Устройство для обжима и раздачи труб с нагревом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 21 Р 41 ОО РЕТЕНИЯ ИСАНИЕ ЕТЕЛЬСТВУ А ВТОРСКОМУ ый технологиЦиалковского ршов,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Московский авиационнческий институт им. К, Э.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЖИМА ИРАЗДАЧИ ТРУБ С НАГРЕВОМ(57) Изобретение относится к обработкеметаллов давлением и может быть использовано в машиностроении для изготовлениятонкостенных деталей с переменным сечением по длине. Цель изобретения - повышение степени деформации заготовки путем 1459779 А 1 предотвращения потери устойчивости и повышение производительности устройства. Устройство содержит верхнюю и нижнюю полуматрицы (ПМ) 2 и 3, в полостях которых жестко закреплены оправки 7 и 8 с каналами для подачи газа. Между оправками 7 и 8 установлен стержень 15, выполняюший функцию запорной иглы. Заготовка 18 устанавливается в нагретые ПМ 2 и 3, которые, сближаясь, обжимают ее концы. Подающийся по каналу О нижней оправки 8 газ охлаждас; середину заготовки 18, прспятствуя потере устойчивости. При смыкании ПМ 2 и 3 стержень 15 перекрывает выпускной канал 9 для газа в верхней оправке 7. Давление газа увеличивается, и происходит раздача заготовки 18 внутренним давлением. ПМ 2 и 3 разводятся, и извлекается готовое изделие. 2 ил.Изобретение относится к обработкеталлов давлением и может быть испол зс) вано в машиностроении для изготовл, пи тонкостенных деталей с переменным "г) ходным сечением по длине.Целью изобретения является повып;е)чстепени деформации заготовки путем пре,),ог - вращения ее потери устойчивости и повышение производительности устройства.На фиг. 1 приведено устройство ) зрезе и дана схема его работы (слсв. ог оси симметрии начальное (промежду)"пое) положение, справа - конечное); на фи;. 2 - узел 1 на фиг. 1.Устройство содержит узелсс)ланирабочего давления газа, например компрессор высокого давления, лве жесткие полу- матрицы 2 и 3 с внутренними рабочими )поверхностями 4 и 5. Полуматрицы 2 и 3 имеют возможность осевого перемещения с помо щью механизмов 6 осевого перемещения, в качестве которых могут быть использованы гидроцилиндры или пары винт-гайка. В полостях полуматриц установлены неподвижно две оправки 7 и 8 с )сентральными каналами 9 и 10 для по;сс )и газа и радиальными каналами 11 и 12. В торцовых частях оправок 7 и 8 выполнены цилиндрические полости 3 и 14, при этом в оправке 7 полость 13 пересекает непстральный и радиальные каналы, а в оправке 8 полость 14 глухая и имеет торцово)1 заплечник. В полости 14 установлен подвижпыи в осевом направлении стержень 15 с зап,)ечиком, который выполнен в виде иглц, сгстрый край которой обра)цен к оправке 7. Стержень 15 выполнен диаметром больпн., чем диаметр канала 9.Кроме того. устройство имеет вентили 16 и 17, а полуматрицы могут нагреваться, например, с помощью ТЭНов (не показаны)Устройство работает следукпцим образом.Прелварительно разогретые по,)уматрицы2 и 3 разволят, устанавливают в их полость трубчатую заготовку 18 и гн)л действием механизма осевого 6 перемещения производят сближение полуматриц 2 и 3, осуществляя обжим концевых участков трубы с нагревом от разогретых полуматриц.Одновременно с этим открывают ве)гп)л ь 16 и закрывают вентиль 17, подавая сжатый газ в полость заготовки через каналы О и 2. Воздух, перемещаясь вдоль )с)- лости трубы, охлаждает среднюю часть загс)- товки и стравливается через каналы 1 и 9 в атмосферу. Это предотвращает прсждевременную потерю устойчивости цилиндрической части труочатой заготовки сгг с.кимающих напряжений в резг.тате о )стуживания матери)ла и псцп)с 3)я ео несущей способности. 