SU649498A1 - Устройство дл гор чего гидропрессовани - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области обработки металлов давлением, а именно к изготовлению изделий методом г дропрессовани .

Известно устройство дл  гор чего гидропрессовани , содержащее соосно размещенные переднюю поперечину с расположенной на ней в матрицедержателе матрицей , резервуар с рабочей жидкостью, контейнер , установленный в резервуаре с возможностью осевого перемещени  от привода , а также заход щий в контейнер пуансон и заднюю поперечину lij.

Недостатком известного устройства  вл етс  больщой расход энергии на нагрев и поддержание рабочей жидкости при рабочей температуре. Это обусловлено большим объемом жидкости, наход щейс  в устройстве при рабочей температуре, а также тем, что привод перемещени  контейнера св зан с передней поперечиной устройства через резервуар с рабочей л идкостью.

Целью изобретени   вл етс  уменьщение расхода энергии на нагрев и поддержание рабочей жидкости при заданной температуре .

Дл  этого контейнер установлен внутри резервуара с рабочей жидкостью с образованием при взаимодействии с ним кинематической одноподвижной поступательной

пары, а в корпусе резервуара выполнено окно дл  загрузки заготовки, нижн   кромка которого расположена ниже полости чонтейнера, при этом привод перемещени  контейнера смонтнрован на задней поперечине пресса. Матрицедержатель в устройстве может быть установлен в резервуаре с рабочей жидкостью с образованием с ней при взаимодействии однонодвижной поступательной кинематической пары.

Матрицедержатель может также быть смо тировап в передней ноперечине с образованием с лей при взаимодействии одноподвижиой кинематической пары.

На фиг. 1 изображено описываемое устройство , разрез; на фиг. 2 - разрез А-/1 на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство в процессе заполнени  рабочей нолости контейнера рабочей жидкостью; на фиг. 4 - то же в процессе выдавливани  заготовки; на фиг. 5 - устройство с подвижной матрицей , разрез, как вариант; на фиг. 6 - устройство в процессе удалени  пузырьков газа пз рабочей полости контейнера; на фиг. 7 - устройство с подвижным резервуаром дл  рабочей жидкостн в момент заполне нп  рабочей полости контейнера рабочей жидкостью, как вариант; на фиг. 8 - BH;I сверху па фпг. 1.

Пример 1. Устройство дл  гор чего ипропрессовани  имеет переднюю поиеречниу /, котора  трем  ютлоннами 2 соедписиа с задней иоиеречиной . На колоннах 2 с иомоп№ю скоб 4 неподвижно укреплен жесткий резервуар 5 дл  рабочей Чкдкости. В отверстии стенки резервуара 5 Зстановлен матрицедержатель 6, размещенный в передней поперечине / соосно с пуансоном 7 и герметизирующей пресс-шайбой 8. На матрицедержателе 6 укреплена матрица 9 и герметизирующий по сок 10. Внутри матрицедержател  6 имеетс  толкатель //.С герметизирующей пресс-щайбой 8 неподвил ;но соединен кронщтейн /2. Контейнер 13 имеет втулку 14 и обмотку /5 из ленты. Во втулку 14 вставлен сменный вкладыщ 1В. Контейнер 13 неподвижно укреплен в контейнеродержателе П, составл ющем одиоподв1 жную поступательную кинематическую пару с колонной 2. С контейнеродержателем 17 с помощью гаек 18 неподвижно соединены т ги 19. Контейнер 13 составл ет герметизированную одноподвижную в направлении от пуансона 7 к матрицедержатедю 6 поступательную кинематическую пару со стенкой резервуара 5 дл  рабочей жидкости. Нижн   кромка 20 стенки резервуара 5 выполнена ниже уровн  рабочей полости контейнера 13. Резервуар 5 гидравлически соединен с муфелем 21, который с помощью фланцев 22 герметично соединен с патрубками 23. В резервуаре 5 у входа в патрубок 2с имеетс  щиток 24. Муфель 21 гидравлически соедпнеи с баллоном 25. Резервуар 5 и баллон 25 покрыты теплоизол цией 26. Т ги 19 (фиг. 8) посредством доски 27 неподвижно соединены с штоком 28 поршн  29 гидроцилиндра 30 двойного действи , выполненного в задней поперечине 3. Таким образом, т ги 19, доска 27, шток 28 с поршнем 29 гидравлического цилиндра 30 двойного действи  образуют привод перемещени  контейиера 13, установленный на задней поперечине 3.

