RU1810160C - Устройство дл гидравлической формовки полых деталей с отводами - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  - к обработке металлов давлением и может быть использовано дл  штамповки полых деталей типа тройников из трубных заготовок . Сущность изобретени : устройство содержит расположенные на нижней плите основание и подвижный корпус с нижней и верхней ступенчатой полост ми. В верхней полости корпуса расположен сборный рабочий цилиндр, состо щий из кольцевых элементов и содержащий гидросистему и размещенные соосно нижнюю полуматрицу и пуансон. На верхней плите установлен держатель с верхней полуматрицей и пуансоном . Узел креплени  сборного цилиндра выполнен в виде прижимного кольца с фиксирующими элементами. 2 з,п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано дл  штамповки полых деталей типа тройников из трубных заготовок.

Целью изобретени   вл етс  обеспечение безопасной работы устройства.

На фиг.1 изображен продольный разрез устройства в исходном положении; на фиг.2 - то же, в конечный момент формообразовани  детали.

Устройство состоит из нижней и верхней частей, размещенных соответственно на столе и ползуне пресса. Нижн   часть (фиг.1) содержит неподвижное основание 1, подвижный корпус 2, в котором с противоположных торцев выполнены нижн   полость 3 высокого давлени , концентрически сопр гающа с  с боковой поверхностью основани  1, верхн   полость 4, в которой размещена внутренн   вставка в виде сборного цилиндра с формообразующей оснасткой .

Высота основани  1 принимаетс  равной большей величине максимального рабочего хода корпуса 2; в свою очередь, глубина нижней полости 3 до торцевой поверхности .основани  принимаетс  больше его высоты дл  создани  в исходном положении гарантированной по объему полости с рабочей жидкостью.

В нижней полости 3 корпуса 2 выполнена кольцева  проточка 5, обеспечивающа  создание воздушного резервуара во врем  работы устройства.

В верхней ступенчатой полости 4 корпуса 2 установлен сменный пуансон 6, в котором выполнены сообщающиес  радиальный 7 и осевой 8 каналы,

С целью повышени  надежности работы пуансона за счет самоцентрировани 

оо

О

сЈ о

возможна в обоснованных случа х свободна  его установка при наличии сферического опорного торца и ответной сферической опоры в корпусе (на чертеже не показано), В этой же полости 4 внутри сборного цилиндра с возможностью свободного осевого перемещени  установлена сменна  нижн   полуматрица 9, полость ручь  которой соответствует симметричной половине изготавливаемого издели  10 (см.фиг,2), например, тройника. Нижн   полуматрица 9 внутренней поверхностью сопр гаетс :со сменным пуансоном 6.

Полуматрица 9 установлена на пружинах сжати  11, предназначенных только дл  ее удержани  с целью создани  в зазоре между ее нижней торцовой поверхностью и дном верхней ступенчатой полости 4 нижней камеры, гарантированной по объему, в исходном положении.

Верхн   ступенчата  4 и нижн   3 полости корпуса 2 взаимосв заны между собой каналом 12 с перепускным регулируемым клапаном 13 типа ПК-Р, причем пружина клапана регулируетс  на давление, обеспечивающее формообразование отвода в изделии 10. Клапан 13 обеспечивает как вытеснение избытка рабочей жидкости при формообразовании издели  из верхней полости 4 в нижнюю полость 3, так и ее возврат в верхнюю полость при сн тии давлени .

В верхней полости 4 корпуса 2 установлена внутренн   вставка в виде сборного цилиндра , состо щего из кольцевых элементов с узлом креплени . Количество кольцевых элементов определ етс  конструктивно-технологическими особенност ми изготовлени .

В нашем случае (см.фиг. 1) сборный цилиндр состоит из трех кольцевых элементов (секций); верхнего 14, среднего 15 и нижнего 16.

Сборный цилиндр сопр гаетс  наружной боковой поверхностью со стенками корпуса 2, а внутренней поверхностью - со сменной полуматрицей 9. На торцевой поверхности верхнего кольца 14 рабочего цилиндра выполнена фланцева  часть, сопр гаема  с прижимным кольцом 17, которое предназначено дл  ст жки составных частей рабочего цилиндра и обеспечени  герметизации корпуса 2 в процессе работы, Оно крепитс  к корпусу 2 винтами 18. Дл  удобства сборки и обслуживани  устройства прижимное кольцо 17 может быть выполнено с байтонетными заплечиками.

В нижней полумзтрице 9 устанавливаетс  исходна  трубна  заготовка 19, опирающа с  торцем на пуансон 6. В ручье формовки отвода полуматрицы 9 свободно установлен сменный вкладыш 20, имеющий

рабочую поверхность, соответствующую торцевой поверхности формуемого отвода. Во вкладыше выполнен канал 21 дл  соединени  полости формуемого отвода через

проточку 22 на внутренней боковой поверхности верхней секции 14 с каналом 23, выполненным в верхней секции 14. Длина проточки 22 должна быть не менее максимальной величины хода полуматрицы 9.

