Прес імпульсного штампування

Реферат: Винахід належить до пристроїв імпульсної обробки матеріалів тиском і може бути використаний насамперед у загальному машинобудуванні. Прес імпульсного штампування містить матрицю з верхньою й нижньою частинами та розташовану над матрицею по осі преса вибухову камеру з передавальним середовищем всередині й пружною діафрагмою як дном камери. Між матрицею і вибуховою камерою розміщений суцільний притискний елемент, який розділений від вибухової камери, по її контуру, нерівномірно зволоженою по товщині пористою прокладкою. Верхня частина матриці об'єднана із суцільним притискним елементом, а нижня частина матриці змонтована через тягла із оболонкою поверх вибухової камери, виконаної у вигляді ємності, над відкритим верхом якої розташовано приєднане до оболонки пружне дно змінної відносно осі преса товщини. При цьому, між передавальним середовищем і нижньою поверхнею пружного дна утворений повітряний проміжок. Винахід дозволяє збільшити продуктивність праці та підвищити коефіцієнт корисної дії. UA 100561 C2 (12) UA 100561 C2 UA 100561 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується імпульсної обробки матеріалів тиском та може бути використаний насамперед у загальному машинобудуванні. Відомий пристрій для гідродинамічної обробки матеріалів, який містить матрицю і по осі розташовану над нею вибухову камеру із профільованою порожниною в ній, повернутою до матриці, та притискний елемент між матрицею і камерою [SU 728269, 21.12.1978]. Недоліком преса імпульсного штампування є мала ефективність використання енергії заряду бризантної вибухової речовини за рахунок використання половини енергії останньої, а крім цього низька конструкційна стійкість обладнання під профільованою порожниною вибухової камери, що призводить до збільшення матеріалоємності преса. Найбільш близьким за призначенням та технічною суттю до заявленого винаходу є вибраний як прототип відомий прес імпульсного штампування, який містить матрицю, розташовану над матрицею по осі вибухову камеру із профільованою порожниною в ній, повернутою до матриці, та притискний елемент між матрицею і вибуховою камерою, а також під профільованою порожниною вибухової камери розміщено пружну діафрагму і, крім цього, між пружною діафрагмою по її контуру та виконаним суцільним притискним елементом розташовано нерівномірно зволожену по товщині пористу прокладку [патент України на винахід № 77800 від 15 січня 2007 p.]. Недоліком вказаного винаходу є малий коефіцієнт корисної дії за рахунок того, що в пристрої не використовується енергія вибухової хвилі, заломленої в тіло вибухової камери. Крім цього знижується продуктивність праці завдяки складним умовам прибирання наслідків вибуху, тобто складним є заміна передавального середовища із рештками зарядів бризантної вибухової речовини у вигляді здеформованих стінок капсулів та провідників електричної енергії. Поставлена задача вирішується тим, що у пресі імпульсного штампування, який включає матрицю, розташовану над матрицею по осі вибухову камеру із вибухівкою та передавальним середовищем всередині, та притискний елемент між матрицею і вибуховою камерою, а також пружну діафрагму замість дна вибухової камери, а між останньою, по її контуру, та суцільним притискним елементом нерівномірно зволожену по товщині пористу прокладку, який відрізняється тим, що верхня частина матриці об'єднана із притискним елементом, а нижня частина матриці змонтована через тягла із оболонкою поверх вибухової камери, виконаної у вигляді ємності, над відкритим дном якої через повітряний проміжок між передавальним середовищем розташовано приєднаний до оболонки зверху пружний елемент змінної товщини відносно осі. Виконання елементів передачі енергії від газового пузиря через ємність із оболонки поверх вибухової камери та зверху першого пружного елемента змінної товщини відносно осі, а крім цього через тягла від ємності до нижньої частини матриці дозволяє створити прес імпульсного штампування із великим коефіцієнтом корисної дії. Використання напіввідкритої ємності із пружним дном замість вибухової камери із профільованою порожниною, повернутою до матриці, приводить до збільшення продуктивності праці. Прес імпульсного штампування зображено на кресленні. Прес імпульсного штампування вміщує матрицю із верхньої частини матриці 1 та нижньої частини матриці 2, розташовану над матрицею по осі вибухову камеру 3 із вибухівкою 