close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 02776

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 2776
(13)
C1
6
(51) B 21C 23/08,
(12)
B 22F 3/20
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
УСТОРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО ГИДРОПРЕССОВАНИЯ
ДЛИННОМЕРНЫХ ЗАГОТОВОК
(21) Номер заявки: 950802
(22) 1995.08.01
(46) 1999.06.30
(71) Заявитель: Белорусская
государственная
политехническая академия (BY)
(72) Авторы: Чумак Г.А., Степашко М.В., Чумак А.Г.
(BY)
(73) Патентообладатель: Белорусская государственная
политехническая академия (BY)
BY 2776 C1
(57)
Устройство для полунепрерывного гидропрессования длинномерных заготовок, преимущественно из порошковых материалов, содержащее контейнер с системами уплотнений и подачи жидкости высокого давления, расположенные в нем уплотнительную и экструзионную матрицы, в которых выполнены сквозные концентричные пазы, узел
зажима и подачи заготовки, включающий установленную с возможностью принудительного возвратнопоступательного осевого перемещения обойму с конусной внутренней поверхностью, прижимы, установленные внутри обоймы с возможностью взаимодействия с ее внутренней поверхностью и расположенные равномерно по окружности с зазором между их торцами, выполненный из упругоэластичного материала и жестко связанный с внутренней
Фиг. 1
BY 2776 C1
поверхностью прижимов вкладыш в виде полого тела вращения с выступами на наружной поверхности, которые армированы в осевом направлении металлическими тросиками, выполнены с наклоном стенок относительно плоскости
симметрии под углом, равным углу трения, и размещены между торцами прижимов, и установленную в пазах указанных матриц и жестко связанную с обоймой направляющую, отличающееся тем, что прижимы установлены на дополнительных направляющих с возможностью принудительного возвратно-поступательного осевого перемещения и
жестко связаны с введенным в устройство механизмом их перемещения, обойма выполнена с углом конуса внутренней поверхности, равным углу трения, и смонтирована вершиной конуса указанной поверхности к контейнеру, а на
торце контейнера, обращенном к обойме, концентрично его оси установлен упругий элемент.
(56)
1. SU, A1, 1250342, МПК В 21С 23/01, 1983.
2. SU, A1, 1498589, МПК В 22F 3/20, 1989.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для полунепрерывного
гидропрессования длинномерных заготовок, преимущественно из порошковых материалов.
Известно устройство для полунепрерывного гидропрессованиия длинномерных заготовок, содержащее контейнер с системой подачи жидкости высокого давления, уплотнительную и экструзионную матрицы, систему
уплотнений, узел зажима и подачи заготовки, выполненный в виде обоймы, установленной с возможностью
принудительного возвратно-поступательного осевого перемещения, и входящей в обойму плиты с прижимами,
взаимодействующими с обоймой по наклонным поверхностям [l].
Данное устройство предназначено для прессования проволоки из компактного материала. При использовании устройства для изготовления порошковой проволоки, состоящей из металлической оболочки и порошкового сердечника, возникают дефекты на поверхности заготовки при зажиме, что снижает надежность
уплотнения контейнера и качество прессуемых изделий. Устройство не позволяет получать порошковую
проволоку с равномерным распределением плотности порошка по поперечному сечению из-за неравномерности деформации оболочки при зажиме. Так как процесс прессования осуществляется периодически, то на
начальном этапе каждого цикла прессования из-за недостаточного развития гидродинамического эффекта во
входной зоне экструзионной матрицы, наблюдается граничный режим трения, что приводит к росту усилия
прессования, и, соответственно, к уменьшению степени деформации проволоки, к схватыванию поверхностей заготовки и матрицы, задирам. Возникающие в контейнере в процессе прессования силы вязкого трения
заготовки о рабочую жидкость снижают осевое усилие на заготовку. Кроме того, отсутствие направляющей
в контейнере снижает продольную устойчивость заготовки.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для полунепрерывного гидропрессования длинномерных заготовок преимущественно из порошковых материалов, содержащее контейнер с системами уплотнений и подачи жидкости высокого давления, расположенные в нём уплотнительную и экструзионную матрицы и узел зажима и подачи заготовки в виде установленной
с возможностью принудительного возвратно-поступательного осевого перемещения обоймы с конусной внутренней поверхностью, направляющей и взаимодействующих с обоймой наклонными поверхностями с равномерно установленными на них шариками прижимов, размещенных по кругу с зазором между их торцами, вкладышем в виде полого тела вращения с наружными выступами, армированными в осевом направлении металлическими
тросиками, жестко соединенным с внутренней поверхностью прижимов, установленным выступами в зазорах между торцами прижимов, выполненным из упругоэластичного материала, при этом выступы выполнены с наклоном
стенок относительно плоскости симметрии под углом, равным углу трения, а в уплотнительной и экструзионной
матрицах выполнены сквозные концентрические пазы под направляющую, жестко соединенную с обоймой, и узла
возвратно-поступательного осевого перемещения обоймы в виде пневмоцилиндра [2].
