Ультразвуковая разъемная пресс-форма

Ультразвуковая разъемная пресс-форма

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 23.VI.1970 (№ 1446303/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21,VI.1971. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 21 VII.1971

МПК В 06Ь 3/00

В 21с 25/02

В 29g 2/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.983.1:534.8 (088.8) Авторы изобретения

Е. Д. Мезинцев, Б. В. Хилков и К. В. Хилков

Заявитель

УЛЪТРАЗВУКОВАЯ РАЗЪЕМНАЯ ПРЕСС-ФОРМА

Изобретение относится к области ультразвуковой технологии и может быть использовано в процессах обработки материалов давлением (экструдирование, выдавливание, вытяжка и т. д.) с наложением ультразвуковых колебаний.

Известны устройства для обработки металлов давлением в ультразвуковом поле, в которых матрица установлена или на торце волновода стержневой системы продольных колебаний в зоне пучности смещений, или t! l торце дополнительного магнитострикционного пр ео бр азов а тел я.

Известные устройства имеют ряд недостатков, ограничивающих область их применения.

Например, мощность ультразвуковых колебаний ограничена в силу того, что стержневая система продольных колебаний может быть возбуждена максимум двумя магнитострикцпонными преобразователями. При этом из физических условий работы резонансной стержневой системы продольных колебаний следует, что внешние размеры пресс-оснастки тш ширине не могут превышать одной трети длины ультразвуковой волны, а по высоте долж ны быть значительно меньше половины длины ультразвуковой волны.

Указанные ограничения препятствуют использованию известных устройств в процессах обработки давлением под большими статическими нагрузками, которые требуют развития габаритных размеров пресс-оснастки в силу прочностных и температурных факторов.

Для достижения технологичности процесса прессования и удобства обслуживания прессоснастки часто применяют разъемные прессформы, в которы.; матрица и загрузочный контейнер выполнены в виде самостоятельных конструкций, что требует дополнительного

10 развития габаритных размеров и затрудняет использование такой оснастки в стержневых системах продольных колебаний.

Цель изобретения — обеспечение условий работы разъемной пресс-формы с развитыми

15 габаритами с использованием динамических ультразвуковых нагрузок в очаге деформации под большими статическими нагрузками, что может быть достигнуто только путем выполнения составных частей пресс-формы в виде

20 акустически изолированных резонансных систем, т. е. путем достижения акустической развязки матрицы и загрузочного контейнера как между собой, так и с массой машины.

Предлагаемая пресс-форма отличается тем, 25 что матрица и загрузочный контейнер возбуждены магнитострпкцпоннымп преобразователями синхронно на одной частоте в режиме нзгибных колебаний. Матрица выполнена в виде круглой пластины, а загрузочный контейнср—

30 в виде толстостенной цилиндрической оболоч306876 ки. Акустическая развязка между матрицей, контейнером и массой машины осуществляется посредством кольцевых технологических выступов, расположенных в узлах смещения колебаний.

11а фиг. 1 изображена ультразвуковая разьемная пресс-форма, матрица которой выполнена в виде круглой пластины, а загрузочный контейнер — в виде толстостенной цилиндрической оболочки; ца фиг. 2 — то же, с выполнением матрицы в виде толстостеннои цилиндрической оболочки.

Пресс-форма состоит из загрузочного контейнера 1 и матрицы 2. Матрица установлена на станине машины 3 на кольцах 4. Контейнер опирается па матрицу через кольцо 5.

Конструкция предлагаемой пресс-формы допускает изготовление матрицы и загрузочного контейнера как в виде толстостенных цилиндрических оболочек, так и в виде круглых пластин.

Для возбуждения изгибных колебаний в толстостенных цилиндрических оболочках магнитострикционные преобразователи б крепятся перпендикулярно внешней боковой поверхности в середине по высоте. Круглые пластины возбуждаются магнитострикционными преобразователями 7, укрепленными перпендикулярно пластине по ее краю.

Преобразователь продольных колебаний, работающий на частоте собственного резонанса, возбуждает в цилиндре осесимметричные изгибные колебания. Особенностью возбужденных колебаний является то, что за счет толстостенности цилиндра на его торцовых поверхностях имеются кольцевые линии пулевых смещений, по которым можно при помощи технологического кольца акустически изолировать цилиндр от матрицы — круглой пластины, причем в последней также возбуждаются изгибные колебания магнитострикционными преобразователями, установленными по ее краям. Пластина работает на второй моде изгнбпых колебашш с двумя кольцевыми линиями нулевых смещений. Диаметр внутренней нулевой линии на пластине равен диаметру нулевой линии на торце цилиндра. По ним располагается технологическое кольцо, обеспе5 чивающее передачу статического усилия от цилиндра к пластине и акустическую развяз ку между ними. Акустическая развязка с массой машины осуществляется посредством технологических колец, расположенных под пла10 стиной также по линиям нулевых смещений.

Исключение влияния контакта загрузочного цилиндра и матрицы друг на друга по поверхности их разъемного сочленения достигается синхронностью включения магнитострикцион15 ных преобразователей, работающих на одной и той же частоте. При этом имеется синфазность колебаний соприкасающихся поверхностей. Развитость зон пучностей смещения колебания создает возможность установки боль20 шого количества магнитострикционных преобразователей и позволяет повысить мощность ультразвуковых колебаний в зоне деформации.

25 Предмет изобретения

1. Ультразвуковая разъемная пресс-форма, содержащая матрицу и загрузочный контейнер, снабженные ультразвуковыми магнпто30 стрикционными преобразователями, отличаюи1аяся тем, что, с целью обеспечения акустической развязки, матрица и загрузочный контейiHQp выполнены соответственно в виде круглой пластины и толстостенной цилиндрической

35 оболочки, которые сопряжены друг с другом и с массой машины посредством кольцевых технологических выступов, расположенных в узлах смещения колебаний.

2. Пресс-форма по п. 1, отличающаяся тем, 40 что матрица выполнена в виде толстостенной цилиндрической оболочки.

3. Пресс-форма по п. 1, отличающаяся тем, что загрузочный контейнер выполнен в виде круглой пластины.

306876

4 ыг j

Фиг 2

Составитель И. Гольденберг

Редактор Н. Л. Корченко Тскред Л. Я. Левина Корректор 3. и. Тарасова

Заказ 1972jl0 Изд. № 847 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открыгий при Совете Мшшстров СССР

Москва, Ж-35, Раугпская наб., д. 4j5

Типография, пр. Сапунова, 2