SU1044374A1 - Устройство дл непрерывной гидроэкструзии заготовок - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ГИДРОЭКСТРУЗЙИ ЗАГОТОВОК, со держащее блок высокого давлени  с размещенным внутри его канала вращающимс  от приводного вала компакт-блоком с входной матрицей и со смонтированной на его корпусе выходной матрицей, а также механизм подачи заготовки с двум  клиновыми захватами, отличающеес  тем , что, с целью расщирени  диапазона обрабатываемых заготовок, оно снабжено соосно установленной в канале блока высокого давлени  и кинематически св занной с привоДным валом компакт-блока перфорированной втулкой с двум  копирными внутренними пазами и установленными внутри втул ки одна против другой и жестко св занными с корпусом компакт-блока направл ющими клиновых захватов, имеющих сегментное поперечное сечение, а каждый из клиновых захватов выполнен в виде полого корпуса с конической внутренней поверхностью и бащмаком, закрепленным на его наружной поверхности и взаимодействующим с одним из упом нутых копирных. пазов перфорированной втулки, установленных внутри корпуса один против другого секторных клиньев и размещенных между ними Секторных направл ющих дл  заготовки, при (Л этом на приводном валу выполнено центральное гнездо, в котором размещена подпружиненна  в осевом направлении входна  матрица. В /3 2. 5 Ю S 2д / / /Г //// Фиг. 22 5 S ///

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, в частности к устройствам дл  получени  длинномерных изделий методом гидростатического нрессовани .

Известно устройство, у которого дл  проталкивани  заготовок в матрицу имеетс  два клиновых захвата, действующих попеременно , один из которых размешен на порш не гидроцилиндра 1.

Недостаток устройства - низкие технологические возможности применени  его дл  непрерывной гидроэкструзии.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  непрерывной гидроэкструзии заготовки , содержащее блок высокого давлени  с соосно расположенным внутри его канала вращающимс  от приводного вала компакт блоком с входной матрицей и со смонтированной на его корпусе входной матрицей, а также заготовки. Выполненные в виде намоточного барабана 2.

Недостатками известного устройства  вл ютс  невозможность использовани  его с положительным эффектом дл  гидропрессовани  прутковых заготовок диаметром более 3,0 мм, а также значительна  металлоемкость .

Цель изобретени  - расширение диапазона обрабатываемых заготовок.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  непрерывной гидроэкструзии заготовок, содержащее блок высокого давлени  с соосно размещенными внутри его канала вращающимс  от приводного вала компакт-блоком с входной матрицей и со смонтированной на его корпусе выходной матрицей, а также механизм подачи заготовки с двум  клиновыми захватами, снабжено соосно установленной в канале блока высокого давлени  и кинематически св занной с приводным валом компакт-блока перфорированной втулкой с двум  копирными внутренними пазами и установленными внутри втулки одна против другой и жестко св занными с корпусом компакт-блока направл ющими клиновых захватов, имеющих сегментное поперечное сечение, а каждый из клиновых захватов выполнен в виде полого корпуса с конической внутренней поверхностью и башмаком, закрепленным на его наружной поверхности и взаимодействующим с одним из упом нутых копирных пазов перфорированной втулки, установленных внутри корпуса один против другого секторных клиньев и размещенных между ними секторных направл ющих дл  заготов ки, при этом на приводном валу выполнено центральное гнездо, в котором размещена подпружиненна  в осевом направлении входна  матрица.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 5 - непрерывный копирный паз кулачка, профиль; на фиг. 6 - диаграмма скоростей и перемещений клиновых захватов.

Устройство дл  непрерывной гидроэкструзии состоит из блока 1 высокого давлени , в канале которого по оси размещен компактблок , включающий корпус 2, с уплотнительными элементами 3 высокого давлени , соосно расположенные в противоположных стоп ронах входную 4 и выходную 5 матрицы и механизм подачи заготовки, содержащий перфорированный цилиндр 6 с непрерывными копирными пазами 7 и 8 на внутренней поверхности, бащмаки 9 и 10, способные скользить по копирным пазам 7 и 8 цилиндра 6, клиновые захваты 11 и 12, скрепленные с бащмаками 9 и 10 и способные к возвратно-поступательному движению по внещним 13 и внутренним 14 направл ю щим, а также,приводной вал 15 с уплотнительным элементом 16, установленный в опор ном узле 17 с уплотнени ми 18 и соединенный с перфорированнылг цилиндром 6 компакт-блока быстроразъемным соединением 19. Приводной вал 15 выполнен полым, позвол ющим через внутреннюю полость 20 прохождение заготовки 21, и с гнездом 22 дл  размещени  входной матрицы 4. Матрица 4 прижата к дну гнезда 22 пружинным элементом 23.

Вращающийс  цилиндр 6 установлен на подшипниках 24 и 25 качени . Приводной вал 15 установлен в опорном узле 17 на подщипниках 26-28, который зафиксирован затвором 29. Устройство снабжено механизмом 30 запирани  компакт-блока, т нущим механизмом 31, механизмом отвода и ввода компакт-блока, электроприводом приводного вала, генератором высокого давлени  (не показаны). Цилиндр б имеет радиальные отверсти  32, т.е. выполнен в виде перфорированной гильзы.

