Устройство для выдавливания длинномерных изделий

Устройство для выдавливания длинномерных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в оснастке для выдавливания , Сущность изобретения: устройство содержит контейнер с матрицей, каретку с захватом и гидроцилиндр перемещения каретки . Последняя установлена на связанных с контейнером направляющих, Захват имеет возможность -поворота относительно каретки . На поверхности матрицы выполнены линзовидные выступы. На рабочей поверхности захвата выполнены выступы. Заготовку устанавливается в контейнер и выдавливается через матрицу. Захват связывается с выходящим концом заготовки и при перемещении каретки закручивает выходящую часть вокруг своей оси, 7 ил,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4797713/27 (22) 28.02 90 (46) 23.04.93, Бюл..15 (71) Институт горного дела СО АН СССР (72) Ю.А.Афиногенов и В.M.Æèãýëêèí (56) Авторское свидетельство СССР

hh 1454536, ко, В 21 С 23/08, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДАВЛИВАНИЯ

ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Использование: в оснастке для выдавливания, Сущность изобретения: устройство содержит контейнер с матрицей, каретку с Изобретение относится к устройствам, предназначенным для гидроэкструэии материалов, в частности металлов, и может быть использовано в металлургической, хи. мической промышленности для производства полых или сплошных цилиндрических изделий, Целью изобретения является повыше ние качества получаемых изделий.

На фиг.1 изображен продольный разрез устройства для прессования длинномерных изделий; на фиг,2 — поперечный разрез А — А на фиг.1; на фиг.3 — вид сверху на матрицу с линзовидными выступами; на фиг,4 — разрез

Б-Б на фиг,; на фиг.5 — продольный разрез общего вида контейнера с размещенной биметаллической заготовкой и инструментом; ° на фиг,6 — продольный разрез устройства для прессования длинномерных изделий со сплошным поперечным сечением; на фиг.7 — разрез  — В на фиг.5.

Устройство (фиг.1) для выдавливания длинномерных изделий (гидромеханическогО прессования) содержит контейнер 1. матЫЛ 1810155 А1 (si)s В 21 С 23/08, В 21 J 5/04 захватом и гидроцилиндр перемещения каретки, Последняя установлена на связанных с контейнером направляющих, Захват имеет возможность поворота относительно каретки. На поверхности матрицы выполнены линзовидные выступы. На рабочей поверхности захвата выполнены выступы, Заготовка устанавливается в контейнер и выдавливается через матрицу. Захват связывается с выходящим концом заготовки и при перемещении каретки закручивает выходящую часть вокруг своей оси, 7 ил, рицу 2 с рабочим отверстием, заходным ко нусом и с уплотнительным кольцом 3, расположенную соосно с контейнером и жестко связанную с ним, опорное кольцо 4, прессштемпель 5, заготовку 6 из мономатериала в исходном состоянии через шайбу 7 траверсами 8 и 9, жестко соединенными цилиндрическими направляющими 10 с установленной на них с воэможностью поступательного перемещения параллельно оси контейнера кареткой 11, имеющей полость, на поверхности которой выполнена несамотормозящая винтовая нарезка под захват 12. установленный в полости каретки соосно с матрицей и имеющий полость для размещения конца иэделия (заготовки). а на внешней поверхности захвата выполнены выступы с роликами, входящими в винтовую нарезку каретки 11 (или соответствующая винтовая резьба), опорным подшипником

13., осуществляющим несамотормозящую винтовую нарезку каретки 11 и захвата 12, Полость в захвате 12 расположена сверху, обращена к заготовке 6, на ее рабочей по1810155 верхности выполнены радиальные углубления, ограничена конической поверхностью втулки 14, жестко прикрепленной (напри- мер, резьбой) к захвату, предназначена для вдавливания и захвата изделия (заготовки).

Радиальные углубления могут быть Bblnoll" нены также и на внутренней рабочей поверхности втулки 14 в случае фиксации. ее в корпусе захвата с помощью замкового соединения. Захват конца изделия может быть "0 выполнен и иным образом. Устройство (фиг.1) содержит гидроцилиндр, включающий поршень 15, связанный с кареткой 11, размещенный внутри рабочего цилиндра

16, оснащенного каналами 17 и 18 для впу- 15 ска (выпуска) рабочего агента и жестко прикрепленного к траверсе 9 с помощью шайбы

19 и гайки 20, предназначенный для перемещения каретки 11, На фиг,2 изображен поперечный разрез 20

А — А на фиг.1 захвата 12. содержащего конусную часть с радиальными углублениями

21, заполненными материалом заготовки 6 после ее выдавливания из контейнера 1.

На фиг.3 изображены линзовидные выступы 22 матрицы 2.

