Устройство для гидравлической формовки полых деталей с отводами

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для штамповки полых деталей типа тройников, четверников из трубных заготовок. Целью изобретения является повышение надежности устройства и качества изготавливаемых изделий . В устройстве обеспечивается надежное смыкание полуматриц в течение всего цикла формовки под действием давления рабочей среды в верхней и нижней полостях корпуса. Сумма кольцевых площадей поперечных сечений двух камер верхней полости, образованных внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью пуансонов, равна площади поперечного сечения нижней полости контейнера. Это обеспечивает равенство скоростей перемещения корпуса, нижнего и верхнего пуансонов относительно формуемого отвода , т.е. равномерное деформирование . Варьируя геометрические параметры сменного вкладыша, можно получать отводы различной длины и формы. 4з.п. ф-лы, 3 ил. сл со о у 05

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3950049/25-27 (22) 05.09.85 (46) 30.04.87. Бюл. Р 16 (72) А.В.Недугов, Т.P.Ðèí÷èíîâà, Ю.Ф.Черный и В.Л.Калюжный (53) 621. 774. 8 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 420361, кл. В 21 С 37/29, В 21 D 26/02, 1971.

Авторское свидетельство СССР

У 520147, кл. В 21 С 37/29, В 21 D 26/02, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ

ФОРМОВКИ ПОЛЫХ ДЕТАЛЕЙ С ОТВОДАМИ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для штамповки полых деталей типа тройников, четверников из трубных заготовок. Целью изобретения

„„SU„„1306617 А1 (5D 4 В 21 С 37/29, В 21 D 26/02 является повышение надежности устройства и качества изготавливаемых изделий. В устройстве обеспечивается надежное смыкание полуматриц в течение всего цикла формовки под действием давления рабочей среды в верхней и нижней полостях корпуса. Сумма кольцевых площадей поперечных сечений двух камер верхней полости, образованных внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью пуансонов, равна площади поперечного сечения нижней полости контейнера. Это обеспечивает равенство скоростей перемещения корпуса, нижнего и верхнего пуансонов относительно формуемого отвода, т.е. равномерное деформирование. Варьируя геометрические параметры сменного вкладыша, можно получать отводы различной длины и формы. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

13066 1 7/ 2 ца — наружной поверхности пуансона 6.

Полуматрица 9 установлена в корпусе

2 на пружинах 11.

Верхняя полость 4 выполнена разделенной, нижней полуматрицей 9 на две

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для штамповки полых деталей из труб с одним и двумя отводами применяемых в различных отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение надежности устройства и повышение качества получаемых изделий за счет синхронной торцовой осадки. 10

На фиг. 1 представлено предложенное устройство в исходном положении, продольный разрез; на фиг, 2 — то же., в конечный момент формообразования, на фиг. 3 — вариант исполнения опорной поверхности нижнего пуансона.

Устройство содержит расположенные на нижней плите соосно осногание 1 и подвижный корпус 2, установленный с возможностью осевого перемещения.

В корпусе 2 с противоположных торцов

3 давления, концентрически сопрягающаяся с боковой поверхностью основания 1, 25 и верхняя полость 4 высокого давления. Высота основания 1 принимается равной большей величине максимального рабочего хода корпуса 2. Глубина нижней полости 3 до торца корпуса ? 30 принимается больше высоты основания

1 для создания в исходном положении необходимой по объему полости с жид— кой рабочей средой.

В нижней полости 3 корпуса 2 выполнена кольцевая проточка 5, обеспечивающая создание воздушного резервуара в процессе работы устройства.

В верхней полости 4 корпуса 2 установлен сменный нижний пуансон 6, в котором выполнены сообщающиеся радиальный 7 и осевой 8 каналы. Для повышения надежности работы пуансона

6 за счет самоцентрирования предусмотрена возможность свободной его ус- 5 тановки при выполнении опорного торца пуансона сферическим и выполнении соответствующей последнему опорной поверхности под пуансон в корпусе 2 (фиг. 3). В полости 4 с возможностью свободного осевого перемещения установлена сменная нижняя полуматрица 9, полость рабочего ручья которой соответствует половине изготавливаемого изделия 10, например тройника. Наруж- 55 ная боковая поверхность полуматрицы 9 соответствует боковой поверхности корпуса 2, а внутренняя поверхность полуматрицы 9 со стороны нижнего торкамеры, гидравлически связанные одна другой, Камера под нижней полуматрицей 9 связана с ньжней полостью 3 корпуса 2 посредством перепускного регулируемого клапана 13, причем клапан регулируют на давление, обеспечивающее формообразование отвода в изделии 10. Клапан 12 обеспечивает как вытеснение избйтка рабочей среды из герметичной камеры под полуматрицей

9 в нижнюю полость 3, так и возврат среды при сня-.ии давления.