однако из-за небольшого усилия прессования, создаваемого силами трения между поверхностями вкладыша и заготовки, что в свою очередь вызвано небольшим обжатием оболочки с порожком вкладышем при
зажиме, невозможно прессовать порошковую проволоку с большими степенями деформации.
Задача изобретения - повышение производительности устройства за счет увеличения усилия прессования
путем увеличения сил трения между поверхностями вкладыша и заготовки при зажиме и подаче последней в
контейнер.
Указанная задача решается с помощью того, что в известном устройстве, содержащим контейнер с системами уплотнений и подачи жидкости высокого давления, расположенные в нем уплотнительную и экструзионную матрицы, в которых выполнены сквозные концентричные пазы, узел зажима и подачи заготовки,
включающий установленную с возможностью принудительного возвратно-поступательного осевого перемещения обойму с конусной внутренней поверхностью, прижимы, установленные внутри обоймы с возможностью взаимодействия с ее внутренней поверхностью и расположенные равномерно по окружности с зазором между их торцами, выполненный из упругоэлостичного материала и жестко связанный с внутренней
поверхностью прижимов вкладыш в виде полого тела вращения с выступами на наружной поверхности, ко2
BY 2776 C1
торые армированы в осевом направлении металлическими тросиками, выполнены с наклоном стенок относительно плоскости симметрии под углом, равным углу трения, и размещены между торцами прижимов, и
установленную в пазах указанных матриц и жестко связанную с обоймой направляющую, при этом прижимы
установлены на дополнительных направляющих с возможностью принудительного возвратнопоступательного осевого перемещения и жестко связаны с введенным в устройство механизмом их перемещения, обойма выполнена с углом конуса внутренней поверхности, равным углу трения, и смонтирована
вершиной конуса указанной поверхности к контейнеру, а на торце контейнера, обращенном к обойме, концентрично его оси установлен упругий элемент.
На фиг. 1 приведено устройство в процессе зажима заготовки узлом зажима и подачи, продольный разрез; на фиг. 2 - устройство в процессе прессования длинномерной заготовки, продольный разрез; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - устройство в процессе снятия зажима заготовки узлом зажима и подачи,
продольный разрез; на фиг. 5 -разрез Б-Б на фиг. 4.
Устройство для полунепрерывного гидропрессования состоит из контейнера 1 с выполненной в нем камерой высокого давления, установленными в контейнере 1 уплотнитальной 2 и экструзионной 3 матриц, в
сквозных концентричных пазах которых установлена направляющая 4 и узла зажима и подачи заготовки 5,
состоящего из прижимов 6, расположенных равномерно по окружности с зазором между их торцами и взаимодействующих по наружной конической поверхности с углом α, равным углу трения, с конусной внутренней поверхностью обоймы 7. Между прижимами 6 расположен вкладыш 8 из упругоэластичного материала,
жестко соединенный с прижимами 6 по наружной поверхности 9 и выполненный в виде полого тела вращения с выступами 10 на наружной поверхности. В выступах 10, размещенных между торцами прижимов 6, и
выполненных с наклоном стенок 11 относительно плоскости симметрии под углом β, равным углу трения,
установлены металлические тросики 12. Прижимы 6 с вкладышем 8 установлены с возможностью принудительного возвратно-поступательного осевого перемещения и жестко связаны с введенным в устройство механизмом перемещения 13. В качестве механизма перемещения может использоваться кривошипноползунный механизм, гидро- или пневмоцилиндры или любой другой механизм возвратно-поступательного
перемещения, обеспечивающий быстрое перемещение (более 0,5 м/сек) с резким изменением направления
их перемещения в крайних положениях. На торце контейнера 1, обращенном к обойме 7, концентрично его
оси установлен упругий элемент 14 (втулка из резины, полиуретана или пружина). Обойма 7 смонтирована
вершиной конуса внутренней поверхности к контейнеру 1. Прижимы 6 установлены на дополнительных направляющих 15. Герметизация камеры высокого давления осуществляется уплотнениями 16 и 17. Направление заготовки в узел зажима и подачи, фиксация заготовки от возможных осевых перемещений при снятии
зажима заготовки и зажиме её для прессования очередного участка осуществляется роликовым упором 18.
