SU832844A1

SU832844A1 - Multiple-action device for magnetohydraulic stamping

Info

Publication number: SU832844A1
Application number: SU792855740A
Authority: SU
Inventors: Ю.П. Катаев; Ю.А. Гомырин; П.И. Кувшинов; Н.Н. Ухватов
Original assignee: Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева
Priority date: 1979-12-19
Filing date: 1979-12-19
Publication date: 1984-11-30

Abstract

1. УСТРОЙСТВО МНОГОКРАТНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ МАГНИТНО-ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ШТАМПОВКИ, содержащее индуктор,передающую давление среду, расширитель- нагнетатель с магистралью подачи этой среды, неподвижную часть передаточного элемента, корпус и подвижную часть передаточного элемента, включающую поршень-мультипликатор, элемент с. высокой механической прочностью, элемент с высокой электропроводностью, отличающеес тем, что, с целью уменьшени гидравлических потерь при передаче энергии, расширени технологических возможностей и упрощени конструкции за счет использовани трубы-заготовки в качестве части устройства, неподвижна часть передаточйого' элемента выполнена в виде элемента с высокими ферромагнитными свойствами и снабжена электромагнитом дл ее удержани в ориентированном положении, поршень мультипликатор установлен в трубе-заготовке в контакте с элементом с высокой механической прочностью по сферической поверхности, а передающа -давление среда расположена между поршнем-мультипликатором и элементом с высокими ферромагнитными свойствами.§^00 00ю001. DEVICE OF MULTIPLE ACTIONS FOR MAGNETIC AND HYDRAULIC STAMPING, containing an inductor, a pressure transmitting medium, a booster expander with a supply line of this medium, a fixed part of the transfer element, a housing and a movable part of the transfer element, including a piston-multiplier, an element with. high mechanical strength, an element with high electrical conductivity, characterized in that, in order to reduce hydraulic losses in energy transfer, expand technological capabilities and simplify the design by using a pipe billet as part of the device, the fixed part of the transfer element is made as an element with high ferromagnetic properties and equipped with an electromagnet for keeping it in an oriented position, the piston multiplier is installed in the billet pipe in contact with electric ment with high mechanical strength along the spherical surface, and is the pressure transmitting medium is arranged between the piston-and multiplier element with high ferromagnetic svoystvami.§ ^ 00 00yu00

Description

2..Устройство по п. 1 о т л ичающеес тем, что оно снабжено установленным в магистрали подачи среды обратным клапаном.2. The device according to claim 1, is equipped with a check valve installed in the medium supply line.

3.Устройство по п. 1, отличающеес ТИМ, что элемент с высокими ферромагнитными свойствами представл ет собой дисперсную среду.3. The device according to claim 1, characterized by TIM, that the element with high ferromagnetic properties is a dispersed medium.

4., Устройство по пп. 1 и 3, о тличающеес тем, что элемен4. The device in PP. 1 and 3, differing from the fact that

с высокими ферромагнитными свойствами выполнен в виде дисперсной среды и. твердого тела, имеющего форму отражаюп{его конуса.with high ferromagnetic properties made in the form of a dispersed medium and. a solid body having the form of a reflection {of its cone.

5. Устройство по п. ,1, о т л ичающеес тем, что часть элемента с высокими ферромагнитными свойствами, представл юща собой дисперсную среду, заключена в эластичную замкнутую оболочку.5. The device according to claim 1, 1, and 1 is that the part of the element with high ferromagnetic properties, which is a dispersed medium, is enclosed in an elastic closed shell.

Изобретение относитс к области обработки металлов давлением .с использованием электромагнитного им- пульсного пол и жидкой передающей давление ср;еды и может .быть применено дл деформиров ни трубчатых заготовок различных диаметров. Известно устройство многократного действи дл магнитно-гидравлической штамповки, содержащее индуктор , передаточный элемент и передакицую давление среду. В этом устройстве подвижна часть передаточного элемента изготовлена из трех частей: элемента с высокой электропроводностью, элемента с высокой механичес-кой прочностью и поршн .-1 льтипликатора, а в неподвижной.части, предназначенной дл запирани передающей давление среды и центрировани заготовки , выполнены каналы, расположенные концентрично ее оси и сообщающиес рабочей полостью, в которой расположена передающа давление среда, например жидкость, причем уровень ее регулируетс расширителем-нагнетателем , св занным каналами с гнездом матрицы и с полостью, в которой расположена передающа давление среда, . Недостатками известного устройства , ограничивающиш сферу его при менени , вл ютс : больща трудоемкость изготовлени каналов неподвиж ной части, особенно дл штамповки труб с внутренними диаметрами меньше 22 мм, большие потери гидравлической энергии в каналах неподвижной части, невозможность деформировани трубчатых заготовок малых диаметров (до 0,5+1 мм). Цель изобретени - уменьшение гидравлических-потерь при передаче энергии, расширени технологических возможностей устройства и упрощени конструкции.. Цель достигаетс тем, что в известном устройстве, содержащем индуктор , передающую давление среду, расширитель-нагнетатель с..магистралью подачи, неподвижную часть передаточного элемента, корпус и подвижную часть передаточного элемента, включающую поршень-мультипликатор,. элемент с высокой механической прочностью , элемент с высокой электропроводностью , неподвижна часть передаточного элемента выполнена в виде элемента с высокими ферромагнитными свойствами и снабжена электромагнитом дл ее удержани в ориентированном положении, поршень-мультипликатор установлен в трубё-заго товке в контакте с элементом с высокой механической прочностью по сферической поверхности, а переда:юща давление среда расположена между поршнем-мультипликатором и элегментом -С высокими ферромагнитными свойствами.; В магистрали подачи жидкости установлен обратный клапан, а элемент с высокими ферромагнитными свойствами может быть, например, целым телом , в форме отражающего конуса дисперсной средой (дробью или порошком или их сочетанием),а дисперсна среда (дробь или порошок) может быть помещена в замкнутую эластичну оболочку. На фиг, 1 изображено устройство в котором элемент с высокими ферромагнитными свойртвами представл ет собой твердое тело (цилиндр с отра. жующим конусом); на фиг. .2 - вариан устройства, где элемент с.высокими ферромагнитными свойствами - дисперсна среда (дробь, либо порошок) на фиг. 3 - в устройстве элемент с высокими ферромагнитными свойствами сочетание твердого тела и дисперсной среды (дроби либо порошка); на фиг. 4 - то же, кроме того, дисперс на среда (дробь либо порошок) помещены в замкнутую эластичную обо .лочку. В корпусе 1 установлен многовитKjDBb 1ндуктор 2, на котором свободно лежит пластина 3 из хорошо провод щего электрический ток материала , пластина. 4 из материала повьшенной прочности соприкасаетс по сферической поверхности с поршнеммультипликатором 5, на котором установлен упругий элемент 6, причем цилиндрическа поверхность А поршн -мультипликатора 5 обработана таким образом, что имеетс воз1 « жност свободного хода в трубе-заготовке ,зажатсй матрицами 8 с усили ми Р, то же. врем к цилиндрической поверхности А поршн -мультивибратора 5 хорошо притерта внутренн поверхность корпуса t, и передающа давление среда 9 (жидкость) заключена между поршнем-Мультипликатором 5 и элементом 10 с высокими ферромагнитными .свойствами, который удерживаетс электромагнитом 11. В корпусе 1 предусмотрен канал подачи 12 передающий жидкости 9 с обратным клапаном 13 и канал слива 14, соедин нмций расширйтель-нагне|Татель 15, управл емый ручкой уровн 16, с гнездом полуматриц 8, причем продолжением канала подачи 12. служит канал 17, проход щий через поршень-мультипликатор 5 Дисперсна среда обозначена позицией 18, Устройство работает следующим 66 разом. Заготовку 7 с предварительно вложенным элементом 10 с высокими ферромагнитными свойствами устанавливают на поршень-мультипликатор 5 и зажимают полуматрицами 8. Передающа давлентие среда 9 (жидкость) . подаетс через обратный клапан 13, каналы 12 и 17 из расширител -нагнетател 15 при помощи уровн 16 в рабочую полость над поршнем-мультипликатором 5. Далее включают электромагнит 11 и элемент с высокими ферромагнитнь1ми свойствами 10 запирает передающую давление.жидкость 9, Импульс электромагнитной силы пере-;даетс от индуктора 2,пластины 3,4 к поршню-мультипликатору 5, который , перемеща сь в трубе-заготовке |7, создает высокое импульсное давление в рабочей полости 9, В результате приложени этого давлени заготовка, деформируетс в полуматрицах 8. Элемент возврата 6, например, стальна пружина, возвращает поршень-мультипликатор 5 -В исходное положение. В случае недоштамповки заготовки в рабочую полость 9 подаетс дополнительна порци жидкости и производитс д.еформирующа или калибрующа о-перацй . После окончательного формообразовани или калибровки полуматрицы 8 разжимаютс и труба-заготовка 7 снимаетс и из нее удал етс элемент с высокими ферромагнитными свойствами 10, передающа давление жидкость, попавша в гнездо полуматрицы по каналу 14 передаетс в расширитель-нагнетатель 15. Герметизаци поршн -мультипликатора 5 г. корпуса 1 обеспечиваетс за счет притирани их соприкасакицихс поверхностей . Однако герметизаци соприкасающихс поверхностей необходима только в ста.тическрм состо нии устройства , во врем действи импульсного давлени высокие требовани к герметизации отпадают ввиду кратковременности процесса. Особой герметизации соприкасающихс поверхностей, трубы-заготовки 7 и элемента с высокими ферромагнитными свойствами 10 по этим же причинам не требуетс . Устройство с элементами с высокими ферромагнитными свойствами в виде дисперсной среды (дроби либо порошка) 18(фиг. 2),сочетани твердого тела 10 и дисперсной среды (дроби либо порошка) 18 (фиг. 3) или твердого тела 10 и дисперсной среды (дроби либо порошка) 18, заключенной в замкнутую эластичную 5 оболочку 19 (фиг. 4) работают аналогичным образом. Предлагаемое устройство значительно снижает потери энергии при штамповке.