RU152209U1

RU152209U1 - PULSE MACHINE FOR PROCESSING SHEET MATERIAL

Info

Publication number: RU152209U1
Application number: RU2014139892/02U
Authority: RU
Inventors: Анвар Юсуфович Боташев; Абубакар Абдрахманович Мусаев
Original assignee: Анвар Юсуфович Боташев; Абубакар Абдрахманович Мусаев
Priority date: 2014-10-01
Filing date: 2014-10-01
Publication date: 2015-05-10

Abstract

Импульсная машина для обработки давлением листового материала, содержащая размещенные в корпусе камеру сгорания с узлами подачи и зажигания топливной смеси и рабочий цилиндр, в котором расположен поршень и жестко соединенный с корпусом шабот, в полости которого установлен шток с узлом крепления инструмента, причем в стенке рабочего цилиндра размещен дополнительный узел подачи топливной смеси в надпоршневую полость рабочего цилиндра, а на свободном торце рабочего цилиндра установлена плита, в центральной части которой выполнена полость, соединенная с надпоршневой полостью рабочего цилиндра каналами, перекрываемыми обратным клапаном, а также дополнительный узел зажигания топливной смеси в полости плиты и выпускной клапан, отличающаяся тем, что дополнительный узел зажигания топливной смеси в полости плиты и выпускной клапан размещены в упомянутой полости плиты.An impulse machine for processing sheet material pressure, comprising a combustion chamber located in the housing with fuel supply and ignition units and a working cylinder, in which a piston is located and rigidly connected to the housing, in which a rod is installed with a tool mount, and in the wall of the worker an additional fuel mixture supply unit is placed in the cylinder above the piston cavity of the working cylinder, and a plate is installed on the free end of the working cylinder, in the central part of which there are strips s connected to the cavity above the piston of the working cylinder channels overlap nonreturn valve, as well as an additional fuel mixture ignition in the cavity plate assembly and an outlet valve, characterized in that the additional fuel mixture ignition in the cavity plate assembly and a discharge valve arranged in said cavity plate.

Description

ИМПУЛЬСНАЯ МАШИНА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДАВЛЕНИЕМ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛАPULSE MACHINE FOR PROCESSING SHEET MATERIAL

Предлагаемая полезная модель относится к машиностроению, в частности к кузнечно-штамповочному оборудованию.The proposed utility model relates to mechanical engineering, in particular to forging and stamping equipment.

Известны устройства для штамповки листового материала, содержащие камеру сгорания, жесткосоединенную с матрицей, в которой осуществляется процесс штамповки (Степанов В.Г., Шавров И.А. Высокоэнергетические импульсные методы обработки металлов. - Л.: Машиностроение, 1975. - с. 59). В этих устройствах процесс штамповки осуществляется под действием давления газа, образующегося при сгорании топливной смеси в камере сгорания. В связи с тем, что давление продуктов сгорания имеет сравнительно невысокое значение, порядка 20…25 МПа, эти устройства используются для штамповки тонкостенных деталей несложной формы.Known devices for stamping sheet material containing a combustion chamber, rigidly connected to a matrix in which the stamping process is carried out (Stepanov V.G., Shavrov I.A. High-energy pulsed methods of metal processing. - L .: Engineering, 1975. - p. 59 ) In these devices, the stamping process is carried out under the action of the gas pressure generated during the combustion of the fuel mixture in the combustion chamber. Due to the fact that the pressure of the combustion products is relatively low, about 20 ... 25 MPa, these devices are used for stamping thin-walled parts of simple shape.

К заявленному объекту наиболее близким аналогом является импульсная машина для обработки давлением листового материала, содержащая размещенные в корпусе камеру сгорания с узлами подачи и зажигания топливной смеси и рабочий цилиндр, в котором расположен поршень, и жесткосоединенный с корпусом шабот, в полости которого расположен шток с узлом крепления инструмента, причем в стенке рабочего цилиндра размещены дополнительные узлы для подачи топливной смеси в надпоршневую полость рабочего цилиндра и ее зажигания, а на свободном торце рабочего цилиндра установлена плита, в которой выполнена полость, соединенная с надпоршневой полостью рабочего цилиндра каналами, перекрываемыми обратным клапаном (патент на полезную модель РФ №114893, МПК B21J 7/24).The closest analogue to the claimed object is a pulse machine for sheet metal pressure treatment, containing a combustion chamber located in the housing with the fuel mixture supply and ignition units and a working cylinder in which the piston is located, and a rammer rigidly connected to the housing, in the cavity of which the stem with the assembly is located fastening the tool, and in the wall of the working cylinder there are additional nodes for feeding the fuel mixture into the supra-piston cavity of the working cylinder and its ignition, and at the free end of the working of which a plate is installed in the cylinder, in which a cavity is made connected to the supra-piston cavity of the working cylinder with channels blocked by a non-return valve (utility model patent of the Russian Federation No. 114893, IPC B21J 7/24).

