SU1639863A1

SU1639863A1 - Device for hydromechanical shaping workpieces

Info

Publication number: SU1639863A1
Application number: SU894674674A
Authority: SU
Inventors: Феликс Суренович Аслибекян; Григорий Максович Вайнштейн; Сергей Маркович Локшин; Ефим Борисович Цейроф
Original assignee: Московское станкостроительное производственное объединение "Красный пролетарий"; Горьковский Автомобильный Завод
Priority date: 1989-04-10
Filing date: 1989-04-10
Publication date: 1991-04-07

Abstract

Изобретение относитс к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении дл гидромеханического формоизменени изделий Цель изобретени - повышение надежности работы устройства за счет отделени воздуха от рабочей жидкости в камере гидростатического давлени . Соосно плунжеру 13 установлен двухполостной гидроцилиндр 15 поршень 14 которого жестко св зан с плунжером 13 Устройство снабжено напорной магистралью с последовательно соединенными гидроагрегатами низкого и высокого давлений К напорной магистрали параллельно подключена дополнительна магистраль с двухпозиционным гидрораспределителем Устройство снабжено также системой заполнени камеры 3 гидростатического давлени с управл емым затвором 18, напорным 42 и сливным 43 клапанами, и системой управлени с трехпозйционным гидрораспределителем, сообщенным с напорной магистралью и полост ми 31 и 35 двухполостного гидроцилиндра. При подъеме плунжера 13 рабоча жидкость вытесн етс из полости 16 в камеру 3 и из нее через открытый затвор 18 и сливной клапан 43 - в резервуар 44 Вместе с излишками жидкости вытесн ютс пузырьки воздуха и пена. 2 ил 471SJ П ftf V / - ...-/ / (Л С О CJ чэ 00 о со Фиг1The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in mechanical engineering for the hydromechanical shaping of products. The purpose of the invention is to increase the reliability of operation of the device by separating air from the working fluid in the hydrostatic pressure chamber. Coaxially to the plunger 13 there is a two-cylinder hydraulic cylinder 15 which has a piston 14 which is rigidly connected to the plunger 13. The device is equipped with a pressure line with series-connected low-and high-pressure hydraulic units. An additional line is connected in parallel to the pressure line. gate 18, pressure 42 and drain 43 valves, and a control system with three-position hydraulic distribution divisor of communicating with the pressure line and the cavities 31 and double cavity 35 of the hydraulic cylinder. When the plunger 13 is raised, the working fluid is displaced from the cavity 16 into the chamber 3 and out of it through the open valve 18 and the drain valve 43 - into the reservoir 44. Air bubbles and foam are forced out together with excess liquid. 2 or 471SJ P ftf V / - ...- / / (L C O CJ che 00 about from Fig1

Description

Изобретение касаетс обработки металлов давлением и относитс к устройствам дл гидромеханического формоизменени изделий.The invention relates to the processing of metals by pressure and relates to devices for hydromechanical shaping of products.

Цель изобретени - повышение надеж- ности работы за счет отделени воздуха от рабочей жидкости в камере гидростатического давлени .The purpose of the invention is to increase the reliability of operation due to the separation of air from the working fluid in the hydrostatic pressure chamber.

На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - гидравлическа система привода рабочих органов устройства .FIG. 1 shows a device, a longitudinal section; in fig. 2 - hydraulic drive system of the device working parts.

Устройство содержит разъемный контейнер 1, бандажированный металлической проволокой (не показана), закрытый байо- нетной пробкой 2.The device contains a detachable container 1, banded with metal wire (not shown), closed with a bayonet plug 2.

Внутри контейнера 1 образована камера 3 гидростатического давлени , заполнен- на рабочей жидкостью, в которую установлены прессова оснастка 4 и за- крепленный на рабочем органе 5 пластического деформировани инструмент 6, между которыми помещена заготовка 7. С контейнером 1 скреплен корпус 8 рабочего цилиндра, также бандажированный метал- лической проволокой. В корпусе 8 размещен ступенчатый полый поршень 9 силового привода рабочего органа 5. С корпусом 8 скреплен корпус 10 мультипликатора рабочего цилиндра, в камере которого смонтированы полые поршень 11 и шток 12, торец которого расположен в поршневой камере рабочего цилиндра. В отверсти х в полых элементах силового привода, т.е. в рабочем орЈане 5, ступенчатом поршне 9, поршне 11 и штоке 12 расположен плунжер 13 регул тора давлени , поршень 14 которого смонтирован в двухполостном гидроцилиндре 15, герметично изолированном от поршневой полости мультипликатора рабочего цилиндра. В рабочем органе 5 образо- вана полость 16 нагнетани , сообщенна с камерой 3 гидростатического давлени . В стенке контейнера 1 выполнен канал 17, ререкрываемый управл емым затвором 18, а в корпусе 8 рабочего цилиндра выполнен канал 19, перекрываемый управл емым затвором 20. Управление затворами 18 и 20 осуществл етс двухпозиционными гидрораспределител ми 21-23, установленными в соответствующих магистрал х между по- лост ми устройства и источником давлени в гидросистеме. Гидросистема пресса состоит из гидроагрегата 24 низкого давлени , фильтров (не показаны) грубой и тонкой очистки и последовательно установленного гидроагрегата 25 высокого давлени , к напорной магистрали 26 которого подключены аккумул торы 27 и 28 и полости пресса через соответствующие трехпозиционныеInside the container 1, a hydrostatic pressure chamber 3 is formed, filled with working fluid, into which press equipment 4 and tool 6 fixed to the plastic deforming body 5 are installed, between which the workpiece 7 is placed. banded with metal wire. The housing 8 contains a stepped hollow piston 9 of the actuator power actuator 5. With the housing 8 there is bonded the housing 10 of the working cylinder multiplier, in the chamber of which the hollow piston 11 and the rod 12 are mounted, the end of which is located in the piston chamber of the working cylinder. In the holes in the hollow elements of the actuator, i.e. In the working body 5, the stepped piston 9, the piston 11 and the rod 12 there is a plunger 13 of the pressure regulator, the piston 14 of which is mounted in a two-cavity hydraulic cylinder 15 sealed from the piston cavity of the multiplier of the working cylinder. In the working body 5, an injection cavity 16 is formed, communicating with the hydrostatic pressure chamber 3. In the wall of container 1, a channel 17 is made, re-opening by a controlled shutter 18, and in the case 8 of the working cylinder a channel 19 is made, which is blocked by a controlled shutter 20. The shutters 18 and 20 are controlled by two-way valves 21-23 installed in the respective lines between device cavities and pressure source in the hydraulic system. The hydraulic system of the press consists of a low-pressure hydraulic unit 24, coarse and fine filters (not shown) and a high-pressure hydraulic unit 25 in series, the accumulators 27 and 28 and the press cavities are connected to the discharge line 26 of which through the appropriate three-position

гидрораспределители 29 и 30. При этом поршнева полость 31 двухполостного гидроцилиндра 15 и поршнева полость 32 рабочего цилиндра мультипликатора подсоединены к напорной магистрали 2 магистрал ми 33 и 34 соответственно через гидрораспределители 29 и 30, Штокова полость 35 двухполостного гидроцилиндра 15 и штокова полость 36 рабочего цилиндра мультипликатора подсоединены через магистрали 37 и 38 к упом нутым гидрораспределител м 29 и 30. Параллельно гидроагрегату 25 высокого давлени подключена дополнительна магистраль 29 с двухпозиционным гидрораспределителем 40. шунтирующа гидгю- агрегат 25. Система заполнени рабочей жидкостью камеры 3 и сообщенной с нею полости 16 нагнетани выполнена в виде насоса 41 и магистралей с напорным 42 и сливным 43 клапанами, установленными в магистрал х, сообщенных с резервуаром 44, заполненным рабочей жидкостью, Управление управл емыми затворами 18,20 осуществл етс через магистраль 45.directional control valves 29 and 30. At the same time, the piston cavity 31 of the two-cavity hydraulic cylinder 15 and the piston cavity 32 of the working cylinder of the multiplier are connected to the pressure line 2 through lines 33 and 34, respectively, through the hydraulic distributors 29 and 30, of the Rod 35 of the two-cavity hydraulic cylinder 15 and of the rod 36 of the working cylinder of the multiplier connected via lines 37 and 38 to the above-mentioned hydraulic distributors 29 and 30. Parallel to the high-pressure unit 25, an additional line 29 is connected with on-off valve the distributor 40. shunting the hydraulic unit 25. The system of filling the working fluid of chamber 3 and the discharge cavity 16 communicated with it is made in the form of a pump 41 and lines with a pressure 42 and drain 43 valves installed in the lines communicated with the reservoir 44 filled with working fluid Controllable gates 18, 20 are controlled via trunk 45.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Перед началом работы производ т зар дку-аккумул торов 27 и 28, обеспечива дл этого временное подключение их к напорной магистрали 26 после включени гидроагрегатов 24 и 25. Все подвижные органы устройства занимают исходное положение и наход тс в своем нижнем положении. Затем производ т подготовительные операции по загрузке заготовки 7 и заполнению камеры 3 рабочей жидкостью, дл чего снимают байонетную пробку 2, устанавливают и закрепл ют на рабочем органе 5 соответствующий инструмент 6, затем помещают в камеру 3 заготовку 7, после чего в камере 3 устанавливают на место пробку 2 с закрепленной на ней оснасткой 4. Затем производ т заполнение камеры 3 рабочей жидкостью, дл чего переключают гидрораспределитель 21 из положени , показанного на фиг. 2, в положение, соответствующее заполнению камеры 3 (открыва затвор 18) и одновременно включают привод насоса 41. При достижении необходимого уровн давлени насосом 41 срабатывает напорный клапан 42 и жидкость по каналу 17 поступает в камеру 3 и далее по каналам в инструменте 6 и по каналу в органе 5 - в полость 16 нагнетани . После окончани заполнени полости 16 и камеры 3 производ т переключение гидрораспределител 30 ( в его правое положение ) и гидрорас.пределител 40 с одновременным включением гидроагрегата 24 низкого давлени .Before the start of work, charge batteries 18 and 28 are made, providing for this a temporary connection to the pressure line 26 after switching on the hydraulic units 24 and 25. All moving parts of the device are in their original position and are in their lower position. Then, preparatory operations are performed for loading the workpiece 7 and filling the chamber 3 with the working fluid, for which the bayonet plug 2 is removed, the corresponding tool 6 is mounted and fixed on the working member 5, then the workpiece 7 is placed in the chamber 3, then in the chamber 3 place the plug 2 with the fixture 4 fixed on it. Then the chamber 3 is filled with the working fluid, for which the valve 21 is switched from the position shown in FIG. 2, to the position corresponding to the filling of chamber 3 (opening the shutter 18) and simultaneously turning on the drive of the pump 41. When the required pressure level is reached by the pump 41, the pressure valve 42 is activated and the liquid enters the chamber 17 through the channels 3 and further along the channels in the tool 6 and channel in organ 5 - into the cavity 16 of the injection. After the completion of filling the cavity 16 and chamber 3, the hydraulic distributor 30 (to its right position) and hydraulic distributor 40 are switched with simultaneous activation of the low-pressure hydraulic unit 24.

