SU1708466A1 - Устройство дл гидравлической штамповки полых изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, в частности к штамповке с использованием давлени  текучей среды, и может быть использовано в различных отрасл х машиностроени  при изготовлении полых изделий со ступенчатой осью из трубчатых заготовок. Цель изобретени  - повышение качества изделий путем улучшени  условий деформировани . Под действием усили  осевых пуансонов 5 и 6 и давлени  наполнител  образуетс  т нущее усилие, направленное от оси трубчатой заготовки (ТЗ) 7. Центральный подвижный вкладыш, образованный нажимным полувкладышем 8 и опорным полувкладышем 9.образует с неподвижными част ми разъемной матрицы переменный по высоте рабочий ручей. Усили , развиваемые гидроцилиндрами 10 и 12, равны. При штамповке изделий из малопластичных материалов в подпоршневой полости гидроцилиндра 10 посредством трубопровода 19 создают определенное давление. Это приводит к уменьшению скорости перемещени  подвижного вкладыша матрицы относительно скорости перемещени  осевых пуансонов 5 и 6. Это позвол ет наложить на очаг деформации ТЗ 7 дополнительные сжимающие напр жени , повышающие пластичность материалов ТЗ 7. При штамповке крутоизогнутых изделий с источником давлени  св зываетс  подпоршнева  полость дополнительного гидроцилиндра 12 посредством трубопровода 18. При этом скорость перемещени  подвижного вкладыша матрицы становитс  больше скорости перемещени  осевых пуансонов 5 и 6. На очаг деформации ТЗ 7 накладываютс  дополнительные раст гивающие напр жени . Устройство позвол ет, варьиру  режимами штамповки, управл ть качеством штампуемых изделий. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.иос^О 004:ь. О О

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, а именно к устройствам дл  гидравлической штамповки трубчатых заготовок преимущественно в издели  со ступенчатой осью.

Известно устройство дл  гидравлической штамповки трубных заготовок в издели  со ступенчатой осью Ч -образной формы, включающее в себ  штамповочный блок, состо щий из двух полуматриц, имеющих возможность перемещени  перпендикул рно оси трубной заготовки, механизм смыкани  полуматриц, выполненный в виде пары винт - гайка, осевые пуансоны, взаимодействующие с торцами заготовки.

Недостатками устройства  вл ютс  ограниченные технологические возможности, обеспечивающие изготовление изделий лишь -образной формы, высока  трудоемкость обслуживани , св занна  со значительной долей ручного труда по подготовке устройства к штамповке заготовки и удалению готового издели .

Известно также устройство дл  гидравлической штамповки полых коленчатых и эксцентриковых валов из трубных заготовок , содержа.щее разъемную матрицу, имеющую центральный вкладыш, состо щий из нажимного и опорного полувкладышей, св занного с нажимным прлувкладышем гидроцилиндра , пуансоны осевого сжати , а также источник жидкости высокого давлени .

Однако известное устройство не обеспечивает высокое качествй изготавливавмых изделий, так как в процессе штамповки издели  со ступенчатой осью нажимной полункладыш создает раст гивающие напр жени  в вертикальных стенкахгг-образного полуфабриката, вызыва  чрезмерное утонение стенок издели  и уменьша  запас пластичности материала заготовки.

Цель изобретени  - повышение качества изготавливаемых изделий со ступенчатой осью путем улучшени  условий их деформировани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено св занным с опорным полувкладышем гидроцилиндром, при этом диаметры поршней основного и дополнительного гидроцилиндров равны, а их надпоршневые полости гидравлически св заны с источником давлени , причем при штамповке изделий из малопластичных материалов подпоршнева  полость основного гидроцилиндра также гидравлически св зана с источником давлени , а при штамповке крутомзогнутых изделий с источником давлени  гидравлически св зана подпоршнева  полость дополнительного гидроцилиндра .

Предложенное устройство отличаетс  тем, что опорный полувкладыш св зан с дополнительным гидроцилиндром, при этом диаметры поршней основного и дополнительного гидроцилиндров равны, а их надпоршневые полости св заны с источником давлени , причем при штамповке изделий из малопластичных материалов подпоршнева  полость основного гидроцилиндра гидравлически св зана с источником давлени , а при штамповке крутоизогнутых изделий подпоршнева  полость дополнительного гидроцилиндра св зана с источником давлени .

На чертеже приведена гидромеханическа  схема предложенного устройства.

Устройство имеет неподвижное основание 1, на котором жестко закреплена нижн   полуматрица 2, подвижную траверсу 3 с закрепленной на ней верхней полуматрицей 4, осевые пуансоны 5 и 6, в одном из которых выполнено осевое отверстие, гидравлически св зывающее источник высокого давлени , например мультипликатор (не показан), с полостью формоизмен емой заготовки 7. В сомкнутом положении полуматрицы 2 и 4 образуют неподвижную матрицу. Дополнительное устройство имеет нажимной полувкладыш 8 и опорный полувкладыш 9, образующие в сомкнутом положении подвижную матрицу. При этом полувкладыши 8 и 9 в сомкнутом положении образуют между собою канал цилиндрической формы, охватывающий срединную часть заготовки, а в совокупности рабочие каналы подвижной и неподвижной матриц образуют гг-образный ручей, соответствующий форме изготавливаемого издели .

Нажимной полувкладыш соединен с поршнем основного гидроцилиндра 10, гидравлически св занного с распределителем

11,а опорный полувкладыш 9 соединен с поршнем дополнительного гидроцилиндра

12,гидравлически св занного с распределителем 13. При этом диаметры поршней основного 10 и дополнительного 12 гидроцилиндров равны и гидравлически св заны между собой. Дополнительно работа устройства обеспечиваетс  мультипликатором 14, обратным клапаном 15, распределителем 16 и источниками низкого давлени , имеющими трубопроводы 17. 18 и 19.

Устройство работает следующим образом .

В исходном положении подвижна  траверса 3, полуматрица 4 и нажимной полуакладыш 8 занимают верхнее положение,

обеспечива  доступ в рабочую зону устройства . Осевые пуамсомы 5 и 6 разведены. Поршень мультипликатора 14 занимает крайнее правое положение. 0(юрный полувкладыш 9 занимает крайнее верхнее положение , образу  совместно с ручьем нижней полуматрицы 2 сплошной пр моугольный канал полуцилиндрической формы.

В указанный канал помещают трубную заготовку определенной длины, полость которой заполн етс  наполнителем, например машинным маслом (дл  этого, например, достаточно образовать вокруг полуматрицы 2 масл ную ванну, уровень масла в которой находитс  выше трубной заготовки, помещенной в канал полуматрицы ). Включают гидромеханическую схему устройства. При этом траверса 3 опускаетс , обеспечива  силовой контакт полуматриц 2 и 4, одновременно каждый из распределителей 16 и 13 занимает положение I, а распределитель 11 занимает положение II, обеспечива  перемещение поршн  гидроцилиндра 10 вниз до смыкани  торцов полувкладышей 8 и 9, охватывающих срединную зону трубной заготовки. Трубопроводы низкого давлени  18 и 19 отключены . Затем распределитель 16 занимает лоложение II, обеспечива  рабочий ход поршн  мультипликатора 14 влево. При этом рабоча  жидкость из камеры высокого давлени  мультипликатора поступает в подпоршневые полости гидроцилиндров 10 и 12, обеспечива  необходимый силовой контакт полувкладышей 8 и 9, образующих подвижную матрицу. Затем сообщают встречное, синхронное перемещение осевым пуансонам 5 и 6 до обеспечени  пластинчатого контакта с торцами трубной заготрвки, герметизиру  ее.полость. Загерметизировав полость зaгoтoвkи, осевые пуансоны прекращают перемещение. При этом источник высокого давлени  (например , мультипликатор) создает высокое гидростатическое давление наполнител , например 160 МПа, в полости трубной заготовки . Осевые пуансоны 5 и 6 вновь начинают синхронное встречное перемещение. Под действием усили  осевых пуансонов и давлени  наполнител , привод щего к образованию т нущего усили , направленного вниз, трубна  заготовка тер ет продольную устойчивость и деформируетс  в полое ступенчатое изделие if -образной формы. При этом подвижна  матрица, образованна  сомкнутыми полувкладышами 8 и 9 увлекаетс  срединной частью трубной заготовки вниз, образу  с неподвижной матрицей переменный по высоте рабочий ручей дл  формоизмен емой заготовки. В данном

случае усили , развиваемые гидроцилиндрами 10 и 12 равны между собою (так как поршни гидроцилиндров имеют равные диаметры , а цилиндры гидравлически св заны 5 один с другим) и полностью затрачиваютс  на обеспечение силового контакта между полувкладышами 8 и 9, не оказыва  силового воздействи  на перемещение подвижной матрицы и, следовательно, на вертикальные

0 участки формоизмен емой заготовки.

При штамповке изделий со ступенчатой осью из материалов с пониженной пластичностью включают трубопровод 19. При этом в подпоршневой полости гидроцилиндра 10

5 создают определенное давление (например , 1 МПа), привод щее к уменьшению скорости перемещени  подвижной матрицы относительно скорости перемещени  осевых пуансонов. Это позвол ет наложить на

0 очаг пластической деформации заготовки дополнительные сжимающие напр жени , повышающие пластичность материала заготовки .

При необходимости изготовлени  изде5 ЛИЙ с увеличенным рассто нием между коленами Х-Г -образного издели , а также дл  снижени  удельных нагрузок на осевых пуансонах выключают нагнетающий трубопровод 19 и включают трубопровод 18 (при

0 положении I. распределител  13). При этом скорость перемещени  подвижной матрицы становитс  больше скорости перемещени  осевых пуансонов, а на очаг пластической деформации заготовки накладываютс  до5 полнительные раст гивание напр жени .

Описанные режимы работы гидромеханической схемы устройства позвол ют также управл ть геометрическими параметрами изготавливаемых изделий, в частности

0 распределением радиальных деформаций его стенок и величиной выпуклого радиуса Г-образных колен издели . Так как диаметры поршней гидроцилиндров 10 и 12 равны, то при движении подвижной матрицы вниз

5 рабоча  жидкость из надпоршневой полости гидроцилиндра 12 перетекает в надпоршневую полость гидроцилиндра 10. При этом расход рабочей жидкости от источника давлени  через трубопровод 17, распределитель 16 минимален и равен утечкам рабочей жидкости из системы гидравлически св занных гидроцилиндров 10 и 12.

В процессе работы устройства мультипликатор 14 повышает давление (например,

5 с 6,3 до 32 МПа) в сг стеме гидравлически св занных гидроцилиндров 10 и 12 и компенсирует утечки рабочей жидкости в этой системе. Обратный клапан 15 при переключении распределителем 16 в положение II пазъедин ет указанную систему со сливом.

В конце цикла деформировани  трубной заготовки осуществл етс  сброс высокого гидростатического давлени  в ее полости, например, путем реверсировани  источника высокого давлени  или путем отвода осевых пуансонов. Кроме этого, выполн етс  непосредственно отвод осевых пуансонов 5 и 6 в исходное положение, подъем траверсы 3 с полуматрицей 4 в исходное положение и переключение распределител  11 в положение I, распределител  16 - в положение I и отключение нагнетающего трубопровода 19. При этом шток мультипликатора 14 перемещаетс  вправо, занима  исходное положение, полувкладыш 8 перемещаетс  вверх в исходное положение , а опорный полувкладыш 9, также перемеща сь вверх, выталкиваети-образное изделие из полуматрицы 2 и занимает верхнее исходное положение (при залипании издели  на полувкладыше 8 оно будет освобождено при перемещении полувкладыша 8 вверх).

После удалени  отштампованного издели  устройство готово к повторению описанного цикла.

Предлагаемое устройство дл  гидравлической штамповки полых изделий со ступенчатой осью, из трубных заготовок позвол ет, варьиру  режимами штамповки, управл ть качеством штампуемых изделий (толщинами стенок, величиной выпуклых радиусов коленъг-образных изделий, величиной запаса пластичности материала изделий и т.п.), штамповать издели  из малопластичных материалов .

Кроме того, устройство обладает повышенными технологическими возможност ми , позвол   изготавливать из трубных заготовок / -орбразные, преимущественно крутоизогнутые издели , имеющие вогнутый радиус колен менее половины диаметра заготовки, (получаемый полуфабрикат может служить основой дл  изготовлени  ,7., Г-образных изделий), а также изготавливать

из трубных заготовок издели  типа тройников и крестовин (дл  этого соответственно осуществл ют замену полуматриц, полувкладыши 8 и 9 используют в качестве пуансонов подпора формуемых на заготовке

отростков).

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Устройство дл  гидравлической штамповки полых изделий со ступенчатой осью из трубчатых заготовок, содержащее разъемную матрицу, имеющую центральный подвижный вкладыш, состо щий из нажимного и опорного полувкладышей, св занный с нажимным полувкладышем гидроцилиндр , пуансоны осевого сжати , а также

   источник жидкости высокого давлени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  качества изделий путем улучшени  условий деформировани , оно снабжено св занным с опорным полувкладышем дополнительным гидроцилиндром, при этом диаметры поршней основного и дополнительного гидроцилиндров равны, а их надпоршневые полости св заны с источником давлени .
2. 2. Устройство поп. 1, отличающеес   тем, что, с целью обеспечени  штамповки изделий из малопластичных материалов, подпоршнева  полость основного гидроцилиндра гидравлически св зана с источником давлени .
3. 3. Устройство по п. 1, отличающеес   тем, что, с целью обеспечени  штамповки крутоизогнутых изделий, подпоршнева  полость дополнительного гидроцилиндра

   гидравлически св зана с источником давлени .