На фиг.5 изображен продольный разрез общего вида контейнера 1 с размещенными в нем биметаллической заготовкой из металлов, иэ которых 6 — основа, 23 — плакиру- 30 ющий, матрицей 2, уплотнительным кольцом 3, опорным ко1ьцом 4, пресс-штемпелем 5, стопором 24 матрицы 2, ограничительной шайбой 25 с продольными каналами, кольцевой графитовой таблеткой 35

26, пресс-шайбой 27 с уплотнительным кольцом 28.

На фиг.6 изображен продольный разрез устройства для прессования длинномерных иэделий со сплошным поперечным сечени- 40 ем, в котором выдавливание заготовки 6 производится без пресс-штемпеля 5.

На фиг.7 — поперечный разрез Б-Б на .фиг.6 с радиальными углублениями 21 на рабочих поверхностях захвата 12. 45

Устройство, изображенное на фиг,1, работает следующим образом.

Первоначально в контейнер 1 устанавливают матрицу 2, фиксируемую в нем стопором 24 (фиг.4) и уплотняемую кольцом 3. 50 затем устанавливают заготовку 6 из мономатериала или из биметалла (6,23), когда основа 6 вложена внутрь плакирующего ма- териала 23 с открытым эаходным торцом (фиг.4) и осаживают ее внутри конуса матри- 55 цы, уплотняя зазор между заготовкой и матрицей с помощью пресс-шайбы 27. При этом заходный внутренний конус заготовки так=же осаживается вниз на некоторое расстояние, уменьшая диаметр эаходного отверстия. После этого на верхний торец матрицы 2 устанавливают, опорное кольцо 4, на верхнем торце которого размещают последовательно ограничительную шайбу 25 с продольными каналами и кольцевую графитовую таблетку 26. Вместо графита может применяться его заменитель, хорошо передающий гидростатическое давление и обладающий низким коэффициентом трения, например дисульфид молибдена, хлорид серебра, нитрид бора, индий, Затем вводят в контейнер через осевые каналы таблетки 26 и ограничительной шайбы 25 во внутре. -. нюю полость заготовки 6 или (6, 23) прессштемпель 5, имеющий на конце калибровочную оправку и два заходных конуса; плавно переходящих друг в друга и служащих для осадки заготовки вниз и уплотнения зазора между пресс-штемпелем и заготовкой, а на противоположной стороне— кольцевой бурт, который упирается в конце движения пресс-штемпеля в ограничительную шайбу 25, фиксируя калибровочную оправку пресс-штемпеля относительно соответствующего калибровочного пояска матрицы. С помощью специального замка (не показан) заданное в конце движения поло>кение пресс-штемпеля 5 фиксируется, подготовив контейнер с инструментом для выдавливания заготовки через кольцевой зазор, образованный калибровочными пояском матрицы и оправкой пресс-штемпеля, с помощью гидростатического давления, развиваемого деформирующейся таблет- . кой 26 под действием усилия пресс-шайбы

27, уплотняемой в контейнере кольцом 28.

Таблетка 26, деформируясь, затекает и эаполняет своим материалом имеющиеся кольцевые зазоры между заготовкой, пресс-штемпелем, опорным кольцом 4 и все пустоты внутри контейнера; При гидромеханическом прессовании заготовка выдавливается через укаэанный кольцевой зазор с помощью жидкого агента, получаемого от таблетки 26, одновременно смаэывающего все трущиеся поверхности, улучшая однородность напряженного состояния выдавливаемого материала. Если выдавливается заготовка мономатериала. то получаем в качестве изделия трубу без планирования ее стенок, а если биметалла (6, 23), то в качестве изделия получаем трубу, стенки которой изнутри и снаружи покрыты плакируемым материалом 23. Линзовидные выступы 22 (фиг.3) матрицы 2 способствуют лучшей деформируемости материала и его проработке в зоне усиленной деформациии., . Кроме этого они играют роль захватов внутри контейнера 1 при прикладывании крутящего момента сил к выдавливаемому

1810155 изделию. Изделие, получаемое в результате выдавливания заготовки из контейнера 1, своим выходящим концом попадает в полость, образованную конической поверхностью захвата 12, . радиальными 5 углублениями 21 (фиг.2), выполненными по образующим конуса, конической поверхностью втулки 14, в которой конец изделия развальцовывается и заполняет ее при поджатой каретке 11 с помощью гидроцилинд- 10 ра, включающего поршень 15, на который снизу подается давление рабочего агента в цилиндр 16 по каналу 18 выпуска агента над поршнем, производимого по каналу 17.