Устройство работает следующим образом. Подготовленную заготовку вводят через упор 18 и узел зажима и подачи 5 в контейнер 1 до упора в рабочий конус экструзионной матрицы 3. При перемещении прижимов 6 с вкладышем 8 механизмом перемещения 13 в направлении прессования в данном направлении перемещается и обойма 7. При изменении направления перемещения прижимов 6 с вкладышем 8 на
противоположное происходит отрыв обоймы 7 от прижимов 6 под действием сил инерции, соударение ее с
упругим элементом 14 и перемещение обоймы 7 в противоположном направлении. Прижимы 6 с
вкладышем 8 переместившись за это время в крайнее левое положение движутся навстречу обойме 7. Резкое
изменение направления перемещения прижимов с вкладышем в крайнем левом положении позволяет создать большую относительную скорость соударения прижимов с вкладышем и обоймы. При их соударении
ввиду большой массы обоймы 7 происходит интенсивное перемещение прижимов 6 в радиальном направлении, мгновенное сжатие упругоэластичного вкладыша 8 и значительное радиальное обжатие оболочки с порошком. Большие по величине радиальные сжимающие силы, действующие на заготовку, создают большие
по величине силы трения на поверхности контакта вкладыша 8 с заготовкой, т.е. большое усилие прессования. При перемещении прижимов 6 с вкладышем 8 и обоймы 7 в крайнее правое положение происходит
прессование длинномерной заготовки. При изменении направления перемещения прижимов 6 в крайнем
правом положении происходит отрыв обоймы 7 от прижимов 6 со снятием зажима заготовки вкладышем 8 и
цикл повторяется. Угол конусности α отверстия обоймы 7, равный углу трения, гарантированно обеспечивает отрыв обоймы от прижимов в крайнем правом положении.
Высота упругого элемента 14 подобрана таким образом, чтобы обеспечить соударение прижимов 6 с
вкладышем 8 и обоймы 7 на недеформированной при предыдущем зажиме частью заготовки. Длина заготовки, подаваемой в контейнер за один ход прижимов с вкладышем, не превышает длины упругоэластичного
вкладыша.
Пример 1. Пресоовали порошковую проволоку диаметром 3 мм из заготовки, состоящей из медной оболочки наружным диаметром 5,5 мм толщиной стенки 0,5 мм и сердечника из порошка ниобия марки ПНП-1
с относительной плотностью заполнения 0,5. Средняя скорость перемещения прижимов составляла 0,5
м/сек, а масса обоймы равна 8,3 кг. Степень деформации составляла 70 %, а усилие прессования 1431 н. На
поверхности проволоки отсутствовали дефекты. Проволока имела равномерную по сечению плотность порошка. Колебание плотности порошка по длине не превышало 2,5 %.
3
BY 2776 C1
Предельная степень деформации, которую можно было достичь на известном устройстве при прессовании порошковой проволоки указанного состава и диаметра не превышала 46 % при усилии прессования 856
н.
Пример 2. Прессовали специальную порошковую проволоку диаметром 2 мм из заготовки, состоящей из
отожженной латунной оболочки наружным диаметром 4 мм, толщиной стенки 0,25 мм и порошка титана с
относительной плотностью заполнения 0,39. Средняя скорость перемещения прижимов составляла 0,8 м/сек,
а масса обоймы 7,8 кг. Степень деформации составляла 75 %, а усилие 629 н. На поверхности проволоки отсутствовали дефекты. Проволока имела равномерную по сечению плотность порошка. Колебание плотности
порошка по длине не превышало 1,2 %.
Предельная степень деформации, которую можно было достичь на известном устройстве при прессовании специальной порошковой проволоки указанного состава и диаметра не превышала 52 % при усилии
прессования 396 н.
Технический результат, полученный при использовании устройства, состоит в увеличении усилия прессования путём увеличения сил трения между поверхностями упругоэластичного вкладыша и заготовки при
зажиме и подаче последней в контейнер.
Фиг. 2
4
BY 2776 C1
Фиг. 3
Фиг. 4
Фиг. 5
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
157 Кб
Теги
патент, 02776
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа