Устройство для горячего гидропрессования

Устройство для горячего гидропрессования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1) Ь И498

lOllHCAHME

ИЗОБРЕТЕН И Я

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.04.76 (21) 2350287/25-27 (51) 1.Кл. В 21 3 5/04 с присоединением заявки №вЂ”

I

I (23) Приоритет—

1 (43) Опубликовано 28.02.79. Бюллетень Х 8 (45) Дата опубликования описания 12.04.79;

Государственный комитет по Селам изобретений и открытий (53) УД1 621.777.07 (088.8) (72) Автор изобретения (71) Заявитель

В. Г. Пеньков (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГОРЯЧЕГО

ГИДРОПРЕССОВАНИЯ

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к изготовлению изделий методом гндропрессован1гя.

Известно устройство для горячего гидронрессования, содержащее соосно размещенные передню|о поперечину с распо Ioженной на ней в матрицедержателе матрицей, резервуар с рабочей жидкостью, контейнер, установленный в резервуаре с возможностью осевого перемещения от привода, а таки(е заходящий в контейнер пуансон и заднюю поперечину (Ц.

Недостатком известного устройства является большой расход энергии на нагрев и поддержание рабочей жидкости при рабочей температуре. Это обусловлено большим объемом жидкости, находящейся в устройстве при рабочей температуре, а также тем, что привод перемещения контейнера связан с передней поперечиной устройства через резервуар с рабочей жидкостью.

Целью изобретения является уменьшение расхода энергии на нагрев и поддержание рабочеЙ жидкости при заданноЙ температуре.

Для этого контейнер установлен внутри резервуара с рабочей жидкостью с образованием при взаимодействии с ним кинематической одноподвижной поступательной пары, а в корпусе резервуара выполнено окно для загруз1(и заготовки, нижняя кром:(а которого расположена ниже полост! коптсйнера, при этом привод перемещсния контейнера смонтирован на задней поперечине пресса. Матрицелержатель в устройстве может быть установлен в резервуар» с рабочей жидкостью с образованием с ней ири взаимодействии îäноподвпжной посту10 i Tc,ihHoi(кинематнческой пары.

Матрицедержатель может также быть смонтирован в перелней поперечине с образованием с ней при взаимодействии о; . ноподвижной кпнематической пары.

-!a фиг, 1 изображено описываемое устройство, разрез; на фпг. 2 — разрез Л вЂ”.1

»а фиг. 1; на фиг. 3 — устройство в процессе заполнения рабочей полости контейнера рабочей жидкостью; на фиг. 4 — то оке в процессе вылавливания заготовки; на фиг. 5 — устройство с подвижной матрицей, разрез, как вариант; на фнг. 6 — устройство в процессе удаления пузырьков газа пз рабочей полости контейнера; на фш.

7 — устройство с подвижным резервуаром для раоочей жидкости в момент запо: не ния рабочей полости контейнера рабочей жидкостью, как вариант; па фиг. 8 — ви", 30 сверху на фиг. 1.

649498

Пример 1. Устройство для горячего гидропрессования имеет переднюю поперечину 1, которая тремя колоннами 2 соединена с задней поперечиной 8. На колоннах 2 с помощью скоб 4 неподвижно укреплен жесткий резервуар 5 для рабочей кидкости. В отверстии стенки резервуара

5 установлен матрпцедержатель 6, разме.ценный в передней поперечине 1 соосно с пуансоном 7 и герметизирующей пресс-шайбой 8. На матрицедержателе 6 укреплена .".атрица 9 и герметизирующий поясок 10.

Внутри матрицедержателя 6 имеется толкатель 11. С герметизирующей пресс-шайбой 8 неподвижно соединен кронштейн 12.

Контейнер 13 имеет втулку 14 и обмотку !

5 из ленты. Во втулку 14 вставлен сменный вкладыш 16. Контейнер 18 неподвижно укреплен в контейнеродержателе 17, составляющсм одноподвпжную поступатель" 10 1(HHE Màòè÷åñêóþ пару с колонной 2.

С контейнеродержателем 17 с помощью гаек 18 неподвижно соединены тяги 19.