Недостаток известной машины заключается в следующем. В период рабочего хода машины под действием поршня, движущегося под давлением продуктов сгорания, осуществляется сжатие топливной смеси в надпоршневой полости рабочего цилиндра. При этом часть топливной смеси перетекает из этой полости в полость, расположенную в плите. В конечной стадии рабочего хода поршня производится зажигание топливной смеси в надпоршневой полости. При этом часть топливной смеси сгорает, а часть перетекает в полость плиты. Зажигание топливной смеси в полости плиты происходит при проникании в эту полость продуктов сгорания из надпоршневой полости рабочего цилиндра. Продукты сгорания, образующиеся в полости плиты, производят деформацию штампуемой заготовки. Таким образом, для осуществления процесса штамповки используется не вся топливная смесь, первоначально находившаяся в надпоршневой полости рабочего цилиндра, а лишь ее часть, несгоревшая в этой полости. Это значительно уменьшает максимальную величину давления газа на поверхности штампуемой заготовки, что ограничивает технологические возможности устройства.A disadvantage of the known machine is as follows. During the stroke of the machine under the action of a piston moving under the pressure of the combustion products, the fuel mixture is compressed in the over-piston cavity of the working cylinder. At the same time, part of the fuel mixture flows from this cavity into the cavity located in the stove. In the final stage of the piston stroke, the fuel mixture is ignited in the over-piston cavity. At the same time, part of the fuel mixture burns out, and part flows into the cavity of the stove. The ignition of the fuel mixture in the cavity of the plate occurs when the combustion products penetrate into this cavity from the over-piston cavity of the working cylinder. The combustion products formed in the cavity of the plate, deform the stamped workpiece. Thus, for the implementation of the stamping process, not the entire fuel mixture originally located in the over-piston cavity of the working cylinder is used, but only its part that is not burnt in this cavity. This significantly reduces the maximum gas pressure on the surface of the stamped workpiece, which limits the technological capabilities of the device.

Технической задачей полезной модели является повышение давления газа, действующего на обрабатываемую заготовку.The technical task of the utility model is to increase the pressure of the gas acting on the workpiece.

Технический результат достигается тем, что импульсная машина для обработки давлением листового материала содержит размещенные в корпусе камеру сгорания с узлами подачи и зажигания топливной смеси и рабочий цилиндр, в котором расположен поршень и жесткосоединенный с корпусом шабот, в полости которого установлен шток с узлом крепления инструмента, причем в стенке рабочего цилиндра размещен дополнительный узел подачи топливной смеси в надпоршневую полость рабочего цилиндра, а на свободном торце рабочего цилиндра установлена плита, в центральной части которой выполнена полость, соединенная с надпоршневой полостью рабочего цилиндра каналами, перекрываемыми обратным клапаном, а также дополнительный узел зажигания топливной смеси в полости плиты и выпускной клапан. Кроме того, дополнительный узел зажигания топливной смеси в полости плиты и выпускной клапан размещены в выполненной в центральной части плиты полости.The technical result is achieved by the fact that the pulsed machine for processing sheet metal pressure comprises a combustion chamber located in the housing with fuel supply and ignition units and a working cylinder in which a piston is located and a scaffold is rigidly connected to the housing, in the cavity of which a rod with a tool mount is installed, moreover, in the wall of the working cylinder there is an additional unit for supplying the fuel mixture to the supra-piston cavity of the working cylinder, and a plate is installed on the free end of the working cylinder, in general the central part of which a cavity connected to the cavity above the piston of the working cylinder channels overlap nonreturn valve, as well as additional node ignition of the fuel mixture in the cavity plate and an outlet valve. In addition, an additional ignition unit for the fuel mixture in the cavity of the plate and an exhaust valve are located in the cavity made in the central part of the plate.

