Устройство для гидропрессования трубчатых изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ЦИАЛИСТИЧЕСНИХ УБЛИН 172) 01) 1 3 5/О ОБРЕТЕН ТЕЛЬСТВ АНИЕ кл. В 48 ики мет Н СССР кий, И к обраб стности лов Ур ния труб.ние произв олмог навлиентри 8. Пос 1 опус 0888) Гидр оп ика, 198 сованиес. 66,жерся в ГОСУДАРСТВЕКНЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИА ВТОРСКОМ(71) Институт физского отделения А(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОПРЕСТРУБЧАТЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относитсяке металлов давлением, в чак процессам гидропрессоваЦель изобретения - повышедительности. В матрицу 16 уствается заготовка 25, котораяруется в направляющей втулкеле загрузки заготовки плункается и оправка 24 вводит1532172 лость заготовки 25. В верхней частикорпуса оправки 24 имеется конический выступ, который опирается назаготовку 25, уплотняя ее внутреннююповерхность. После такой установкиоправки жидкость может проникатьв полость заготовки только через осевое отверстие штока 3, переходник20 и радиальные отверстия корпусаоправки 24. При дальнейшем опускании плунжера 1 оправка 24 движетсяпо внутренней поверхности заготовки,осуществляя раздачу ее внутреннегодиаметра. При дальнейшем смещенииплунжера 1 происходит деформация заготовки в матрице 16 и заготовкаплотно облегает прижимную втулку 26и формующий упор 15. Паличие сжатой Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к процессам гидропрессования труб. Цель изобретения - повьппение производительности.На фиг, 1 показано взаимное положение деталей устройства после установки заготовки и ввода оправки в полость заготовки и в момент создания давления жидкости, разрез, на фиг, 2 - конструкция оправки и взаимное положение ряда сопрягаемых с ней деталей в момент установки оправки в полости заготовки и в момент уплотнения внутренней полости заготовки упругим кольцом, разрез; на фиг. 3 взаимное положение деталей устройства в момент окончания процесса деформации и в момент удаления готового изделия из матрицы, разрез.Устройство состоит из плунжера 1, уплотнения 2, полого штока 3, внутренней втулки контейнера 4, неподвижного уплотнения 5, гайки 6, уплотнений 7, гайки 8, шланга 9 со штуцерами, бандажа 10, уплотнения 11, гайки 12, толкателя 13, винта 14, формующего упора 15, матрицы 16, линзы17, направляющей втулки 18, наружной втулки контейнера 19, переходника 20, разрезного фланца 21, ванны 22, болтов 23, корпуса оправки 24, трубной заготовки 25, прижимной втулки 26, упругого кольца 27, эластичного кольца 28, винта 29 и рабочей среды 30,25 30 35 40 45 50 55 жидкости в зазоре между оправкой 24 и заготовкой и вокруг наружной поверхности заготовки позволяет дефор мировать трубы с различной толстостенностью в широком диапазоне обжатий без потери устойчивости. Процесс гидропрессования проходит при постоянном давлении и заканчивается в момент касания переднего торца иэделияголовки толкателя 13. После окончания деформации заготовки плунжер 1поднимается в крайнее верхнее положение и извлекает оправку из полостизаготовки 25. Затем включается выталкиватель пресса и толкатель 13перемещается вверх, извлекая готовое изделие из матрицы 16. 3 ил. готового изделия 31, уплотнения плунжера 32 и гайки 33.Устройство работает следующим образом.До начала работы после выбора конкретных размеров заготовки, оправки и готового изделия производят сборку корпуса оправкнф 24 с прижимной втулкой 26, Для этого с помощью винта 29 зажимают эластичное кольцо 28 и раздают на конической поверхности корпуса оправки 24 упругое стальное кольцо 27, При этом радиальный за" зор между кольцом и внутренней поверхностью заготовки 25 с0,15- 0,2 мм по диаметру, а осевой зазор между прижимной втулкой 26 и корпусом оправки 24 Ь, =0,5-1 мм (см. фиг. 2). Затем корпус оправки 24 с помощью разрезного фланца 21 и.винтов 29 соединяют со штоком 3, собранным в плунжере 1. В исходном положении плунжер 1 занимает крайнее верхнее положение (на фиг. 1 не показано), оправка в сборе с грибком выдвинута из контейнера, толкатель 13 спущен в нижнее положение и опирается на дно бандажа 10, формующий упор 15 установлен в калибрующем пояске матрицы. В контейнер залита рабочая жидкость 30 до уровня, показанного на фиг. 1. В этом положении деталей устройства в матрицу 16 устанавливается заготовка 25, которая центрируется в направляющей втулке 18. После загрузки заготовки плуижер 1 опуска5ется и корпус оправки 24 вводится в полость заготовки до положения, показанного на фиг. 1 слева. В верхней части корпуса оправки 24 имеется конический выступ, который опирается на заготовку 25, уплотняя ее внутреннюю поверхность, После такой установки корпуса оправки 24 жидкость 30 может проникать в полость заготовки 2510 только через осевое и радиальные отверстия штока 3, переходник 20 и радиальные отверстия корпуса оправки 24 (см. фиг. 2).Затем при дальнейшем опускании плунжера 1 оправка движется по внутренней поверхности заготовки, осуществляя раздачу ее внутреннего диаметра, Степень деформации при раздаче незначительна (1-27), при этом осуществляется прижатие заготовки к конусу матрицы 16 и сжатие жидкости в канале контейнера. Так как диаметр плунжера 1 Э,больше диаметра йштока 3, то уже при малых смещениях плунжера жидкость проникает в радиальные и осевое отверстия штока 3 и попадает в глухую полость плунжера над головкой штока, и шток 3 перемещается вниз. Перетекание жидкос 30 ти через малое отверстие переходника 20 при заданной скорости рабочего хода пресса связано с повышением давления жидкости (в наших опытах давление возрастало до 2-3 МПа), При создании давления шток 3 перемещает ся вниз и продвигает оправку до касания упора 15 (см, фиг, 2 справа). Сила, с которой перемещается шток 3 вместе с корпусом оправки 24, может быть оценена по формуле 40 где р - давление жидкости, Ка;Й - диаметр головки штока, см; Й - диаметр стержня штока, см,Смещение штока 3 во столько раэ больше перемещения плунжера 1, во сколько различаются их площади, поэтому при малом ходе плунжера оправка касается упора, Затем при ходе плунжера давление растет и выбирается зазор Ь 1 между корпусом оправки 24 и прижимной втулкой 26 и, соответственно, упругое кольцо 27 прижимается к внутренней поверхности заготовки 25, осуществляя уплотнение полости заготовки (см. фиг. 2). Затем давление возрастает и жидкостьчерез переходник 20 и радиальные отверстия проникает в полость заготовки, однако упругое кольцо 27 предотвращает вытекание жидкости в зазор между заготовкой и прижимной втулкой 26 в зоне матриць 16 (см. фиг. 2). При дальнейшем смещении плунжера происходит деформация заготовки в матрице 16, и заготовка плотно облегает прижимную втулку 26 и формующий упор 15, а наличие сжатой жидкости в зазоре между оправкой и заготовкой и вокруг наружной поверхности заготовки позволяет деформировать трубы с различной толстостенностью в широком диапазоне обжатий, беэ потери уст йчивости. Так как диаметр 1 заготсв 4 ки 25 меньше диаметра О, плунжера 1, то перемещение плунжера 1 меньше перемещения заготовки 25, и в конце процесса гидропрессования между штоком 3 и торцом глухой полости плунжера 1 имеется зазор Ь (см. фиг. 3 слева). Верхняя часть трубной заготовки 25, которая при продвижении корпуса оправки 24 получила небольшую деформацию по внутреннему и наружному диаметру, в процессе -идропрессования частично проходит через калибрующий поясок направляющей втулки 18 и принимает р,"змеры исходной трубной заготовки (см. фиг, 2 и 3). Процесс гидропрессования трубного иэделия проходит при постоянном давлении и заканчивается в момент касания переднего торца изделия 31 головки толкателя 13 (как это показано на фиг. 3 слева). Этот момент фиксируется по повышению давления жидкости на манометре прессаПри деформации заготовки часть рабочей жидкости, находящейся в полости бандажа 10, перетекает через шпанг 9 в ванну 22, После окончания деформации заготовки плунжер 1 поднимается в крайнее верхнее положение и извлекает оправку иэ полости заготовки. Затем включается выталкиватель пресса и толкатель 13 перемещается вверх, извлекая готовое изделие 3 1 из матрицы и устанавливая его в положение, показанное на фиг.5 справа. Изделие удаляют иэ контейнера, толкатель устанавливают в исходную нижнюю позицию, переключая вытал - киватель пресса на ход вниз, И цикл деформации повторяется.формул а изобретения Устройство для гидропрессования трубчатых иэделий, содержаше контйнер, матрицу, оправку с рабочим и5 опорным торцами, прижимную втулку, плунжер, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено пеподпиж ным формующим упором, рабочая часть которого размещена в калибрующемпояске матрицы, плунжер снабжен полымштоком, размещенным с воэможностьюперемещения в полости, выполненной вплунжере, прижимная втулка установлена на рабочем торце оправки, котораяснабжена упругим уплотняющим кольцом,размещенным между втулкой и оправкой,опорный торец оправки соединен с полым штоком.1532172 Составитель Н.СейфулинаТехред М,Ходанич Корректор О.Ципле Редактор М,Киштулинец Заказ 799 1/ 16 Тираж 572 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, И, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101