CS273158B2 - Process of forging crankshafts on presses and devices for executing this process - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu kování- klikových hřídelů na lisech a zařízení k provádění tohoto způsobu.

Je znám způsob kování klikových hřídelů na lisech, při kterém se kované zahřáté úseky upnou ve dvou místech, ležících v určité vzdálenosti od sebe a^část tyčového úseku mezi oběma upnutými místy se v osovém směru pěchuje a současně se kolmo na tuto osu ohýbá a posouvá, přičemž na začátku pracovního zdvihu lisu je rychlost pěchování větší než rychlost ohýbání, zatímco na konci pracovního zdvihu lisu je rychlost pěchování menší než rychlost posouvání v příčném směru. Tento známý postup slouží pro přeformování celého zalomení klikového hřídele, to znamená dvou klikových ramen a jednoho klikového čepu, který obě kliková ramena vzájemně spojuje, v průběhu jednoho pracovního zdvihu lisu.

Tento známý způsob se provádí pomocí zařízení, která jsou známa například z patentových spisů NSR č. 1 301 297 a 1 523 280. Z patentového spisu NSR č. 2 823 799 a z evropského patentového spisu č. 3139 jsou kromě toho známa zařízení, která slouží také pro kování klikových hřídelů současným pěchováním a ohýbáním tyče. Tato zařízení jsou řešena pro vestavění do kovacího lisu. Každé takové zařízení má podstavec a nad tímto podstavcem, vratně ve směru k podstavci, pohyblivý hlavový stojanový díl, přičemž v prostoru mezi hlavovým stojanovým dílem a podstavcem jsou uspořádány dvě dvojice vzájemně spřažených pohyblivých držáků nástrojů, které jsou vedeny kolmo nebo šikmo ke směru pohybu hlavového dílu a které jsou spojeny s podstavcem soustavou kloubových pák spojených do paralelogramu, přičemž v držácích jsou upevněny nástroje pro vytváření klikových ramen, ložiskových čepů a klikových čepů. Mezi čelními plochami těchto nástrojů je upevněn k podstavci ohýbací nástroj, zatímco na hlavovém dílu je pevně uchycena kovadlina. V průběhu pracovního zdvihu se převádí svislý pohyb hlavového dílu pomocí kloubových pák na pohyb, probíhající kolmo na směr pohybu hlavového dílu, přičemž tento pohyb vykonávají dělené nástroje a jejích držáky. Dělené nástroje se k sobě přibližují, přičemž mezi jejich čelními plochami dochází k pěchování příslušných úseků tyče, které se mezi těmito plochami nacházejí. Velikost pěchovacích sil, dosažitelných na tomto zařízení, může být vypočtena pomocí následující rovnice :

^Phl ^{= 0,5 N}p ^/ctB /^u/’ kde značí

Np - lisovací tlak

- úhel sklonu kloubové páky yu - koeficient tření mezi kluzně uloženými díly zařízení.

Pěchovaný materiál se současně ohýbacím nástrojem ohýbá ve směru kovadliny. V průběhu pracovního zdvihu přibývá rychlost ohýbání v porovnání s rychlostí pěchování takovou měrou, že po opakovaných ohýbacích dějích dojde k posunutí materiálu klikového čepu vzhledem k sousednímu materiálu ložiskového čepu. V koncové fází pracovního zdvihu se přetvářejí obě kliková ramena.

Známé způsoby a zařízení jsou vhodné pro kování pouze kratších klikových hřídelů, nejsou použitelné pro výrobu dlouhých klikových hřídelů, zejména pro lodní motory větších výkonů, protože poměr vzdálenosti mezi čelními plochami pěchovacích nástrojů pro pěchování úseků tyče k průměru této tyče musí dosahovat větších hodnot. Délka takového úseku je závislá na objemu materiálu, který je třeba přeformovat při vytváření celého zdvihu kliky, to znamená obou klikových ramen a klikového čepu. Při tomto postupu se vyskytuje nebezpečí překročení přípustného štíhlostního poměru v průběhu pěchování. Pří takovém překročení by mohlo dojít k chybnému vytvoření klikového hřídele, zejména k nerovnoměrnému průběhu kovových vláken v klikovém hřídeli.

CS 273 158 B2

Oe možno předpokládat_r že současné největší kovací lisy vyvozují lisovací sílu od asi 80 do 120 MN. Pomocí takových lisů může být způsobem a zařízením, popsaným v předchozí části, vykován monoblok klikového hřídele s maximálním zdvihem kolem 1200 mm. Toto omezení vyplývá jednak z nutné lisovací síly a jednak z velikosti prostoru, který je k dispozici mezi beranem a stolem a také mezi sloupy lisu. Proto dosud není možno kovat monoblokové klikové hřídele s větším zdvihem než 1200 mm. Klikové hřídele se zdvihem, přesahujícím tuto hranici, se proto musí vyrábět jako sestavované nebo napolo sestavované hřídele, jejichž jednotlivé části se vzájemně spojují sesazováním za tepla.

