Устройство для гидростатического прессования прутков из заготовок неограниченной длины

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 17.07.73 (21) 1945400,27с присоединением заявки213 5,0421 С 23/О 51) М. Кл.з В Государстееннык комитет Совета Министров СССР па делам изобретенийи открытий 123) Приорит 3) УДК 621,777.07(088,8) летень ,Й 2 Оп бликовапо 30.07.76 Дага опубликования описания 17.0 2) Авторы изобрстени В. В. Магазинер, В, Е, Слобцов,С, Блинник, М. Н, Воронин, И. Ш. Беи В. И. Сноп Б. В. РозанИ. Шахновский,(71) Заявитель(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ПРЕССОВАНИЯ ПРУТКОВ ИЗ ЗАГОТОВОК НЕОГРАНИЧЕННОЙ ДЛИНЫбо тва сузволяет осевого адиальилиндра мльдвух концентмежду ними, естко соединее неподвижно м устройстве безвоз затрачиваемая на дый цикл. Эта энер Изобретение относится к области обработки металлов давлением.Известно устройство для гидростатического прессования прутков из заготовок неограниченной длины, содержащее установленный на станине контейнер со ступенчатым отверстием, держатель заготовки, входящий в отверстие контейнера со стороны его большего диаметра, и закрепленную на станине штангу с матрицей, входящую в отверстие контейнера со стороны его меньшего диаметра, а также жестко установленный на держателе соосно с ним цилиндр мультипликатора, привод перемещения контейнера с держателем и насосноаккумуляторную станцию.Недостаток такого устройства - его конструктивная сложность. Для сжатия жидкости перед пресссованием нужен специальный цилиндр. Станина воспринимает усилие, приложенное к держателю, Соответствие осевого давления на заготовку в контейнере радиальному недостаточно, так как сумму сил трения в мультипликаторе и цилиндре контейнера невозможно компенсировать достаточно точно. Вследствие этого устройство часто останавливается из-за потери устойчивости заготовки в контейнере.Кроме того, в известновратно теряется энергия,сжатие жидкост 1 а каж гия в несколько раз больше полезнойцикла.Конструкция описываемого усгройсщественпо проще, чем известных, и подостичь более точного соответствиядавления на заготсвку в контейнере рному давлению.Она отличается тем, что дно цтипликатора выполнено в видерических колец с уплотнениемпри этом наружное из колец жно с контейнером, а внутреннеустановлено на держателе. 5 В описываемом устройстве отсутствует цилиндр для перемещения контейнера при сжатии жидкости перед прессованием, эту работу выполняет цилиндр мультипликатора, Станина его воспринимает усилия, приложенные 0 к штанге матрицы, в несколько раз меньше,чем приложенные к держателю, Силы трения в уплотнениях взаимно уравновешены, компенсируется не их сумма, а разность избытков давления, вызываемых этими силами.С целью снижения расхода энергии и упрощения системы управления в описываемом у стройстве привод перемещения контейнера с держателем выполнен в виде питаемого от насосно-аккумуляторной станции через плавающий клапан гидравлического цилиндра, по 522885лость которого соединена с полостью цилиндра мультипликатора, а плунжер - через кривошипно-шатунный вал с приводным маховиком и шарнирно-рычажную систему и копир - с держателем заготовки.На чертеже дана схема описываемого уст.ройства.Заготовка 1 через обратную цангу 2, установленную в станине 3, введена в осевое отверстие подвижного держателя 4, на котором закреплен поршень 5 мультипликатора. Передняя часть заготовки 1 находится в рабочей полости подвижного контейнера 6, имеощего ступенчатое осевое отверстие, и соприкасается с входной частью матрицы 7, закрепленной на станине через штангу 8, введенную в отверстие контейнера 6 со стороны меньшего диаметра.