Устройство для непрерывного изостатического прессования

(54)(57) УСТР ИЗОСТАТИЧЕСКО жащее полый ко и рабочей сред ч а ю щ е е с Ъю Ивась ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГВЙ(71) Ордена Трудового Красного Зна" мени Институт физики высоких давлений АН СССР(56) 1. Авторское свидетельство СССР Иф 372062, кл, В 21 1 5/04, 18.05.71.2, Авторское свидетельство СССР И 544204, кл. В 21,3 5/04, 20.07.74 (прототип)СТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГПРЕССОВАНИЯ, содер" тейнер для заготовкиматрицу, о т л итем, что, с целью,ЯО 1044398 повышения производительности при:прессовании издЬлий неограниченной длины, механизм подачи заготовки выполнен в виде жестко закрепленной на торце контейнера траверсы с гидро- цилиндрами, а также взаимодействующей с плунжерами этих гидроцилиндров подвижной траверсы, несущей ряд пар связанных с электроприводом роликов, при этом устройство снабжено датчиком перемещения подвижной траверсы, связанным с электроприводом роликов, и мультипликатором, меньшая по пло, щади ступень, которого соединена трубопроводом с полостью контейнера, а большая - с укаэанными гидроцилиндрами, причем отношение площадей ступеней мультипликатора равно отноше" нию суммарной площади сечений плунжеров гидроцилиндров к площади .поперечного сечения заготовки.Изобретение относится к обработкеметаллов давлением, в частности кпрессованию ме таллов средами высокогодавления; и может быть использованов производстве проволоки, прутков,профилей.Известно устройство для холодногогидростатического прессования иэде"лий большой длины, содержащее контейнер высокого давления, размещенную 10по его оси матрицу, уплотнение навходе в контейнер, Подающий механизмрасположен вне контейнера и выполненв виде приводной вращающейся шестерни, примыкающей к уплотнению на входе в контейнер и имеющей винтовуювнутреннюю поверхность, охватывающуюзаготовку1 3Недостатком этого устройства является невозможность достижения больших степеней деформации вследствиеограниченности применяемых в данномустройстве давлений. Повышение уровня давлений приводит к потере надежности и работоспособности этого 25устройства. Кроме того, данное устройство не позволяет деформироватьзаготовку из высокопрочных и малопластичных материалов.Наиболее близким к предлагаемомУ З 0является устройство для горячей газовой экструзии, содержащее полый контейнер для заготовки и рабочей среды,матрицу, Применение нагревателя вданном устройстве позволяет осуществить нагрев очага деформации,что дает возможность значительно повысить степень деформации при сравнительно небольших давлениях. Степеньдеформации стальных заготовок придавлении 5-7 кбар достигает 95 ивыше 1.2 ,Недостатком данного устройства является невозможность получения изде 45 лия неограниченной длины с высокои степенью деформации. Кроме того, при экструзии заготовок ограниченной длины, размещенных в контейнере высокого газового давления, для поддержания постоянного давления не обходима длительная работа генератора высокого газового давления с производительностью, равной производительности экструзии, В настоящее время надежно работающих длительное время 55 генераторов высокого газового давления на давление 5- 10 кбар промышлен. ность не выспукает. В связи с этим существенно снижается производительность данного устройства.Цель изобретения " повышение произ водительности при прессовании изделий неограниченной длины.Указанная цель достигается-тем, что в устройстве для непрерывного изостатического прессования, содержащем полый контейнер для заготовки и рабочей среды, матрицу и механизм подачи заготовки, последний выполнен в виде жестко закрепленной на торце контейнера траверсы с гидроцилиндрами, а также взаимодействующей.с плунжерами этих гидроцилиндров подвижной траверсы, несущей ряд пар связанных с электроприводом роликов, при этом устройство снабжено датчиком перемещения подвижной траверсы, связанным с электроприводом роликов, и мультипликатором, меньшая по площади ступень которого соединена трубопроводом с полостью контейнера, а большая - с указанными гидроцилиндрами, причем отношение площадей ступеней мультийликатора равно отношению суммарной площади сечений плунжеров гидроцилиндров к площади поперечного сечения заготовки.На чертеже показано предлагаемое устройство, разрез.