SU797559A3 - Устройство дл импульсной обработкидАВлЕНиЕМ зАгОТОВОК - Google Patents

Description

Изобретение относится к обработке материалов давлением, в частности к устройствам для импульсной обработки заготовок.

Известно устройство для импульсной обработки давлением заготовок, содержащее корпус, внутри которого размещен рабочий поршень со штоком и распределительное устройство для подвода энергоносителя к поршневой и штоковой полостям fl].

Однако в этом устройстве рабочий поршень разгоняется и с большой скоростью достигает обрабатываемой заготовки. Это требует большого хода разгона рабочего поршня, что увеличивает габариты устройства,при этом увеличивается и длительность нагрузочного цикла.

Цель изобретения - повышение КПД., -20 Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено плунжером с приводом его осевого перемещения, смонтированным в корпусе и входящим в штоковую полость, при этом поршневая полость связана с источником сжатого газа, а штоковая полость соединена посредством управляемого' распределительного клапана с источником жидкости под давлением, привод плунжера выполнен в виде герметичной газовой полости, в которую входит один из торцов плунжера,.и толкателя, размещенного в полости 5 корпуса у другого торца плунжера, соединенного каналом с поршневой полостью, при этом на торце плунжера, обращенном к толкателю, выполнен запорный элемент, взаимодействующий с 10 выполненным в корпусе седлом.

Плунжер выполнен в виде кольца, установленного концентрично рабочему поршню с образованием двух полостей у его торцов, при этом одна из них, 15 расположенная у торца, входящего в штоковую полость, соединена через дополнительный управляемый клапан с источником жидкости под давлением, а другая выполнена герметичной и заполнена сжатым газом; плунжер выполнен с внешним диаметром, большим диаметра рабочего поршня. Управляемый распределительный клапан снабжен сервоцилиндром, полость которого 25 соединена со штоковой полостью через запорный клапан, образуемый торцом плунжера и седлом.

В качестве источника сжатого газа использована поршневая полость, при этом корпус выполнен подвижным и соединен с силовым приводом, например с поршнем гидравлического пресса.

Корпус устройства закреплен неподвижно, а шток рабочего поршня установлен соосно с ползуном кривошипно-шатунного механизма, при этом заготовка устанавливаетмя между штоком рабочего поршня и ползуном кривошипно-шатунного механизма.

В качестве источника сжатого газа использована поршневая полость, в которой установлен дополнительный поршень со штоком, связанным с силовым приводом, кроме того, полость в которой'расположен толкатель, соединена посредством распределительного клапана с источником сжатой жидкости.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид, разрез; на фиг.2 - вариант выполнения устройства с приводом 20 штампа от кривошипно-шатунного механизма; на фиг.З - вариант выполнения устройства с выталкивателем; на фиг.4 - вариант выполнения рабочего штока устройства, изображенного на 25 фиг.З; на фиг.5 - вариант выполнения с· подушкой сжатого газа в этом устройстве; на фиг.б - вариант выполнения устройства с подвижным корпусом.

Устройство содержит корпус 1, в gg котором размещен поршень 2 со штоком 3. Поршневая полость 4. постоянно заполнена сжатым газом, а штоковая полость 5 заполняется жидкостью под давлением. .Однако в полости 5 может быть и сжатый газ. Корпус 1 в одном из вариантов исполнения устройства перемещается рабочим поршнем 6 гидравлического пресса. В корпусе в полости 7, заполненной газом, смонтирован плунжер 8, взаимодействующий , 40 торцом, входящим в штоковую полость, с уплотнительным седлом 9. Привод плунжера 8 выполнен в виде толкателя 10, размещенного в полости корпуса 1 и соединенной каналом 11 с 45 полостью 4. Заполнение полости 5 рабочей средой осуществляется через управляемый распределительный клапан 12 и нагнетательный трубопровод 13. Клапан 12 имеет поршень 14 управ- jg ления, который через канал 15 соединяется с полостью 16, это произой- ’ дет как только давление в полости 4 будет таким, чтобы толкатель 10, а также плунжер 8 преодолели давле- »» ние в полости 7. Шток рабочего поршня может быть выполнен в виде штампа 19, матрица 20 крепится к корпусу 1. Противоположный штамп 21 приводится кривошипно-шатунным механизмом, на ползуне 22 которого размещенного 6Q в направляющих 23, закреплен штамп 21, ползун 22 соединен шатуном 24 с кривошипом 25. Заготовка 26 размещается между штампами. Плунжер 8 выполнен в виде' кольца (фиг.2) , диаметр которо- _t 65 го больше диаметра рабочего поршня 2. В корпусе выполнен ограничитель перемещения поршня 2 в виде заплечиков 27. По этому варианту управление плунжером 8 осуществляется подачей в торцовую полость жидкости через трехходовой клапан 28. По варианту фиг.З предусмотрен выталкиватель. Для этого шток 5 выполнен с удлинителем 29 с заплечиками 30 и 31, между ними размещен поршень 2, в котором выполнена выемка 32. Кроме того, шток может быть выполнен с дополнительным удлинителем 33, входящим в полость 34 в корпусе.