Предлагаемая импульсная машина представлена на фиг. 1 и 2: на фиг. 1 показан фронтальный разрез машины, а на фиг. 2 - вид сбоку в разрезе центральной части машины. Машина содержит корпус 1, в котором размещены камера сгорания 2 и рабочий цилиндр 3 с поршнем 4. На свободном торце рабочего цилиндра 3 установлена плита 5. Корпус 1 с плитой 5 при помощи колонн 6 жестко соединен с шаботом 7, в полости которого размещен поршень 8 со штоком 9. На конце штока 9 закреплена матрица 10, служащая в качестве инструмента. В шаботе 7 выполнены каналы 11 и 12 для подачи жидкости в надпоршневую полость 13 и штоковую полость 14. Камера сгорания снабжена впускным клапаном 15, свечей зажигания 16 и выпускным клапаном 17. В стенке рабочего цилиндра 3 в зоне надпоршневой полости 18 также установлен впускной клапан 19. В центральной части плиты 5 выполнена полость 20, которая соединена с надпоршневой полостью 18 рабочего цилиндра каналами 21, перекрываемыми обратным клапаном 22. В плите 5 выполнена также кольцевая полость 23, в которой установлен кольцевой поршень 24, служащий в качестве прижима. Для подачи жидкости в кольцевую полость 23 имеется канал 25. В плите 5 в зоне полости 20 размещены дополнительная свеча зажигания 26 и выпускной клапан 27.The proposed pulse machine is shown in FIG. 1 and 2: in FIG. 1 shows a front section of a machine, and FIG. 2 is a side view in section of the Central part of the machine. The machine comprises a housing 1, in which a combustion chamber 2 and a working cylinder 3 with a piston 4 are placed. On the free end of the working cylinder 3, a plate 5 is installed. The housing 1 with a plate 5 is rigidly connected to the shaft 7 by means of columns 6, in the cavity of which a piston 8 is placed with the rod 9. At the end of the rod 9 is fixed matrix 10, which serves as a tool. In step 7, channels 11 and 12 are made for supplying fluid to the supra-piston cavity 13 and the stem cavity 14. The combustion chamber is equipped with an inlet valve 15, spark plugs 16 and an exhaust valve 17. An inlet valve 19 is also installed in the wall of the working cylinder 3 in the area of the over-piston cavity 18. A cavity 20 is made in the central part of the plate 5, which is connected to the over-piston cavity 18 of the working cylinder by channels 21 overlapped by the check valve 22. The ring 5 also has an annular cavity 23 in which an annular piston 24 is installed, which serves as a tve clip. To supply fluid to the annular cavity 23 there is a channel 25. In the plate 5 in the area of the cavity 20 there is an additional spark plug 26 and an exhaust valve 27.

На поверхности поршня 4 установлена резиновая прокладка 28, служащая для обеспечения безударной остановки поршня 4. Обрабатываемая листовая заготовка 29 устанавливается на торцевой поверхности кольцевого поршня 24. В плите 5 размещен также подпружиненный толкатель 30 (фиг. 2), связанный с электрической системой свечи зажигания 26. Машина установлена на амортизаторах 31.A rubber gasket 28 is installed on the surface of the piston 4, which serves to ensure an unstressed stop of the piston 4. The processed sheet blank 29 is mounted on the end surface of the annular piston 24. A spring-loaded plunger 30 is also placed in the plate 5 (Fig. 2) connected to the electric system of the spark plug 26 The machine is mounted on shock absorbers 31.

Работа машины осуществляется следующим образом. В исходном ее состоянии под действием давления жидкости в полости 14 поршень 8 находится в крайне верхнем положении. При этом между матрицей 10 плитой 5 имеется свободное пространство. На поверхность кольцевого поршня 24 устанавливается листовая заготовка 29. После этого полость 14 через канал 11 соединяется со сливной магистралью, а в надпоршневую полость 13 через канал 12 подается жидкость. При этом поршень 8 со штоком 9 перемещается вниз до соприкосновения матрицы 10 с заготовкой 29. Затем через канал 25 подается жидкость в кольцевую полость 23. При этом под действием давления жидкости кольцевой поршень 24 производит зажим фланцевой части заготовки 29. После этого через впускные клапаны 15 и 19 производится подача компонентов топливной смеси в камеру сгорания 2 и надпоршневую полость 18 рабочего цилиндра 3. При этом в камере сгорания 2 и надпоршневой полости 18 устанавливается одинаковое давление топливной смеси, благодаря этому поршень 4 остается неподвижным. Топливная смесь в камере сгорания при помощи свечи 16 поджигается. При горении топливной смеси давление в камере 2 интенсивно повышается. Под действием этого давления поршень 4 перемещается вверх, вытесняя топливную смесь из надпоршневой полости 18 через каналы 21 в полость 20 плиты 5. При достижении поршнем 4 плиты 5 под его воздействием толкатель 30 (фиг. 2) перемещается и включает кнопку электрической системы свечи зажигания 26. При этом свеча 26 зажигает топливную смесь в полости 20 плиты 5. В результате сгорания топливной смеси давление в полости 20 резко повышается. При этом обратный клапан 22 закрывается, перекрывая каналы 21, что предотвращает утечку газа из полости 20 в надпоршневую полость 18. Под действием давления продуктов сгорания заготовка 29 деформируется и заполняет полость матрицы 10.The operation of the machine is as follows. In its initial state, under the action of fluid pressure in the cavity 14, the piston 8 is in an extremely upper position. Moreover, between the matrix 10 of the plate 5 there is free space. A sheet blank 29 is mounted on the surface of the annular piston 24. After that, the cavity 14 is connected through the channel 11 to the drain line, and liquid is supplied to the supra-piston cavity 13 through the channel 12. In this case, the piston 8 with the rod 9 moves down until the matrix 10 contacts the workpiece 29. Then, liquid is supplied through the channel 25 to the annular cavity 23. At the same time, the annular piston 24 clamps the flange part of the workpiece 29 under the action of liquid pressure. After that, through the inlet valves 15 and 19, the components of the fuel mixture are supplied to the combustion chamber 2 and the over-piston cavity 18 of the working cylinder 3. In this case, the same pressure of the fuel mixture is established in the combustion chamber 2 and the over-piston cavity 18, due to which the piston b 4 remains motionless. The fuel mixture in the combustion chamber is ignited using a candle 16. When burning the fuel mixture, the pressure in the chamber 2 increases rapidly. Under the influence of this pressure, the piston 4 moves upward, displacing the fuel mixture from the above-piston cavity 18 through the channels 21 into the cavity 20 of the plate 5. When the piston 4 reaches the plate 5 under its influence, the pusher 30 (Fig. 2) moves and turns on the button of the electric system of the spark plug 26 Thus, the candle 26 ignites the fuel mixture in the cavity 20 of the plate 5. As a result of combustion of the fuel mixture, the pressure in the cavity 20 rises sharply. In this case, the check valve 22 closes, blocking the channels 21, which prevents gas leakage from the cavity 20 into the piston cavity 18. Under the action of the pressure of the combustion products, the workpiece 29 deforms and fills the cavity of the matrix 10.

