Устройство для глубокой вытяжки

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р 22825 союз Советски Социалистическнх Республик(61) Дополнительное (22) Заявлено 18.07.7с присоединение авт, свид-ву 21) 2047386/ 51) М. Кл.2 В 21 Р 22/ явки М сударстзенный к 23 торите вета Министров СССР делам изобретений н открытнй 53) УДК 621 983 3Бюллетень Ме 28исания 05.08.76 убликовано 30.07,76, та опубликования о 72) Авторы изобретения Г, Мацукин и Г, К, Крыжныйарьковский авиационный инстит 1) Заявитель Л УБО КО Й В Ь ТЯЖК(54) УСТРО ЙСТВ жид на ани ству тральнои же, в мо- передаюц фланца ение эледии проиг. 5 нения нелениячастьментн объеме аготовки ала соз е, возде на фи стройств калибр устройст ередающкости над це фиг. 3 - то давления в ющей на торе - располож последней ст детали; на ф случае приме еды. ю з начщеи сред 5 заготовкиментов у цесса вариант жидкой п 10 г,нвк а нерти. иную торца Изобретение относится к области обработки металлов давлением.Известны устройства для глубокой вытяжки, содержащие разъемную в вертикальной плоскости матрицу, заключенную в обойму, в которую со стороны открытого торца помещен контейнер, выполненный со сквозной ступенчатой полостью, заполненной рабочей средой и отделенной от матрицы заготовкой, и плунжер, размещенный внутри контейнера,Недостатком этих устройств является невозможность обеспечения в них торцового подпора заготовки в процессе вытяжки.С целью повышения качества изделия за счет создания усилия подпора на торец заготовки обойма выполнена с кольцевой проточкой на внутренней вертикальной стенке, доходящей до торца заготовки и образующей с наружной поверхностью контейнера замкнутую кольцевую полость, соединенную каналами, выполненными в стенке контейнера, с внутренней полостью контейнера, который снабжен плунжерными мультипликаторами, размещенными в стенке контейнера напротив кольцевой проточки обоймы, а рабочий плунжер выполнен ступенчатым и установлен в контейнере узкой ступенью к заготовке.На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство в статическом положении; на фиг.2 - то же, в момент начала создания давУстройство содержит разъемную в вкальной плоскости матрицу 1, установлев обойму 2. Со стороны открытогообоймы 2 в нее помещен контейнер 3, а меж 15 ду контейнером 3 и обоймой 2 помещены заготовка 4 и ограничительное кольцо 5. Вконтейнере 3 выполнена осевая ступенчатаяполость 6, меньший диаметр которой обращен к заготовке 4. Это полость является на 2 О правляющей для ступенчатого плунжера 7,наименьший диаметр которого сопрягается сузкой ступенью полости 6, полностью заполненной рабочей средой А, а наибольший диаметр плунжера 7 сопрягается с широкой25 ступенью полости 6, заполненной рабочейсредой Б частично. На внутренней вертикальной стенке обоймы 2 выполнена кольцевая проточка, образующая с наружной поверхностью контейнера 3 кольцевую полость,ЗО заполненную рабочей средой В,3В контейнере 3 выполнен ряд радиальных отверстий, в которых смонтированы плунжерные мультипликаторы, включающие в себя ступенчатые плунжеры 8, втулки 9 и упругие элементы 10. Вместо упругих элементов 10 может быть использован сжатый воздух, подаваемый через дренажные каналы 11, В стенке контейнера 3 имеется отверстие 12, через которое производится залив рабочей среды и отвод вытесняемого плунжером 7 из полости 6 контейнера 3 воздуха. Необходимый уровень жидкости устанавливается клапаном 13. Для заполнения полости В в контейнере 3 и втулках 9 выполнены каналы 14. От узкой ступени полости 6 на торцовую поверхность контейнера 3 выведены уравнительные каналы 15 (см. фиг. 1),В качестве передающей среды может служить не только жидкость, но и эластичная среда (например, полиуретан), пластичная среда (например, пластилин) и их сочетания.На фиг. 5 представлен вариант устройства с эластичными передающими средами А и Б и пластичной средой В. В случае применения нежидкой передающей среды устройство несколько упрощается - отсутствуют некоторые элементы: клапан 13, каналы 14 и упругие элементы 10.Устройство работает следующим образом, В устройство через отверстие 12 в стенке контейнера 3 подается рабочая среда. Она заполняет объемы А и Б, а затем по каналам 14 поступает в полость В, Уровень жидкости в широкой ступени полости 6 контейнера 3 регулируется клапаном 13.После заполнения рабочей средой полостей А, Б и В прекращается ее подача в устройство, закрывается клапан 13.Затем в контейнер 3 вводится плунжер 7, перемещающийся со скоростью 100 250 м/сек и выше, Вытесняемый из полости 6 воздух выходит в атмосферу через отверстие 12, В начальный момент плунжер 7 входит в рабочую среду своей законцовкой, имеющей диаметр, равный диаметру узкой ступени полости 6. При этом вытесняемая рабочая среда поднимается в кольцевой зазор между законцовкой плунжера 7 и стенкой широкой ступени полости 6, Соотношение размеров элементов устройства и количества-рабочей среды Б таково, что в момент входа законцовки плунжера 7 в узкую ступень полости 6 (см. фиг. 2), определенная часть кольцевой полости между плунжером 7 и контейнером 3 остается незаполненной,Дальнейшее движение плунжера 7 создает в объеме рабочей среды А давление, которое образует прогиб центральной части заготовки 4. При этом заготовка 4 плотно облегает кромки матрицы 1 и прижимается к ней давлением рабочей среды, чем надежно герметизируется полость матрицы 1 под заготовкой 4. Кольцевая полость между плунжером 7 и контейнером 3 полностью запол 50 55 60 65 5 10 15 20 25 30 35 40 45 4няется вытесненной плунжером 7 рабочей средой, а отверстие 12, куда уходит воздух, перекрывается широкой частью плунжера 7 (см, фиг. 3).С момента полного заполнения рабочей средой объема Б кольцевой полости между плунжером 7 и контейнером 3 в ней возникают давления, которые могут достигать порядка 2000 - 3000 кг/см, Под действием этого давления плунжера 8 перемещается, перекрывая каналы 14, и внедряется в замкнутый объем рабочей среды В (см. фиг. 4). Давление возникающее в объеме рабочей среды В, воздействует на торец заготовки 4, создавая во фланце радиальные сжимающие напряжения, В конце процесса вытяжки кромка заготовки 3 входит в зону каналов 15, посредством которых соединяются объемы жидкости А и В, в которых при этом выравниваатся давления, то есть повышается в объеме А и падает в объеме В. Давление на торцах заготовки 4 уже не оказывает практического влияния, подача материала с фланца прекращается. Повышение давление рабочей среды в объеме А окончательно формует деталь 4 по стенкам матрицы 1, После полной вытяжки заготовки 4 давление резко повышается, производится калибровка детали 4 и резкое торможение плунжера 7, который останавливается, не нанося удар по телу контейнера 3. И лишь потом, под действием силы тяжести и по мере просачивания рабочей среды через зазоры, он опустится и встанет выступом 16 на ответную поверхность контейнера 3. Этот же выступ 16 выполняет роль аварийного останова плунжера 7 при малых объемах рабочей среды, не допуская ,разрушения матрицы 1, плунжера 7 и заготовки 4.В данном устройстве не применяются уплотнения. Их роль выполняют малые зазоры, что возможно благодаря динамическому нагружению рабочей среды, при котором сопротивление истечению через малые зазоры очень большое и это позволяет получить в негерметичных камерах большие давления, нес м отр я н а некоторую утеч ку из полостей. Формула изобретения Устройство для глубокой вытяжки, содержащее разъемную в вертикальной плоскости матрицу, заключенную в обойму, в которую со стороны открытого торца помещен контейнер, выполненный со сквозной ступенчатой полостью, заполненной рабочей средой и отделенной от матрицы заготовкой, и плунжер, размещенный внутри контейнера, отличающееся тем, что, с целью повышения качества изделия за счет создания усилия подпора на торец заготовки, обойма выполнена с кольцевой глоточкой на внутренней вертикальной стенке, доходящей до торца заготовки и образующей с наружной по.верхностью контейнера замкнутую кольцевую полость, соединенную каналами, выполненными в стенке контейнера, с внутренней полостью контейнера, который снабжен плунжерными мультипликаторами, размещенными в стенке контейнера кольцевой проточки обоймы, а плунжер выполнен ступенчатым и лен в контейнере узкой ступенью 5 товке. напротив рабочий установк заго