В полости ручья формуемо o отвода полуматрицы 9 свободно установлен сменный вкладыш 13 с рабочей поверхностью, соответствующей торцовой поверхности формуемого отвода. Во вкладыше выполнен качал 14 для соединения полости формуемого отвода через проточку 15 на внутренней боковой поверхности корпуса 2 с радиальным каналом 16, выполненным в корпусе.

Длина проточки 15 должна быть не меньше максимальной величины хода полуматрицы 9.

Полость формуемого отвода связана с камерой под полуматрицей 9 посредством последоьатегьно размещенных и связанных между ссбой регулируемого предохранительного клапана 17, герметичногс резервуара 18 и обратного клапана 19. Клапан 17 регулируют на необходимую величину давления подпора рабочей средой формуемого отвода.

Верхний торец верхней полости 4 корпуса 2 выполнен с цилиндрической проточкой 20, обеспечивающей удержаt.èå рабочей среды при ее вытеснении в процессе работы устройства.

На верхней глите (не показана) жестко закреплен выполненный в виде поршня держатель 21 с верхними полуматрицей 22 и пуансоном 23 торцовой осадки трубной заготовки 2 . Б пуансоне 23 выполнены радиальный 25 и осевой 26 сообщающие"я каналы. Верхняя полуматрица усталовлена на держателе 21 соосно полуматрице 9 и с воэможностью ограниченного осевого перемещения посредством тяг 2?, смонтированных в держателе 21 с уплотне— ниями 28 и 29, 3 13066

На основании 1 установлено уплотнение 30.

В устройстве площадь поперечного сечения нижней полости 3 корпуса 2 выполнена равной сумме кольцевых пло- 5 щадей поперечных сечений двух камер над и под нижней полуматрицей 9 верхней полости 4, образованных внутренней поверхностью корпуса 2 и наружной поверхностью пуансонов б и 23, что 10 обеспечивает при определенном ходе держателя 21 с пуансоном 23 вытеснение такого объема рабочей среды из кольцевых камер верхней полости 4 в нижнюю 3, который обеспечивает подвиж15 ному корпусу 2 с пуансоном 6 встречное перемещение на ту же величину хода.

Камера под нижней полуматрицей 9 гидравлически связана с камерой над 20 ней посредством каналов 7 и 8, 25 и 26 в пуансонах 6 и 23.

В исходном положении полости 3 и 4 подвижного корпуса 2 заполнены рабочей средой. 25

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении полуматрицы

9 и 22 разомкнуты, держатель 21 с по-30 луматрицей 22 и пуансоном 23 занимает крайнее верхнее положение. Тяги 27 удерживают полуматрицу 22 в нижнем положении. Полуматрица 9 с вкладышем

13, установленные в подвижном корпусе 35

2, занимают крайнее верхнее положение относительно торца пуансона 6. Корпус

2 опирается нижним торцом на нижнюю плиту пресса.

I 40

В полость рабочего ручья полуматрицы 9 помещают трубную заготовку 24 и включают привод ползуна пресса.При ходе ползуна пресса вниз закрепленная на нем верхняя плита с держателем 21, 45 верхней полуматрицей 22 и пуансоном

23 также перемещается вниз. Полуматрица 22 входит в камеру над нижней полуматрицей 9 верхней полости корпуса 2 и смыкается с полуматрицей 9, пуансон 23 входит в полость полуматрицы 22 до соприкосновения с верхним торцом трубной заготовки 24. В этот же момент происходит герметизация держателем 21, выполненным в виде поршня с уплотнениями 28 и 29, верхней камеры полости 4, при этом за счет повышения давления избыток рабочей жидкости вытесняется в зазор

17 4 между стенками держателя 21 и кольцевой проточки 20 корпуса 2.

В процессе непрерывного перемещения.держателя 21 вниз давление в камере возрастает до величины, при которой начинается течение металла заготовки под действием внутреннего гидростатического давления. А так как на зто же давление отрегулирован перепускной клапан 12, то начинается одновременное вытеснение рабочей среды из верхней и нижней камер полости

4 через соответствующие радиальные

25 и 7 и осевые 26 и 8 каналы верхнего 23 и нижнего 6 пуансонов в нижнюю полость 3 корпуса 2. Под действием давления рабочей среды в указанных камерах обеспечивается смыкание полуматриц 9 и 22 в течение всего цикла формовки. о

Под действием внутреннего давления в исходной заготовке при формообразовании отвода рабочая среда из полости ручья, образованного полуматрицами, вытесняется через канал 14 вкладыша

13, проточку 15, канал 16 корпуса 2 и отрегулированный на давление подпора предохранительный клапан 17 в герметичный резервуар 18.

Поскольку сумма кольцевых площадей поперечных сечений двух камер над и под нижней полуматрицей 9, образованных внутренней поверхностью корпуса 2 и наружной поверхностью пуансонов 6 и 23, равна площади поперечного сечения нижней полости 3, скорость подъема корпуса 2 с нижним пуансоном 6 будет равна скорости встреч. ного перемещения пуансона 23, что обеспечивает синхронизацию перемещений пуансонов относительно оси формуемого отвода изделия 10. !

Варьируя конфигурацию рабочей поверхности сменного вкладыша 13 и его толщину, можно получать отводы заданнои формы и размеров. В процессе формообразования изделия 10 вследствие того, что величина давления в полости 4 превышает величину противодавления клапана 17, т.е. величину давления подпора формуемого отвода, и, следовательно, величину давления в резервуаре 18, клапан 19 закрыт.

По окончании процесса формообразования изделия 10 из трубной заготовки 24 держатель 21 с верхними полуматрицей 22 и пуансоном 23 возвращается в исходное положение. При этом

1306б

5 происходит раскрытие полуматри3 9 и 22.

Под действием давления воздуха, находящегося в кольцевой проточке 5 и сжатого при перемещении корпуса 2 вверх, а также силы тяжести поднятой массы нижней части устройства происходит вытеснение рабочей среды из нижней полости 3 в верхнюю полость 4 корпуса 2 через клапан 12. Одновременно под действием сжатого воздуха из герметичного резервуара 18 рабочая среда через обратный клапан 19 вытеснЯетсЯ В EIPpxHEoto пОлОсть 4. НижнЯЯ полуматрица 9 под действием пружин 15

11 возвращается в исходное положение.

После удаления готового изделия 10 из полости полуматрицы 9 устройство готово к повторению цикла.

Работа устройства осуществляется 2р в полуавтоматическом режиме.

Устройство позволяет повысить качество получаемых полых изделий эа счет равномерного течения металла трубной заготовки при сочетании синх- 25 ронной торцовой осадки, внутреннего гидростатического давления и гарантированного гидравлического подпора торца формуемого отвода, и также при одновременном надежном сжатии разъем- 30 ных полуматриц в течение всего цикла деформирования, вести процесс формообразования в полуавтоматическом режиме, что повышает производительность, упростить эксплуатацию и сократить трудоемкость переналадок, регулиррвки и ремонта. и

Формула изобретения

1. Устройство для гидравлической формовки полых деталей с отводами, содержащее расположенные на нижней плите соосно основание и корпус с рабочей средой, закрепленной на верх- 45 ней плите держатель с верхней полуматрицей и пуансоном, нижние полуматрицу и пуансон, размещенные в корIIy=e, гидросистему с перепускным регулируемым клапаном, при этом в каж — 50 дом пуансоне выполнены радиальный и

17 осевой сообщающиеся каналы, о т л ич а ю m е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства и качества изготавливаемых изделий за счет обеспечения синхронной торцовой осадки, гидросистема снабжена последовательно размещенными и связанными между собой регулируемым предохранительным клапаном, герметичным резервуаром и обратным клапаном, корпус установлен с воэможностью осевого перемещения и выполнен с полостью для гидравлического подпора отвода и с верхней и нижней полостями, верхняя полость выполнена разделенной нижней полуматрицей на две камеры, гидравлически связанные одна с другой посредством каналов в пуансонах, камера под нижней полуматрицей связана с нижней полостью корпуса посредством перепускного регулируемого клапана, а с полостью формуемого отвода — посредством обратного клапана, герметичного резервуара и регулируемого предохранительног0 клапана, при этом сумма кольцевых площадей поперечных сечений двух камер верхней полости, образованных внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью пуансонов, равна площади поперечного сечения нижней полости корпуса.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что держатель выполнен в виде поршня.

3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что верхняя полуматрица установлена на держателе с возможностью ограниченного осевого перемещения.

4. УСТрОЙСТво IIO II 1, 0 T JI H ч а ю щ е е с я тем, что в нижней полости корпуса выполнена кольцевая выемка, а верхний торец верхней полости корпуса выполнен с цилиндрической проточкой.

5. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, оно снабжено сменным вкладь3шем, установленным в полости ручья формуемого отвода нижней полуматрицы.

1306617

ВНИИПИ Заказ 1481/7 Тираж 733 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород,, ул. Проектная, 4