В результате этого давление в поршневой полости 31 возрастает и поршень 14 вместе с плунжером 13 регул тора давлени поднимаетс вверх (до своего крайнего верхнего положени ), вытесн из полости 16 нагнетани рабочую жидкость по каналу в камеру 3 и из нее по каналу 17 через открытый затвор 18 и сливной клапан 43 в резервуар 44. Вместе с излишками жидкоAs a result, the pressure in the piston cavity 31 increases and the piston 14 together with the plunger 13 of the pressure regulator rises up (to its extreme upper position), is displaced from the discharge cavity 16 of the working fluid through the channel into the chamber 3 and from it through the channel 17 through the open gate 18 and the drain valve 43 in the tank 44. Together with the excess liquid

сти вытесн ютс пена и пузырьки воздуха.Foams and air bubbles are expelled.

Далее производитс переключение гидрораспределител 30 в его крайнее левое положение , подсоедин тем самым к напорной магистрали 26 через магистраль 37 штоковую полость 35, а поршневую по- лость 31 - к сливу через магистраль 33. В результате этого поршень 14 с плунжером 13 перемещают вниз и в полости 16 нагнетани и камере 3 создаетс разр жение, что облегчает заполнение их рабочей жид- кости как от насоса 41, так и самотеком через обратный клапан 45.Next, the valve 30 is switched to its extreme left position, thereby connecting the rod cavity 35 to the pressure line 26 through line 37, and the piston cavity 31 to the drain through line 33. As a result, the piston 14 with the plunger 13 is moved down and into The discharge cavity 16 and the chamber 3 are created by discharging, which facilitates filling their working fluid both from the pump 41 and by gravity through the check valve 45.

Осуществление 3-5 описанных циклов достаточно дл качественного отделени жидкости от воздуха и пены. После за вер- шени последнего цикла, когда плунжер 13 и поршень 14 остаютс в крайнем нижнем положении, что контролируетс путевыми выключател ми (не показаны), производ т переключение гидрораспределител 21 в положение, показанное на фиг. 2. что соответствует закрытию затвора 18.The implementation of 3-5 described cycles is sufficient for high-quality separation of liquid from air and foam. After the last cycle, when the plunger 13 and the piston 14 remain in the lowest position, which is controlled by limit switches (not shown), the valve 21 is switched to the position shown in FIG. 2. which corresponds to the closure of the gate 18.