По варианту фиг.5 газ сжимается поршнем 35, размещенным в корпусе 1, жидкость в полость 36 попадает от. . насоса 37 через клапан 12, трубопровод 13, обратный клапан 38 и трехходовой клапан 39. От насоса 37 давление подается через двухходовой клапан 40 й дроссель 41 и в полость,в которой размещен толкатель 10. Слив жидкости из полости 36 осуществляется через трубопровод 42 в резервуар 43. По варианту фиг.6 корпус 1 перемещается поршнем 6, размещенным в цилиндре 44 гидропресса. Поршневая полость 45 через трубопровод 46 соединена с насосом 47. Позицией 48 обозначен канал подвода газа в полости 4. Позицией 49 обозначен канал для подвода жидкости в полость толкателя 10.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Устройство поршнем 6 перемещается до контакта с заготовкой. Штоковая полость 5 заполняется через клапан 12 и трубопровод 13 жидкостью под давлением, обеспечивающим подъем поршня 2, преодолевая давление газа в полости 4. Через клапан 12 жидкость подается и в полость над торцом плунжера 8. При достижении в полости 5 определенного давления толкатель 10 преодолевает усилие давления газа в полости 7 и передвигает плунжер 8. Это может произойти в тот момент, когда шток 3 с закрепленным на нем инструментом упирается в заготовку 26. При отрыве плунжера 8 от уплотняющей поверхности 9, он ускоряется давлением жидкости в полости 5, увеличивается общий объем полости 5, вследствие чего наступает мгновенное понижение давления в штоковой полости. В этот момент происходит соединение штоковой полости с трубопроводом 13. Подпор жидкости, осуществляемый дросселем 17; воздействует на поршень 14 управления распределительного клапана 12, вследствие чего прекращается подача жидкости в трубопровод 13. Из-за внезапного снижения давления в· полости 5возникающего вследствие быстрого перемещения плунжера 8, давление газа в полости 4 .воздействует на рабочий поршень 2 и вызывает s

мгновенные нагрузки на заготовку. 2Ь. Во время и после рабочего хода поршня 2 жидкость поступает через трубопровод 13 и через дроссель 17 в резервуар 18. Отвод жидкости прерывается как только плунжер 8 под действием давления газа в полости 7 прикоснется к уплотнительному седлу 9.

. Вариант выполнения устройства’, изображенный на фиг.2, предназначен, например, для выдавливания или.штамповки листовых, заготовок. Противоположный штамп 21 соединяется с кривошипно-шатунным механизмом. Холостой ход большой длины совершается кривошипно-шатунным механизмом, а рабочий ход осуществляется гидравлической частью устройства. В данном случае для управления кольцевым плунжером 8 давление подается в полость 5 над плунжером через клапан 28. Импульс управления подается на клапан 28 при положении кривошипно-шатунного механизма в верхней мертвой точке. После окончания рабочего хода (фиг.З) давление газа в полости 4 через удлинитель 29 воздействует на шток 3, 25 который выталкивает заготовку. Ход штока 3 при выталкивании ограничивается заплечиками 31, упирающимися в поршень 2. Для того, чтобы гарантировать, что поршень 2 и шток 3 попадут в требуемое исходное положение , давление в полости 5 должно быть значительно выше, чем давление газа в полости 4. По варианту, изображенному на фиг.5, поршень 35 выполняет функцию поршня 6 пресса .