Monoblokové klikové hřídele však mají oproti sestavovaným nebo polosestavovaným hřídelům podstatné výhody. Oejich menší rozměry umožňují použití menších a lehčích motorů. U větších lodních motorů, zejména vznětových motorů, je známo sestavované klikové hřídele nahrazovat takovými hřídeli, u kterých jednotlivá zalomení klikového hřídele s polovinou délky ložiskových čepů, vyrobená kováním, jsou navzájem spojována svařováním. Takové svařování je však časově velmi náročné a nákladné a vyžaduje velmi přesnou kontrolu svarových švů.

Úkolem vynálezu je vyřešit způsob a zařízení pro kování jednodílných klikových hřídelů zejména s dlouhým zdvihem, u nichž by byla potřebná pro jejich vytváření podstatně menší síla a u nichž by neexistovalo nebezpečí překročení přípustného štíhlostního poměru při pěchování v první íázi kování.

Výše uvedené nedostatky známého stavu techniky odstraňuje a vytčený úkol řeší způsob kování klikových hřídelů na lisech podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v průběhu jednoho pracovního zdvihu lisu se kove pouze jediné klikové rameno tak, že kovaný úsek tyčového materiálu se upne v místě, ze kterého se vytvoří ložiskový čep klikového hřídele a v dalším místě, které je od prvního místa vzdáleno o určitou vzdálenost, a ve kterém se bude vytvářet sousední klikový čep, přičemž mezi těmito dvěma upnutými místy se tyčový úsek přetvoří pěchováním a současným ohýbáním a přesazování, načež se vykovou následující kliková ramena v požadovaných úhlových polohách v dalších pracovních zdvizích.

Zařízení k provádění tohoto způsobu sestává ze spodního podstavce na stole lisu a z hlavového kusu na beranu lisu, vratně pohyblivého vzhledem k podstavci a umístěného nad tímto podstavcem, přičemž v prostoru mezi hlavovým kusem a podstavcem jsou uspořádány vzájemně spřažepé pohyblivé nástrojové držáky, které jsou vedeny na hlavovém kusu kolmo nebo šikmo ke směru svého pohybu, a které jsou spojeny s podstavcem paralelogramovým vedením, sestaveným z kloubových pák, přičemž v nástrojových držácích jsou upnuty nástroje pro vytváření klikových ramen, ložiskových čepů a klikových čepů a jehož podstata spočívá v tom, že je opatřeno pouze jedinou dvojici vzájemně spojených pohyblivých nástrojových držáků, přičemž na spodním podstavci je pevně přichycen přídavný pár nástrojových držáků, který je v průběhu pracovního zdvihu nepohyblivý, a který je vybaven svěrným ústrojím, které jej uzavírá, přičemž v této nepohyblivé dvojici nástrojových držáků jsou upnuty kromě nástrojů pro vytváření klikových ramen, ložiskových čepů a klikových čepů také nástroje k zajištění vzájemné úhlové polohy sousedních klikových ramen klikového hřídele.

Oe výhodné, je-li přídavná dvojice nepohyblivých nástrojových držáků umístěna mimo prostor, omezený svislicemi, vedenými hlavovým kusem a spodním podstavcem.

Dále je výhodné, jestliže spodní podstavec sestává ze dvou podélných nosníků profilu U, přičemž horní ramena každého z těchto podélných nosníků jsou vzájemně spojena tahovými kotvami a oba podélné nosníky jsou vzájemně spojeny příčnými traverzaml, z nichž jedna je klou bově spojena se soustavou kloubových pák, tvořících paralelogram mezi spodním podstavcem a pohyblivými nástrojovými držáky, zatímco druhá příčná traverza tvoří spodní část přídavné dvojice nepohyblivých nástrojových držáků.

=«

- CS 273 158 B2

Podle vynálezu je výhodné, je-li svěrné ústrojí dvojíce přídavných nepohyblivých nástrojových držáků tvořeno nejméně jedním hákem, který je kloubově uložen na spodním podstavci a který je v uzavřené poloze opřen o poloválec, přičemž tento hák je uložen na horní části dvojíce přídavných nepohyblivých nástrojových držáků.

U výhodného provedení zařízení je nástroj pro zabezpečování vzájemné úhlové polohy dvou sousedních klikových ramen dělený a sestává z vrchní části a z dolní části, přičemž v tomto nástroji je vytvořeno zahloubení s obvodovými vybráními, která jsou rozmístěna po obvodu zahloubení podle vzájemných úhlových poloh sousedních klikových ramen klikového hřídele, a v tomto zahloubení je uspořádána vyrovnávací deska s vybráním pro vyrovnání ložiskových a klikových čepů do požadované polohy.