Далее производ т включение гидроагрегата 25 высокого давлени и одновремен- но переключают гидрораспределитель 40 в исходное положение, отключа шунтирующую дополнительную магистраль 39 от напорной магистрали 26. а гидрораспределитель 30 переключают в крайнее правое положение, подава высокое давление в поршневую полость 31. Поршень 14 и плунжер 13 перемещаютс вверх, повыша давление в полости 16 нагнетани и камере 3. Коэффициент мультипликации регул тора выбран таким, что при подаче высокого давлени в поршневую полость 31 в полости 16 и камере 3 создаетс давление жидкости, превышающее предел текучести материала заготовки 7. Затем производитс переклю- чение гидрораспределител 29 в крайнее правое положение, соедин поршневую полость 32 мультипликатора с напорной магистралью 26, в результате чего осуществл етс перемещение вверх поршн 11 со штоком 12 и ступенчатого поршн 9 с рабочим органом 5. Вытесн ема при этом из камеры 3 рабоча жидкость поступает по каналу в полость 16 нагнетани , перемеща плунжер 13 с поршнем 14 вниз.Next, the hydraulic unit 25 is turned on at high pressure and simultaneously switch the valve 40 to its original position, disconnecting the shunting additional line 39 from the pressure line 26. And the valve 30 is switched to the extreme right position, applying a high pressure to the piston cavity 31. Piston 14 and plunger 13 move upwards, increasing the pressure in the pressure cavity 16 and chamber 3. The multiplication factor of the regulator is chosen such that when high pressure is applied to the piston cavity 31 in cavity 16 and cam The pressure 3 creates a fluid pressure that exceeds the yield strength of the material of the workpiece 7. Then the hydraulic distributor 29 is switched to the extreme right position, the piston cavity 32 of the multiplier is connected to the pressure line 26, as a result of which the piston 11 moves upward and the stepped piston 12 9 with the working body 5. In this case, the working fluid is expelled from the chamber 3 and flows through the channel into the discharge cavity 16, moving the plunger 13 with the piston 14 down.

5 five

00

5 0 50

5 0 5 0 5 5 0 5 0 5

2 Таким образом, при движении рабочего органа 5 с инструментом 6 вверх давление жидкости в камере 3 остаетс на уровне, созданном плунжером 13 в полости 16 нагнетани . При дальнейшем перемещении вверх рабочего органа 5 происходит контактное взаимодействие инструмента 6 с заготовкой 7, наход щейс в пластическом состо нии, и деформаци последней. Окончание процесса контролируетс датчиками (не показаны) перемещени поршн 11. По окончании формообразовани производ т переключение гидрораспределителей 29 и 30 в левое положение, в результате чего в полости 35 и 36 подаетс высокое давление и все подвижные органы устройства начина- ют перемещение вниз, окончание которого контролируетс датчиками перемещени . После этого открывают байонетную пробку 2 и извлекают изделие (не показано). Затем устанавливают-новую заготовку 7, закрывают пробку 2 и производ т процесс заполнени камеры 3 жидкостью и отделение от нее воздуха, как это было описано ранее.2 Thus, when the working body 5 with the tool 6 moves upward, the fluid pressure in the chamber 3 remains at the level created by the plunger 13 in the discharge cavity 16. With further upward movement of the working body 5, the contact of the tool 6 with the workpiece 7, which is in the plastic state, and the latter are deformed. The end of the process is controlled by sensors (not shown) of the movement of the piston 11. At the end of the shaping, the control valves 29 and 30 are shifted to the left position, as a result of which a high pressure is applied in the cavities 35 and 36 and all moving parts of the device start to move downwards, the end of which monitored by motion sensors. After that, open the bayonet plug 2 and remove the product (not shown). Then a new billet 7 is installed, the cork 2 is closed and the process of filling the chamber 3 with liquid and separating air from it is carried out, as described earlier.

Таким образом, предлагаема конструкци устройства обеспечивает повышение надежности его работы за счет надежного отделени воздуха и пены от жидкости в камере гидростатического давлени при заполнении плоскостей устройства .Thus, the proposed design of the device provides an increase in the reliability of its operation due to the reliable separation of air and foam from the liquid in the hydrostatic pressure chamber when filling the planes of the device.

Claims

Claims An apparatus for hydromechanical shaping of products comprising a container with a hydrostatic pressure chamber, a hollow piston of a power drive of a working fluid placed in a container, with a discharge cavity in communication with the hydrostatic pressure chamber, and a pressure regulator in the form of a plunger discharge in the cavity, characterized by that. that, in order to increase the reliability of the device operation by separating air from the working fluid in the hydrostatic pressure chamber, it is equipped with a two-cavity hydraulic cylinder installed coaxially with the plunger, the piston of which is rigidly connected with the plunger, the discharge line with successively connected low and high pressure hydraulic units connected in parallel to the pressure line by an additional line with a two-way valve, the filling system of the hydrostatic pressure chamber with Valve, pressure and drain valves and control system with a three-way valve, communicated by a pressure line and cavities of a two-cavity hydraulic cylinder.

0

Јk