(фиг.1) . В данном случае жидкость подается через клапан 12, трубопровод 13, через обратный клапан 38, трехходовой клапан 39 в полость 36. Одновременно жидкость подаётся и в полость 5. Поверхность поршня 2 меньше, чем поверхность поршня 35, поэтому поршень 35 движется в направлении заготовки. Кроме того, жидкость через клапан 40 и дроссель 41 подает- 45 ся в полость толкателя 10, который при достижении определенного давления отрывает' плунжер 8 от уплотняющей поверхности 9. Далее происходит предварительное нагружение заготовки усилием обжатия вследствие разности поверхностей с диаметрами d^^-d^. Жидкость по каналу 15 через дроссель 17 идет на слив. Возникающий вследствие этого подпор давления приводит в действие управляющий поршень 14 клапана 12, и клапан 12 прерывает приток жидкости к трубопроводу 13. Соединение с резервуаром 18 прерывается, когда давление в полости 7 переместит плунжер 8 в исходное поло- 60 жение, после чего рабочий цикл повторяется. При этом поршень 35 и рабочий-поршень 2 периодически перемещаются в направлении заготовки, не прерывая контактна. В практике (фиг.6) соединяют корпус 1 непосредственно с гидравлическим прессом или поршнем. 6. После чего все устройство перемещается в направлении заготовки давлением жидкости, подаваемым

- д полость 45. Толкатель 10 перемещав ется давлением жидкости,подаваемой в полость по каналу 49. Далее процесс повторяется описанным ранее образом.

Claims (9)