Полость формуемого отвода, заключенна  между наружной стенкой трубной заготовки 19, полуручь ми верхней 24 и нижней 9 полуматриц, вкладышем 20,  вл етс  полостью гидравлического подпора 25. Полость

5 формуемого отвода 25 св зана с камерой под полуматрицей 9 с помощью последовательно размещенных и св занных между собой предохранительного регулируемого клапана 26 типа КП, герметичного резерву0 ара 27 и обратного клапана 28 типа Г-51-2. Пружина клапана 26 регулируетс  на необходимое давление подпора рабочей жидкости формуемого отвода. Клапан 26 находитс  в верхней секции 14. Герметич5 ный резервуар 27 расположен в средней секции 15, Конструктивно он может быть выполнен в виде цилиндрического или кольцевого резервуара по линии разъема секций .

0 Объем резервуара 27 должен быть больше необходимого объема вытесн емой жидкости как перед формовкой, так и во врем  формовки отвода. Клапан 28 расположен в нижней секции 16. Дл  герметизации сек5 ций в них установлены уплотнени  29 и 30. Верхний торец полости секции 14 сборного цилиндра выполнен с цилиндрической . проточкой 31, обеспечивающей удержание рабочей жидкости при ее вытеснении в про0 цессе работы устройства.

На верхней плите (на фиг. не показано) жестко закреплен выполненный в виде поршн  держатель 32 с верхними полуматрицей 24 и пуансоном 33 дл  торцевой осадки

5 трубной заготовки 19. В пуансоне 33 выполнены радиальный 34 и осевой 35 сообщающиес  каналы. Верхн   полуматрица 24 установлена на держателе 32 соосно полуматрице 9 и с возможностью ограниченного

0 осевого перемещени  посредством т г 36, смонтированных в держателе 32 с уплотнени ми 37 и 38. На основании 1 установлено уплотнение 39.

Площадь поперечного сечени  нижней

5 полости 3 корпуса 2 выполнена равной сумме кольцевых площадей поперечных сечений двух камер над и под нижней полуматрицей 9 верхней полости 4, образе ванных внутренней поверхностью корпуса 2 и наружной поверхностью пуансонов 6 и 33,

что обеспечивает при определенном ходе держател  32 с пуансоном 33 вытеснение такого объема рабочей среды из кольцевых камер верхней полости 4 в нижнюю 3, который обеспечивает подвижному корпусу 2 с пуансоном 6 встречное перемещение на ту же величину хода.

Давление жидкости в верхней 4 и нижней 3 полости подвижного корпуса 2 действует на площадь, образованную поперечным сечением этих полостей, т.е. сверху - на кольцевую поверхность нижней камеры верхней полости 4 и торцевую поверхность нижнего пуансона 6.;

При равенстве давлений в верхней 4 и нижней 3 полост х корпуса 2 его движение вверх будет обеспечиватьс  при условии, если диаметр нижней полости 3 будет превышать диаметр верхней полости 4. Однако, следует дополнительно уточнить, что дл  обеспечени  встречного синхронного движени  пуансонов (5в.пк - Зн.п), диаметр

нижней полости определитс  путем преобразований как

DH.n. V2(D2:n - «гёуансГ

1,4Vn2 н2 . . тив.п Опуанс

где SB.n.K - кольцева  площадь в верхней полости подвижного корпуса;

SH.n. - площадь нижней полости корпуса;

DB.n., Он.п. - диаметры соответственно верхней и нижней полостей.

dnyanc. - диаметр пуансона.

Кроме того, при допущении равенства диаметров обеих полостей диаметр сменного пуансона должен определ тьс  из следующего соотношени :

ОО О

DH.n. 2(DB.n. -dnyaHc. ) При DH.n. «Ов.п,1

Зпуанс

Камера под нижней полуматрицей 9 гидравлически св зана с камерой над ней посредством каналов 7, 8. 34 и 35 в пуансонах 6 и 33.

В исходном положении полости 3 и 4 подвижного корпуса 2 заполнены рабочей жидкостью. Так как все детали гидравлически взаимосв заны, то обеспечиваетс  работа устройства в полуавтоматическом режиме.

Работает устройство следующим образом .

В исходном положении полуматрицы 9 и 24 разомкнуты, держатель 32 с полуматрицей 24 и пуансоном 33 занимает крайнее положение. Т ги 36 удерживают полуматри- 5 цу 24 в нижнем положении. Полуматрица 9 со вкладышем 20, установленные в подвижном корпусе 2, занимают крайнее верхнее положение относительно торца пуансона 6. Корпус 2 опираетс  нижней торцовой по0 верхностью на стол пресса. В полость ручь  полуматрицы 9 помещают трубную заготовку 19 (см;фиг.1) и включают привод пресса. При ходе ползуна вниз производитс  опускание верхней части устройства. Полумат5 рица 24 входит в верхнюю камеру ступенчатой полости 4 корпуса 2 и смыкаетс  с полуматрицей 9, пуансон 32 входит в полость полуматрицы 24 до соприкосновени  с верхним торцом заготовки 19. В этот

0 же момент происходит герметизаци  верхней камеры полости 4 держателем 32, выполненным в виде поршн  с уплотнени ми 37 и 38; при этом за счет повышени  давлени  избыток рабочей жидкости вытесн етс 

5 в зазор между стенками держатол  32 и кольцевой проточки 31 в верхней части 14 сборного цилиндра.