Быстроразъемное соединение 19, св зывающее приводной вал 15 с цилиндром 6, может быть выполнено, например, в виде зубчатой муфты. Внутренние 14 и внешние 13 направл ющие размещены между входной 4 и выходной 5 матрицами компактблока .

Внещние направл ющие 13 (фиг. 2) жестко скреплены с корпусом 2 компакт-блока и вьшолнены в виде сегментов, плоскости скольжени  которых параллельны боковым плоскост м внутренних направл ющих (фиг. 3). Внутренние направл ющие 14 вылолн ют функции направлени  заготовки 21 и выполнены в виде диаметрально расположенных кольцевых секторных планок, внутренние радиусные поверхности которых образуют в определенном секторе канал дл  перемещени  заготовки размером в пределах максимального допуска на ее диаметр. Клиновые захваты 11 и 12 снабжены продольными каналами 33, расположенными на боковой поверхности корпуса 34. Клиновой захват 12 (фиг. 4) состоит из корпуса 34 захвата, выполненного в биде конусной обоймы и сопр женных с ней клиновидных зажимных губок 35, контактирующих в свою очередь через упругий элемент 36 с направл ющими элементами 14 поджатУх пружинами 37. Зазор 38 между наклонными поверхност ми направл ющих 14 и клиновидных зажимных губок 35 составл ет 0,01-0,05 d, где d - диаметр заготовки. На фиг. 5 показан характер профил  непрерывных копирных пазов 7 и 8, выполненных на внутренней поверхности цилиндрического кулачка 6. На фиг. 6 показана диаграмма перемещений и скоростей клиновых захватов 11 и 12 во времени, причем кривые, расположенные выще оси абсцисс характеризуют движение захватов в направлении прессовани , а расположенные ниже в обратном направлении. Скорости возврата по величине больще скорости рабочего хода (подачи). Скорости в промежуток совмещенного перемещени  обоих захватов в направлении подачи равны. Устройство работает следующим обраПодготовленный компакт-блок с разведенными клиновыми захватами 11 и 12 согласно характеру профил  копирного паза (фиг. 1, 5 и 6, начальное положение) ввод т в канал блока 1 высокого давлени . Компакт-блок перемещают положени , когда цилиндрический кулачок 6 входит в сцепление с приводным валом 15, а входна  матрица 4 scfynaer в контакт с дном гнезда 22 приводного вала, затем фиксируют и удерживают его в процессе работы в канале блока 1 механизмом 30 запирани . Сцепление цилиндрического кулачка с приводным валом происходит с помощью быстроразъемного соединени , выполненного. Например , в виде зубчатого зацеплени . В исходном положении давление в контейнере отсутствует, клиновидные зажимные губки 35 разжаты и вместе с упругими элементами 36, не позвол ющими опускать с  губкам, обеспечивают проход заготовки 21. Подготовленна  заготовка 21 вводитс  со стороны приводного вала 15 через его внутреннюю полость 20, через входную матрицу 4, выполн ющую роль уплотнени  заготовки, между направл ющими элементами 14, клиновидными зажимными губками 35, одного 12 и второго 11 захватов и далее через деформирующую матрицу 5 выводитс  из контейнера и закрепл етс  йа т нущем механизме 31. Затем включаетс  т нущий механизм 31, при этом происходит подт жка заготовки 21, что устран ет возможность утечки жидкости при наборе давлени  через входную уплотнительную матрицу 4 и выходную деформирующую матрицу 5. Устройство готово к осуществлению процесса гидроэкструзии. При создании требуемого давлени  в канале блока 1 высокого давлени  генератором высокого давлени  (не показан) включаетс  электропривод (не показан) приводного вала 15, передающий вращение цилиндру 6, при этом генератор высокого давле„и  отключаетс . При вращении цилиндра 6 с непрерывными копирными пазами клиновые захваты 11 и 12. зафиксированные от поворота направл ющими 13 и 14 посредством башмаков 9 и 10, скольз щих в непрерывных копирных пазах 7 и 8, получают возможность перемещени  в осевом направлении и соверщают в процессе работы синхронные возвратно-поступательные движет В начальный период работы при враЩении цилиндров 6 оба клиновых захвата 1 и 12 начинают перемещатьс  в направлении прессовани . За счет воздействи  на зажимные клиновидные губки 35 движущейс  конусной обоймы 34, котора  прижимает губки к заготовке 21 с расчетным удельным давлением, определ емым такими параметрами , как материал заготовки, угол наклона клиновых губок, длина губок, мощность привода, за счет фрикционной св зи зажимных губок с заготовкой. Захваты увлекают заготовку, непрерывно вт гива  ее че рез вращающуюс  уплотнительную матрицу 4 со степенью деформации не более 3% и затем проталкивают ее в направлении деформирующей матрицы 5, где она под совместным воздействием радиального давле жидкости и усили  волочени , приложенного со стороны т нущего механизма, деформируетс  со степенью деформации 50%. Направл ющие элементы 13 и 14 обеспечивают пр молинейность перемещени  клиновых захватов, кроме того предупреждают скручивание заготовки. Внутренние направл ющие элементы 14 обеспечивают устойчивость заготовки, охватыва  заготовку своими внутренними радиусными поверхност ми на участке от входной до выходной матрицы , устран ют возможность резкой потери устойчивости заготовки при рабочем ходе и образование при этом резких перегибов , привод щих к оста1новке процесса и сни жению выхода годного. Радиальные отверсти  32, выполненные цилиндрическом кулачке 6, и продольные каналы 33,расположенные на боковых поверхност х корпуса 34, обеспечивают возможность выравнивани  давлени  во всем объеме полости высокого давлени . Уплотнение входной 4 и выходной 5 матриц осужествл етс  контактном способом, который достигаетс  воздействием на матрицу жидкости высокого давлени  и силового контакта двух подогнанных поверхностей - матрицы и опорного гнезда.,В процесса работы входна  матрица 4, располага сь в гнезде 22 полого приводного вала 15 и прижима сь к его дну жидкостью высокого давлени , вращаетс  вместе с ним относительно вт гиваемой, заготовки, что приводит к снижений необходимого усили  вт гивани . Предварительное поджатне матрицы в процессе сцеплени  компакт-блока с приводным валом осуществл етс  пружинным элементом 23. В определенный период времени вращени  цилиндра 6 на участке копирного паза, когда мен етс  его направление, происходит изменение направлени  движени  захвата , при .этом приводна  конусна  обойма 34 отходит от зажимных губок 35, последние освобождают заготовку. Таким образом , осуществл етс  возврат захвата в исходное положение относительно деформируемой заготовки. Непрерывность подачи заготовки и ее вт гивани  в камеру высокого давлени  достигаетс  устранением пауз на изменение направлени  движени  захватов 11 и 12 возможного в силу создани  копирных паВиЛш .о/Лт.ГИЛ J Х5 у .,JO/J,ClIiri л 1. j-ii.LJv./i. 4.1J. ЗОВ 7 И 8 на цилиндре 6, позвол ющих ускоренный возврат клиновых захватов в направлении , противоположном направлению прессовани , а также совмещение в определенный промежуток времени движени  обоих захватов в направлении прессовани  с одинаковой скоростью. Это условие подтверждаетс  характером копирных пазов и диаграммой скоростей и перемещении захватов , приведенных на фиг. 5 и Ь. В процессе гидроэкструзии предлагаемое устройство предусматривает синхронизацию скорости вт гивани  заготовки со скоростью т нущего механизма (скорости волочени ). Процесс протекает при посто нной величине давлени  жидкости, ограниченной пределом прочности На разрыв прессуемой за .-- ,. .. . готовки. Поскольку объем, занимаемый заготовкой в канале высокого давлени , в процессе работы остаетс  посто нным, падение давлени  происходит медленно и его величина поддерживаетс  автоматически на нужном уровне включением генератора дав лени . По окончании процесса гидроэкструзии давление сбрасываетс , выключаетс  электропривод приводного вала 15 и т нущего механизма 31, срабатывает механизм 30 за пирани  компакт-блока, освобожда  его, а механизм отвода выводит его из канала блока I высокого давлени . Процесс гидроэкструзии характеризуетс  продолжительностью и непрерывностью. В. качестве рабочей жид-- Г I/ ««стч может примен тьс , например, касторовое масло или смеси на его основе. Затем цикл повтор ют.

