Устройство для деформирования материалов

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при разработке инструментов и устройств, работающих на энергии расширяющейся среды. Цель изобретения - повыщение надежности и упрощение конструкции. Устройство содержит кожух 17 с теплоносителем, в котором размещены глухие трубы (Т) 15 , соединенные с подпоршневой полостью (П) 16. В П 16 установлены основной порщень 2 и размещенный в нем дополнительный поршень 4. В последнем размещены наковальня 7 и источник ультразвуковь1Х колебаний 8. При использовании в качестве рабочей среды воды последняя замерзает в Т 5 при заполнении парами азота кожуха 17. В результате вода расширяется в объеме и заполняет П 16, передавая давление через поршни 2 и 4 на наковальню 7, деформирующую заготовку II. По окончании деформирования Т 15 нагревают. Это приводит к ее расплавлению и созданию разрежения в П 16. В П 6 подают сжатый воздух и одновременно включают источник ультразвуковых колебаний -8, вследствие чего поршень 2 перемещается в исходное положение. I ил. с & (Л с 11 1Б со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

В 21 D 41 02 Н 01 R 4304

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4265663/31-27 (22) 22.06.87 (46) 30.12.88. Бюл. № 48 (71) Институт металлофизйки АН УССР (72) В. А. Андрющенко, В. Е. Данильченко и П. А. Радченко (53) 621.774.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1299671, кл. В 21 D 39/06, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕФОРМИРОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при разработке инструментов и устройств, работающих на энергии расширяющейся среды. Цель изобретения — повышение надежности и упрощение конструкции. Устройство содержит кожух 7 с теплоносителем, в

Л0„„1447491 А 1 котором размещены глухие трубы (Т) 15, соединенные с подпоршневой полостью (П)

16. В П 16 установлены основной поршень 2 и размещенный в нем дополнительный поршень 4. В последнем размещены наковальня

7 и источник ультразвуковых колебаний 8.

При использовании в качестве рабочей среды воды последняя замерзает в Т 5 при заполнении парами азота кожуха 17. В результате вода расширяется в объеме и заполняет

П 16, передавая давление через поршни 2 и 4 на наковальню 7, деформирующую заготовку 11. По окончании деформирования Т

15 нагревают. Это приводит к ее расплавлению и созданию разрежения в П 16. В П 6 подают сжатый воздух и одновременно включают источник ультразвуковых колебаний 8, вследствие чего поршень 2 перемещается в исходное положение. 1 ил.

1447491

25

ВНИИПИ Заказ 6773/! 0 Тираж 709 Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при разработке инструментов и устройств, работающих на энергии расширяющейся среды.

Цель изобретения — повышение надежности работы и упрощение конструкции.

На чертеже схематически изображено уст ройство .для деформирования материалов.

Устройство содержит корпус 1 с установленным в нем полым основным поршнем 2, уплотненным полиуретановыми кольцами 3.

В- полости основного поршня 2 расположен дополнительный полый поршень 4 с каналом

5 в стенке, соединяющим полость 6 основного поршня 2 с источником сжатого воздуха (не показан) . В полости дополнительного поршня 4 установлены сменная наковальня

7 и источник 8 ультразвуковых колебаний под ней. В верхней части корпуса 1 с помощью резьбового соединения установлен упор 9, снабженный, например, фильерой 10.

Металлическая заготовка 11 помещается в рабочем объеме над наковальней 7. Для смены заготовки служат окна 12 в корпусе

1. К корпусу 1 болтовым соединением 13 присоединяется днище 14 со сквозными отверстиями, в которых размегцаются глухие трубы 15. Полости глухих труб 15 соединены с поршневой полостью 16 корпуса 1 и заполнены расширяющейся средой. Днище

14 размещено в кожухе 17 с теплоносителем, снабженном патрубками 18 и 19.

Устройство работает следующим образом.

Глухие трубы 15 заправляют рабочей средой и с помощью болтового соединения 13 соединяют кожух 17 с корпусом 1. В качестве рабочей среды можно применять легкоплавкие углеводороды или воду. Вид рабочей среды зависит от конкретных лабораторных или заводских условий и технологичности использования нагрева или охлаждения глухих труб с рабочей средой. В случае использования в качестве рабочей среды, например, воды при заполнении кожуха 17 через патрубки 18 парами испаряющегося из дьюара жидкого азота рабочая среда замерзает в глухих трубах 15 последовательно, начиная с глухих концов. В процессе агрегатного перехода воды в твердое состояние она расширяется на 7 — 8о о и под давлением заполняет поршневую полость 16. Через основной 2 и дополнительный 4 поршни давление прикладывается к наковальне 7 и металлический заготовке 11, деформируя ее. В качестве заготовки используют порошковые композиции или металлические болванки.

В последнем случае выдавливается проволока через фильеру 10. Смена заготовки осуществляется через окна 2. После окончания деформирования глухие трубы 15 с днищем

14 нагреваются до температуры плавления рабочей среды за счет естественного притока тепла от отражающей среды и за счет подачи в кожух 1? через патрубки 18 и 19 теплоносителя — машинного масла с температурой 30 — 50 С. Расплавление рабочей среды приводит к уменьшению ее объема и созданию разрежения в подпоршневой полости 16 основного поршня

2. В полость 6 через канал 5 подается сжатый воздух и одновременно подается питание на источник ультразвуковых колебаний, вследствие чего поршень 2 перемещается в исходное положение. Используется стандарт ное оборудование, которое выпускается промышленностью, — генератор УЗГ2 — 4 в комплекте с магнитострикционным преобразователем ПМС вЂ” 15А18. Пластины преобразователя (источника ультрозвуковых колебаний) могут использоваться без охлаждения в связи с тем, что для возврата поршня достаточно приложить питание к преобразователю на протяжении 15 — 30 с.

Для сравнения предлагаемого и известного устройств деформировали механическую заготовку (алюминиевую). 3а 6 ч эксплуатации на известном устройстве продеформировано 4 заготовки, а на предлагаемом 9.

По сравнению с известным предлагаемое устройство позволяет повысить надежность конструкции; упростить конструкцию, уменьшить ее габариты и металлоемкость, повысить производительность работы устройства более чем в 2 раза; облегчить эксплуатацию устройства, снизить энергетические затраты и затраты сжатого воздуха, увеличить выход готовой продукции.

Формула изобретения

Устройство для деформирования материалов, содержащее корпус с установленными в нем основным и дополнительным поршнями, наковальню и днище со сквозными отверстиями, в которых размещены глухие трубы, заполненные расширяющейся средой и соединенные с подпоршневой поло"тью основного поршня, а также кожух с теплоносителем, служащий для размещения труб, отличаюи1ееся тем, что, с целью повыгцения надежности и упрощения конструкций, оно снабжено источниками ультразвука и сжатого воздуха, а основной и допслнииельный поршни выполнены с глухими полостями, причем источник ультразвука и наковальня смонIèðoâàíû в полости дополнительного поршня, установленного в полости основного, соединенной с источником сжатого воздуха.