В процессе непрерывного перемещени  держател  32 вниз давление в камере

0 возрастает до величины, при которой начинаетс  течение металла заготовки под действием внутреннего гидростатического давлени . А так как на это же давление отрегулирован перепускной клапан 13, то на5 чинаетс  одновременное вытеснение рабочей жидкости из верхней и нижней ка- мер полости 4 через соответствующие радиальные 34 и 7 и осевые 35 и 8 каналы верхнего 33 и нижнего 6 пуансонов в ниж0 нюю полость 3 корпуса 2. Под действием давлени  рабочей среды в указанных камерах обеспечиваетс  смыкание полуматриц 9 и 24 в течение всего цикла формовки.

Под действием внутреннего давлени  в

5 исходной заготовке при формообразовании отвода рабоча  среда из полости ручь , т.е. полости гидравлического подпора 25, образованной полуручь ми верхней 24 и нижней 9 полуматриц, вкладышем 20, вытесн етс 

0 через канал 21 вкладыша 20, проточку 22, канал 23 верхней секции 14 и отрегулированный на давление подпора предохранительный клапан 26 в герметичный резервуар 27 средней секции 15. Поскольку сумма

5 кольцевых площадей поперечных сечений двух камер над и под нижней полуматрицей 9, образованных внутренней поверхностью секций 14, 15, 16 и наружной поверхностью пуансонов 6 и 33, равна площади попереч- ного сечени  нижней полости 3, скорость

подъема корпуса 2 с нижним пуансоном 6 будет равна скорости встречного пуансона 33, что обеспечивает синхронизацию перемещений пуансонов относительно оси формуемого отвода издели  10. Варьиру  конфигурацией рабочей поверхности сменного вкладыша 20 и его толщиной, можно получать отводы заданной формы и размеров .

В процессе формообразовани  издели  10 вследствие того, что величина давлени  в полости 4 превышает величину противодавлени  клапана 26, т.е. величину давлени  подпора формуемого отвода, и, следовательно, величину давлени  в резервуаре 27, клапан 28 закрыт.

По окончании процесса формообразовани  издели  10 из трубной заготовки 19 держатель 32 с верхними полуматрицей 24 и пуансоном 33 возвращаетс  в исходное положение. При этом происходит раскрытие полуматриц 24 и 9. Под действием давлени  воздуха, наход щегос  в кольцевой проточке 5 и сжатого при перемещении корпуса 2 вверх, а также силы т жести подн той массы нижней части устройства происходит вытеснение рабочей среды из нижней полости 3 корпуса 2 в верхнюю полость 4 рабочего цилиндра через канал 13. Одновременно под действием сжатого воздуха из герметичного резервуара 27 рабоча  среда через обратный клапан вытесн етс  в верхнюю полость 4. Нижн   полуматрица 9 под действием пружин 11 возвращаетс  в исходное положение.

После удалени  готового издели  10 из полости полуматрицы 9 устройство готово к

повторению цикла. Работа устройства осуществл етс  в полуавтоматическом режиме. Устройство позвол ет повысить безопасность работы обслуживающего персо- нала, сократить трудоемкость переналадок, регулировки и ремонта.

Ф о р м у л а и з о б р е те н и  

Claims (3)

1. Устройство дл  гидравлической формовки полых деталей с отводами, содержащее расположенное на нижней плите . основание, подвижный корпус с полостью в нижней части, полостью гидравлического подпора формуемого отвода и ступенчатой

осевой полостью в верхней части, нижнюю полуматрицу и нижний пуансон, размещенные в ступенчатой осевой полости, закрепленный на верхней плите держатель с верхней полуматрицей и верхним пуансоном

и гидросистему, о т л и ч а ю щ е е с   тем, что, с целью обеспечени  безопасности в работе обслуживающего персонала, верхн   часть подвижного корпуса со ступенчатой осевой полостью и полостью гидравлического подпора формуемого отвода выполнена составной с внутренней вставкой в виде сборного цилиндра , состо щего из кольцевых элементов с. с узлом креплени , а гидросистема смонтирована в стенке сборного цилиндра.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а юще е- с   тем, что узел креплени  сборного цилиндра выполнен в виде прижимного кольца с фиксирующими элементами.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес   тем, что, с целью сокращени  времени переналадки, фиксирующие элементы узла креплени  выполнены в виде байонета.

Фиг.{

Фиг.2