1(осре с;с,жиа трубы расходом газа можно рс ),1 и)с)ва ь Гемпе - ратуру нагрева )си,)иплри )ескЙ части трубы.На последнем этапе с)бжа трубы, когда сс концевые участки, :.;)утся в выступы оправок 7 и 8, стержеп:э входит в цилиндрическую полость 13 оправки 7, и за счет разности давлений в полостях 14 и 13 переме;цается вверх, закрывает канал 9, герметизируя внутреннюю полость заготовки.Причина, за счет которой давлениев глухой полости превышает давление в полости верхней оправки состоит в том, что при сближении полуматриц 2 и 3 стержень 15 входит в цилиндрическую полость 13 оправки 7, в результате чего уменьшается проходное сечение в полости 13 и скорость движения газа в полости 13 увеличивается. Увеличение скорости движения газа приводит к уменьшению статической составляющей давления (закон Бернулли), действующего на стержень 15 со стороны заостренной части, в то время как с противоположной стороны стержня 15 давление осется неизменным (повышенным) . Как только сила (из-за разности давлений) превысит вес стержня, он переместится 20 вверх и закроет канал 9. Давление в полости заготовки увеличивается и происходит ее раздача давлением газа по жесткой матрице (которая сомкнулась) с рабочими поверхностями 4 и 5.По окончании процесса раздачи трубывентиль 16 закрывают, вентиль 17 открывают и стравливают давление газа из полости заготовки. Полуматрицы разводят и зв,екак) полученную деталь.При,ср. Устройство опробывают для из.30 готовления детали из материала АМгбМс размерами: длина 150 мм, максимальный диаметр средней части 24 мм, концевых участков 7 мм, толщина стенки 0,5 мм.;готовкой служит труба 016 Х 1,5 мм, Деформ ирование заготовки производят в 35 штампе, показанном на фиг. 1. Полуматрицы нагревают ло 420- - 440 С, При обжиме осуществляют охлаждение центральной части заготовки сжатым воздухом, подведенным от баллона высокого давления, с давлением 20 - 23 кг/см. При смыкании 4 с".н)олуматрицы и герметизации внутреннеи полости заготовки осуществляют раздачу грубь указанным давлением воздуха.1 олучаемые летали не имеют следовподбери устойчивости, При обжиме и раздаче заготовки без продувки газом наблюдается в ряде случаев потеря устойчивости заготовки и процесс деформирования более длительный в результате ручной герметизации полости заготовки.50форлула изобретения Устройство для обжима и раздачи трубс нагревом, содержащее верхнюю и нижнюю жесткие полуматрицы со сквозными 55 осевыми полостями, установленные с возможностью осевого перемещения, две оправки с центральными каналами лля подачи газа, расположенные в полостях полумат,иииоси;1 Си,:в,1 и г;ич. 4 норск риц, стержень, установленный по оси полу- матриц, и узел создания рабочего давления газа, отличающееся тем, что, с целью повышения степени деформации путем предотвращения потери устойчивости и повышения производительности, оправки установлены неподвижно относительно соответствующих полуматриц и в них выполнены радиальные каналы для подачи газа от центральных каналов, в торцовой части оправки, расположенной в верхней полуматрице, выполнена цилиндрическая полость, соедиредактор Б. БугреиковаЗакан 253,191 ИИГ 1 И Государственного коиит1133035, Москва,Прои. одствс ино.г 1 оаиграфиче нснная с центральным и радиальными кана,1 ауни. а ГОрцОВОй ЧаСтц ОПраВКИ, раС- поло;е, ной в нижней полуматрице, выполнен; ;ая цилиндрическая полость с торцо вь:и 3.:,1 лечиком, при этом стержень раз 1 еще:. :в глухой цилиндрической по,1 ости, ,ста:1 овлен с возможностью перемещения в осевом направлении и выполнен в ви,1, иглы, острый край которой обращен в сго- ;О рону верхней полуматрицы, при этом иаметр цилиндрической части иглы больпгс диаметра центрального канала.