Устройство состоит из контейнера 1 высокого давления, в полости которого размещены рабочая среда (газ), матрица 2, нагреватель 3, керамический теплоизолятор 1. Контейнер имеет отверстие в торце 5 с уплотнением 6, через которое подается заготовка 7. У входа в контейнер раэмещен механизм 8 подачи заготовки, снабженный рядом последовательно расположенных пар роликов 9 с электрическим приводом 10. Механизм 8 связан с контейнером 1 через гидроцилиндры 11, имеющие плунжеры 12, Гидроцилиндры смонтированы на траверсе 13, жестко скрепленной с контейнером 1 шпильками 11, Полости гидроцилиндров 11 связаны с полостью контейнера 1 трубопроводами 15 через мультипликатор 16, снаьженный полостью 17 высокого давления со штоком 18 и полостью 19 низкого давления с поршнем 20, Между контейнером и механизмом 8 размещен датчик 2 1 перемещения, связанный с приводом роликов 10.Устройство работает следующим об. разом.1044398 4ния ) механизм 8 перемещается понаправлению к контейнеру, воздействуя на датчик, который изменяет скорость вращения роликов, увеличиваяскорость подачи заготовки в контейнер.При постоянной скорости экструзииподача заготовки осуществляется тольФко со скоростью экструзии, а подающий механизм находится в положении,1 О соответствующем этой скорости экструзии.При уменьшении скорости экструзиипод действием вращающихся роликовмеханизм 8 начинает перемещаться в15 направлении, противоположном контейнеру,и через датчик уменьшает скоьрость вращения роликов.Таким образом, во время экструзиимеханизм 8 подачи и приводные ролики- 20 приводят скорость подачи, заготовки есоответствие со скоростью экструзии.Усилие подачи при этом благодаря свя"зи гидроцилиндр - мультипликаторконтейнер, поддерживается равным про"- 25 изведению давления газа в контейнерена площадь сечения заготовки, Дляостановки процесса экструзии выключают нагреватель, температура очага. деформации снижается и экструзия пре"ЗО кращается, Механизм подачи под действием роликов отводится в верхнее положение, датчик перемещения подаетсигнал на привод роликов, ролики ос"танавливаются,Предлагаемое устройство для горячей газовой экструзии позволяет проводить экструзию заготовок неограничен"ной длины с большиими степенями деформации ( 95-994), с получением изделий неограниченной длины с малымпоперечным сечением ( например, проволоки диаметром 0,7-1,5 мм ). Приэтом существенно повышается производительность работы, так как здесь45 исключены операции перезарядки контейнера новыми заготовками. Включением приводных роликов 9 заготовку вводят в контейнерчерез отверстие с уплотнением 6 до соприкосновения с матрицей 2 и уплотнения в ней. После уплотнения заготовки в матрице ролики, вращаясь, отводят ме ханиэм 8 в верхнее положение до упо" ра в гидроцилиндры 11. При этом датчик 21 перемещения фиксирует верхнее положение механизма 8 и выключает привод вращения 10 роликов. Генератором высокого газового давления ( на пример, компрессором 22) в контейнере создают определенное давление газа (например, для экструзии стали 6-8 кбар ). Во время подъема давления газ, воздействуя на шток мультипликатора 18, передает усилие на поршень 20 и создает давление в полости 19, которое передается по трубопрово дам к гидроцилиндрам и воздействует на плунжеры 12 гидроцилиндров 11, ко торые через механизм 8 и ролики сообшают заготовке осевое усилие, равное произведению давления газа е кон тейнере,на площадь поперечного сечения заготовки, например, для заготовок диаметром 7 мм при давлении газа в контейнере 6 кбар осевое усилие бу дет равно 2300 кг.После создания давления газа в контейнере включением нагревателя 3 нагревают матрицу и часть заготовки, находящуюся в ней и е непосредственной близости от нее, до температуры начала экструзии ( для стальных заготовок при давлении 6-8 кбар, вытяжке 20-50, температуре начала деформации 600-800 С ). В результате нагрева сопротивление деформации заготовки уменьшается и под действием осевого усилия, сообщенного заготовке действием гидроцилиндров 11 она начинает экструдироваться. При этом механизм 8 перемещается в направлении контейнера и воздействует на датчик 21 перемещения, который передает сигнал, соответствующий величине перемещения, на электропривод 10 вращения роликов 9, и ролики50 начинают вращаться, подавая заготовку в контейнер со скоростью, соответствующей положению механизма 8 относительно контейнера. С увеличением скорости экструзии ( скорость экструзии зависит от температуры деформации, мощности нагрева и давлеВ этом устройстве не требуется постоянная работа генератора высокого газового давления - компрессора, При экструзии заготовок, непрерывно поступающих в контейнер извне, объем газа в контейнере и давление сохраняются постоянными в течение всего процесса экструзии, а работа компрес" сора необходима только в первоначальных операциях запуска процесса.10 И 398 оставитель А.Курович .ехред Ж.Кастелевич Корректор Г,Решетник 113035 лиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,едактор Ю.,Сереаказ 7120/9 Тираж 686 И Государственного делам изобретений Москва, Ж, РауПодписное комитета СССР и открытий ская наб д. М