Ультразвуковая разъемная пресс-форма

Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 23 Х 1,1970 ( 1446303/18-10) МПК В 06 Ь 3/00В 21 с 25/02 В 29 ь 2/00 исоединением заявки Ъ ПриоритетОпубликовано 21,Ъ 1.1971. Бюллетень20 Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР. Д. Мезинцев, Б. В,ков и К илк аявитель АЯ ПРЕСС-ФОРМА 2 ата опубликовация опцса УЛЪТРАЗВУКОВАЯ РАЗЪ Изобретение относится к области ультразвуковой технологии и может быть использовано в процессах обработки материалов давлением (экструдирование, выдавливание, вытяжка и т. д,) с наложением ультразвуковых колеба ний.Известны устройства для обработки металлов давлением в ультразвуковом поле, в которых матрица установлена или на торце волновода стержневой системы продольных ко лебаний в зоне пучности смещений, или ца торце дополнительного магнитострикционного преобразователя.Известные устройства имеют ряд недостатков, ограничивающих область их прпменецця. 15 Например, мощность ультразвуковых колебаний ограничена в силу того, что стержневая система продольных колебаний может быть возбуждена максимум двумя магнитострикццонными преобразователями, При этом из фи зических условий работы резонансной стержневой системы продольных колебаний следует, что внешние размеры пресс-оснастки по ширине не могут превышать одной трети длины ультразвуковой волны, а по высоте долж ны быть значительно меньше половины длины ультразвуковой волны.Указанные ограничения препятствуют использованию известных устройств в процессах обработки давлением под большими ста тическими нагрузками, которые требуют развития габаритных размеров пресс-оснастки в силу прочностных и температурных факторов.Для достижения технологичности процесса прессования и удобства обслуживания пресс- оснастки часто применяют разъемные прессформы, в которых матрица и загрузочный контейнер выполнены в виде самостоятельных конструкций, что требует дополнительного развития габаритных размеров и затрудняет использование такой оснастки в стержневых системах продольных колебаний.Цель изобретения - обеспечение условий работы разъемной пресс-формы с развитыми габаритами с использованием динамических ультразвуковых нагрузок в очаге деформации под большими статическими нагрузками, что может быть достигнуто только путем выполнения составных частей пресс-формы в виде акустически изолированных резонансных систем, т. е. путем достижения акустической развязки матрицы ц загрузочного контейнера как между собой, так и с массой машины.Предлагаемая пресс-форма отличается тем, что матрица и загрузочный контейнер возбуждены магнитострпкццоцнымц преобразователями синхронно ца одной частоте в режиме цзгибных колебаний. Матрица выполнена в вид круглой пластины, а загрузочный коцтейцср - в виде толстостенной цилиндрической оболоч 306876ки, Акустическая развязка между матрицей, контейнером и массой машины осуществляется посредством кольцевых технологических выступов, расположенных в узлах смещения колебаний.1.1 а фиг. 1 изображена ультразвуковая разьемная пресс-форма, матрица которой выполнена в виде круглой пластины, а загрузочный контейнер - в виде толстостенной цилиндрической оболочки; ца фиг. 2 - то же, с выполнением матрицы в виде толстостеннои цилиндрической оболочки.Пресс-форма состоит из загрузочного контейнера 1 и матрицы 2. Матрица установлена на станине машины 3 на кольцах 4, Контейнер опирается па матрицу через кольцо 5.Конструкция предлагаемой пресс-формы допускает изготовление матрицы и загрузочного контейнера как в виде толстостенных цилиндрических оболочек, так и в виде круглых пластин.Для возбуждения изгибных колебаний в толстостенных цилиндрических оболочках магнитострикционные преобразователи б крепятся перпендикулярно внешней боковой поверхности в середине по высоте. Круглые пластины возбуждаются магнитострикционными преобразователями 7, укрепленными перпендикулярно пластине по ее краю,Преобразователь продольных колебаний, работающий на частоте собственного резонанса, возбуждает в цилиндре осесимметричные изгибные колебания. Особенностью возбужденных колебаний является то, что за счет толстостенности цилиндра на его торцовых поверхностях имеются кольцевые линии нулевых смещений, по которым можно при помощи технологического кольца акустически изолировать цилиндр от матрицы - круглой пластины, причем в последней также возбуждаются изгибные колебания магнитострикционными преобразователями, установленными по ее краям. Пластина работает на второй моде изгпбпых колебашш с двумя кольцевыми линиями нулевых смещений. Диаметр внутренней нулевой линии на пластине равен диаметру нулевой линии на торце цилиндра, По ним располагается технологическое кольцо, обеспе чивающее передачу статического усилия отцилиндра к пластине и акустическую развяз ку между ними. Акустическая развязка с массой машины осуществляется посредством технологических колец, расположенных под пла стиной также по линиям нулевых смещений.Исключение влияния контакта загрузочногоцилиндра и матрицы друг на друга по поверхности их разъемного сочленения достигается синхронностью включения магнитострикцион ных преобразователей, работающих на однойи той же частоте, При этом имеется синфазность колебаний соприкасающихся поверхностей. Развитость зон пучностей смещения колебания создает возможность установки боль шого количества магнитострикционных преобразователей и позволяет повысить мощность ультразвуковых колебаний в зоне деформации,25 Предмет изобретения1. Ультр азву ко вая р азъемная пресс-форм а,содержащая матрицу и загрузочный контейнер, снабженные ультразвуковыми магнпто стрикционными преобразователями, отличаюи(аяся тем, что, с целью обеспечения акустической развязки, матрица и загрузочный контейнер выполнены соответственно в виде круглой пластины и толстостенной цилиндрической 35 оболочки, которые сопряжены друг с другоми с массой машины посредством кольцевых технологических высту пов, расположенных в узлах смещения колебаний.2. Пресс-форма по п. 1, отличаюгггаяся тем, 40 что матрица выполнена в виде толстостеннойцилиндрической оболочки.3. Пресс-форма по п. 1, отличаюигаяся тем,что загрузочный контейнер выполнен в виде круглой пластины.