После завершения процесса штамповки открываются выпускные клапаны 17 и 27, в результате чего продукты сгорания выпускаются из камеры сгорания 2 и полости 20. Поршень 4 под действием собственного веса опускается в исходное положение. Затем кольцевая полость 23 и надпоршневая полость 13 сообщаются на слив, а в штоковую полость 14 подается жидкость. Под действием давления жидкости поршень 8 со штоком 9 перемещается вверх. После этого из матрицы 10 извлекается отштампованная деталь. Затем на поверхность кольцевого поршня 24 устанавливается новая заготовка. Далее цикл машины повторяется в той же последовательности.After the stamping process is completed, the exhaust valves 17 and 27 are opened, as a result of which the combustion products are discharged from the combustion chamber 2 and the cavity 20. The piston 4 is lowered to its original position by its own weight. Then, the annular cavity 23 and the piston cavity 13 are communicated for discharge, and liquid is supplied to the rod cavity 14. Under the action of fluid pressure, the piston 8 with the rod 9 moves up. After that, the stamped part is removed from the matrix 10. Then, a new workpiece is mounted on the surface of the annular piston 24. Next, the machine cycle is repeated in the same sequence.

В предложенной машине в отличие от известной машины топливная смесь, находящаяся в надпоршневой полости рабочего цилиндра полностью вытесняется в полость плиты, примыкающей к штампуемой заготовке. Благодаря этому существенно увеличивается давление топливной смеси в этой полости. Соответственно увеличивается и давление продуктов сгорания, действующих на поверхность штампуемой заготовки, что значительно расширяет технологические возможности машины. В частности, при одном и том же давлении топливной смеси можно штамповать детали большей толщины или из более прочного материала.In the proposed machine, in contrast to the known machine, the fuel mixture located in the supra-piston cavity of the working cylinder is completely displaced into the cavity of the plate adjacent to the workpiece being stamped. Due to this, the pressure of the fuel mixture in this cavity is significantly increased. Accordingly, the pressure of the combustion products acting on the surface of the stamped workpiece increases, which greatly expands the technological capabilities of the machine. In particular, at the same pressure of the fuel mixture, it is possible to stamp parts of a greater thickness or from a more durable material.

Claims

An impulse machine for processing sheet material pressure, comprising a combustion chamber located in the housing with the fuel mixture supply and ignition units and a working cylinder, in which a piston is located and rigidly connected to the housing, in which a rod is installed with a tool mount, and in the working wall an additional fuel mixture supply unit is placed in the cylinder above the piston cavity of the working cylinder, and a plate is installed on the free end of the working cylinder, in the central part of which there are strips s connected to the cavity above the piston of the working cylinder channels overlap nonreturn valve, as well as an additional fuel mixture ignition in the cavity plate assembly and an outlet valve, characterized in that the additional fuel mixture ignition in the cavity plate assembly and a discharge valve arranged in said cavity plate.