Установка для взрывной гидропластичной финишной обработки трубчатых заготовок

 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением импульсными методами, в частности к установкам для взрывной гидропластической финишной обработки трубчатых заготовок. Целью изобретения является расширение технологических возможностей установки и повышение качества обработки. Для этого установка содержит корпус 1, в котором смонтированы передний 2 и задний 3 упоры. За передним упором 2 установлен бункер-ловитель 4, а в упоре 2 размеш,ены неподвижный плунжер 6 и подвижный цилиндрический поршень / с центральным отверстием для трубчатой заготовки 8. Между торцом подвижного поршня 7 и плунжера 6 расположена откатная камера 9. В заднем упоре 3 расположены сообщенные между собой взрывная 10, направляющая И и комаенсируюшая 12 камеры, последняя из которых сообш,ена с откатной камерой. В направляюш.ей камере 11 установлен с воз: можностью перемещения рабочий инструмент 15, имеюший на переднем торце уплотняюц.1,ую муфту 18. Рабочий инструмент 15 выполнен с сообщающимися между собой осевым глухим отверстием 16 и радиальными каналами 17. При взрыве помещенного во взрывную камеру 10 взрывчатого материала 22 рабочий инструмент 15 под действем энергии взрыва проходит через отверстие обрабатываемой трубчатой заготовки 8, осуществляя деформирование последней. Деформация детали осуществляется в условиях всестороннего неравномерного давления, причем металл вытекает в направлении, обратном направлению движения инструмента 15. После выхода из детали рабочий инструмент 15 попадает в бункер-ловитель 4. 4 з.п. ф-лы. 7 ил. 8 J4g (Л со о со tsD Ю ,со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

51 4 В 21 Р 26/08, 19/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д 5TOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (89) BG/30806/BG 48725/05.08.80 (48) 18.03.81 (21) 7773069/40-27 (22) 25.07.83 (46) !5.04.87. Бюл. № 14 (71) НПСП по. Хидропластична обработка на Металите (HG) (72) Георги Костов Петков и Петьр Илиев

Давидков (BG) (53) 621.7.044.2 (088.8) (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ВЗРЫВНОЙ ГИДРОГ1ЛАСТИЧЕСКОЙ ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ ТРУБЧАТЫХ ЗАГОТОВОК (57) Изобретение относится к области обработки металлов давлением импульсными методами, в частности к установкам для взрывной гидропластической финишной обработки трубчатых заготовок. Целью изобретения является расширение технологических возможностей установки и повышение качества обработки. Для этого установка содержит корпус 1, в котором смонтированы передний 2 и задний 3 упоры. За передним упором 2 установлен бункер-ловитель 4, а в упоре 2 размещены неподвижный плунжер 6 и подвижный цилиндÄÄSUÄÄ 1303223 А1 рический поршень 7 с центральным отверстием для трубчатой заготовки 8. Между торцом подвижного поршня 7 и плунжера 6 расположена откатная камера 9. В заднем упоре 3 расположены сообщенные между собой взрывная 10. направляющая 11 и компенсирующая 12 камеры, последняя из которых сообщена с откатной камерой. В направляющей камере 11 установлен с возможностью перемещения рабочий инструмент 15, имеющий на переднем торне уплотняющую муфту 18. Рабочий инструмент 15 выполнен с сообщающимися между собой осевым глухим отверстием 16 и радиальными каналами 17. При взрыве помещенного во взрывную камеру 10 взрывчатого материала 22 рабочий инструмент 15 под действем энергии взрыва проходит через отверстие обрабатываемой трубчатой заготовки 8, осуществляя деформирование последней. Деформация детали осуществляется в условиях всестороннего неравномерного давления, причем металл вытекает в направлении, обратном направлению движени"-, инструмента 15. После выхода из детали рабочий инструмент 15 попадает в бункер-ловитель 4. 4 з.п. ф-лы. 7 ил.

1303223

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для гидропластической финишной обработки трубчатых заготовок энергией

83pbl Ва.

Известна установка для взрывной гидропластической финишной обработки, содержащая корпус, в котором смонтированы передний и задний упоры, бункер-ловитель, размещенный за передним упором, а также взрывная камера и рабочий инструмент, расположенные в заднем упоре (авторское свидетельство СССР № 412724, кл. В 21 D 2б/08, 06.04.71).

