Установка для гидростатического прессования с применением ультразвука

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(45) Дата опубликования описания 2 зИ 7 ь)М, Кл.В 21 С 27/00 В 21 Х 5/04 Государственный комитетСоаета Министров СССРао делам изооретенийн открытий 3) УДК 621.77В. П. Северденко, А, В,72) Автор изобр енко и М. Н. Вереща елорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт) Заявител АНОВКА ДЛЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ПРЕССОВАНИЯС ПРИМЕНЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУКА Изобретение относится к обработке мелов давлением, а именно к прессованию с использованием жидкости высокого давления.Известны установки для деформации металлов при высоких и сверхвысоких давлениях, содержащие высокопрочный контейнер, способный выдерживать большие давления, плунжер, с помощью которого снижается жидкость в контейнере, а также матричный узел, где производится деформирование материала. Для герметизации предусматриваются уплотнения 11,Недостаток указанных устройств заключается в сложности их конструкции, а также невозможности их использования при гидропрессовании с применением ультразвумому техявляется с приме- корпус с нжером и итострикных колев сложков, сое- горизонНаиболее близким к предлагае ническим решением из известных установка для гидропрессования нением ультразвука, содержащая неподвижными уплотнениями, плу матрицей, волновод, а также маги ционный преобразователь продоль баний. Недостатки такого устройства ности изготовления, наличии патру диняюших полости вертикального итального контеинеров, а также в невозможности ввода ультразвуковых колебаний в очаг деформации.Цель изобретения - упрощение конструкции путем создания ультразвуковых колебаний непосредственно в очаге деформации.Это достигается тем, что в предлагаемойустановке для гидростатического преобразования корпус выполнен в виде параллелепипеда с двумя взаимно пересекающимися отверстиями, в одном из которых установлен плунжер, а в другом волновод, выполненный в виде втулки с размещенными в зоне образования пучка колебаний двумя направляющими буртами, на которых установлены уплотнения и кольца, отделяющие уплотнения от наружной поверхности волновода, а также с радиальными отверстиями, соединяю- шими полость волновода с полостью отверстия с плунжером, а магнитострикционный преобразователь и матрица установлены с противоположных торцов волновода, снабженных герметизируюшими фланцами.На чертеже изображена описываемая установка для гидростатического прессования с ультразвуком, продольный разрез,Установка содержит контейнер 1, выполненный в виде параллелепипеда, в котором 25 расточены два отверстия, оси их пересекаются под прямым углом, причем одно из них выполнено сквозным.В вертикальное отверстие запрессована втулка 2, имеющая в верхней части каналы 3 и 4. По первому из них подается жидкость после окончания рабочего цикла, а второй соединяет полость с атмосферой. Втулка служит направляющей плунжера 5, который сжимает жидкость до давления, необходимого для осуществления процесса, Чтобы ввести энергию ультразвука в очаг деформации, в сквозное отверстие контейнера вставляют резонансный волновод 6, выполненный в виде цилиндрической втулки с размерами, кратными длине волны (Хл) причем волновод имеет два бурта 7, служащих для центрации волновода в отверстии контейнера и расположенных в узле колебаний. С торцов сквозное отверстие контейнера закрывается крышками 8 с уплотнениями 9, с помощью. которых герметизируется рабочая полость. Две втулки 10, установленные с зазором на концы волновода, исключают контакт уплотнения с наружной поверхностью втулки-волновода, который мог бы вывести его из резонанса. С одной стороны отверстия 11 волновода запрессована матрица 12,а с противоположной стороны к торцу волновода присоединяется магнитострикционный преобразователь 13. На расстоянии 1/2 Хл от торца волновод имеет по диаметру несколько равномерно расположенных сквозных отверстий, служащих для соединения вертикальной полости с рабочей полостью контейнера.После сборки установки и подсоединения магнитострикционного преобразовате ля к ультразвуковому генератору полость 14 контейнера заполняют рабочей жидкос тью, во втулку 2 устанавливают плунжер 5 и к нему прикладывают статическое усилие Р, начинается сжатие жидкости. Одновременно включают генератор, с помощью которого в очаге деформации генерируются ультразвуковые колебания большой интенсивности через магнитострикционный преобразователь. Эпюра 15 показывает пучность смещения резонансного волновода. В результате сочетания процесса гидропрессования с наложением интенсивных ультразвуковых колебаний снижается общее давление жидкости в контейнере, необходимое для осуществления процесса, получают равномерное истечение из очка матрицы благодаря устойчивой гидродинамической смазке, а также повышается производительность процесса,Предлагаемое устройство повышает надежность работы контейнера ввиду использования малых давлений по сравнению с 10 обычным гидропрессованием, требует меньших энергозатрат и отличается простотой в изготовлении.Формула изобретения15Установка для гидростатического прессования с применением ультразвука, содержащая корпус с неподвижными уплотнениями, плунжером и матрицей, волновод и магнитострикционный преобразователь продольных колебаний, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции путем создания ультразвуковых колебаний непосредственно в очаге деформации, корпус выполнен в виде параллелепипеда с двумя взаимно 25 пересекающимися, заполненными рабочейжидкостью отверстиями, в одном из которых установлен плунжер, а в другом волновод, последний выполнен в виде втулки с герметизирующими фланцами на торцах, с размещенными в зоне образования пучка колебаний двумя направляющими буртами, на которых установлены уплотнения и кольца, отделяющие уплотнения от наружной поверхности волновода, а также с радиальными отверстиями, соединяющими полость волноЗ 5 вода с полостью отверстия с плунжером, амагнитострикционный преобразователь и матрица установлены с противоположных торцов волновода.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:40 1. Уральский В. И, и др. Деформацияметаллов жидкостью высокого давления.М., Металлургия, 1976, с. 188 - 237.2. Труды Уральского НИИ черной металлургии. Свердловск, 1971, Юэ 11, с. 128 -129.619240 ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5