Podle jiného výhodného provedení je hlavový kus opatřen svislými vodícími plochami, které v průběhu pracovního zdvihu doléhají na vertikální vodicí plochy, uspořádané na spodním podstavci.

Použití zařízení podle vynálezu je pohodlnější, je-li horní část přídavného nepohyblivého nástrojového držáku opatřena hákovým drápem, který spojuje nástrojový držák s hlavovým kusem v průběhu jeho zvedání.

Zařízení podle vynálezu může být upraveno jednak pro vestavění do kovacího lisu, přičemž v tomto případě je hlavový kus upevněn na smykadle lisu aspodní podstavec je podepřen na stole lisu nebo může být opatřen vlastním pohonem.

Při provádění způsobu podle vynálezu nevzniká žádné nebezpečí překročení přípustného štíhlostního poměru v průběhu pěchování, protože kovaný úsek tyče je určen pro tváření do tvaru jen jednoho klikového ramene a nikoli celého zalomení hřídele, jako tomu bylo u dosud známých postupů.

Velikost pěchovací síly, vyvozované zařízením podle vynálezu, je možno přibližně určit z následující rovnice :

^Ph2 ^{= N}p kde Νρ,ι/a yu mají stejné významy jako v předchozí rovnici.

Pěchovací síla je tedy dvakrát tak velká než u známých zařízení. Pro kování je tedy možno použít lisů s odpovídající nižší lisovací silou. Druhý základní přínos zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že může být vestavěno do lisů s poměrně malým pracovním prostorem, což bude ještě v další části popisu podrobněji vysvětleno.

Další výhoda zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že na rozdíl od známých zařízení je možno všechna zalomení vyrábět stejnými nástroji při zachování potřebné vzájemné úhlové polohy sousedních klikových ramen. Vyrovnávací deska nástrojů může sloužit pro kování všech klikových hřídelů stejného typu bez ohledu na počet zalomení na hřídeli. Zařízení podle vynálezu přináší tedy omezení počtu použitých nástrojů a tím přispívá ke snížení výrobních nákladů.

Způsob i zařízení podle vynálezu jsou vhodné pro kování jednodílných klikových hřídelů s mnoha klikovými rameny. Zařízeni je vhodné také pro tváření jednotlivých klikových ramen částečně sestavovaných klikových hřídelů, která jsou opatřena na obou koncích polovinami čepů. Z takových klikových ramen je možno vytvořit klikový hřídel vzájemným svařením polovin čepů.

Příklady provedení zařízení podle vynálezu jsou zobrazeny na výkresech, kde na obr. 1 je znázorněn boční pohled na zařízení podle vynálezu v otevřené poloze bez nástrojových vloCS 273 158 B2 žek, na obr. 2 je znázorněn svislý řez zařízením z obr. 1, na obr. 3 je znázorněn boční pohled na zařízeni s nástrojovými vložkami v okamžiku upnutí kovaného materiálu, který je určen pro vytvoření druhého klikového ramena jednoho klikového zalomení, na obr. 4 je znázorněno zařízení z obr. 3 ve svislém podélném řezu, obr. 5 znázorňuje vé svislém podélném řezu zařízeni s nástrojovými vložkami na konci tváření druhého klikového ramena, na obr. 6 je zařízeni z obr. 1 v čelním pohledu, obr, 7 znázorňuje ve svislém podélném řezu zařízení s nástrojovými vložkami na konci tváření prvního klikového ramena jednoho klikového zalomení obr. 8 znázorňuje řez rovinou A-A z obr. 3, na obr. 9 je boční pohled na tahovou kotvu podélného nosníku podstavce, obr. 10 znázorňuje tahovou kotvu v půdorysném pohledu, na obr. 11 je znázorněn nástroj pro zabezpečeni vzájemné.úhlové polohy dvou sousedních klikových ramen u čtyřikrát zalomeného klikového hřídele v podélném svislém řezu, na obr. 12 je čelní pohled na analogický nástroj jako na obr. 11, určený pro kování šestkrát zalomeného klikového hřídele, na obr. 13 je čelní pohled na analogický nástroj jako na obr. 11, určený pro kování sedmkrát zalomeného klikového hřídele, obr. 14 znázorňuje čelní pohled na analogický nástroj jako na obr. 11, určený pro kování osmkrát zalomeného klikového hřídele, obr. 15 znázorňuje svislý podélný řez rovnací deskou pro nástroj podle obr. 11 až 14, na obr. 16 je rovnací des ka znázorněna v čelním pohledu, na obr. 17 je čelní pohled na nástroj pro zabezpečeni vzájemné úhlové polohy dvou sousedních klikových ramen, opatřený vloženou rovnací deskou a nastavený pro kování druhého ramene jednoho klikového zalomení, kdy je ložiskový čep polohově zajištěn, na obr. 18 je čelní pohled na nástroj z obr. 17, u kterého je rovnací deska nastavena pro kování prvního klikového ramena jednoho klikového zalomení při fixování klikového čepu, obr. 19 znázorňuje čelní pohled na nástroj z obr. 17 a 18, u kterého je rovnací deska nastavena do polohy pro kování prvního klikového ramena prvního klikového zalomení na hřídeli, na kterém je druhé klikové rameno směrováno pod jiným úhlem než v příkladu na obr. 18 a jehož klikový čep je fixován, na obr. 20 je ve svislém podélném řezu znázorněno uspořádání nástrojů při sevření kovaného materiálu pro přetváření prvního klikového ramena klikového hřídele, obr. 21 znázorňuje diagram okamžitých rychlostí pěchování a ohýbání materiálu na počátku pracovního zdvihu, obr. 22 znázorňuje v podélném svislém řezu uspořádání nástrojů na konci tváření prvního klikového ramena klikového hřídele a na obr, 23 je diagram okamžitých rychlostí pěchování a ohýbání materiálu na konci pracovního zdvihu.