Недостатком данного устройства является то, что в результате свободного перемещения инструмента осуществляется Новерхностная импульсная обработка внутренней поверхности заготовки в условиях сухого трения. Вследствие этого трения и наличия сверхвысоких oHopocтей при обработке длинномерных заготовок температура значительно повыщается, что вызывает интенсивный износ или расплавление поверхностей заготовки и инструмента. Из-за этого затруднена обработка длинномерных заготовок, так как возможно заклинивание инструмента в них и выход установки из строя. Г1оскольку передний упор, выполняющий ропь охватывающего банда>ка, является неподвижным, невозможно задать более значительную степень деформации и осусцествить пластическое вытекание металла из-за того, что вытекяюгций металл увлекает за собой передний упор и отрывает его от устройства.

Цель)о изобретения является расширение технологических возможностей установки и повышение качества обработки.

Поставленная цель достигается тем, гго установка для взрывной гидростатической обработки трубчатых заготовок, содержащая корпус, в котором смонтированы передний и задний упоры, буш<ер-ловитель, размещенный зя передними упором, а также взрывная камера и рабочий инструмент, расположенные в заднем упоре, снабжена смонтированными в переднем упоре неподвижным плчн>кером и подвижным цилиндрическим поршнем с центральным отверстием для размещения трубчатой заготовки и продольными каналами, установленным одним концом на неподвижном нлунжере с образованием между ними откатной камеры, а также уплс>тняющей муфтой, установленной на переднем конце рабочего инструмента, задний упор выполнен с направляющей и компенсиру)о цей камерами, сообща)ошимися между собой и с взрывной камерой. рабочий инструмент установлен до упора в направляющей камере и выполнен с сообщающимися между собой осевым глухим отверстием и радиальными каналами, а откатная камера сообщена посредством

40 упомянутых продольных каналов поршня с компенсирующей камерой.

Кроме того, установка снабжена мультипликатором, выполненным в виде ступенчатого поршня, осевое глухое отверстие рабочего инструмента выполнено ступенчатым, а ступенчатый поршень установлен с возможностью перемещения в последнем с образованием между торцом его меньшей ступени и донной частью глухого отверстия камеры высокого давления.

Боковая наружная поверхность рабочего инструмента выполнена профилированной.

Центральное отверстие подвижного цилиндрического поршня выполнено с профилированной поверхностью.

Боковая наружная поверхность рабочего инструмента и поверхность центрального отверстия подвижного цилиндрического поршня вьшолнеHbl )рофилированными.

На фиг. 1 изобра>кена установка в исходном положении перед взрывом, продольный разрез; ня фиг. 2 -- — to же, частичный продольный разрез рабочего инструмента и подвижного цилиндрического поршня, находящихся в рабочем положении; на фиг. 3 — обработанная трубчатая заготовка с внутренней профилированной поверхностью, поперс чный разрез; ня фиг. 4 обработанная ".ðóá÷àòàÿ заготовка с наружНоН профилирован)юй пояс.рхностью, поперечный разрез: ня фиг. 5 -- установка в момент выбивки обработаннои заготовки, частичный продольныи разрез; на фиг. 6— установка с встроенным в рабочий инструмент мультиплиt

Установка содержит корпус 1, на котором закреплены передний 2»I .ядний 3 упоры.

3я передним упором смонтирован бункерловитель 4.

ПередниЙ уaop 2 прикреплен к кори) су 1 посредством разборного соединения 5 (например, клиньев). В переднем упоре 2 смонтирован не)н>движный плунжер б и установлен подвижный H!4;IHH>lрический поршень 7 с центральным отверстием для размещения обрабатываемой трубчатой заготовки 8. Одним свои. «концом подвижный цилиндрический поршень 7 насажен ня неподвижный плунжер 6 тяк, что образуется оп<атная камера 9.

В заднем упоре 3 расположены последовательно взрывная 10, направляющая 11 и компенсирующая 12 камеры, взаимно соединенные между собой. Взрывная 10 и компенсирующая 12 камеры соединены посредством каналов 13, выполненных в заднем упоре 3. Откатная кя vIcpà 9 соединена с ком пенсиру)ощсй 2 посредством Ilродольных каналов 14, выполненных в подвижном цилиндрическом поршнс 7.