Контейнер 18 составляет герметизированную одноподвижную в направлении от пуансона 7 к матрицедержателю 6 поступательную кинематическую пару со стенкой резервуара 5 для рабочей жидкости. Нижняя кромка 20 стенки резервуара 5 выполнена ниже уровня рабочей полости контейнера 13. Резервуар 5 гидравлически соединен с муфелем 21, который с помощью фланцев 22 герметично соединен с патрубкамп 23. B резервуаре 5 у входа в патрубок 28 имеется щиток 24. Муфель 21 гидравлически соединен с баллоном 25. Резервуар 5 и баллон 25 покрыты теплоизоляцией 26. Тяги 19 (фиг. 8) посредством доски 27 неподвижно соединены с штоком 28 поршня 29 гидроцилиндра 80 двойного действия, выполненного в задней поперечине

3. Таким образом, тяги 19, доска 27, шток

28 с поршнем 29 гидравлического цилиндра 80 двойного действия образуют привод перемещения контейнера 18, установленный па задней поперечине 8.

В качестве рабочей жидкости в резер;уар 5 устройства заливают расплавленную смесь 81 битума с графитом до уровня, изображенного на фиг. 1. С помощью муфеля

21 эту смесь нагревают до 600 К. Заготовку 82, нагретую до температуры выдавливания, опускают в расплавленную стеклосмазку, затем в воду и сбоку через окно

20 клещами 88 или манипулятором подают в устройство в положение, показанное на фиг. 1. Заостренным концом заготовку 82 устанавливают в матрицу 9, а другим концом укладывают на кронштейн 12. После этого клещи 88 отводят от заготовки 82 и убирают из устройства.

Затем тягами 19 контейнер 18 перемещают к матрицедержателю 6. При этом (см. фиг. 3) контейнер 18 перекрывает вход в патрубок 28 и, действуя как поршень, 5

25 зо

65 поднимает уровень рабочей жидкости выше рабочей полости 84 контейнера 13, благодаря чему рабочая жидкость самотеком заполняет рабочую полость 84 контейнера 13. как показано стрелками 85. Контейнер 13 без остановки продолжают перемещать в направлении, указанном стрелкой 86, и надвигают на неподвижный матрицедержатель 6, как показано на фиг. 8. Благодаря этому происходит герметизация рабочей полости 84 контейнера 18 герметизирующим пояском 10. Одновременно пуансон 7 пускают в рабочий ход в направлении, указанном стрелкой 87. Это вызывает повышение гидростатического давления ра бочей жидкости, находящейся в рабочей полости

84 контейнера 18. Рабочая жидкость, находящаяся в рабочей полости 84 контейнера

18 под высоким давлением, во-первых, выдавливает заготовку 82 через канал матрппы 9, а во-вторых, загоняет стеклосмазку, покрывающую заготовку 82, между за готовкой 32 и матрицей 9 так, что в отличие от обычного выдавливания со стеклосмазкой стеклосмазка не выжимается изгод заготовки 32, поэтому и коэффициент трения заготовки 82 о матрицу 9 значительно меньше, чем при обычном выдавливании. Это позволяет производить выдавливание с большей вытяжкой и выдавливание -.àêè сплавов, которые для успешного осуществления обычного выдавливания со стеклосмазкой недостаточно пластичны. Трение заготовки о стенку рабочей полости контейнера отсутствует, что позво- ляет выдавливать заготовки из контейнера любой длины.

B устройстве описываемой конструкции наполнение рабочей полости контейнера рабочей жидкостью, герметизация рабочей полости и повышение давления происходят настолько быстро, что рабочая жидкость не успевает нагреться о заготовку до температуры кипения при атмосферном давлении, так как оказывается под давлением нескольких тысяч мегапаскалей и поэтому не закипает, пока не выдавит заготовку.

При надвижении на герметизирующий поясок 10 контейнер 13 вытесняет рабочую жидкость из полости 88 в муфель 21, как показано стрелками 89. Далее рабочая жидкость вытесняется в баллон 25, поднимая уровень, как показано на фиг, 2 пунктирной линией 40, сжимая воздух в баллоне 25. В результате давления P сжатого воздуха в рабочей полости 84 контейнера

18 происходит течение, которое выгоняет пз рабочей полости 84 в зазор между герметизирующей пресс-шайбой 8 и вкладышем 16 все газовые пузырьки. Рабочая жидкость, просочившаяся между контейнером

18 и стенкой резервуара 5, стекает в резервуар 5 за контейнером 18.