4 та передавальним середовищем 5 всередині. Між верхньою частиною матриці 1 і вибуховою камерою 3 розміщено суцільний притискний елемент 6, який забезпечує розміщення пружної діафрагми 7 замість дна вибухової камери. Пружна діафрагма 7 та суцільний притискний елемент розділені нерівномірно зволоженою по товщині пористою прокладкою 8. Верхня частина матриці об'єднана із суцільним притискним елементом 6, а нижня частина матриці 2 змонтована через тягла 9 із оболонкою 10 поверх вибухової камери 3. Оболонка 10 виконана у вигляді ємності, над відкритим верхом якої через повітряний проміжок 11 між передавальним середовищем розташовано зверху до оболонки пружне дно 12 змінної товщини відносно осі преса. Працює прес імпульсного штампування таким чином. Оболонка 10 із змінним по товщині відносно осі преса пружним дном 12, яке знаходиться зверху оболонки, разом, завдяки, наприклад, байонетному сполученню між нею та тяглами 9, зміщується відносно осі преса. При цьому вибухова камера 3 вгорі відкрита для спорядження її передавальним середовищем 5 та вибухівкою 4. Після спорядження вибухової камери 3 оболонка 10 зміщується на вибухову камеру при обов'язковій умові утворення повітряного проміжку 11 між поверхнею передавального середовища 5 та нижньою поверхнею пружного дна 12. Далі вибухівка 4 ініціюється за допомогою, наприклад, детонатора, після чого вибухівкою рухається вибухова хвиля, яка має десь половину енергії вибухівки. Вийшовши на поверхню 1 UA 100561 C2 5 10 15 20 25 вибухівки, вибухова хвиля віддзеркалюється та переломлюється. Віддзеркалена хвиля стримує розклад вибухівки та допомагає розкладу останньої до газового стану. Таким чином утворюється газовий пузир вихідного розміру. Переломлена вибухова хвиля рухається у напрямку верхньої частини матриці 1, але на шляху її зустрічаються пружна діафрагма 7 та нерівномірно зволожена по товщині пориста прокладка 8, яка диференційно зволожена для того, щоб вибухова хвиля зменшилася у швидкості руху. В цьому разі її доганяє хвиля стискування від газового пузиря. Далі ці два фактори створюють деформуючу заготівку силу. Таким чином верхня частина матриці 1 розганяється через суцільний притискний елемент 6 у напрямку нижньої частини матриці 2. В цей період газовий пузир діє на передавальне середовище 5 в бік вільної поверхні, тобто заповнює повітряний проміжок 11, а саме передавальне середовище 5 починає рухатись у напрямку пружного дна 12 оболонки. Оболонка 10 починає рухатись вгору відносно вибухової камери 3. При цьому пружне дно 12 підтягує оболонку, яка в свою чергу через тягла 9, з'єднана із нижньою частиною матриці 2. Внаслідок цього верхня частина матриці та нижня частина матриці рухаються назустріч одна одній. Цим самим збільшується коефіцієнт корисної дії устаткування. Далі пружне дно 12 метає так названий «султан» із передавального середовища 5 в бік частин матриці, чим продовжується цикл роботи пристрою, а саме збільшується коефіцієнт корисної дії. Крім цього виконання елементів конструкції в такому вигляді дає можливість легко відновлювати робочий цикл, регулюючи заповнення вибухової камери передавальним середовищем в залежності від очищення її від залишків спорядження вибухівки. Тобто збільшується продуктивність праці, використовуючи дане устаткування. Отримавши штамповку із заготівки при сумісній дії частин матриці, останні силами гравітації та пружними силами суцільного притискного елемента приходять до вихідного стану. Цикл повторюється. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 Прес імпульсного штампування, який містить матрицю з верхньою й нижньою частинами та розташовану над матрицею по осі преса вибухову камеру з передавальним середовищем всередині й пружною діафрагмою як дном камери, при цьому між матрицею і вибуховою камерою розміщений суцільний притискний елемент, який розділений від вибухової камери, по її контуру, нерівномірно зволоженою по товщині пористою прокладкою, який відрізняється тим, що верхня частина матриці об'єднана із суцільним притискним елементом, а нижня частина матриці змонтована через тягла із оболонкою поверх вибухової камери, виконаної у вигляді ємності, над відкритим верхом якої розташовано приєднане до оболонки пружне дно змінної відносно осі преса товщини, причому між передавальним середовищем і нижньою поверхнею пружного дна утворений повітряний проміжок. 2 UA 100561 C2 Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3