В качестве рабочей жидкости в резервуар 5 устройства заливают расилавленную смесь 3 битума с графитом до уровн , изображенного на фиг. 1. С помощью муфел  21 эту смесь нагревают до 600° К. Заготовку 32, нагретую до температуры выдавливани , опускают в расплавленную стеклосмазку , затем в воду и сбоку через окно 20 клещами 33 или манипул тором подают п устройство в положение, показанное на фиг. 1. Заостренным концом заготовку . устанавливают в матрицу 9, а другим концом укладывают на кронштейн 12. После этого клещи 33 отвод т от заготовки 32 и убирают из устройства.

Затем т гами 19 контейнер 13 перемещают к матрицедержателю 6. При этом (см. фиг. 3) контейнер 13 перекрывает вход в патрубок 23 и, действу  как поршень.

поднимает уровень рабочей жидкости выше рабочей полости 34 контейнера 13, благодар  чему рабоча  жидкость самотеком заполн ет рабочую полость 34 контейнера 13. как показано стрелками 35. Контейнер 13 без остановки иродолжают перемещать в направлении, указанном стрелкой 36, и надвигают на неподвижный матрицедержатель 6, как показано на фиг. 3. Благодар 

.этому происходит герметизаци  рабочей полости 34 контейиера 13 герметизирующим по ском 10. Однбвременно пуансон 7 пускают в рабочий ход в направлении, указанном стрелкой 37. Это вызывает повышепне гидростатического давлени  рабочей жидкости, наход щейс  в рабочей полости 34 контейиера 13. Рабоча  жидкость, наход ща с  в рабочей полости 34 контейнера 13 под высоким давлением, во-первых, выдавливает заготовку 32 через канал матрнны Я а во-вторых, загон ет стеклосмазку , покрывающую заготовку 32, между за готовкой 32 и матрицей 9 так, что в отличие от обычного выдавливани  со стеклосмазкой стеклосмазка не выжимаетс  изпод заготовки 32, поэтому и коэффициер1т трени  заготовки 32 о матрицу 9 значительно меньше, чем нри обычном выдавливанпи . Это позвол ет производить выдавлипание с большей выт жкой и выдавливан е таких сплавов, которые дл  успешного осуществлени  обычного выдавливани  со стеклосмазкой недостаточно пластичны . Трение заготовки о стенку рабочей

нолости контейнера отсутствует, что иозвол ет выдавливать заготовки из контейнера любой длины.

В устройстве описываемой конструкции наполнение рабочей полости контейнера рабочей жидкостью, герметизаци  рабочей нолости и новыщение давлени  происход т настолько быстро, что рабоча  жидкость не успевает нагретьс  о заготовку до температуры кипени  при атмосферном давлеНИИ , так как оказываетс  под давлением нескольких тыс ч мегапаскалей и поэтом} не закипает, пока не выдавит заготовку.

При надвижении на герметизирующий по сок 10 контейнер 13 вытесн ет рабочую

жидкость из полости 38 в муфель 21, как показано стрелками 39. Далее рабоча  жиакость вытесн етс  в баллон 25, поднима  уровень, как показано на фиг. 2 пунктирной линией 40, сжима  воздух в баллоне 25. В результате давлени  Р сжатого воздуха в рабочей полости 34 контейнера 13 происходит течение, которое выгон ет рабочей ПО.ЛОСТИ 34 в зазор между герметизирующей пресс-шайбой 8 и вкладыщем 16 все газовые пузырьки. Рабоча  жидкость , просочивша с  между контейнером 13 и стенкой резервуара 5, стекает в резepв -ap 5 за контейнером 13.

После того, как заготовка 32 полностью

выдавитс , контейнер 13 посредством т г

19 сдвигают в направлении, казанном стрелкой 41, в результате чего остатки стеклосмазки из рабочей полости 34 контейнера 13 вываливаютс  в резервуар 5, а затем в следующем цикле контейнером 13 сталкиваютс  в соответствующий кармаи. из которого их извлекают дл  переилавки и иовторного исиользовани .