V lisu se stolem £ a svisle pohyblivým beranem 2 je vestavěno zařízení podle vynálezu. Jeho hlavový kus 2 J^e připevněn k beranu 2 a na stole 2 lisu jsou podepřeny podélné nosníky £ podstavce. Konstrukce podstavce bude ještě podrobněji popsána v další části. Hlavový kus 3 je opatřen vodorovnými vodícími plochami 3a, na kterých je veden horní nástrojový držák 2· Hlavový kus 2 js dále opatřen svislými vodícími plochami 3b, které doléhají na vertikální vodicí lochy 4a na podélných nosnících £. Na podstavec jsou kloubově připojeny spodní konce čtyř kloubových pák, z nichž dvě jsou vnější kloubové páky 6_, zatímco zbývající dvě jsou vnitřní kloubové páky 2, které se nacházejí blíže ke středu zařízeni. Horní konce kloubových pák £, J_ jsou kloubově připojeny ke spodnímu nástrojovému držáku £ a vytvářejí spolu s ním a s podstavcem paralelogramové vedení. Spodní nástrojový držák £ je opatřen unašečem 8a, který jej spojuje s horním nástrojovým držákem 2· Oba nástrojové držáky 5, £ vytvářejí společně vzájemně spřaženou dvojici. Spodní nástrojový držák £ je navíc spojen prostřednictvím pásů 9. ^s podstavcem. V horním nástrojovém držáku 2 js upevněna ho'rní polovina 10 děleného nástroje pro sevření kovaného materiálu. Spodní polovina 11 tohoto nástroje je upevněna ve spodním nástrojovém držáku £.

Zařízení podle vynálezu je opatřeno kromě těchto nástrojových držáků 5, 8 a v nich upevněných polovin 10, 11 nástrojů nepohyblivým přídavným spodním nástrojovým držákem, který je tvořen spodním dílem 12 uspořádaným mezi podélnými nosníky £ a vytvářejícím současně traverzu, spojující navzájem tyto podélné nosníky £. Ve spodním dílu 12 je vytvořena dutina 12a pro uložení nástroje. Podobně jsou v podélných nosnících £ vytvořeny otvory £d pro za5 - CS 273 158 B2 sunutí nástrojů. Tyto nástroje budou v další části popisu ještě blíže objasněny. Zařízení podle vynálezu je kromě toho opatřeno přídavným horním nástrojovým držákem 13. Tento přídavný horní nástrojový držák 13 společně s přídavným nepohjyblivým spodním nástrojovým držákem, vytvářející přídavnou dvojici nástrojových držáků, která je v průběhu pracovního Zdvihu nepohyblivá. Přídavný horní nástrojový držák 13 sice není s hlavovým kusem £ trvale spojen, může však být na něm zavěšen při otevírání zařízení. Tím se usnadní obsluha zařízení při vládání tyčového polotovaru a při vyjímání výkovku. Po dobu pracovního zdvihu je přídavný horní nástrojový držák 13 zcela nezávislý na hlavovém kusu 3_.

Na spodní podstavec jsou prostřednictvím čepů 14a přikloubeny na háky £4. Přídavný horní nástrojový držák 13 je opatřen na svých bočních plochách výstupky 13a, ve kterých jsou otočně uloženy poloválce 15., na které tlačí háky 14, je-li zařízení uzavřeno.

Přídavný horní nástrojový držák 13 je opatřen táhlem 16, sloužícím pro jeho zavěšení na beran 2 lisu. Hákový dráp 13b spolu s táhlem 16 usnadňují, jak již bylo řečeno, manipulaci s přídavným horním nástrojovým držákem 13 při otevírání zařízení.