Передняя часть держателя 4 введена в отверстие контейнера б со стороны большего диаметра. Цилиндрический конец контейнера 6 входит в полость А станины 3, соединенную с наполнительным оаком 9. В исходном положении бак 9 сообщается через кольцевую щель между штангой 8 и контейнером 6 с рабочей полостью контейнера 6.Привод перемещения держателя 4 состоит из соединенного шарнирно с наружным концом держателя 4 рычага 10, тяги 11 и рычага 12 с роликом 13. Нижний конец рычага 12 шарнирно закреплен на станине 3. Кулак 14, воздействующий на ролик 13, закреплен на валу 15 привода, установленном в подшипниках станины 3 и приводимом от электродвигателя 16.Дно цилиндра 17 мультипликатора, в котором помещен поршень 5, выполнено в виде двух концентрических колец 18 и 19, разделенных кольцевым уплотнением 20. Наружное кольцо 18 жестко соединено с контейнером 6 через цилиндр 17.Кольцо 18 может быть соединено с контейнером 6 и по другому, например наружными стяжками, а цилиндр 17 может оставаться закрепленным на станине.Цилиндры 21, закрепленные в станине 3 и соединенные с баллоном 22 регулируемого давления, служат для перемещения контейнера б. Их плунжеры 23 передними торцами упираются в торец цилиндра 17. Рычаги 24 жестко скреплены с рычагом 12 и находятся в контакте с балкой, жестко соединенной с плунжерами 23. С помощью рычагов 24 осуществляется согласованное движение контейнера 6 с держателем 4.На валу 15 привода перемещения контейнера б с держателем 4 закреплены маховик 25 и кривошип 26, связанный шатуном 27 с плунжером 28 гидравлического цилиндра 29, рабочая полость Б которого соединена с полостью В цилиндра 17 мультипликатора, и с гидравлическим баллоном 30 аккумулятора - через трубу с плавающим клапаном 31.В исходном положении полость Б соединена с баком 32 низкого давления через кольцевое уплотнение 33. 5 10 15 20 25 Зз 35 40 4550 55 60 55 Во время работы устройства электродвигатель 16 вращает вал 15.В начальный период кулак 14 отводит через ролик 13 рычаги 12 и 24 назад до того момента, когда рычаг 10, поворачиваемый тягой 11 вокруг цапф держателя 4, не дойдет концом до неподвижного упора 34. Рычаги 24 отводят назад плунжеры 23, и следом за ними под действием низкого давления из бака 32 на торец кольцд 18 контейнер бдвижется назад (вправо по чертежу), перекрывая кольцезую щель между своим отверстием и штангой 8. Рябочдя полость контейнера окдзываетс замкнутой.Второй период продолжается до момента, когда плуыжер 28 движимый кривошипом 26 вала 15 через шатуч 27, войдет в кольцевое углотнение 33, отделив полость Б цилиндра 29 от бака 32. В этот период кулак 14 продолжает отводить рычаги 12 и 24. Рычаг 10 поворачивается вокруг точки контакта с упором 34 и отводит держатель 4 в крайнее заднее положение. Вслед за держателем 4 движется контейнер б, Объем ряоочей полости контейнера 6 при этом не меняется, давление в ней не увеличивается. Заготовка 1 удерживается неподвижно цангой 2,Третий период продолкается до момента, когда плунжер 28, двигаясь вперед, поднимает давление в полостях Б и В до величины, равной давлению в баллоне 30 аккумулятора. В этот период под действием давления в полости В контейнер 6 перемещается назад, отводя плунжеры 23 и сжимая жидкость в своей рабочей полости до давления прессования. Держатель 4 под действием давления в контейнере 6 зажимает и удерживает заготовку 1. Маховик 25 расходует энергию на преодоление сопротивления движению вперед плунжера 28.