После того, как остатки стеклосмазки удал тс  из рабочей полости 34, контейнер 13 и пуансон 7 перемещают в положение , показанное на фиг. 1. При этом сжатый воздух выталкивает рабочую жидкость из баллона 25 в муфель 21 так, что рабоча  Л1лкость, подогрета  во врем  выдавливан1   заготовки в муфеле 21, выталкиваетс  из муфел  21 через патрубок 23 в резервуар 5. В случае образовани  ирессостатка его удал ют из матрицы 9. В случае необходимости смены матрицы 9 ее 1;ыталк11вают из матрицедержател  6 толкателем и. При необходимости смены герметизирующей пресс-щайбы S ее выталкивают из рабочей полости контейнера 13 пуансоном 7. После установки новой матрицы 9, герметизирующего по ска 10 и герметизирующей пресс-шайбы 8 следующую заготовку берут из печи клещами или манипул тором , опускают в стеклосмазку и воду и подают в устройство в иоложение, показанное на фиг. 1 и т. д.

Пример 2. Устройство, как вариант изображенное на фиг. 5 и фиг. 6, характеризуетс  тем, что матрицедержатель 6 составл ет одноподвижную поступательную кипематнчеекую пару с передней поперечиной /.

В передней поперечине / имеетс  цилиндрическа  полость 42. На матрпцедержателе 5 неподвижно укреплен по сок 43. С матрицедержателем 6 соединением ласточкин хвост св зана плита 44. В передней поперечине / имеетс  цилиндрическа  полость 45. В полости 45 есть порщень 46 с штоком. Шток поршн  46 упираетс  в иодковообразный клин 47. При заполнении рабочей иолости контейнера 13 рабочей жидкостью матрицедержатель перемешают одновременно с контейнером 13 в направлении , указанном стрелкой 48, путем подачи воды высокого давлени  в полость 42. Таким образом, заполнение рабочей полости контейнера 13 рабочей жидкостью происходит через выдерживаемый зазор между стенкой рабочей полости контейнера 13 и герметизирующим по ском 10, что позвол ет сократить вре.м  наполнени  рабочей полости контейнера 13 рабочей жидкостью, а следовательно и расход энергии на нагрев и поддержание рабочей жидкости при рабочей температуре. После заполнени  рабочей полости контейнера 13 рабочей жидкостью в верхней части полости остаютс  пузырьки 49 газа.

На фиг. 6 матрицедержатель 6, матрица и заготовка показаны нерассеченными. После заполнени  рабочей полости 34 контейнера 13 рабочей жидкостью в полость 42 подают воду высокого давлени , котора , воздейству  на по сок 43 вводит мэ трицедержатель 6 в рабочую полость 34 контейнера 13. По сок 10 герметично со ир гаетс  с вкладышем 16 ио периметру, за исключением канала 50, выиолненного во вкладыше 16.

Пресс-шайба 8 герметично сопр жена с вкладышем 16 по периметру, за исключением канала 51, вьпюлпеииого во вкладыi: c 16.

Когда матрицедержатель 6 заходит в рабочмо полость 34 контейнера 13, гидростатическое давление в полости 34 повышаетс . Пузырьки газа, как показано стрелками 52. двигаютс  в паиравлепип, обратном градиенту гидростатического давлени , и покидают абочу1О полость 34 коптеГптера 13 через выполненные во вкладыше 16 каналы 56 и 51. В конце хода матрицедержагель 6 перекрывает канал 50. Клип 47 посредством поршн  46 с штоком поднпмают вверх в положение, иоказанное тонкими лини ми 53. Пуансон 7 пускают в рабочий ход. В результате рабочего хода пуансона 7 канал 5/ перекрываетс  герметизирующс ) ripecc-шайбой 8.

Таким образом, в устройстве предлагаемой конструкции заполнение рабочей полости контейнера рабочей жидкостью, герметизаци  рабочеГ полости и 1зыдавл Г;:-аи1косуществл ютс  настолько быстро, что температура заготовки не успевает хмсньшптьс  до температурного предела технологической пластичност.