Mezi přídavným spodním nástrojovým držákem sestávajícím ze spodního dílu 12, dutin 12a a otvorů 4d, a přídavným horním nástrojovým držákem 13 je uspořádán nástroj pro zabezpečení vzájemné úhlové polohy sousedních klikových ramen.

Tento nástroj sestává ze tří částí. Jeho dolní část 17 je držena ve spodním přídavném nástrojovém držáku a jeho vrchní část 18 je upevněna v přídavném horním nástrojovém držáku 13. V obou těchto částech 17, 18 je vytvořeno zahloubení 19. V dolní části 17 nástroje je na obvodu zahloubení 19 vytvořeno vybrání 19a, jehož střed leží ve svislé rovině souměrnosti zařízení. Jak bude ještě v další části podrobněji objasněno, toto vybrání 19a se využije při kování druhého klikového ramena každého klikového zalomení. Kromě toho se na obvodu zahloubení 19 v obou částech 17, 18 nacházejí další vybrání 19b, 19c, 19d až 19i, jejichž polohy odpovídají požadovaným úhlovým polohám kovaných klikových hřídelů.

Uspořádání zahloubení 19 a rozmístění jednotlivých vybrání 19a až 19i pro výrobu jednoho hřídele se šestí klikovými zalomeními je znázorněno na obr. 12. Na obr. 13 je znázorněno stejné uspořádání pro klikový hřídel se sedmi zalomeními a na obr. 14 pro hřídel s osmi zalomeními.

Třetí částí nástroje pro zabezpečení vzájemné úhlové polohy sousedních klikových ramen na kovaném klikovém hřídeli je vyrovnávací deska 20, která je opatřena na svém obvodu výřezem 20a . Na vyrovnávací desce 20 jsou dvě povrchové plochy 20b, z nichž každá je určena pro vytváření jednoho segmentu komolého kužele. Vyrovnávací deska 20 je uložena otočně v zahloubení 19.

Pro tváření jednotlivých klikových ramen je určen dělený nástroj, jehož horní díl 21 je uspořádán na čelní stěně pohyblivého horního nástrojového držáku £, zatímco jeho dolní díl 22 je upevněn v přídavném spodním nástrojovém držáku. Čelní plocha 21a horního dílu 21 a protilehlá čelní plocha 22a dolního dílu 22 mají tvar segmentů komolého kužele. Kromě toho je v přídavném horním nástrojovém držáku 13 umístěn druhý nástroj 23, který slouží k upnutí materiálu kovaného polotovaru 24 a jako protilehlý nástroj pro horní pracovní plochu 22b dolního dílu 22.

Protože zařízení podle vynálezu je určeno pro kování klikových hřídelů s velkým zdvihem a protože prostor, který je k dispozici v lisu, je omezený, má podstavec zařízení následující konstrukci : sestává ze dvou podélných nosníků £, mezi nimiž je umístěna jednak traverza 25 a jednak spodní díl 12 přídavného nástrojového držáku. Jak traverza 25, tak také spodní díl 12 druhého nástrojového držáku jsou opatřeny bočními výstupky 25a, které jsou označeny na obr. 6 a na obr. 1 jim odpovídá vztahová značka 12a. Tyto boční v ýstupky 25a zasahují do odpovídajících vybrání v podélných nosnících 4. Celek je potom sepnut příčnými šrouby 26.

CS 273 158 B2

Každý z podélných nosníků 4 má profil U. Jejich horní ramena jsou vzájemně spojena tahovými kotvami 27, které mají tvar dvojitého písmene T, jejichž střední část 27a je rovnoběžná s podélnými nosníky 4. a zabírá do vybrání, probíhajících v podélném směru v horních ramenech podélných nosníků 2· Příčné koncové části 27b tahových kotev 27 se opírají o přední čelní plochu 4b a zadní celní plochu 4c podélných nosníků _4.

Použitím podélných nosníků £ profilu U, zesílených tahovými kotvami 27 a opatřených otvory 4d pro upevnění nástrojů a také uspořádáním spodního dílu 12 nástrojového držáku v pro storu mezi podélnými nosníky 4, jakož i zachycením háků 14 za čepy 14a , jejichž osy jsou kol mé na podélné osy podélných nosníků 4;, se dosahuje menší šířky 2 zařízení /obr. 4, což má s ohledem na omezenou vzájemnou vzdálenost sloupů lisu podstatný význam.

Činnost zařízení podle vynálezu je následující : lisovací beran se nejprve zvedá až do své horní polohy. Na hákový ozub 3c hlavového kusu 2 j^e zavěšen dráp 13b přídavného horního nástrojového držáku 13, přičemž tento držák 13 je spojen prostřednictvím táhla 16 také s beranem 2 lisu. Spodní nástrojový držák J3 se posouvá spolu s horním nástrojovým držákem 5 doleva až k dorazu pomocí neznázorněných hydraulických válců. V této poloze jsou kloubové páky £, 2 vykloněny doprava od svislice, tedy ve směru k přídavnému spodnímu nástrojovému držáku. Háky 14 jsou vykloněny směrem doprava.

Většina kovacích lisů je opatřena výsuvným lisovacím stolem. Přitom může spodní část zařízení být vysunuta mimo pracovní prostor lisu. Tím se podstatně usnadní vkládání tyčového polotovaru do zařízení a také odebírání hotového výkovku znástrojů po dokončení pracovního zdvihu.

Při kování prvního klikového ramena na prvním klikovém zalomení /obr. 20 a 22/ se na dolní část 17 nástroje pro zabezpečování vzájemné úhlové polohy sousedních klikových ramen uloží spodní část 20c dělené vyrovnávací desky 20, která tvoří svěrku pro pravý koncový úsek kovaného materiálu. Na vrchní část 18 nástroje pro zabezpečení vzájemné úhlové polohy klikových ramen se přiloží horní část 20dtéto dělené vyrovnávací desky 20.

Na spodní polovinu 11 děleného upínacího nástroje pro materiál a také na dolní nástrojový díl 22 kovacího nástroje a na spodní část 20c vyrovnávací desky 20 se uloží předehřátý tyčový polotovar 24 a lisovací stůl se zasune spolu se spodními díly zařízení do lisu. Lis se potom uvede do chodu. Jakmile se druhý nástroj 23 a horní část 20d vyrovnávací desky 20. dotknou tyčového polotovaru 24, lis se zastaví a háky 14 se pootočí doleva. Háky 14 na závěr svého natočení dosednou na poloválce 15, které jsou uloženy otočně ve výstupcích 13a přídavného horního nástrojového držáku 13. Tím ^se tento nástrojový držák 13 přitlačuje na přídavný spodní nástrojový držák, tj. ke spodnímu dílu 12., dutině 12a a otvorům 4d. Lis se opět uvede do chodu, přičemž tyčový polotovar 24 přichází do styku s horní polovinou 10 nástroje a s horním nástrojovým dílem 21, takže je jeho levá polovina sevřena. Tím je zařízení uzavřeno a tyčový polotovar 24 je upnut jak na levé straně,, tak také na pravé straně. Spodní nástrojový držák 2 J^e spojen prostřednictvím svého unášeče 8a s horním nástrojovým držákem 2·

Přídavný horní nástrojový držák 13 je tím automaticky uvolněn od hlavového kusu 2 ^a táhlo 16 se může odstranit. Při dalším pohybu beranu 2 lisu směrem dolů se vyklánějí kloubové páky 6., 2 směrem doprava, přičemž se spodní nástrojový držák 2 společně se spřaženým horním nástrojovým držákem 2. uloženým na vodorovných vodicích plochách, posune doprava. V první fázi tohoto posuvu se úsek tyčového polotovaru 24, nacházející se mezi čelními plochami tvářecích nástrojů, tj. 12, 22, 22, 23, pěchuje a současně ohýbá. Průběh této operace je naznačen na obr. 21. Na tomto obrázku označuje _R délku kloubové páky 6., 7_, měřenou mezi osami spodního a horního kloubu, £ - celkovou dráhu ohnutí a přesazení, S - celkovou pěchovací dráhu, ¢/ - úhel sklonu kloubových pák 6, 7 na počátku pracovního zdvihu, Δ S, - okamžii ~ ~ _J1

CS 273 158 B2 tou počáteční rychlost pěchování a - okamžitou počáteční rychlost ohýbání a přesazování.

Z obr. 21 vyplývá, že okamžitá vodorovná rychlost pěchování Λ Sp prováděného nástroji uchycenými v nástrojových držácích, je větší než okamžitá svislá rychlost pěchování, popřípadě přesazování. Svislé složky pohybu jsou příčinou ohýbání, popřípadě příčného posouvání kovaného materiálu, V dalších fázích pracovního zdvihu lisu se snižuje rychlost pěchování a současně se zvyšuje rychlost ohýbání a příčného posouvání. Tento stav je zobrazen na obr. 25 kde £, .S mají stejný význam a Δ S₂ označuje okamžitou koncovou rychlost pěchování a r₂ okamžitou koncovou rychlost ohýbání a příčného posouvání. Čelní plocha 21a a protilehlá čelní plocha 22a nástrojových dílů 21, 22 se blíží vzájemně k sobě. Mezí těmito čelními plochami 21a, 22a, které jsou pracovními plochami, se v koncové fázi pracovního zdvihu vytváří klikové rameno.

