Устройство для горячего деформирования
Иллюстрации
Реферат
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ДВФОРМИРОВМ1ИЯ, содержаваее корпус, кольцевой патрубок, пуаисон, а также систему охлаждения расплава напоянителя , смонтированиу о на кольцевом патрубке и выполненную в виде змеевика, отличающееся тем, что, с целью повышения надеж- . ности, на внутренней поверхности кольцевого патрубка, на уровне витков змеевика выполнены охватывающие пуансон канавки для наполнителя, 2.Устройство ПОП.1, ОТЛИ чающееся тем, что каиавки выполнены полукольцевыкв, состоящими из двух последовательно размещенных по высоте патрубка рядов, симметричных относительно оси пуансона, соединенных продольными пазами. 3.Устройство по П.1, отличающееся тем, что каиавки выполнены спиральными, состоящими не менее чем из двух витков. (Л ю ел со
СОЮЗ COKTCHHX
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГП4Й (21) 3387676/25-27 (22) 28.01.82 (46) 07. 06. 83. Бюл. В 21 (72) В. Н. Слобода (71) Уфимский авиационный институт нм. Орджоникидзе (53) 621.777.07(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Р .814506, кл. В 21 J 3/14, 25. 03. 81.
2. Авторское свидетельство СССР
Ю 812372, кл. В 21 J 1/02, 15. 02. 81 (прототип) . (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ЗЛЯ ГОРЯЧЕГО
ДЕфОРМИРОВАНИЯ, содержащее корпус, кольцевой.патрубок, пуансон, а также систему охлаждения расплава напоаиителя, смонтированную на коль„.Я0„„1021513 А
MSD В 21 J 13 02 В 21 D 26 02 цевом патрубке и выполненную в виде змеевика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыиения надемности, на внутренней поверхности кольцевого патрубка, на уровне витков змеевика выполнены охватывающие пуансон канавки для наполннтеля, 2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что канавки выполнены полукольцевыьж, состоящими из двух последовательно размещенных по высоте патрубка рядов, симметричных относительно оси пуансона, соединенных продольными пазами.
3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что канавки выполнены спиральными, состоящими не менее чем из двух витков.
1021513
Изобретение относится. к обработ- . ния с заготовкой и легкоплавким ке металлов давлением, а именно к наполнителем на фиг. 2 - то же, в устройствам, используемым для горя- процессе деформирования на фиг. 3чей штамповки металлов жидкой средой. канавки и их работа в процессе деИзвестно устройство для деформи- формирования заготовки (узел на ровання, содержащее уплотнение порш- фиг. 2); на фиг. 4 и. 5 - конструкция ня в контейнере высокого давления, канавки. выполненное из последовательно раэ- На матрице 1, состоящей из двух мещенных по оси, сопрягающихся с разъемных частей, установлена загопоршнем по конической поверхности товка 2, на которой расположен легкольца и кольца, сопрягающегося с 10 коплавкий наполнитель 3. На кольцепоршнем по цилиндрической поверх- . вом патрубке 4 расположены система ности, при этом наружная поверх- охлаждения. выполненная в виде эменость кольца, сопрягающегося с порш- евика 5. и втулка б, воспринимающая нем по,цилиндрической поверхности, на себя часть усилий прижима эаговыполнена со скосами под углом 15 товки 2 к матрице 1. В кольцевом пат10-20 к оси поршня и цилиндричес- рубке 4, по месту сопряжения с пуанким уплотнительным пояском между соном 7, выполнены кольцевые канавскосами, и оба Кольца выполнены ки 8 и 9. Охлаждающая среда подаетиз высокопрочного материала (1 ). ся в систему охлаждения по кольцу 10, Недостаток указанного устройст- ;)() а сливается по каналу 11 (направлева заключается s износе уплатнитель- иие показано стрелками). Разогрев ных колец и контактирующих с ниии Рабочих частей устройства до темпетрушихся поверхностей, при этом ратуры деформирования осуществляется уплотнительные кольца необходимо нагревателем 12, который совместно изготавливать иэ высокопрочного yg с матрицей 1 расположен на основании матерчала и отдельно для каждого ., 13 устройства. При высоком давлении типоразмера поршней. легкоплавкий наполнитель Э (фиг. 3), Наиболее близким к изобретению застывая в виде пластичного материаявляется устройство дпя горячего де- ла 14,, заполняет канавки 8 и 9, формирования, содержащее корпус, которые соединены между собой пазакольцевой патрубок, пуансон, а ми 15. также систему охлаждения. расплава Канавки (фиг. 4) выполненных в наполнителя, смонтированную на коль- вйде полукольцевых углублений 16 и .