Устройство для штамповки рабочей средой деталей из листового материала

 

Изобретение относится к обработке металлов и может быть использовано в машиностроении при штамповке рабочей средой деталей из листового материала. Цель изобретения - увеличение высоты и повышение качества штампуемых деталей за счет нагрева обрабатываемого материала. С эксцентриковым валом 12 ротора 9 жестко связан электрогенератор. На внутренней криволинейной поверхности 14 корпуса 1 размещены электроды 18 и 19, электрически связанные с электрогенератором. С эксцентриковым валом 12 ротора 9 жестко связана кулачковая шайба, установленная в контакте с плунжером топливного насоса. При вращении электрогенератора электроэнергия через электроды 18 и 19 подается на участки штампуемого материала. Электрический ток протекает через штампуемый материал и нагревает его, повышая его пластичность. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 21 D 26/02, 37/16

ОПИСАНИЕ VSOS Z a

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕККЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГНКТ СССР (21) 4466614/25-27 (22) 28.07.88 (46) 15.04.90. Бюл. № 14 (75) В. П. Коротков (53) 621.98.044 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1276396, кл. В 21 D 26/02, 13.09.85. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШТАМПОВКИ

РАБОЧЕЙ СРЕДОЙ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к обработке металлов и может быть использовано в машиностроении при штамповке рабочей средой деталей из листового материала. Цель изобретения — увеличение высоты и повышение

„„Я(„) „„1556792 А 1 качества штампуемых деталей за счет нагрева обрабатываемого материала. С эксцентриковым валом 12 ротора 9 жестко связан электрогенератор. На внутренней криволинейной поверхности 14 корпуса 1 размещены электроды 18 и 19, электрически связанные с электрогенератором. С эксцентриковым валом 12 ротора 9 жестко связана кулачковая шайба, установленная в контакте с плунжером топливного насоса. При вращении электрогенератора электроэнергия через электроды 18 и 19 подается на участки штампуемого материала. Электрический ток протекает через штампуемый материал и нагревает его, повышая его пластичность. 1 з. и. ф-лы, 9 ил.

1556792

Изобретение касается обработки металлов давлением и относится к устройствам для штамповки рабочей средой деталей из листового материала.

Цель изобретения — увеличение высоты и повышение качества штампуемых деталей за счет нагрева обрабатываемого материала.

На фиг. 1 изображено устройство, вертикальный разрез; на фиг. 2 — то же, горизонтальный разрез; на фиг. 3 — то же, вид сбоку со стороны топливного насоса; на фиг. 4— фрагмент устройства с электродами (укрупненный масштаб); на фиг. 5 — фрагмент ротора с диэлектрическим покрытием, в том же масштабе; на фиг. 6 — связанные посредством трубопровода форсунки и топливный насос, продольный разрез; на фиг. 7— осуществляемая в устройстве последовательность работы ротора в процессе штамповки; на фиг. 8 — осуществляемый в устройстве термодинамический цикл, в координатах объем — давление; на фиг. 9 — то же, в координатах энтропия — температура.

Устройство содержит корпус 1 с форсункой 2 для подачи в полость 3 рабочей среды, связанной посредством трубопровода 4 с топливным плунжерным насосом 5. Полость 3 корпуса 1 снабжена средствами для герметизации в виде уплотнительных колец 6 и боковыми крышками 7 и 8.

B полость 3 корпуса 1 помещен ротор 9, выполненный в виде правильной трехгранной призмы и снабженный механизмом поворота вокруг своей оси и оси корпуса 1 в виде большой шестерни 10 с внутренними зубьями и малой шестерни 11 с наружными зубьями. Большая шестерня 10 закреплена на роторе 9, а малая 11 — на корпусе l Передаточное отношение зубчатой передачи, составленной из шестерен 10 и 11, равно 3/2.

Ротор 9 установлен на эксцентриковом валу 12 посредством подшипника 13 с возможностью взаимодействия боковыми ребрами с внутренней криволинейной поверхностью 14 корпуса 1 через проходящий между ними штампуемый материал 15. Эксцентриковый вал 12 смонтирован в подшипниках 16 и 17 боковых крышек 7 и 8. Внутренняя криволинейная поверхность 14 корпуса 1 образована перемещением прямолиней ной образующей вдоль направляющей в виде эпи рохоиды и снабжена электродами 18 и 19, подключенными посредством кабелей (не показаны) к электрогенератору 20, кинематически связанному с эксцентриковым валом 12 посредством входящего в паз гребня 21. Электроды 18 и 19 изолированы от корпуса 1 посредством диэлектрических прокладок 22. На наружной боковой поверхности ротора 9 расположены матрицы 23.

Предусмотрены дренажные каналы 24, сообщающиеся через канал (не показан) в эксцентриковом валу 12 с атмосферой. При высокой электропроводности ротора 9 на

его наружную боковую поверхность наносится диэлектрическое покрытие 25.

Устройство содержит также барабан 26, несущий рулон штампуемого материала 15 в виде ленты, подающие ролики 27 для подачи переднего конца ленты в полость 3 корпуса 1, стол 28, установленный с возможностью качания вокруг оси 29, направляющие ролики 30, создающие требуемое натяжение ленты, барабанные летучие ножницы

31 для отрезки готового изделия 32 от ленты и кулачковый механизм 33, обеспечивающий качание стола 28.

Форсунка 2 содержит корпус 34, распылитель 35, нажимное устройство 36 со штоком 37 и топливоподающий канал 38, связанный с трубопроводом 4. Предусмотрен также топливоотводящий канал 39.

