Устройство для гидроэкструзии материалов с противодавлением

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (11) 747 1) 4 В 21 ) 5/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО Д.(1 Я ГИД 1 О:.)КСТРУЗИИ МЛТЕРИЛЛОВ С ПРОТ)БОДЛБЛЕНИЕ(Ч (57) Изобретцие отцосигся к св 1 (богке металлов дав.(ецим, в частно(и, устройствам для электроэкструзии аозт( риаловпро(иводзвлением. Пль - пов(ппеципроизводитл ьности за чет сокр з(цен и 51 врмни вспомогательных операций. При опусканииверхней плиты происходиг заполцсникам- ры проти вода влция ( К 1) р цйо 1 й жидкостью. После касания факой КП м;1 гри. цы (М) и герметизации рабочего кзцзлз контейнера происходит экструдировани заготовки через очко М в КП. Необходимая величина противодавления в КП поддерживается гидросистемой. Настройка последней осу(цествляется с помоьцьн перепускного клапана. Уплотнение М обуслзв. ливается ступенчатой формой рабочего канала контейнера и КП. Наружные диаметры на контейнере и корпусе КП на 20300 меньше диаметров рабочего и запирзкицго плунжеров. Контейнер имеет кзрмзц для излишков рабочей жидкости и х цлотнитльцые кольца. Устройство обсп(. чине г возможность свободного размыкация иловых элементов, обеспечивая доступ к Ч и в К 11 при установке заготовки и у;11(л 111;и издлия. 1 ил.1Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к устройствам для гилроэкструзии материалов.Цель изобретения повышение произволительности за счет сокращения времени вспомогательных операций. 5На чертеже представлено устройство для гглроэксрузи материалов с протинодавлецием, оощий вид.Устройство состоит из контейнерасо ступенчатым каналом 2, корпуса 4, матрицы 3, камеры 5 противодавления, которая также выполнена ступенчатой, и рабочего и запираюцгего плунжеров 6 и 7.Контейнер 1 установлен с возможностью осевых перемещений в направляющей втулке 8 и подпружинен пружиной 9, стремящейся переместить контейнер 1 в верхнее положение, фиксируюпсеся штифтомО. Напрзвляницдя втулка 8 совместно с плуцжером 6 закреплена ца цпжцей плите 1 пресса, зазор между плуцжером 6 и рабочим кдцзлом 2, цабженным конической фаской 2 лля устдноки матрицы 3, гсрметизировдц стационарным хплотнением 13, В теле контейнера 1 со стороны матрицы выполнен кзрмзц 4 в ниде расточки, допускающей хождение нее корпуса 4. Карман 14 ца 25 соде снабжен уплотнением 15 низкого давления.Корпус 4 камеры 5 противолдвления, имеющий в свою очередь коническую фзску 16 лля сопряжения с мзтрицей 3, снабжен кольцевым поршнем 17, образующим соединенный с атмосферой карман 18.11 оршць 17 водит в кольцевую полость 9 цилиндра, жестко связанного с верхнс й подвижной плитой 20 пресса, к которой крепится также и запирающий плунжер 7. Корпус 4 удерживается ца весу гайкой 21.Кольцевая полость 19 гидроцилиндра подключена к гидросистеме, включающс й бак 22, насос 23, обратный 24 и переливной 25 клапдцьц з также манометр 26Форма рабочего канала 2 и камеры 5 40 противодавлеция такова, что диаметры Р и Р их расточек в зонах вхождения в них плунжеров 6 и 7 больше диаметрос и . в местах их перехода в конические фаски 12 и6 и превышают наружные диаметры этих фасок на 2030",/. Переход од ного диаметра рдсточек в лругой гыголггег локальгьм, образующим кольцевые лопсдкц 27 и 28.В ис ходо м пол ожсниц ъст ройст Ва гзср - цяя плита 20 пресса со всеми закрепленными д цей элементами устройства поднята, корпус 4 пол собственным весом занимает крайнее нижнее положение, при котором плупжер 7 выдвинут из камеры 5 ггротиводзвлегия. Контейнерзанимает под действием пружины 9 верхнее положение. 