1. соединен с силовым приводом, например с поршнем гидравлического пресса . Корпус устройства закреплен неподвижно , а шток рабочего поршн  установлен соосно с ползуном кривошипно-шатунного механизма, при этом заготовка устанавливаетм  между штоком рабочего поршн  и ползуном кривошипно-шатунного механизма, В качестве источника сжатого газа использована поршнева  полость, в которой установлен дополнительный поршень со штоком, св занным с силовым приводом, кроме того, полость в которой расположен толкатель, соединена посредством распределительного клапана с источником сжатой жидкости . На фиг,1 изображено устройство, общий вид, разрез; на фиг,2 - вариант выполнени  устройства с приводом штампа от кривошипно-шатунного механизма; на фиг,3 - вариант выполнени  устройства с выталкивателем; на фиг,4 - вариант выполнени  рабочего штока устройства, изображенного на фиг,3; на фиг,5 - вариант выполнени  с. подушкой сжатого газа в этом устро стве; на фиг.б - вариант выполнени  устройства с подвижным корпусом. Устройство содержит корпус 1, в котором размещен поршень 2 со штоком 3, Поршнева  nojiocTb 4. посто нно заполнена сжатЕЛм газом, а штокова  полость 5 заполн етс  жидкостью под давлением, .Однако в полости 5 может быть и сжатый газ. Корпус 1 в одном из вариантов исполнени  устройства перемещаетс  рабочим поршнем 6 гидравлического пресса, в корпусе в полости 7, заполненной газом, смонтирован плунжер 8, взаимодействующий торцом, вход щим в штоковую полость с уплотнительным седлом 9, Привод плунжера 8 выполнен в виде толкател  10, размещенного в полости корпуса 1 и соединенной каналом 11 с полостью 4, Заполнение полости 5 рабочей средой осуществл етс  через управл емый распределительный клапан 12 и нагнетательный трубопровод 13, Клапан 12 имеет поршень 14 упра лени , который через канал 15 соеди н етс  с полостью 16, это произойдет как только давление в полости 4 будет таким, чтобы толкатель 10, а также плунжер 8 преодолели давление в полости 7, Шток рабочего порш н  может быть выполнен в виде штампа 19, матрица 20 крепитс  к корпус 1, Противоположный штамп 21 приводи с  кривошипно-шатунным механизмом, на ползуне 22 которого размещенног в направл ющих 23, закреплен штамп ползун 22 соединен шатуном 24 с кри вошипом 25, Заготовка 26 размещаетс между штампами. Плунжер 8 выполнен виде кольца (фиг.2) , диаметр которо го больше диаметра рабочего поршн  2. В корпусе выполнен ограничитель перемещени  поршн  2 в виде заплечиков 27. По этому варианту управление плунжером 8 осуществл етс  подачей в торцовую полость жидкости через трехходовой клапан 28, По варианту фиг.З предусмотрен выталкиватель. Дл  этого шток 5 выполнен с удлинителем 29 с заплечиками 30 и 31, между ними размещен поршень 2, в котором выполнена выемка 32, Кроме того, шток может быть выполнен с дополнительным удлинителем 33, вход щим в полость 34 в корпусе. По варианту фиг,5 газ сжимаетс  поршнем 35, размещенным в корпусе 1, жидкость в полость 36 попадает от. . насоса 37 через клапан 12, трубопровод 13, обратный клапан 38 и трехходовой клапан 39. От насоса 37 давление подаетс  через двухходовой клапан 40 и дроссель 41 и в полость,в которой размеа1ен толкатель 10. Слив жидкости из полости 36 осуществл етс  через трубопровод 42 в резервуар 43. По варианту фиг.6 корпус 1 перемещаетс  поршнем 6, размещенным в цилиндре 44 гидропресса. Поршнева  полость 45 через трубопровод 46 соединена с насосом 47. Позицией 48 обозначен канал подвода газа в полости 4. Позицией 49 обозначен канал дл  подвода жидкости в полость толкател  10. .PaOoia устройства осуществл етс  слелу)ощим образом. Устройство поршнем 6 перемещаетс  до контакта с заготовкой, Штокова  полость 5 заполн етс  через клапан 12 и трубопровод 13 жидкостью под давлением, обеспечивающим подъем поршн  2, преодолева  давление газа в полости 4. Через клапан 12 жидкость подаетс  и в полость над торцом плунжера 8, При достижении в полости 5 определенного давлени  толкатель 10 преодолевает усилие давлени  газа в полости 7 и передвигает плунжер 8, Это может произойти в тот момент, когда шток 3 с закрепленным на нем инструментом упираетс  в заготовку 26, При отрыве плунжера 8 от уплотн ющей поверхности 9, он ускор етс  давлением жидкости в полости 5, увеличиваетс  общий объем полости 5, вследствие чего наступает мгновенное понижение давлени  в штоковой полости . В этот момент происходит соединение штоковой полости с трубопроводом 13. Подпор жидкости, осуществл емый дросселем 17; воздействует на поршень 14 управлени  распределительного клапана 12, вследствие чего прекращаетс  подача жидкости в трубопровод 13. Из-за внезапного снижени  давлени  В полости 5, возникающего вследствие быстрого перемещени  плунжера 8, давление газа в полости 4 .воздействует на рабочий пориень 2 и вызывает мгновенные нагрузки на заготовку, 26 Во врем  и после рабочего хода порш 2 жидкость поступает через трубопро вод 13 и через дроссель 17 в резервуар 18. Отвод жидкости прерываетс  как только плунжер 8 под действием давлени  газа в полости 7 прикоснет с  к уплотнительному седлу 9. , Вариант выполнени  устройства , изображенный на фиг.2, предназначен например, дл  выдавливани  или.