close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY15974

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2012.06.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 15974
(13) C1
(19)
B 21D 26/02
(2011.01)
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛОЙ ЗАГОТОВКИ
ИМПУЛЬСНОЙ РАЗДАЧЕЙ
(21) Номер заявки: a 20100044
(22) 2010.01.13
(43) 2011.08.30
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение "Физико-технический
институт Национальной академии
наук Беларуси " (BY)
(72) Авторы: Петраковский Владимир
Степанович; Журавский Александр
Юльянович (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси " (BY)
(56) BY 12402 C1, 2009.
RU 2078635 C1, 1997.
SU 1433582 A1, 1988.
SU 1602595 A1, 1990.
BY 15974 C1 2012.06.30
(57)
Устройство для изготовления полой заготовки импульсной раздачей, содержащее источник импульсной энергии и рабочую камеру, соединенную с обоймой, в которой зажимным устройством закреплена разрезная матрица, состоящая из двух полуматриц,
отличающееся тем, что верхняя полуматрица снабжена фланцем, в теле которого выполнен диаметральный ряд вертикальных каналов, снабженных сменными жиклерами, а
обойма выполнена ступенчатой, при этом матрица установлена в обойму так, что внутренняя поверхность стенки верхней ступени обоймы сопряжена с фланцем, а поверхность
внутренней стенки нижней ступени обоймы сопряжена с наружными поверхностями стенок полуматриц.
BY 15974 C1 2012.06.30
Изобретение относится к устройствам для обработки металлов давлением и может
найти применение в листоштамповочном производстве, например, при раздаче полых заготовок импульсными нагрузками.
Известно устройство для электрогидравлической раздачи полой заготовки, содержащее рабочую камеру, в которой создается импульс давления жидкости, деформирующий
заготовку, матрицу, элементы, создающие осевое давление на полую заготовку [1].
Это устройство отличается сложностью конструкции, т.к. для создания сжимающих
усилий используется механизм с дополнительной разрядной камерой. Кроме того, это
устройство не позволяет увеличить степень раздачи заготовок более чем на 5-10 % ввиду
трудностей в синхронизации импульсов давления в рабочей камере и камере, приводящей
в действие элементы, создающие осевой подпор полой заготовки.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство
для изготовления полой заготовки гидроударной раздачей, содержащее источник импульсной энергии и рабочую камеру, соединенную с обоймой, в которой зажимным устройством закреплена разрезная матрица, состоящая из двух полуматриц [2].
В этом устройстве верхняя подвижная полуматрица выполнена только с одним выступом (заплечики), воздействующим на торец заготовки, поэтому усилие осевого сжатия заготовки постоянно и определяется геометрическими размерами полуматрицы. Поэтому в
этом устройстве невозможно плавно регулировать усилие осевого сжатия заготовки,
вследствие чего нельзя добиться оптимального усилия, а значит, и предельных степеней
раздачи полой заготовки. Кроме того, данное устройство обладает узким диапазоном технологических возможностей, поскольку определенное устройство может быть использовано для раздачи только заготовки из определенного материала и одной толщины, для
которой усилие осевого сжатия оптимально.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение степени раздачи заготовки и
расширение технологических возможностей устройства.
Поставленная задача в предложенном изобретении решается за счет того, что устройство для изготовления полой заготовки импульсной раздачей, содержащее источник импульсной энергии и рабочую камеру, соединенную с обоймой, в которой зажимным
устройством закреплена разрезная матрица, состоящая из двух полуматриц, отличается
тем, что верхняя полуматрица снабжена фланцем, в теле которого выполнен диаметральный ряд вертикальных каналов, снабженных сменными жиклерами, а обойма выполнена
ступенчатой, при этом матрица установлена в обойму так, что внутренняя поверхность
стенки верхней ступени обоймы сопряжена с фланцем, а поверхность внутренней стенки
нижней ступени обоймы сопряжена с наружными поверхностями стенок полуматриц.
В предлагаемой конструкции при создании импульса давления в рабочей камере давление жидкости передается как на заготовку, так и на верхнюю полуматрицу с фланцем,
заставляя ее двигаться вниз. Кроме того, давление жидкости через вертикальные каналы
со сменными жиклерами передается жидкости, находящейся в кольцеобразном пазу, образованном стенками верхней ступени обоймы и верхней полуматрицы с фланцем. Но так
как площадь верхней полуматрицы, на которую воздействует давление жидкости, развиваемое в камере, превосходит площадь паза, то в жидкости паза возникает давление, превосходящее давление жидкости в камере, и под действием этого давления жидкость через
вертикальные каналы (симметрично расположенные по периметру фланца) начинает перетекать в рабочую камеру, а верхняя полуматрица перемещаться вниз, создавая своими
заплечиками осевой подпор полой заготовки. Изменяя диаметр проходного сечения жиклеров можно изменять величину осевого подпора полой заготовки, что является весьма
важным условием для осуществления процесса раздачи (недостаточный подпор приводит
к уменьшению степени раздачи заготовки, а чрезмерное усилие подпора приводит к смятию торца заготовки и в конечном итоге к браку). Таким образом, правильно подобранное
усилие осевого подпора полой заготовки позволяет получать изделия с более высокими
2
BY 15974 C1 2012.06.30
предельными степенями раздачи. Кроме того, конструкция предлагаемого устройства позволяет применять его для раздачи полых заготовок с различной толщиной стенки и из
различных материалов, в то время как конструкция известного устройства позволяет производить раздачу лишь одной конкретной заготовки (переход на новый материал или даже
на лишь другую толщину стенки полой заготовки требует изменения размеров верхней
полуматрицы, а значит, и размеров сопрягаемых элементов штампа).