Фиг. г

Ва А /4

т ы///т////ж

Фиг.5

B-S

52

i

фиг.

/./

27О

500°

„ 5 /,

/

о 50 во 90 f2Q 150 fBOZiO 2 270X0550ЪбО Jb° Фиг. 5

7ГД

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ГИДРОЭКСТРУЗИИ ЗАГОТОВОК, со держащее блок высокого давления с соосно размещенным внутри его канала вращающимся от приводного вала компакт-блоком с входной матрицей и со смонтированной на его корпусе выходной матрицей, а также механизм подачи заготовки с двумя клиновыми захватами, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона обраба-

   25 79 26 27 78

   Фиг7 тываемых заготовок, оно снабжено соосно установленной в канале блока высокого давления и кинематически связанной с приводным валом компакт-блока перфорированной втулкой с двумя копирными внутренними пазами и установленными внутри втул ки одна против другой и жестко связанными с корпусом компакт-блока направляющими клиновых захватов, имеющих сегментное поперечное сечение, а каждый из клиновых захватов выполнен в виде полого корпуса с конической внутренней поверхностью и башмаком, закрепленным на его наружной поверхности и взаимодействующим с одним Из упомянутых копирных пазов перфорированной втулки, установленных внутри корпуса один против другого секторных клиньев и размещенных между ними Секторных направляющих для заготовки, при этом на приводном валу выполнено центральное гнездо, в котором размещена подпружиненная в осевом направлении входная матрица.

   КИ4374