1303223

В направляющей камере 11 установлен до упора рабочий инструмент 15, выполненный с осевым глухим отверстием 26 и радиальными каналами 17, соединенными с упомянутым глухим отверстием 16. На переднем конце рабочего инструмента 15 установлена уплотняющая муфта 18, расположенная в обрабатываемой трубчатой заготовке 8 так, что образуется камера 19.

Компенсирующая камера 12 снабжена вентилем 20 для удаления воздуха, а взрывная камера !Π— питающим вентилем 21.

B взрывной камере 10 помещен взрывчаты и м атер и ал 22. Чежду передним 2 и задним 3 упорами расположена направляющая 23 для перемещения подвижного цилиндрического поршня 7.

При обработке длинномерных трубчатых заготовок осевое глухое отверстие 16 рабочего инструмента 15 выполнено ступенчатым.

В его заднем конце установлен мультипликатор, состоящий пз свободного движущегося поршня 24 и донной части 25 глухого отверстия 16. 1!ри этом в рабочем инструменте 15 выполнены продольные каналы 26, соединяющие пространство перед большей ступенью поршня 2, свободно движущегося, и камерой 19, обработанной за уплотняющсй муфтой 18.

Устройство работает следующим образом.

Подвижный цилиндрический поршень 7 вместе с передним упором 2 и направляющей 23 пере,двигается вправо до выхода подвижного цилиндрического поршня 7 из компенсируюгцей камеры 12. В этом положении взрывную камеру 10 заряжают взрывчатым материалом 22 и в направляющей камере 1 i станавливается рабо IHH струмепт !5 до упора. Следует возврат в исходное положение переднего упора 2 вместе с подвижным цилиндрическим поршнем 7 и направляющей 23 до тех пор, пока подвижный цилиндрический поршень 7 не войдет в компен ирующую камеру 12 до опрс- 40 деленного закрытого положения. В этом положении рабочий инструмент 15 не упирается в торец обработанной трубчатой заготовки 8, а уплотняющая муфта 18 входит в отверстие обрабатываемой трубчатой заt отott,". !. С помощью агрегата (не показан) через питающий вентиль 21 "àï,î,ë íÿþòñÿ смазочно-охлаждающей жидкостью откатная 9, компенсирующая 1, направляющая 11, взрывная 10 камеры и камера !9. Имеющийся в них воздух отводится с помощью вентиля 20 для удаления воздуха, после чего этот вентиль закрывается, и насосный агрегат прекращает свок> работу, при этом посредством вспомогательного Bi! нтового или другого механизма дополнихельно рижимаетсн система: 55 передний упор 2. подвижный цилиндрический !!opt. to!lb 7 и обрабатыьаемая трубBBI ()TOB!iB 8, QO KOIITIIKTB BIIVTPCHней кромки обрабатываемой трубчатой заготовки 8 рабочего инструмента 15. Так образуется самостоятельная камера 19. После этого взрывается материал 22, под действием взрывной волны в откатной 9, компенсирующей 12, взрывной 10 и направляющей 11 камерах создается приблизительно равное давление Рв освобождающееся через самое слабое звено, в данном случае рабочий инструмент 15. Последний со скоростью взрывной волны и силой проходит через отверстие обрабатываемой трубчатой заготовки 8, осуществляя работу

Iio деформации.

В тот момент, когда рабочий инструмент 15 проходит через обрабатываемое отверстие трубчатой заготовки 8 (фиг. 2) со скоростью Vi под действием взрывного давления PI, в смазочно-охлаждающей жидкости, находящейся за рабочим инструментом 15 и заполнившей осевое глухое отверстие 16, радиальные каналы 17 и замкнутые пространства а, в, с, действует также сверхвысокое давление PI. Это давление обеспечивает (нагнетание) смазку, в результате чего образуется . жидкий слой достаточной толщины для осуществления гидродинамического трения в контактной зоне между деформирующими зубцами рабочего инструмента 15 и обрабатываемой поверхность1о трубчатой заготовки 8. В камере 19 создается давление Р,+ Рь обусловленное давлением уплотняющей муфты 18 на смазочно-охлаждающую жидкость за уплотняющей муфтой 18. Это давление PI параллельно с нарастающим давлением смазочноохлаждающей жидкости со скоростью Г1 обеспечивает жидкий слой для реалп laции гидродинамического трения по торцевой поверхности рабочего инструмента 5.

