Устройство для деформирования материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 21 Р 41 02 Н 01 Й 4304 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ;.,А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУг(54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ДНИЯ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относитсяталлов давлением и может бно при разработке инструмеработающих на энергиисреды. Цель изобретения -дежности и упрощение констство содержит кожух 17 с те ЕФОРМИРОВ отке ме- ользоватройств, ющейся ение на- Устройк обраб ыть исп нтов и ус расширяповыш укции лонос лем,(21) 4265663/31-27(71) Институт металлофизйки АН УССР(56) Авторское свидетельство СССР1299671, кл. В 21 Р 39/06, 1985. котором размещены глухие трубы (Т) 15, соединенные с подпоршневой полостью (П) 6. 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, Я вследствие чего поршень 2 перемещается в исходное положение. 1 ил,1447491 10 75 20 25 50 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 полиуретановым и 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 помошью 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 расширяюгцейся средой, Днише 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 3 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 - 8% 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 О. Смена заготовки осушествляется через окна 2. После окончания деформирования глухие трубы 15 с днищем 14 нагреваются до температуры плавления рабочей среды за счет естественного притока тепла от отражаюшей 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 УЗГ 2 - 4 в комплекте с магнитострикционным преобразователем ПМС - 15 А 18, 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). За 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 изобретенияУстройство для деформирования материалов, содержащее корпус с установленными в нем основным и дополнительным поршнями, наковальню и днище со сквозными отверстиями, в которых размешены глухие трубы, заполненные расширяюшейся средой и соединенные с подпоршневой полостью основного поршня, а также кожух с теплоносителем, служащий для размещения труб, отличаюи 4 ееся 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 смонтированы в полости дополнительного поршня, установленного в полости основного, соединенной с источником сжатого воздуха.