и трудоемкость изготовлени за счет исключени каналов из схемы установки, кроме того, применение в роли отражающего элемента элемента с высокими ферромагнитными свойствами, удерживаемого в трубезаготош :е электромагнитом и имеющего структуру типа дисперсной среды (дроби либо порошка), дает возможность примен ть предлагаемое устройство дл деформировани сильно искривленных труб-заготовок с небольшим пр мым участком в районе законцовки .The invention relates to the field of metal forming with the use of an electromagnetic pulsed field and a liquid pressure transmitting medium; food and can be used to deform tubular blanks of various diameters. A multiple action device for magnetic hydraulic punching is known, comprising an inductor, a transmission element and a transfer pressure medium. In this device, the movable part of the transfer element is made of three parts: an element with high electrical conductivity, an element with high mechanical strength and a piston.-1 of an impedance device, and in a stationary part intended for locking the pressure transmitting medium and centering the workpiece, its axes located concentric with each other and communicating with the working cavity in which the pressure-transmitting medium, for example a liquid, is located, its level being regulated by the expander-compressor connected with the channels nezdom matrix and with a cavity in which is located the pressure transmitting medium. The disadvantages of the known device, limiting its sphere of application, are: greater labor input for manufacturing channels of the fixed part, especially for stamping pipes with internal diameters less than 22 mm, large losses of hydraulic energy in the channels of the fixed part, the impossibility of deforming tubular billets of small diameters (up to 0 , 5 + 1 mm). The purpose of the invention is to reduce the hydraulic losses in energy transmission, expand the technological capabilities of the device and simplify the design. The goal is achieved by the fact that in the known device containing an inductor, a pressure transmitting medium, a booster expander with a feedline, the fixed part of the transfer element, the housing and the movable part of the transmission element, including a piston-multiplier ,. an element with high mechanical strength, an element with high electrical conductivity, the stationary part of the transfer element is made as an element with high ferromagnetic properties and is equipped with an electromagnet to hold it in an oriented position, the piston-multiplier is installed in a pipe-preparation in contact with an element with high mechanical strength on a spherical surface, and the front: pressure medium is located between the piston-multiplier and the element - With high ferromagnetic properties .; A non-return valve is installed in the fluid supply line, and an element with high ferromagnetic properties can be, for example, a whole body, in the form of a reflecting cone dispersed medium (shot or powder or a combination thereof), and dispersed medium (shot or powder) can be placed in a closed elastic sheath. Fig. 1 shows a device in which an element with high ferromagnetic properties is a solid body (a cylinder with a chewing cone); in fig. .2 is a variant of the device, where the element of high ferromagnetic properties is a dispersion medium (shot, or powder) in FIG. 3 - in the device element with high ferromagnetic properties, the combination of a solid and a dispersed medium (fraction or powder); in fig. 4 - the same, in addition, dispersion on the medium (shot or powder) is placed in a closed elastic jacket. In case 1, there is installed a multi-output KjDBb 1 inductor 2, on which plate 3 of a material which is well conducting an electric current, lies loosely on the plate. 4 of the material of enhanced strength is in contact on a spherical surface with a piston multiplier 5, on which an elastic element 6 is installed, and the cylindrical surface A of the piston multiplicator 5 is treated in such a way that there is a possibility of free running in the pipe-billet, clamped by dies 8 with forces P, the same. time to the cylindrical surface A of the piston-multivibrator 5 is well ground in the inner surface of the housing t, and the pressure transmitting medium 9 (fluid) is enclosed between the piston-multiplier 5 and element 10 with high ferromagnetic properties that is held by the electromagnet 11. A feed channel is provided in the housing 1 12 conveying fluid 9 with a check valve 13 and a discharge channel 14, connecting an expansion-pumping | Tatel 15 motor, controlled by a level 16 knob, to a half-matrix slot 8, the channel 17 continuing as a continuation of the feed channel 12. The one through the piston-multiplier 5 Dispersed medium is indicated by the position 18, The device operates next 66 times. A billet 7 with a pre-inserted element 10 with high ferromagnetic properties is mounted on a piston-multiplier 5 and clamped by semi-matrix 8. Transmitting pressure medium 9 (liquid). is fed through the check valve 13, channels 12 and 17 from the expander-compressor 15 by means of level 16 into the working cavity above the piston-multiplier 5. Next include an electromagnet 11 and an element with high ferromagnetic properties 10 locks the transmitting pressure. - given from the inductor 2, the plate 3,4 to the piston-multiplier 5, which, moving in the pipe-billet | 7, creates a high pulse pressure in the working cavity 9; As a result of this pressure being applied, the billet is deformed into a semi-matrix 8. return element 6, for example a steel spring, the piston returns multiplier 5 -As original position. In the case of under-stamping of the workpiece, an additional portion of liquid is supplied to the working cavity 9 and a deforming or calibrating operation is carried out. After the final shaping or calibration of the semi-matrix 8, the preform pipe 7 is removed and the element with high ferromagnetic properties 10 is removed from it, the pressure transfer fluid entering the half-matrix nest through channel 14 is transferred to the expander-compressor 15. 5-g piston sealing The housing 1 is provided by rubbing them against the contacting surfaces. However, the sealing of the contacting surfaces is necessary only in the static state of the device; during the action of the pulse pressure, high requirements for sealing disappear due to the short duration of the process. Special sealing of the contacting surfaces, the blank pipe 7 and the element with high ferromagnetic properties 10 for the same reasons is not required. A device with elements with high ferromagnetic properties in the form of a dispersed medium (fraction or powder) 18 (Fig. 2), a combination of a solid 10 and a dispersed medium (fraction or powder) 18 (Fig. 3) or a solid 10 and a dispersed medium (fraction or powder) 18, enclosed in a closed elastic 5 shell 19 (Fig. 4) work in a similar way. The proposed device significantly reduces energy losses during punching. And manufacturing labor costs due to the exclusion of channels from the installation scheme, in addition, using an element with high ferromagnetic properties held in a pipework: e by an electromagnet and having a dispersed medium type structure (fraction or powder ), makes it possible to use the proposed device for deforming highly curved pipe-billets with a small straight section in the tip area.

Фиг.FIG.

Фиг. 2FIG. 2

Фиг ЛFIG L

Claims

1. DEVICE FOR MULTIPLE ACTIONS FOR MAGNETIC-HYDRAULIC STAMPING, comprising an inductor, a pressure transmitting medium, an expansion supercharger with a supply line for this medium, a fixed part of the transmission element, a housing and a moving part of the transmission element, including a piston-multiplier, an element with high mechanical strength, an element with high mechanical strength, an element with high electrical conductivity, characterized in that, in order to reduce hydraulic losses during energy transfer, expand technological capabilities and simplify the design and due to the use of the billet pipe as part of the device, the fixed part of the transfer element is made in the form of an element with high ferromagnetic properties and is equipped with an electromagnet to hold it in an oriented position, the multiplier piston is installed in the billet pipe in contact with the element with high mechanical strength on a spherical surface, and the pressure transmitting medium is located between the multiplier piston and the element with high ferromagnetic properties.

9vt.f

00 GO э 00>

2.. The device according to p. ^ Characterized in that it is equipped with a check valve installed in the medium supply line.

3. The device according to p. 1, characterized in that the element with high ferromagnetic properties is a dispersed medium.

4. ₄ The device according to PP, 1 and 3, about t available in that the element with high ferromagnetic properties is made in the form of a dispersed medium and. solid body in the form of a reflecting cone.

5. The device according to p. 1, characterized in that the part of the element with high ferromagnetic properties, which is a dispersed medium, is enclosed in an elastic closed "shell.