Топливный насос 5 приводится в действие от кулачковой шайбы 40, жестко связанной с эксцентриковым валом 12 через зубчатую передачу 41 с передаточным отношением 3/1, и содержит плунжер 42 с возвратной п ружиной 43 и втулкой 44, толкатель 45 с роликом 46. и нагнетательный клапан 47.

Кроме того, устройство содержит фильтрдожигатель 48 и глушитель 49, присоединенные к каналу 50 для выпуска рабочей среды, выполненному в стенке корпуса 1, и служащие соответственно для уменьшения уровня токсичности отработавших газов и снижения шума, полости 51 в боковых крышках

7 и 8 для подачи охлаждающей жидкости и патрубок 52 для подачи топлива.

В соответствии с условиями эксплуатации в устройстве предусмотрены системы топливопитания, смазки, охлаждения, диагностики и контроля, пусковая и противопожарная системы (не показаны).

Устройство работает следующим образом.

Штампуемый материал 15 сматывают с барабана 26 и пропускают между подающими роликами 27, боковыми ребрами ротора 9 и внутренней криволинейной поверхностью 14 корпуса 1, а также между направляющими роликами 30 и ножами летучих ножниц 31.

Регулировкой приводов (не показаны) барабана 26 и направляющих роликов 30 создают требуемое натяжение штампуемого материала 15 так, что он плотно прилегает к боковой поверхности ротора 9.

От топливного насоса низкого давления (не показан), входящего в топливную систему, в патрубок 52 топливного насоса 5, являющегося топливным насосом высокого давления, подают топливо. В полости 51 в боковых крышках 7 и 8 от системы охлаждения подают охлажденную жидкость. Посредством стартера (не показан), вхоящего в пусковую систему, приводят, ротор 9 во вращение по часовой стрелке.

1556792

При вращении ротора 9 в указанном направлении объем камеры переменного объема, образованной внутренней криволинейной поверхностью 14, боковыми крышками 7, 8 и наружной поверхностью штампуемого материала 15, занимающей верхнее положение, уменьшается и заполняющий камеру переменного объема атмосферный воздух сжимается: протекает процесс а — b сжатия. Одновременно эксцентриковый вал 12 через гребень 21 вращает электрогенератор 20 и вырабатываемая им электроэнергия через электроды 18 и !9 и взаимодействующие с ними в вершинах ротора 9 участки штампуемого материала 15 подается к участку штампуемого материала 15 внутри камеры переменного объема. Через штампуемый материал 15 протекает электрический ток и нагревает указанный участок до температуры пластичности, обеспечивающей штамповку труднодеформируемых жаропрочных металлов и сплавов. При правом положении камеры переменного объема кулачковая шайба

40 взаимодействует выступом с роликом 46, толкатель 45 перемещает плунжер 42, преодолевая сопротивление возвратной пружины 43, открывает нагнетательный клапан 47 и под высоким давлением, превышающим давление в камере переменного объема, топливный насос 5 нагнетает топливо через трубопровод 4 и топливоподающий канал 38 в форсунку 2. Топливо, распыленное распылителем 35 форсунки 2, при контактировании внутри камеры переменного объема с горячим воздухом, сжатым в предыдущем процессе а — b сжатия, воспламеняется. Протекают процессы b — с и с †соответственно изохорного и изобарного подвода теплоты к рабочей среде, температура и давление которой достигают максимальных значений. Далее протекает процесс d — е расширения, результатом которого является трансформация подведенной в процессах

b — е и с — d теплоты в механическую работу.

Механическая работа затрачивается на вращение электрогенератора 20, обеспечивающего нагрев штампуемого материала 15 до температуры пластичности, формообразование деталей в матрицах 23 и самовращение ротора 9. Осуществляемый в устройстве термодинамический цикл замыкается процессом е — d изохорного отвода теплоты, протекающим при сообщении камеры переменного объема с каналом 50 для выпуска рабочей среды. Отработавшие газы выбрасываются через фильтр-дожигатель 48 и глушитель 49.

Отштампованный материал 15 проходит через направляющие ролики 30 к летучим ножницам 31, которые отрезают готовые изделия 32, направляемые в контейнер-накопитель (не показан).

Нагрев обрабатываемого материала обеспечивает повышение его пластических свойств, что приводит в данном устройстве по сравнению с известным к увеличению высоты и повышению качества штампуемых деталей. Кроме того, наличие кулачковой шайбы в данном устройстве приводит к экономии топлива.

Формула изобретения

1. Устройство для штамповки рабочей средой деталей из листового материала, содержащее корпус с каналом в стенке для выпуска рабочей среды, средство подачи ра25 бочей среды в полость корпуса в виде форсунки, связанной посредством трубопровода с топливным плунжерным насосом, выполненный в виде трехгранной призмы ротор, установленный в полости корпуса на эксцентриковом валу с возможностью взаимодействия боковыми ребрами с внутренней криволинейной поверхностью корпуса и имеющий на наружной боковой поверхности матрицы, а также средства подачи штампуемого материала и удаления готовых деталей, отличающееся тем, что, с целью увеличения высоты и повышения качества штампуемых деталей за счет нагрева обрабатываемого материала, оно снабжено электрогенератором кинематически связанным с эксцентриковым валом, размещенными на внутрен4р ней криволинейной поверхности корпуса двумя электродами, электрически связанными с электрогенератором.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью экономии топлива, оно снабжено жестко связанной с эксцентриковым валом

45 кулачковой шайбой, установленной в контакте с плунжером топливного насоса.

1556792

1556792

Составитель В. Муслимов

Редактор М. Петрова Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 679 Тираж 602 Подл исное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Моска а, )К вЂ” 35, Рау шска я наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», r. Ужгород, ул. Гагарина, !О!