После того, как заготовка 82 полностью выдавптся, контейнер 18 посредством тяг

649498

19 сдвигают в направлении, указанном стрелкой 41, в результате чего остатки стеклосмазки из рабочей полости 84 контейнера 18 вываливаются в резсры ар 5, а за-ем в следующем цикле контейнером 18 сталкпва)отся в соответствующий карман. из которого их извлекают для переплавки и понто! ного использования.

После того, как остатки стеклосмазки удалятся из рабочей полости 84, контейнер 1,3 и пуансон 7 перемещают в положение, показанное на фиг. 1. При этом сжатый воздух выталкивает рабочую жидкость из on.77oín 25 в муфель 21 так, что рабо1;)51 )!.!!дкость, подогретая во время выдав."Иваппя з" ãîòîâêè в муфеле 21, выталкивается из муфеля 21 через патрубок 28 в резервуар 5. В случае образования прессОстnòên его удаляют из матрицы 9. В случае необходимости смены матрицы 9 ее пытал IiBBIOT из матрицсде13жателя 6 толкателем 1!. При необходимости смены герметизирую)цсй пресс-шайбы 8 ее выталкивают из рабочей полости контейнера 18 пуансоном 7. После установки новой матрицы 9, герметизирующего пояска 10 и герметизирующей пресс-шайбы 8 следующую заготовку берут из печи клещами или манипулятором, опускают в стеклосмазку и воду и подают в устройство в положение, показанное на фиг. 1 и т. д.

Пример 2. Устройство, как вариант изображенное на фиг. 5 и фиг. 6, характеризуется тем, что матрицедержатель б составляет одпоподвижную поступательную кипемат))ческую пару с передней поперечиИР 1

В передней поперечине 1 имеется цилиндрическая полость 42. На маTpllue;ержателе б нсподвижно укреплен поясок 48.

С матрицедер>кателем б соединением ласточкин хзост связана плита 44. В передней поперечине 1 имеется цилиндрическая полость 45. В полости 45 есть поршень 46 с што:0.,!, Шток поршня 46 упирается в подковообразный клин 47. При заполнении рабочей полости контейнера 18 рабочей жидкостью матрицедержатель перемещают одновременно с контейнером 18 в направлении, указанном стрелкой 48, путем подачи воды высокого давления в полость 42. Таким образом. заполнение рабочей полости контейнер, 13 рабочей жидкостью происходит через выдерживаемый зазор между стенкой рабочей полости контейнера 18 и гер !етизирующпм пояском 10, что позволя< т сократить время наполнения рабочей полости контейнера 18 рабочей жидкостью, а следовательно и расход энергии на нагрев и поддержание рабочей жидкости при рабочей температуре. После заполнения рабочей полости контейнера 18 рабочей жидкостью в верхней части полости остаются пузырьки 49 газа.

На фиг. б матрицедержатель 6, матрица и заготовка показаны нерассеченными.

110слс запо-, åíèÿ рабочей полости 84 контейнера 18 ()абочсй жидкость)О В полость

42 подаюг воду высокого давления, которая, воздействуя на поясок 48 вводит MB трицедержатель б в рабочую полость 84 контейнера 18. Поясок:0 герметично со прягается с вкладышем 16 по псримс;ру, 1Р за искл)оченпем канала 50, выполненного во вкладыше 16.

Hpccñ-шайба 8 герметично сопряжена с вкладышем 16 по периметру, за исключением ":.B;:B-".ëà 51, выполненного во вклады15

Когда матрицедержатсль 6 за: о;«.!т в раб!) 1 : 10 00 7ocTb 8 конте!!нера 18, гl!ppocTBтпческое давление в полости 84 повышается. H), зырькп газа, как поl .азано стрелка20 м.! 52, двигаются в иа)!равлеьп!и, обратном г;. адпснт п;дростатичсского давления, и

11()к!)даioT,. аооч 10 пОлОсть 8т коитепнс171)

18 через выполненные во вкладыше 16 капа IL 50 и 51. В конце хода матрицедержа25 те. ь 6 перекрывает канал 50. 1хлин 47 посредсгвом поршня 46 с штоком поднимают вверх в положение, показанное тонкими линиями 58. Пуансон 7 пускают в рабочий ход. В результате рабочего хода пуансона зр 7 канал 51 перекрывается герметпзирующсй;рссс-шайбой 8.