цевом патрубке и выполненную в виде 17, концы которых. соединены пазаэмеевнка 2 ). ми 18, имеющими продолжение 19 за недостатком,цанного устройства З5 концы полукольцевых углублений 17, является невысокая надежность при Углубление может быть выполнено s использовании расплава с больщими виде спирали 20 (фиг. 5). авлениями для передачи усилия де", устройство работает следующим ормироваиия иа заготовку так как: образом. в этом случае высоким давлением 4() На матрицу 1, разогретую иагрезастывший расплав выдавливается иэ вателем 12, устанавливаются загокольцевого латрубка, и жидкий расплав товка 2 и легкоплавкий иаполнитель 3 вытекает из устройства. в твердом состоянии, после чего коль@ель изобретения - повышение иа- цевой патрубок 4 прижимает заготовдежности и долговечности устройства. gy ку 2, обеспечивая герметичность
Укаэанная цель достигается тем, сопряжения по местам разъема эагочто в устройстве для горячего дефор-, товки с матрицей 1 и кольцевым патмирования, содержащем корпус, кольце- рубком 4. Наполнитель 3 при нагревой патрубок, пуансон, а также систе- ванин расплавляется, после чего му охлаждения расплава наполнителя, пуансон 7 начинает. геремещаясь смонтированную .на кольцевом патрубке О вниз расплавленным иаполнителем 3, " . и выполненную в виде змеевика, на деформировать заготовку 2. В начале внутренней поверхности кольцевого деформирования йуансон 7 вытесняет патрубка, на уровне витков змеевика, расплавленный нанолнитель 3 в зазор выполнены охватывающие пуансон канав- между. кольцевым патрубком 4 и пуанки для нааолнителя. . 55 соком 7. Наполиитель 3 вытесняетНри этом выполнены полукольцевыми, ся до места расположения змеевика 5 состоящими из двух последовательно система охлаждения и, остывая в виде размещенных по высоте патрубка рядов, пластичного материала 14, попадает симметричных относительно оси пуан- в канавку 9, а затем по паэам 15сона соединенных продольными пазами. 60 в канавку 8. Канавки 8 и 9 окаэыКроме того, канавки выполнены спи- яаются заполненными остывшим наполральными, состоящими не менее чем иэ нителем в виде пластичного материадвух витков.
I ла 14. B результате между пуансоНа фиг.. 1 изображено устройство ном 7 и кольцевым патрубком 4 обраперед началом процесса деформирова- у;зyeтcя герметичное уплотнение, кото1О21Ы З
3 рое выдерживает нагрузку от давления
:расплавленного наполнителя 3 не только за счет скл трения пластичного материала 14 о стенки пуансона 7 и кольцевого патрубка 4, но н за счет способности выдерживать касательные напряжения в работе пластичного материала 14 на срез в канавках 8 и:9. .В конце процесса деформярования заготовки- пуансон 7 с кольцевым натрубкои 4 для освобождения.заготов- 16 ки 2 из иатрйцы 1 должен поднимать-. ся из зоны "деФормирования. В этом случае неизбежно дополнительное охлаждение- пластичного материала 14, что приводит к уменьшение дйаиетра последнего в кольцевых выточках и плотмому охватываннв с обжатием периметра пуансона. 9 результате прк nosторекии цикла..деформированкя следующей заготовки усилия, необходимые диязп перемещения пуансона 7, возрастают. для устранения этого недостатка необходимо давать выдержку кольцево.иу патрубху 4 после его опускания в эоиу нагревания 12, что приводит к излишним затратам рабочего времЕии.