V průběhu celého pracovního zdvihu lisu kloužou svislé vodicí plochy 3b hlavového kusu 2 po vertikálních vodících plochách 4a podstavce a přebírají třecí síly, vznikající při posuvu horního nástrojového držáku 5. ^na vodorovných vodicích plochách 5a. Po dokončení pracovního zdvihu se háky 14 odklopí doprava pomocí neznázorněných hydraulických válců a lisovací beran 2 ^se odtáhne tak daleko, až do sebe zapadnou hákové ozuby 3c a hákové drápy 13b. V této poloze se lis zastaví, táhlo 16 se upne mezi přídavný horní nástrojový držák 15 a beran £, načež se beran 2 odtáhne až k dorazu, výkovek se vyjme ze zařízení a nástrojové držáky 5, 2 se přemístí pomocí neznázorněných hydraulických válců doleva do výchozích poloh.

Při kování druhého klikového ramena prvního klikového zalomení se předehřátý výkovek, přetvářený prvním pracovním zdvihem, uloží podobně jako v předchozí operaci do zařízení pouze s tím rozdílem, že se klikový čep na začátku prvního klikového ramene uloží do spodního vybrání 19a. Do zahloubení 19 se nyní vloží vyrovnávací deska 20 tak, že klikový čep zapadá do jejího výřezu 20a. Další kovací postup je analogický jako při kování prvního klikového ramena. Výsledkem je hřídel s prvním klikovým zalomením.

Po otevření zařízení, vyjmutí výkovku a vrácení nástrojů do výchozích poloh je možno přistoupit ke kování prvního klikového ramena druhého klikového zalomení. To probíhá podobně jako kování druhého ramena, jen s tím rozdílem, že v předchozích operacích vykované klikové čepy se uloží do těch vybrání 19b až 191, která odpovídají požadovanému úhlu mezi prvním a druhým klikovým zalomením. Po vykování prvního klikového ramena druhého klikového zalomení se kove druhé klikové rameno tohoto klikového zalomení analogicky jako druhé klikové rameno prvního zalomení.

Při kování následujících klikových ramen je výhodné vhodně podepřít již dohotovené vykované části klikového hřídele. K tomu slouží vložky 28, 29, 30, které zamezují nežádoucímu přetvoření dohotovených částí klikového hřídele.

Způsobem a zařízením podle vynálezu je výhodné kovat především takové klikové hřídele, které mají stejné rozměry ložiskových čepů a klikových čepů, protože tyto za sebou následující čepy mohou být kovány pomocí stejných nástrojů. Tento požadavek se týká jen vlastního výkovku. Dokončený klikový hřídel může mít po třískovém obrobení jiné dimenze klikových čepů a ložiskových čepů. Způsobem a zařízením je možno kovat také takové klikové hřídele, jejichž ložiskové čepy a klikové čepy mají rozdílné rozměry. K tomu je však třeba většího sortimentu nástrojů.

Podstatná výhoda zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že obsahuje dvě konstrukční skupiny rozdílné velikosti, přičemž rozměry menší z nich jsou omezeny velikostí pracovního prostoru lisu. První konstrukční skupina je na výkresech uspořádána na levé straně zařízení a nachází se mezi lisovacím beranem 2 a podélnými nosníky £ a traverzou 25 podstavce.

Tato konstrukční skupina je menší, má podle obr. 7 výšku ty a obsahuje části zařízení, které jsou v průběhu pracovního zdvihu pohyblivé, tedy hlavový kus £ a jen jednu dvojici vzájemně

CS 273 158 B2 spojených nástrojových držákl £, J3, z nichž jeden je veden na vodorovných vodících plochách 3a hlavového kusu £, zatímco druhý je kloubovými pákami í, J_ přiklouben k podstavci,

V polovinách £0, 11 nástrojů upevněných v držácích £, £ je upnuta levá část tyčového polotovaru 24. Druhá konstrukční skupina zařízení je vyšší a má výšku £ /obr. 7/. Tato kons trukční skupina se nachází mimo prostor omezený svislicemi proloženými obrysem hlavového ku su £ a zbývajícími pravými částmi podstavce. Obsahuje Části zařízení, které jsou v průběhu pracovního zdvihu nepohyblivé, tj. přídavné nástrojové držáky s částmi 12, 12a, 4d, 13 s tvářecími nástroji označenými vztahovými značkami 22, 23, 17, £8, 20, které jsou v nich upevněny, a které slouží pro tváření klikových ramen a pro zabezpečování úhlové polohy sousedních klikových ramen, V druhé konstrukční skupině se nacházejí takové dohotovené vykované části klikového hřídele. Tato druhá konstrukční skupina se nenachází v pracovním prostoru lisu a její výška tedy není omezena výškou pracovního prostoru. Tváření klikového hřídele může tedy probíhat mimo prostor, nacházející se mezi hlavovým kusem £ a podstavcem. Tím je umožněno na těchto lisech, jejichž pracovní prostor je poměrně nízký, i kování kliko vých hřídelů.

