Способ уплотнения плунжера в контейнере для гидропрессования

Ьюз Советских

Социалистических

ИЗОБРЕТЕН И

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.08.76 (21) 2393223/25-27 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.08.78. Бюллетень № (45) Дата опубликования описания 28,08.7

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

В. М. Сегал

Физико-технический институт АН Белорусской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ ПЛУН)КЕРА В КОНТЕЙНЕРЕ

ДЛЯ ГИДРОПРЕССОВАНИЯ

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а имен ю к гидропрессованию.

Наиболее близким техническим решением из известных является способ уплотнения плунжера в контейнере, заключающийся в образовании на рабочем конце плунжера слоя рабочей среды с высокой вязкостью при введении его в полость контейнера (lj.

При использовании этого способа уплотнения создается градиент увеличения вязкости от матрицы к плунжеру, благодаря которому обеспечивается малое сопротивление истечению жидкости в зазор между стенками матрицы и прессуемым металлом и большое сопротивление истечению в зазор между плунжером и камерой высокого давления.

Недостаток способа заключается в том, что он не устраняет необходимости применения уплотнений, а лишь облегчает их работу. Кроме того, необходимость введения в камеру различных несмешивающихся жидкостей снижает производительность прессования и не позволяет использовать

25 его при горизонтальном расположении контейнера и плунжера.

Цель изобретения — повышение стойкости плунжера, производительности процесса и надежности герметизации, 30

Это достигается тем, что плунжер перед введением в полость контейнера охлаждают до температуры, меньшей температуры затвердевания рабочей среды.

На фиг. 1 изображено устройство, реализующее предлагаемый способ, до начала прессования в момент охлаждения плунжера; на фиг. 2 — то же, в момент прессования.

Устройство содержит контейнер 1, в котором установлена матрица 2 с размещенной на ней заготовкой 3. Контейнер заполнен рабочей средой 4, плунжер 5 охлаждается нри помощи системы б охладителей. В начале прессования на плунжере появляегся уплотнение 7 из затвердевшей части жидкости.

Способ уплотнения плунжера в контейнере осуществляется следующим образом.

В исходном положении (см. фиг. 1) в контейнер 1 на матрицу 2 устанавливают заготовку 3 и заполняют рабочей средой 4.

Плунжер 5 охлаждают с помощью системы б охладителей до криогенных температур.

В момент рабочего хода (см. фиг. 2) плунжер вводят в контейнер и создают в нем давление путем воздействия на рабочую среду 4. Вследствие низкой температуры плунжера прилегающий к нему слой рабочей среды резко охлаждается, образуя в

621436

)5

20 прилегающей к плунжеру области рабочей среды плотную пробку, которая перемещается вместе с плунжером и обеспечивает герметизацию плунжера в контейнере. Кроме того, большой градиент темпер атур вблизи затвердевшей части рабочей среды создает резкое увеличение вязкости рабочей среды по направлению к плунжеру. Таким образом предотвращается протекание рабочей среды в зазор между стенками контейнера 1 и плунжера 5 и создается давление, необходимое для прессования заготовки через матрицу 2. Особенно качественное уплотнение достигается в том случае, когда температуру охлаждения плунжера выбирают ниже температуры затвердевания передающей среды. При этом в процессе прессования создается твердое уплотнение за счет изменения агрегатного состояния передающей среды. Скорость прессования может быть выбрана так, что увеличение объема затвердевшей части рабочей среды предотвратит «выстреливание» заготовки в конце рабочего хода.

Пример осуществления способа.

Проводилось прессование алюминиевого сплава ЛМу с пределом текучести o„=-= 19 кг/мм из контейнера диаметром

ЯЗО мм через матрицу с обжатием в=бОО/о.

B качестве рабочей среды использовалась вода. Плунжер выполнялся без уплотнений с зазором по контейнеру, равным 0,04 мм, После установки заготовки в контейнер и ее подпрессовки полость заполнялась водой до требуемого уровня. Плунжер охлаждался до температуры примерно — 70 С путем погружения в сосуд с жидким азотом (t == — 196 С). Затем плунжер вводился в контейнер, и осуществлялось прессование на гидравлическом прессе. Процесс проис25

40 ходил устойчиво без нарушения герметичности камеры высокого давления, Предложенный способ обеспечивает качественную герметизацию плунжера в контейнере в процессе прессования без применения специальных уплотнений, что позволяет упростить конструкцию плунжера н увеличить его надежность. Отсутствие уплотнений обеспечивает полное использование сечения плунжера, а охлаждение до криогенных температур увеличивает его прочность на сжатие в 1,5 — 2 раза. Благодаря этому значительно повышается допустимая нагрузка на плунжер и его стойкость. Устранение необходимости введения в камеру высокого давления различных несмешивающихся жидкостей и частой замены уплотнительных колец по сравнению с известным способом уплотнения плунжера в контейнере повышает производительность процесса прессования. Такой способ можно применять как на вертикальных, так и на горизонтальных прессах.

Формула изобретения

Способ уплотнения плунжера в контейнере для гидропрессования, заключающийся в образовании на рабочем конце плунжера слоя из рабочей среды с высокой вязкостью при введении его в полость контейнера, о тличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, стойкости плунжера и надежности герметизации, плунжер перед введением его в полость контейнера охлаждают до температуры, меньшей температуры затвердевания рабочей среды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР

М 249906, кл. В 21J 5/04, 1968.

Редактор Н, Богатова

Составитель В. Волков

Техред 3. Тараненко

Корректор И. Позняковская

Заказ 1822/2 Изд. № 596 Тираж 1045

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раугнская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2

Подписное