Для устранения этого недостатка канавки выполняют по схеие (Фиг. 4), где расплавленный наполнитель 3 код действкеи увеличивающегося давления прн дефориировании эаготов- -Е ки поднимается в полукольцевые углубления 16 по продолжениям 19 пазов 18. Заполнив полукольцевые углубления 16 и 17 и пазы 18, застывший каполнителв образует no N отношению к расплавленному иацолнителю 3 герметичное уплотнение, которое при снижении температуры за счет отсутствия сплошных колец, охватывающих периметр пуансона, ие 4Q
-может, уменьшая свои размеры, за|клинить пуансон 7 кли эатрудьнють его перемещение. Угол наклона пазов 18: к,линии сиииетрии пуансона
1выбкРают в пределах 0 - 80, так как угол, меньший 0", увеличивает .вероятность возрастания" сил обжатия пуансона,застывшим наполнителем при понижении температуры, а угол, больший 80, сближает по,причине геометрическкх особенностей полукольцевые. углубления 16 и 17 и ограничивает их в ширине, что уменьшает прочность уплотнения.
Возможно выполнение кольцевого ! углубления в виде спирали 20. Ь $5 этом случае расплавленный наполни« .,тель попадает в конец кольцевого углубления 20,и перетекает.no HeMy в охлажденную зону, одновременно затвердевая. За счет сил давления прц штамповке наполнитель постепенно заполняет углубление 20 . При понижении температуры кольцевого патрубка 4, так как кольцевое углубление
20 не замкнуто, застывший наполнитель уменьшает свои размеры по дли- не, не обжимая пуансона 7. Для повышения надежности такого уплотнения кольцевое углубление 20 должно бхватывать пуансон не менее, чем на две длины его периметра.
Устройство работает следующим образом.
8а матрицу укладывается заготовка, а на заготовку устанавливается: легкоплавкий наполнитель, например олово или алюминий. Затем кольцевой катрубок прижимает заготовку, обеспечивая герметизацию по разъемам заготовка — кольцевой патрубокматрицы. После расплавления «аполкителя пуансон, перемещаясь в эоке деформировакия, образует иацолкителем герметичное уплотнение, а затем наполиителем, иаходящиисяв зонештамповки, деформирует заготовку. После окончания штамтовки пуансон совмест-. но с кольцевым цатрубком поднимает ся в крайнее положение для демонтажа отштаипованной детали иэ матрицы.
Матрица Для облегчения монтажа готовой детали состоит иэ двух частей.
Посла штамповки наполнктель удаляется из готовой детали, например выплавляется.
Особенностью конструкции данного устройства является отсутствие заранее изготовленного .уплотнения, которое создается в процессе деформиро-вания самой деформирующей средойнаполнителем.
Наполнитель, застывая в канавках, представляет собой уплотнение, прочность которого регламентируется пло-. щадью его поперечного сечения, работающего в канавках на срез от давления расплавленного наполиителя и интенсивностью охлаждения этого уплотнения.
Преимуществом такого устройства является самовосстановление у" нения при износе, так как в процессе износа уплотнения образовавшийся зазор между уплотнением u пуаи- . соком заполняется расплавленным иа олнителем, который, -застывая по месту износа, восстанавлквает уплот" некие. Это позволяет уменьшить точ1ность изготовления пуансона и отверстия кольцевого патрубка под пуансон.
1021513
ВНИИПИ Заказ 3960/9 Тираж 686 Подписное
Филиал ППП "Патент", r.Óærîðîä,óë. Проектная, 4