Vynález je využitelný pro kování jednodílných klikových hřídelů s mnoha klikovými rameny, zejména s dlouhým zdvihem, a stejnými rozměry ložiskových čepů a klikových čepů.

Claims (8)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob klikových hřídelů na lisech při němž se v průběhu jednoho pracovního zdvihu lisu kovaný zahřátý úsek tyčového materiálu upne ve dvou místech v určité vzdálenosti od sebe načež se část tyčového materiálu mezi upnutými místy pěchuje v osovém směru tyče a současně kolmo k této ose ohýbá a příčně posouvá, přičemž na počátku pracovního zdvihu lisu je rychlost pěchování vyšší než rychlost ohýbání, zatímco na konci pracovního zdvihu je rychlost příčného posouvání materiálu, vyznačující se tím, že v průběhu jednoho pracovní ho zdvihu lisu se vykove pouze jedno klikové rameno tak, že kovaný úsek tyčového materiá lu se upne jednak v místě, ze kterého se vytváří ložiskový čep klikového hřídele, a současně ve druhém místě v dané vzdálenosti od prvního upínacího místa, ze kterého se potom vytváří sousední klikový čep, načež se vytvoří klikové rameno a další kliková ramena se kovou jednotlivě v požadovaných úhlových polohách v následujících pracovních zdvizích lisu,
2. 2. Zařízení k provádění způsobu kování klikových hřídelů na lisech podle bodu 1, které obsahuje podstavec uložený na stole lisu a vratně pohyblivý hlavový kus umístěný nad pod stávcem a připevněný k beranu lisu, přičemž v prostoru mezi hlavovým kusem a podstavcem jsou uspořádány dva vzájemně spojené pohyblivé nástrojové držáky, které jsou na hlavovém kusu vedeny svisle nebo šikmo ke směru svého pohybu, a které jsou spojeny se spodním pod stávcem paralelogramovým vedením sestávajícím z kloubových pák, přičemž v nástrojových držácích jsou upevněny nástroje pro vytváření klikových ramen, ložiskových čepů a klikových čepů, vyznačující se tím, že na podstavci je upevněna jedna dvojice pohyblivých nástrojových držáku (5, 8) a dvojice nepohyblivých přídavných nástrojových držáků (12, 12a, 4d; 13) vybavená uzavíracím svěrným ústrojím (14, 14a; 13a, 15), ve které je uspořádán nástroj (17, 18) na zajištění vzájemných úhlových poloh sousedních klikových ramen hřídele.
3. 3. Zařízeni podle bodu 2 vyznačující se tím, že dvojice nepohyblivých přídavných nástrojových držáků (12, 12a, 4d; 13) je umístěna vně prostoru, vymezeného svislicemi mezi hlavovým kusem (3) a podstavcem.

   CS 273 158 B2
4. 4. Zařízení podle bodu 2 vyznačující se tím, že podstavec sestává ze dvou podélných nosníků (4) profilu U, jejichž horní ramena jsou vzájemně spojena tahovou kotvou (27) a oba podélné nosníky (4) jsou vzájemně spojeny prostřednictvím traverz (25), z nichž jedna je přikloubena ke kloubovým pákám (6, 7), které vytvářejí s podstavcem a s pohyblivými nástrojovými držáky (5, 8) paralelogram, a druhá tvoří spodní díl (12) dvojice nepohyblivých nástrojových držáků (12, 12a, 4d; 13).
5. 5. Zařízení podle bodu 2 vyznačující se tím, že uzavírací svěrné ústrojí nepohyblivé dvojice přídavných nástrojových držáků (12, 12a, 4d; 13) sestává z nejméně jednoho háku (14), který je kloubově připojen k podstavci a v uzavřené poloze je opřen o poloválec (15), který je uložen otočně v přídavném horním nástrojovém držáku (13).
6. 6. Zařízení podle bodu 2 vyznačující se tím, že nástroj na zajištění vzájemných úhlových poloh sousedních klikových ramen je dělený a sestává z vrchní části (18) a z dolní části (17), v vnichž je vytvořeno zahloubení (19) s obvodovými vybráními (19a až 19i), která jsou rozmístěna podle požadovaných úhlových poloh sousedních klikových ramen hřídele a v tomto zahloubení (19) je uspořádána vyrovnávací deska (20) ložiskového nebo klikového čepu se středovým výřezem (20a).
7. 7. Zařízení podle bodu 2 vyznačující se tím, že hlavový kus (3) je opatřen svislými vodícími plochami (3b), které v průběhu pracovního zdvihu dosedají na vertikální vodící plochy (4a) na podstavci.
8. 8. Zařízení podle bodu 2 vyznačující se tím, že přídavný horní nástrojový držák (13) je opatřen hákovým drápem (13b) pro spojení s hlavovým kusem (3) během jeho zvedání.

   6 výkresů