В остальном работа }стройства, изображенного на фиг. 5, не отличаетс  от работы устройства, пзобтаженпого па фиг. 1. Таким образом, выполнение матрицедержател  составл ющим одноподвпжную поступательпую кпнематическую пару с передней поперечиной позвол ет снизить рабочую температуру рабочей жпдкости, а следовательно и расход энергии на нагрев и иоддержание рабочей жидкости при рабочей температуре.

Пример 3. В устройстве, изображенном на фиг. 7 как вариант, резервуар 5 дл  рабочей жидкости составл ет герметизированную одноподвнжную поступательную кпнемат1 ческую нару с матрицедержателем 6.

Резервуар 5 (см. фиг. 2) составл ет также одноподвижиую поступательную кинематическую пару с колоннами 2. С резервуаром 5 с помошью гаек 54 неподвижно соединена т га 55. Резервуар 5 имеет карман 56 дл  сбора остатков стеклосмазки .

После уборки клещей или захватов манипул тора из устройства контейнер 13 посредством т г 19 перемещают в направлении , указапном стрелкой 57, и остаиавлпвают при образовании оитимальиого зазора между герметизируюш,им по ском 10 и стенкой рабочей полости коитейнера 13, как -JTO показано на фиг. 7. Наполнение рабочей полости контейнера 13 рабочей л идкостыо производ т, перемеща  резервуар 5 в направлении , указанном стрелкой 58, иосредством т ги 55. После заполнени  рабочей полости контейнера 13 рабочей жидкостью контейнер 13 посредством т г 19 надвигают на герметизирующий по сок 10, пока не ироизойдет герметизаци  рабочей полости контейнера 13. Одновременно с контейнером 13 перемещают посредством т ги 55 резервуар 5 в направлении, указапном стрелкой 59, чтобы не произошло перелива рабочей жпдкости через стенку резервуара 5.

Конструкци  устройства, изображенного на фиг. 7, в отличие от устройства, изображенного на фиг. 1, позвол ет обойтись без баллона и таким образом уменьшить объем рабочей жидкости, а следовательно и расход энергии на ее иодогрев и поддержание при рабочей температуре.

После выдавливани  заготовки при отводе контейнера 13 остатки стеклосмазки вываливаютс  в карман 56, извлекаютс  либо неирерывно, либо периодически через несколько циклов.

Пример 4. Как вариант исполнени , в устройстве, изображенном на фиг. 7 и описанном в примере 3, матрицедержатель 6 может составл ть одноподвижную поступательную кинематическую пару с передней поперечиной / и иметь соответствующий привод, например, как показано на фиг. 5.

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   . Устройство дл  гор чего гидропрессовани , содержащее соосно размещенные переднюю поперечину с расиоложенной на ней в матрицедержателе матрицей, резервуар с рабочей жидкостью, коитейнер, установленный в резервуаре с возможностью осевого перемещени  от привода, а также заход щий в контейнер пуансон и заднюю поперечину, отличающеес  тем, что, с целью уменьшени  расхода энергии на нагрев и иоддержание рабочей жидкости при заданной температуре, контейнер установлен внутри резервуара с рабочей жидкостью с образоваиием при взаимодействии с ним кинематической одноподвижной поступательной пары, а в корпусе резервуара выполнено окно дл  загрузки заготовки,

   иижи   кромка которого расположена ниже полости контейнера, при этом привод перемещени  контейнера смонтирован на задней поперечпне пресса.
2. 2. Устройство по п. 1, от л и ч а ю щ е ес   тем, что матрицедержатель установлен

   в резервуаре с рабочей жидкостью с образованием с ней при взаимодействии одноподвижной поступательной кинематической пары.
3. 3. Устройство по пп. 1-2, отличающеес  тем, что матрипедержатель смонтирован в передней поперечине с образованием с ней при взаимодействии одноподвижной поступательной кинематической

   пары.

   Источник информации, прин тый во внимание при экспертизе:

   1. Патент Швеции 345816, кл. В 21 С 40 23/21, 1972.

   8 357323

   43 в

   f8 ЮfS f9 fB

   ../i

   3 J

   Ю 5В

   55

   5 5

   л