Таким образом, в устройстве предлагаемой конструкции заполнение рабочей полости контейнера рабочей жидкость)о, rep35 метизацпя рабоче! полости и пыдагл;):.аьч);. осл)цествляются настолько быстро, что темI1pi7BT) рВ Bаг0т0в! и нс у спсзает умс!11 )питься до температурного предела тсхпологичес!Сой пластичности, 4р В остальном работа устройства, зображенного на фиг. 5, нс Отличается от раG,)Tloi cTp0.!c-.BB, изоб".а5кснпог!) i! B фи! . 1.

Таким образом, выполнение матрицедержит0 751 состазляlощим ОднОподвижнуlо по45 ступатсльнло кинсматическую пару с передней поперечиной позволяет снизить рабочую температуру рабочей жидкости, следовательно 11 рaсход энергии на нагрев и поддержание рабочей жидкости при ра5Р бочей температуре.

Пример 3. В устройстве, изображенном на фиг. 7 как вариант, резервуар 5 для рабочей жидкости составляет герметизированную одноподвижную поступательнуio

55 кинематическую пару с матрпцедержателем б.

Резервуар 5 (см. фиг. 2) составляет также Одноподвижнh 10 поступательн), ю кпнематическую пару с колоннами 2. С ре5Р зервуаром 5 с помощью гаек 54 неподвижно соединена тяга 55. Резервуар 5 имее: карман 56 для сбора остатков стеклосмазки.

После уборки клещей или захватов манипулятора из устройства контейнер 18 посредством тяг 19 перемещают в направлении, указанном стрелкой 57, и останавливают при образовании оптимального зазора между герметизирующим пояском 10 и стенкой рабочей полости контейнера 18, как это показано на фиг. 7. Наполнение рабочей

"олости контейнера 18 рабочей жидкостью производят, перемещая резервуар 5 е направлении, указанном стрелкой 58, посредством тяги 55. После заполнения рабочей полости контейнера 18 рабочей жидкостью контейнер 18 посредством тяг 19 надвигают на герметизирующий поясок 10, пока не произойдет герметизация рабочей полости контейнера 18. Одновременно с контейнером 18 перемещают посредством тяги 55 резервуар 5 в направлении, указанном . трелкой 59, чтобы не произошло перелива рабочей жидкости через стенку резервуа;ia 5.

Конструкция устройства, изображенного па фиг. 7, в отличие от устройства, изображенного на фнг. 1, позволяет обойтись без оаллона и таким образом уменьшить объем рабочей жидкости, а следовательно и расход энергии на ее подогрев и поддержание при рабочей температуре.

После выдавливания заготовки при отводе контейнера 18 остатки стеклосмазки вываливаются в карман 56, откуда извлекаются либо непрерывно, либо периодически через несколько циклов.

Пример 4. Как вариант исполнения, в устройстве, изображенном на фиг, 7 и описанном в примере 3, матрицедержатель

6 может составлять одноподвижную поступательную кинематическую пару с передней поперечиной 1 и иметь соответствующий привод, например, как показано на фиг. 5.

Формула изобретения

1. Устройство для горячего гидропрессования, содержащее соосно размещенные переднюю поперечину с расположенной на ней в матрицедержателе матрицей, резервуар с рабочей жидкостью, контейнер, установленный в резервуаре с возможностью осевого перемещения от привода, а также заходящий в контейнер пуансон и заднюю поперечину, отлич а ющееся тем, что, с целью уменьшения расхода энергии на нагрев и поддержание рабочей жидкости при заданной температуре, контейнер уста15 повлен внутри резервуара с рабочей жидкостью с образованием при взаимодействии с ним кинематической одноподвижной поступательной пары, а в корпусе резервуара выголн".íî окно для загрузки заготовки, нижняя кромка которого расположена ниже полости контейнера, при этом привод перемещения контейнера смонтирован на задней поперечине пресса.

2. Устройство по п. 1, отл и ч а ю щ е ес я тем, что матрицедержатель установлен в резервуаре с рабочей жидкостью с образованием с ней при взаимодействии одноподвижной поступательной кинематической пары.

3. Устройство по пп. 1 — 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что матрицедержатель смонтирован в передней поперечине с образованием с ней при взаимодействии одноподвижной поступательной кинематической пары.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Патент Швеции № 345816, кл. В 21 С

40 23/21, 1972.

649498

57

Рыг 7

Ра г. 8

Составитель P. Радькова

Редактор Т. Морозова Техрсд С. Антипенко Корректор И. Симкина

Заказ 43/!65 Изд, № 179 Тираж 1034 Подписное

Н1!О Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Рауьпская наб,, д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред, «Патент»