Деформация обрабатываемой трубчатой заготовки осуществляется в условиях всестороннего неравномерного давления, причем металл вытекает в направлении самого слабого сопротивления Vq, обратном движению рабочего инструмента 15. Этому вытеканию металла оказывают сопротивление силы трения, порожденные между внешней поверхностью трубчатой заготовки 8 и внутренней поверхностью подвижного цилиндрического поршня 7. Так как на подвижный цилиндрический поршень 7 действует сила Я2, он передвигается по направлению вытекания металла, при этом оН увлекает это вытекание за собой и одновременна частично гасит удар взрывной волны, выталкивает смазочно-охлаждающую жидкость из компенсирующей камеры 12 к рабочему HIIOT!Ióìottòó 15 со скоростью ниже первоначальнои и попадает в бункер-, ивитсль 4.

Извлечение обработанной трубчатой заготовки 8 (фиг. 5) осуществляется посредством питающего давления Р, действующего с силой Q,i на пробку 27, которая

1303223 устанавливается в конце трубчатой заготовки 8 и уплотняется к подвижному цилиндрическому поршню 7 уплотнителем 28.

Возможно извлечение заготовки и посредством микровзрывной волны.

Фо рм ул а из об ре тения

1. Установка для взрывной гидропластической финишной обработки труочатыхзаготовок, содержащая корпус, в котором смонтированы передний н задний упоры, бункерловитель, размещенный за передним упором, а также взрывная камера и рабочий инструмент, расположенные в заднем упоре, отличающаяся тем. что, с целью расширения технологических возможностей и повышения качества обработки, она снабжена смонтированными в переднем упоре неподвижным плунжером и подвижным цилиндрическим поршнем с центральным отверстием для размещения трубчатой заготовки и продольными каналами, установленными одними концами на неподвижном плунжере с образованием между ними откатной камеры, а также уплотняющей муфтой, установленной на переднем конце рабочего инструмента, задний упор выполнен с направляющей и компенсирующей камерами, сообщающимися между собой и с взрывной камерой, рабочий инструмент установлен до упора в направляющей камере и выполнен с сообщающимися между собой осевым глухим отверстием и радиальными каналами, а откатная камера сообщена посредством упомянутых продольных каналов поршня с компенсирующей камерой.

2. Установка по и. 1, отличающаяся тем, что она снабжена мультипликатором, выполненным в виде ступенчатого поршня, !

G осевое глухое, отверстие рабочего инструмента выполнено ступенчатым, а ступенчатый поршень установлен с возможностью перемещения в последнем с образованием

МЕжДу ТОРЦОМ Cl-O МЕШ ШЕй СТУПЕНИ И ДОНной частью глухого отверстия камеры высокого давления.

3. Установка по нп. и 2, отличающаяся тем, To боковая наружная поверхность рабочегo инструмента выполнена профилированной.

4. Установка по:!!. и 2, orëè÷à!ощаяся тем, что центральное отверстие подвижного цилиндрического поршня выполнено с нрофилированной поверхностью.

5. Установка по нп. и 2, отличающаяся тем, что боковая наружная поверхность рабо его инструмента и поверхность центр альногo отверстия подвижного цилиндрического норпгня выполнены профилированными.

1303223

1303223

Щыг 7

СОC!аI) IITf. .)II> !. 10 rKH, !! евil

Редактор К. Волощук Техрсд И. Верее !k(9 рек, ) !1 .!i 1!!. нн

Заказ 1244/9 Тираж 7;13 1!!;! i IIl I!;! i

ВНИИПИ Государственного комитеты (.(.(.Р ifo деле: изоо1н гении I),гк:)н. IIII

11,-;035, Москва, Ж - -35, P;!l гвскаи I! I!),,l. 4:) Производствен-о-полиграфическое нреднрнятие, г. Уж: оро I, \,;, 1!р >ек ын, -1