Четвертый период - прессовдние. Ролик 13 следует за отходчщей поверхнолыо кулака 14 и перестает удерживать в заднем положении держатель 4 через рычаг 12 и тгу 11. Система, состоящая из держателя 4 " зажатой в нем заготовкой 1 и закрепленным на нем поршнем 5, а также контейнера 6 со скрепленными с ним цилиндром 17 и кольцом 18, оказывается уравновешенной неподвижно только силами трения, Плунжеры 23 цилиндров 21 преодолевают силы трения, и вся система движется к матрипе 7, передняя часть заготовки 1 под действием радиального и осевого давления выпрессовывяется через матрицу 7,В начале четвертого периода плунжер 28 продолжает двигаться вперед. Плавающий клапан 31 отходит, и сохраняется равенство давлений в полостях Б и В и баллоне 30, Маховик 25 отдает энергию. После того, как кривошип 26 пройдет мертвую точку, плунжер 28 начнет двигаться назад. Усилие, действующее на плунжер 28, разгоняет маховик, возвращая ему энергию. Плавающий клапан 31 возвращается.Четвертый период заканчивается, когда держатель 4 дойдет до крайнего переднего положения до упора в станину 3.В пятом периоде продолжается движение плунжера 28 назад, Клапан 31 возвращается в исходное положение до упора в седло. Давление в полостях Б и В падает, соответственно падает давление в рабочей полости контейнера 6. Под действием расширяющейся жидкости в рабочей полости и усилия плунжеров 23 контейнер 6 движется вперед до момента, когда балка, скрепленная с плунжерами 23 не дойдет до рычагов 24. К этому моменту давление в рабочей полости контсйнера 6 будет равно исходному. В течение всего этого периода скорость вращения маховика 25 увеличивается, так как он приобретает энергию от плунжера 28. В конце этого периода маховик приобретает энергию, равную затраченной за вычетом работы прессования и потерь на трение. Плунжер 28 выходит из кольцевого уплотнения 33, полость Б соединяется с баком 32, происходит компенсация утечек.В шестом периоде кулак 14 возвращается в исходное положение. Следом за ним в исходное положение возвращаются ролик 13, рычаги 12 и 24, тяга 11 и рычаг 10. Следуя за рычагом 24, плунжеры 23 отодвигают контейнер 6 в крайнее переднее положение. Открывается кольцевая щель между штангой 8 и поверхностью отверстия контейнера 6, рабочая полость контейнера 6 соединяется с баком 9, происходит компенсация утечки,В случае, если давление в баллоне 30 недостаточно для создания условий прессования, цилиндры 2 не в состоянии преодолеть избыточное усилие, действующее со стороны матрицы 7 через заготовку 1 на держатель 4, устройство будет работать вхоло:тую, сжимая и разжимая,кидкость. 11 остепенно поднимая давление в баллоне 30, достигают условия, обеспечивающие прессование при запуске устройства. Формула изобретения1. Устройство для гидростатического прессования прутков из заготовок неограниченнойдлины, содержащее установленный на станине10 контейнер со ступенчатым отверстием, держатель заготовки, входящий в отверстие контейнера со стороны его большего диаметра, и закрепленную на станине штангу с матрицей,входящую в отверстие контейнера со стороны15 его меньшего диаметра, а также жестко установленный на держателе соосно с ним цилиндр мультипликатора, привод перемещенияконтейнера с держателем и насосно-аккумуляторную станцию, отличающееся тем, что,20 с целью упрощения конструкции и повышения точности соответствия осевого давленияна заготовку в контейнепе радиальному давлению, дно цилиндра мультипликатора выполнено в виде двух концентрических колец с уп 25 лотнением между ними, при этом наружйоеиз колец жестко соединено с контейнером, авнутреннее неподвижно установлно на держателе,2. Устройство по п. 1, отличающееся30 тем, что, с целью снижения расхода энергии иупрощения системы управления, привод перемещения контейнера с держателем выполненв виде питаемого от насосно-аккумуляторнойстанции через плавающий клапан гидравличе 35 ского цилиндра, полость которого соединенас полостью цилиндра мультипликатора, аплунжер - через кривошипно-шатунный валс приводныь маховиком и шарнирно-рычажную систему и копир - с держателем заго 40 тонки.Заказ 1952/12 Изд. Мо 1548 Тираж 1077 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2