55 Кольцевая полость 19 гилроцилицлрд заполнена.,гсля подготовкг устройства к рзбогс рабочий канал 2 при снятой матрице за 2полпяют до заданного уровня в кармзнс 14 рабочей жидкостью. Заготовку прессуемого материала вводят в рабочий канал, предварительно вставив се носик в матрицу, которая сзмоустзцзвливзется по конической поверхности фаски 12. 11 ерливцой клапан 25 настраивают на заданное давление, опредеггяелос механическими свойствами прессуемого материала и степенью деформации.При вкггкчении пресси верхняя плита его цзчицзет сцускаться. В процессе цогружеция корпуса 4 в рабочую жидкость в кармане 14 происходит ее вытеснение в камеру 5 противодавлеция. Побочные утечки через зазор межлу стенками кармана н корпусом 4 предотвращаются наличием уплотнения 15 низкого давления. Оно должно обеспечивать создание такого лавления жидкости в кдрмдпе 14, которое бгяло бы досгз очным для .с польсма в камеру 5 противоддвлсгия, цо це влияло бы нз соотношение давлснпй в камерах 2 и 5 при дальнейшей рдботе устройства. Последнее условие определяет и выбор жесткости пружины 9.11 осле сопряжения в ходе опускания верхней плиты прсса конической поверхостг фдски 6 с мзтрипей 3 происходит герметизация рабочего канала 2 и послдуюге уеличние л;лецияцей ло величины ддлепия заполнения, рпределясмого гц.роначзльной гз гройкой пс р,.ого клапана 25, вследстие передаземого черсз матрицу усилия со стороны корпуса 4 ца контейнер . При этом уплотццие матрицы с поверхносгью фаски 12 обуслзливдется ступеггчатостьк рабочего кзгдла 2 дан.ение рабочей жилкостп, воздействуя ца кольцевую глощздку 27. обси чизет гшсгояццое гревышецицд,г цпм конг зктцых напряжений на поверхности здимолс йствия мдтргпш с факой 2, так как площадь проекций эгой говсрхно"и ца цлц ксть, с рпелгкуляргую оси, мегпиге кольцс вой плоналки 27.При дальнейшем перемегцении верхней плиты 20 пресса жилкость цз олостг9 гидропилицдра через переливцои клапан 25 выпгесцяется в бзк, запирающий илу цжер 7 забродит в камеру 5 противолавления. Повышение давления в камсре 5 противодзвлция вследствие ее сту:генчдтости приводи; к росту усилия, передаваемого корпу.сом 4 через матрицу 3 контейнеру 1, давление в рабочем канале 2 которого при этом также возрастает. Рост давленггя в канале 2 опережает рост давления в камере 5, что обусловлено соответствующим выбором диаметров плунжеров 6 и 7, диаметр плунжера 7 больше диаметра плунжера 6.При достижении требуемой разности давлений в канале 2 и камере 5, определяемой механическими свойствами материала заготовки и степенью се деформации, начинается процесс истечения материалазаготовки через очко матрицы - процесс гидроэкструзии. Г 1 ри эточ абсолютные значения давлений в рабочем канале 2 и камере 5 противодавлеция задаются и могут измецяться во Время самого процесса гидро- экструзии настройкой иере.)ивного клапана 25, т е. воздействием на величину давления В полости 9 гидроцилицдра.Перемецсние материала заготовки в процессе ее ги;1 роэкструзии из рабочего канала в камеру противодавлеция сопровождается О освобождением объема первого и занятием второго, чему сопутствует уменьшение величины перепада давлений между ними Это явление, стабилизируя процесс гидроэкструзии (отрицательная обратная связь), обуславливает совместное персмепение контеинераи корпуса 4 вциз со скоростью, большей скрости заиирзюцгего и,1 нжерз 7 В случае церавцолернс)гс исте Гния чдгсриз.1 заготовки через КО чзтриВЕ, 11 з) - пример хскоренногс), движение кцтс ицера 20 осуществляется также ускоренно. А Вк кзк отноцн ние чзсс контейнераи корпуса 4 к массе 1 готе)вки превышдст более, чеч нз ДЕЗЗ ИО)ЯДКЗ ОТЦОЦСНИ ПГОИ 111;Ей КО,1 ЬЦЕ.