Установка для гидростатического прессования с применением ультразвука

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9)АНИЕ ИЗОБРЕТЕН О ТОР СНОМ ДЕТЕЛЬСТВ У(56) кой атрза ГОСЮЮСтаЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 582988/25-276.04.837.06.85. Бюл. Оф 21.Л.Пономарев, И.М.Колесник, анов и А.И.Ивановпециальное. конструкторскоогическое бюро Донецкого.физи ческого института АН Украинско 1.777.07(088.8)тент СОА В 3613422, 56, 1981.(54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ПРЕССОВАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМУЛЬТРАЗВУКА, содержащая корпус свертикальной и горизонтальной взаимно перпендикулярными пересекающимися расточками, неподвижносмонтированный в горизонтальнойрасточке корпуса контейнер-волновод со сквозными соосными вертикалной расточке корпуса радиальнымиканалами в стенке, рабочую коничекую матрицу, закрепленную на одном 4(5) В 21 С 27/00; В 21 Д 5/04 из концов контейнера, магнитострик" ционныа преобразователи, размещенные на другом конце контейнераволновода в радиальном и окружном направлениях, и связанные с источником ультразвуковых колебаний, средство герметизации контейнера, размещенное на конце последнего напротив рабочей матрицы, и средство создания давления рабочей жидкости, расположенные в контейнере и вертикальной расточке корпуса и соединенные с последней, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьппения производительности и упр щения конструкции, рабочая матри ца закреплена на конце контейнера с магнитострикционными преобразователями в пучности напряжений, средство герметизации контейнера выполнено в вцце уплотнительной конической матрицы, а полуугол конусности рабо чей и уплотнительной м иц меньше угла трения материала готовки по материалу матриц.11596 Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частностик установкам для гндростатическогопрессования с применением ультразвука, и может быть использовано для 5деформирования проволоки, пруткови труб без приложения тянущего илизаталкивающего к заготовке усилия.Цель изобретения - повышениепроизводительности и упрощение 1 Оконструкции устройства.На Фиг.1 изображена установка длягидростатического прессования с применением ультразвука продольный разрез,на фиг.2 - матрица с эпюрой возникающих в ней колебаний,Установка для гидростатическогопрессования с применением ультразвука состоит из контейнера 1 высокого10.давления, в котором расточены два от.верстия, оси которых пересекаютсяпод прямым углом, причем одно иэ отверстий, горизонтальное, выполненосквозным. В вертикальное отверстиезапрессована втулка 2, служащая направляющей плунжера .3, который сжимает жидкость до давления, необходимого для осуществления процесса гидростатического прессования. Для подвода энергии ультразвука в очаг де- З 0Формации в сквозное горизонтальное отверстие контейнера 1 вставлен волновод4, к которому на периферии дисковой час-сти подключаются три симметрично расположенных(под углом 120 ) магнитострикци 35онных преобразователя 5,соединенныес генератором ультразвуковых колебаний. Длина волновода 4 кратна половине длины волны ультразвуковых колебаний. На обоих торцах волновода 4 уста новлены матрицы 6 и 7, одна из матрйц 7 эапрессована в пучности колебаний дисковой части волновода 4 иимеет полуугол конусности меньше угла трения материала заготовки 8 по 4 эматериалу матрицы для уменьшения силтрения и обеспечения процесса гидростатического прессования без приложения тянущего или эаталкивающего усилия за счет энергии ультразвуковых з 0колебаний и сил сжатия рабочей жидкости. Другая матрица 6, зайрессо"ванная на противоположном торце волновола 4, также имеет полуугол конус,ности меньше угла трения, а диаметрколибрующей эоны ее меньше диаметразаготовки на 0,05-0,1 мм и служит дляпредотвращения прорыва рабочей жид 74 гкости, Для обеспечения сообщения вертикального отверстия 9 контейнера 1 с рабочей полостью - горизонтального отверстия 10 контейнера 1 волновод 4 имеет ряд равномерно расположенных по диаметру сквозных отверстий 11, В целях исключения воз-, можности выпрессовки иэ волновода 4 матрицы 6 она крепится фланцем 12. Уплотнения 13 и 14, помещенные в местах образования ступеней в теле контейнера на границе с волноводом 4, обеспечивает герметизацию контейнера.Установка работает следующим образом.После тогЬ, как волновод 4 вставлен .в горизонтальное отверстие 10 контейнера 1, он крепится фланцем 12 с уплотнением 13:, К дисковой части вопновода 4 подсоединяются магнитострикционные преобразователи 5 (под углом 120 ), которые подключаются к ультразвуковому генератору (не показан), После подачи в рабочую , полость - горизонтальное отверстие 10 заготовки 8 - вертикальная ппоскость 9 контейнера 1 заполняется рабочей жидкостью й к плунжеру 3, установленному во втулке 2, прикладывается статическое усилие Р, в результа" те чего начинается сжатие жидкости. Одновременно включается ультразвуковой генератор, с помощью которого магнитострикционными, преобразователями 5 в волноводе 4 и матрице 7 возбуждаются радиальные колебания большой интенсивности, Матрица 6 в торце волновода 4 служит для предот. вращения прорыва рабочей жидкости и имеет диаметр капибрующей зоны, меньший диаметра заготовки 8 на 0,05 - О, 1 мм. Радиальные ультразвуковые колебания, воздействуя на матрицу 7, вызывают сжатие и расширение тела матрицы. При сжатии в результате уменьшения диаметра. матрицы металл подвергается пластической деформации, в результате чего происходит пластическое истечение металла за счет энергии приложенных ультразвуковых колебаний, При растяжении матрицы, ее диаметр увеличивается и в течение полуперио" да колебаний осуществляется подача заготовки 8 в очаг деформации под действием разницы давлений внутри контейнера и на выходе из него иУстановка для гидростатическогопрессавания с применением ультразву- ка обеспечивает увеличение произво дительности в результате примененного принципа непрерывности работы, получение проволоки без приложения тянущего или заталкивающего усилий, уменьшение расхода твердосппавного 15 инструмента при отсутствии еложньщподготовительных операций. Ожидаемый экономический эффект от внедрения в народном хозяйстве установки.для гидростатического прессования с 20 применением ультразвука составитоколо 12 тыс,руб на одну установку. 3 1 . механической работы, выполняемой фор- моизменением матрицы во время цикла "растяжение - сжатие" в результате воздействия ультразвуковых колебаний,На фиг,2 показана матрица 7 с эпюрой возникающих в ней колебаний. В случае. получения проволоки с большими степенями деформации, изменяя длину матрицы 7, можно получать проволоку нужных размеров без применения тянущего или заталкивающего усилий за счет энергии ультразвуковых колебаний И разницы давлений вну три контейнера и на выходе из него, в результате снижения давления гидростатического прессования, образования устойчивой гидродинамической смазки и уменьшения сил трения меж ду заготовкой и матрицей, так как полуугол,конусности матрицы меньше угла трения. 159674 4Сочетание процесса с наложениеминтенсивных ультразвуковых колебаний способствует более равномерному истечению металла из очка 5 матрицы.