штам повки листовых, заготовок. Противопо ложный штамп 21 соедин етс  с криво шипно-шатунным механизмом. Холостой ход большой длины совершаетс  криво шипно-шатунным механизмом, а рабочи ход осуществл етс  гидравлической частью устройства. В данном случае дл  управлени  кольцевым плунжером давление подаетс  в полость 5 над плунжером через клапан 28. Импульс управлени  подаетс  на клапан 28 при положении кривошипно-шатунного механизма в верхней мертвой точке. После окончани  рабочего хода (фиг. давление газа в полости 4 через удлинитель 29 воздействует на шток который выталкивает заготовку. Ход штока 3 при выталкивании ограничиваетс  заплечиками 31, упирающимис  в поршень 2. Дл  того, чтобы гарантировать , что поршень 2 и шток 3 попадут в требуемое исходное положе ние, давление в полости 5 должно быть значительно выше, чем давление газа в полости 4. По варианту, изображенному на фиг. 5, поршень 35 выполн ет функцию поршн  6 пресса . (фиг.1) . В данном случае жидкость подаетс  через клапан 12, трубопровод 13, через обратный клапан 38, трехходовой клапан 39 в полость 36. Одновременно жидкость подаетс  ив полость 5. Поверхность поршн  2 мен ше, чем поверхность поршн  35, поэтому поршень 35 движетс  в направле нии заготовки. Кроме того, жидкость через клапан 40 и дроссель 41 подае с  в полость толкател  10, который при достижении определенного давлени  отрывает плунжер 8 от уплотн ющей поверхности 9. Далее происходит предварительное нагружение заготовки усилием обжати , вследствие разнос ти поверхностей с диаметрами .. Жидкость по каналу 15 через дроссель 17 идет на слив,. Возникающий вследствие этого подпор давлени  приводит в действие управл ющий поршень 14 клапана 12, и клапан 12 прерывает приток жидкости к трубопроводу 13. Соединение с резервуаром 18 прерываетс , когда давление в полости 7 переместит плунжер 8 в исходное поло жение, после чего рабочий цикл повто р етс . При этом поршень 35 и рабочий-поршень 2 периодически перемещаютс  в направлении заготовки, не прерыва  контактна. В практике (фиг.6) соедин ют корпус 1 непосредственно с гидравлическим прессом или поршнем. 6. После чего все устройство перемещаетс  в направлении заготовки давлением жидкости, подаваемым .в полость 45. Толкатель 10 перемещаетс  давлением жидкости,подаваемой а полость по кана.лу 49.. Далее процесс повтор етс  описанным ранее образом. Формула изобретени  1. Устройство дл  импульсной обработки давлением заготовок, содержащее корпус, внутри которого размещен рабочий поршень со штоком и распределительное устройство дл  подвода энергоносител  к поршневой и штоковой полост м, отличающеес  тем, что, с целью повьниени . КПД, оно снабжено плунжером с приводом его осевого перемещени , . смонтированньам в корпусе и вход щим в в штоковую полость, при этом поршнева  полость св зана с источником сжатого газа, а штокова  полость соединена посредством управл емого распределительного клапана с источником жидкости под давлением. .
2. 2.Устройство по п.1,0 т л и ч а ю- щ е е с   тем, что привод плунжера выполнен в виде герметичной газовой . полости, в которую входит один из торцов плунжера, и толкател , размещенного в полости корпуса у другого торца плунжера, соединенного каналом с поршневой полостью, при этом на торце плунжера, обращенном к толкателю , выполнен запорный элемент, взаимодействук дий с выполненным в корпусе седлом.
3. 3.Устройство по П.1, о т л и чающеес  тем, что плунжер выполнен в виде кольца, установленного концентрично рабочему поршню с образованием двух полостей у его торцов, при этом одна из них, расположенна  у торца, вход щего в штоковую полость, соединена через дополнительный управл емый клапан с источником жидкости под давлением, а друга  выполнена герметичной и Заполнена сжатым газом.
4. 4.Устройство по п.З, о т л и чающеес  тем, что плунжер выполнен с внешним диаметром большим диаметра рабочего поршн .
5. 5.Устройство по пп.1 и 2, о т личающеес  тем,что управл емый распределительный клапан снабжен сервоцилиндром (1б), полость которого соединена со ытоковой поостью через з 1порный клапан, образуенйлй торцом плунжера и седлом.
6. 6.Устройство по П.1, отличающеес  тем, что в качестве источника сжатого газа использована по манева  полость, при этом

   корпус выполнен подвижным и соединен с силовым приводом, например, с поршнем гидравлического пресса.

   7.Устройство по п.1, отличающеес  тем, что корпус закреплен неподвижно, а шток рабочего поршн  расположен соосно с ползуном кривошипно-шатунного механизма,при этом заготовка устанавливаетс  между штоком рабочего поршн  и ползуном кривошипно-шатунного механизма.
7. 8.Устройство ПОП.1, отличающеес  тем, что, в качестве источника сжатого газа использована поршнева  полость, в которой установлен дополнительный пораиень со штоком, св занным с силовым приводом .
8. 9. Устройство по п.2, отличающеес  тем, что полость, в которой расположен толкатель, соединена посредством распределительного клапана с источником сжатой жидкости;
9. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1. Акцептованна  за вка ФРГ № 2230396, кл. В 21 J 7/24, 1972, 7/1 № -- /-

   J5 / .6 7