Вых плои 111;1 ок 27 и 28 к пг 10 Н 1 ди оКз мзтрицы, гстепень стабилизации проИсса при правильном выбсрс коэффицие)ггн стхцс цчатости канала 2 и кчеры 5 и пр- вильной настройке пресс хГ)жет быгь,пс Г 10 ЧЦЕЫСГ)КОЙ.П ревы це)ие с КО)Ости,ЕВ 11 жсн и 5 ке)1 тей - 3 О цсрд И КЗМЕры НЗЛ с КОрОСтЬН З,ццрЕН.;иго илу цжера гц избежн связдш е увеличением объема поли ги 9 гилроци,ицлра н хо;1 е процесса гидроэкстру:)ии. Этс) с)6)савливает цеобхдимость иостх 5 пНой рдбоЕЫ цдд ) 5 " "ечецис В Рдс" хо 3 и рсесз;1 Г я пс)ддержания д н,сц и 5 В этои пс),ости, определяемого нзсрсйксй перелиццого клапан 25.После цропрессовывдция загтонки ре1 чий кзнл и камера протинлзнлеция кзываюгся соединенными между сосои каналом 40 Очка матрицы и ддВлеция В них мГ)е)В.ниваются. с, этого мочента ссвчестное лнижецис контейнери камеры 4 определяется результирунццей днхх цзцрвлецных вниз сил (силы, обусловленной разностью площадей кольцевых и,ОНЕз цк 27 и 28, и силы, создавземои гидроцилиндром) В результате быстрого, со скорстью чного большей скорое) и Вор. Ней плиты пресса, переменения кс)н гейнерз и корпуса камеры противодавления вниз, в 50 процессе которого суммарный, не занят 1 плунжерами объем канала 2 и камеры 5,4возрастает, а давленис в цих поэгомх падает, происходит сход корцхсд 4 с ил 1 цжера 7 и соелинение камеры 5 с атмосферой.В этот момент пресс совместно с цзсосоч 23 должен быть остановгси и перек,1 н. чен на подъем верхней п,)итыГ 1 осле приведения устроие твд в ис хо,цне положение, извлечения пресс. изделия и мтрицы устройство готово к дальнейпси работе.Положительный эффект при использовании предлагаемого устройства лосгигается вследствие его универсальности, а также удобства его эксплуатации и технологичности выполнения на нем работ.Универсальность предлагаемого устройства обуслонленз нозчожцостьн плавнс 1 го регулирования В широких предег 1 х, начинаянуля, величины противодвлеция, в том числе и в ходе самого процесд гидроэкстрх зии.Форму.т пзстретс на 1Устройство для гидроэкечрузии чдтери;)- лон с противоддвлециеч, содержаНее верхнюю и нижцкцо и,иты, рззчецсенные между ними контейнер с мдтрицей, кдхерх проиводавлеция, р 6 чий и здцирзнцций плуцжеры, д также гидопи,инлр е сссмой поддержания проти вола в, ения, Т.иЧГЕЮиХЕЕСяМ, ЧтО, С ИсЛЬН Н)ВЫНЕНИЯ производительности за счет сокр;ие пя Врс- чс ци вспомотельных операций, ксцте инер иодпружинен к нижней и.Ите, корпус к;меры противолдвлеция размеиген ндд контейнером и Выполнен зд одно целое с порНнеч гидроци.чиндра, гидрцилиндр и здпирдн)щий плунжер закрс плс ны ц; Верхней плите, верхняя п.чита выполнен пднижцой, полости рабочего канал контейнер и кдч е р ы и Гн ) т и В 0 д а В Г 1 с и и я В ы и О,н с. и ы е т у и е ид . тыми, сужающимися к матрице и с фасками на торцах, контактирукццих с чатрицей. наружные диаметры фасок цд контейнере и на корпусе камеры прочиводавления Выполнены на 20300 меньшими диаметров рабочего и запирзющего плуцжеров соответственно, контейнер со сторон 1 матрицы и камера противоддвления со стороны запирающего плуцжера выполнены карманами для сбора излишков жи;1 кое ти, при этом карман контейнера выполнен по диаметру, равному диаметру корпуса камеры противодавлеция, и снабжен уплотнительным коль- ЦОМ.