Захват 12, поджимаемый кареткой 11, 15 опорным подшипником 13 и поршень 15, создает противодавление выходящему из контейнера 1 иэделию, которое передается рабочему агенту в цилиндре 16 под поршнем 15. Превышение давления в цилиндре 20

16 над его величиной в начальный момент, когда захват 12 упирается через опорный . подшипник 13 в каретку 11; служит сигналом для выпуска рабочего агента по каналу

18 и его впуска по каналу 17. Давление, 25 подаваемое на поршень 15 сверху, приводит его в движение сверху вниз. а вместе с ним и каретку 11 и связанную с ней резьбовым сцеплением (нареэкой) захват 12, жес- " тко захватывающий развальцованный 30. конец изделия с помощью радиальных углублений 21 (фиг.2)

Таким образом, изделие подвергается двум одновременным воздействиям при выдавливании заготовки иэ контейнера 1 — 35 кручению и растяжению. Поскольку темпе-, ратура изделия по выходе иэ контейнера порядка 600-700 С, то пластические деформации в изделии при кручении и растяжении достигаются при меньших усилиях, чем 40 при температурах порядка. 20 С. Поэтому предлагаемое устройство осуществляет энергосберегающую технологию получения .изделий. Угол кручения и скорость растяжения изделия задаются соответственно ша- 45 гом резьбы винтовых линий (нарезки) на поверхностях каретки 11 и захвата 12 и ско. ростью подачи рабочего агента в рабочий. цилиндр 16. Оценка упрочнения иэделия производится последующими испытаниями 50 внутренним давлением или одноосным растяжением и сравнением пределов текучести изделий, полученных без и с применением кручения и растяжения иэделия. Влияние кручения материала на повышение его 55 прочности без растяжения изделия отмечено по авт.св. СССР М 1381174, Позиции 7,8,9,10 и 20 служат для жесткого крепления рамы, образованной 8, 9 и

10, к корпусу контейнера, а также крепления цилиндра 16 к траверсе 9. Позиция 10 выполняет кроме того роль цилиндрических направляющих для каретки 11, скользящей по ним, Линэовидные выступы (фиг,3) способствует лучшей деформируемости материала и играют роль захватов внутри контейнера при приложении крутящего момента, После полного выдавливания заготовки иэ контейнера 1 и сбрасывания давления в цилиндре 16 втулка 14 и изделие извлекаются. Раэвальцованная часть изделия отрезается на пресс-ножницах, опорное кольцо 4, пресс-штемпель 5, ограничительная шайба

25, пресс-шайба 27 извлекаются иэ контейнера 1 и производится зарядка контейнера следующей заготовкой, как это описано выше. Втулка 14 устанавливается в захват 12, который с помощью каретки 11 и поршня 15 подводится в исходное состояние к матрице

2 для приема конца заготовки (изделия) и операции повторяются (фиг,1 — 4), Сказанное выше отйосится и к прессованию длинномерных йзцелий со сплошным поперечным сечением (фиг.5,6), B этом случае пресс-штемпель не применяется и выдавливание заготовки из мономатериала осуществляется через все поперечное сечение рабочего отверстия матрицы. Благодаря выполненным радиальным углублениям на рабочей поверхности полости захвата 12 и образующемуся бурту изделия на его выходном конце на начальном этапе выдавливания производят надежный захват конца изделия с возможностью осуществления его поворота .относительно каретки 11 вокруг оси матрицы и приложения растягивающего усилия от поршня 15 к каретке 11; связанной с захватом 12 несамотормозящей нарезкой.

Таким образом, предлагаемое техническое решение по сравнению с прототипом позволяет повысить прочность линномерных изделий за счет создания в Иих пластической деформации при сложном нагружении, а так же коррозийную стойкость полых длинномерных изделий за счет плакирования их стенок антикоррозийным материалом при выдавливании биметаллических заготовок и как следствие их качество и эксплуатационную надежность.

Формула изобретения

Устройство для выдавливания длинномерных изделий, содержащее контейнер для размещения заготовки со средством создания усилия выдавливания, матрицу с заходным конусом и рабочим отверстием, расположенную соосно с контейнером и жестко связанную с ним, каретку, расположенную с воэможностью перемещения

1810155 параллельно оси контейнера, цилиндрические направляющие перемещения каретки, жестко связанные с контейнером, гидроцилиндр перемещения каретки и захват для заготовки, установленный соосно с матрицей и имеющий полость для размещения конца заготовки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества получаемых изделий, захват установлен с воэможностью поворота относительно каретки вокруг оси матрицы и связан с кареткой несамотормозящей нарезкой, на поверхно5 сти заходного конуса матрицы выполнены линэовидные выступы, а на рабочей поверхности полости захвата выполнены радиальные углубления.

1810155

Фиг 4

1810165

РОГ 7

У

Составитель Ю.Афиногенов 1

Редактор M.Kóýíåöoâà Техред М,Моргентал Корректор О.Густи

Заказ 1409 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101