Сущность изобретения поясняется фигурой, на которой приведен общий вид предлагаемого устройства (слева - до начала деформации заготовки, справа - по окончании процесса деформации).
Устройство для изготовления полой заготовки импульсной раздачей содержит рабочую камеру 1, к нижнему торцу которой посредством плиты зажимного устройства 2
прижата ступенчатая обойма 3, внутри которой расположена нижняя полуматрица 4 с установленной на ней и заполненной жидкостью заготовкой 5, на торце которой заплечиками 6 удерживается верхняя полуматрица 7 с фланцем 8, в вертикальных каналах 9
которого установлены сменные жиклеры 10. Для создания импульса давления в жидкости
используется быстролетящий боек 11.
Устройство работает следующим образом: на подвижной плите зажимного устройства
2 устанавливают нижнюю полуматрицу 4 и ступенчатую обойму 3, внутрь которой опускают полую заготовку 5, а затем верхнюю полуматрицу 7 до упора торца полой заготовки
в заплечики 6. После этого, посредством плиты зажимного устройства 2, обойму с установленными в ней полуматрицами и заготовкой прижимают к торцу рабочей камеры 1 и
заполняют рабочую камеру жидкостью (например, водой), которая через вертикальные
каналы 9 во фланце 8 и сменные жиклеры 10 заполняет также кольцеобразный паз, образованный стенками верхней ступени обоймы и верхней полуматрицы с фланцем. Затем, с
помощью быстролетящего бойка 11, создают импульс давления в жидкости, который,
воздействуя на верхнюю полуматрицу 7, заставляет ее перемещаться вниз, при этом ее
фланец 8 перемещается вглубь кольцеобразного паза, что приводит к превышению давления жидкости в полости паза над давлением жидкости в рабочей камере. Вследствие этого
жидкость из полости паза по вертикальным каналам 9 и жиклерам 10 начинает перетекать
в рабочую камеру 1, освобождая таким образом путь для дальнейшего перемещения
фланца верхней полуматрицы вниз. Одновременно с этим верхняя полуматрица 7, перемещаясь вниз, посредством заплечиков 6 создает осевое сжатие полой заготовки. В это же
время импульс давления, созданный в жидкости, воздействует на стенки полой заготовки,
деформируя их по матрице. Процесс деформации заготовки заканчивается при достижении верхней полуматрицей 7 верхнего торца нижней полуматрицы 4. По окончании процесса деформации отводят подвижную плиту зажимного устройства 2 и извлекают из
ступенчатой обоймы 3 верхнюю полуматрицу 7 и продеформированную заготовку 5. После этого устройство готово к новому циклу.
Использование предлагаемой конструкции устройства позволяет раздавать заготовки с
максимальной степенью раздачи, т.к. устройство позволяет легко достичь оптимального
усилия осевого сжатия полой заготовки, изменяя всего лишь диаметр проходного сечения
сменных жиклеров, трудоемкость изготовления и материалоемкость которых ничтожна по
сравнению с трудоемкостью изготовления всего штампа, что требуется при подборе оптимального усилия сжатия полой заготовки при использовании известного устройства.
Поэтому при использовании известных устройств принимают преднамеренно заниженные
на 3-5 % степени раздачи заготовки, чтобы исключить огромные затраты на подбор оптимального усилия осевого сжатия полой заготовки. Поэтому предлагаемое устройство позволяет раздавать заготовки со степенью раздачи на 3-5 % выше, чем при гидроударной
раздаче с использованием известных устройств, значительно расширить технологические
возможности известного устройства. Так, при проведении лабораторных испытаний предлагаемого устройства из стального стакана ∅ 102 мм и с толщиной стенки 1 мм было по3
BY 15974 C1 2012.06.30
лучено изделие типа "кофейник", максимальный диаметр которого был равен 153 мм, что
соответствует степени раздачи К = 1,50. В то же время на известном устройстве аналогичного типа из этого же стакана был получен "кофейник" с максимальным диаметром, равным 148 мм, что соответствует степени раздачи К = 148/102 = 1,45. Кроме того,
предлагаемое устройство позволило произвести раздачу стальных, медных, латунных,
алюминиевых заготовок с толщиной стенок 0,5, 0,8, 1,0, 2,0 с предельными степенями
раздачи, причем для перехода к раздаче заготовок из другого материала или другой толщины необходимо было лишь изменить диаметр проходного сечения сменных жиклеров.
Таким образом, предлагаемое устройство позволило увеличить степень раздачи стальной
заготовки на 3,5 % и значительно расширить технологические возможности устройства.
Источники информации:
1. Патент Японии 49-47352, НКИ 73B61, 1974.
2. Патент РБ 12402, МПК B 21D 41/00, 2008 (прототип).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
83 Кб
Теги
by15974, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа