CZ25199U1 - Zařízení pro lisování velkých výkovků - Google Patents

Description

Zařízení pro lisování velkých výkovků

Oblast techniky

Technické řešení se týká zařízení pro lisování velkých výkovků, zejména středních kusů pro skládané zalomené hřídele pro velké lodní motory.

Dosavadní stav techniky

Dané zařízení je dosud řešeno různými způsoby.

Používá se speciální zařízení TR, Theodor Rut, dle patentu CS 256 356, které sestává ze tří pracovních nástrojů, a to z horního nástroje a dvou čelistí. Homí nástroj se pohybuje svisle, čelisti přitom současně vykonávají pohyb po oblouku kružnice směrem k ose zařízení. Současným pohybem horního nástroje směrem dolů a čelistí proti sobě se vytvoří střední kus zalomeného hřídele.

Nevýhodou uvedeného zařízení je jeho složitost a zdlouhavá instalace na lisu před vlastním kováním. Rovněž jeho použití je vhodné pouze pro případy kování velkých sérií výkovků středních kusů stejného rozměru a tvaru.

Používáno je i další zařízení dle patentu JP 6 000 575 firmy Kobe Steel LTD, jehož charakteristickým rysem je, že do lisovacího zařízení, které sestává z kovací zápustky s formovacími kónickými plochami ramen a z kovadlinky na kónickém dně pro vytvoření čepu, se do předkovku zalisuje trojúhelníkový jehlanovitý lisovník, který je vedený po obou stranách.

Případně se polotovar může do zápustky napěchovat a až pak zatlačit lisovník.

Poté, co se zaková do formovacích hran kovadlinka pro tvarování čepu, vyjme se z lisovacího zařízení předkovek a ramena se rozkovávají.

Nevýhodou uvedeného zařízení je zdlouhavá výroba výkovku a nutnost více operací v kombinaci s volním kováním.

Nevýhodou je také to, že při výrobě podélného tvarového předkovku je nutno pracovat s velkými přídavky na obrábění, což se ve svém důsledku projeví nízkým využitím materiálu a výroba je zdlouhavá.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky známého stavu techniky byly podle tohoto technického řešení odstraněny tím, že bylo vyvinuto zařízení pro lisování velkých výkovků, obsahující homí kovadlo, opatřené horním nástrojem, a spodní nástroj pro uložení obrobku.

Homí kovadlo je opatřeno vyrážečem.

Homí kovadlo je opatřeno horním nástrojem, obsahujícím desku nože, na které je uložen nůž.

Deska nože je uchycena na horním kovadle pomocí závěsného oka a závěsných čepů, umístěných jednak na horním kovadle a jednak na desce nože.

Nůž je na každé své užší straně opatřen drážkou.

V drážkách jsou pohyblivě uloženy vodicí čepy, na kterých je na noži pohyblivě umístěno vedení.

Spodní nástroj je pomocí kostek uložen na podložce.

Spodní nástroj obsahuje vnější objímku, dva vnitřní širší díly proti sobě a dva vnitřní užší díly proti sobě.

Každý vnitřní užší díl je uvnitř opatřen opěrnou deskou.

CZ 25199 Ul

Vyrážeč je s výhodou tvořen dvěma nebo více válečkovými prvky.

Vedení s výhodou tvoří dvě užší desky a dvě širší desky, které jsou pevně spojené a osově symetrické pro dotvarování vrchní části výkovku.

Podložka má s výhodou tvar osazené kruhové desky, kde osazení má menší průměr, než je vnitřní průměr vnější objímky, a po obvodu má nejméně tři náběhové desky pro vycentrování vnější objímky do svislé osy.

Vnitřní širší díly a vnitřní užší díly spodního nástroje jsou s výhodou rozděleny na dva a dva díly osově symetrické, uložené ve vnější objímce.

Vnější plochy vnitřních širších dílů a vnitřních užších dílů spodního nástroje a vnitřní plocha vnější objímky mají s výhodou kuželovitý tvar, přičemž plochy svírají úhel γ vzhledem ke svislé ose.

Vnitřní plochy vnitřních širších dílů a vnitřních užších dílů spodního nástroje jsou s výhodou rovnoběžné se svislou osou.

Vnitřní širší díly a vnitřní užší díly spodního nástroje mají s výhodou ve spodní části zešikmenou plochu, přičemž dva proti sobě jsou pod ostrým úhlem a a další dva proti sobě pod ostrým úhlem β·

Nůž je s výhodou opatřen spodní plochou, zaoblenou poloměrem R_b

Vedení je s výhodou opatřeno spodní plochou, zaoblenou poloměrem R.

Kostky jsou s výhodou uspořádány v počtu nejméně tří nebo více.

Zařízení pro lisování velkých výkovků tedy obsahuje homí kovadlo, opatřené závěsným čepem a vyrážečem.

Na horním kovadle je pomocí závěsného oka uchycen homí nástroj, sestávající z desky, opatřené závěsnými čepy. Na desce je uložen nůž.

Na noži je pohyblivě umístěno vedení pomocí vodícího čepu, který je pohyblivý v drážce v noži.

Zařízení dále obsahuje podložku s náběhovými deskami, na které je pomocí kostek, v počtu nejméně tří, umístěn spodní nástroj.

Spodní nástroj obsahuje vnější objímku, dva vnitřní širší díly proti sobě a dva vnitřní užší díly proti sobě.

Každý vnitřní užší díl je uvnitř opatřen opěrnou deskou.

Výhodou tohoto technického řešení je to, že umožňuje vyrábět výkovky středních kusů, které kopírují obrysy tvaru hotově opracovaného středního kusu s rovnoměrnými přídavky a ramena jsou v podélném směru s rovnoběžnými plochami, bez úkosů.

Dále je výhodou to, že dva protější vnitřní díly matrice, vedle kterých klouže užší stěna nože, jsou s výhodou složeny ze dvou dílů a vnitřní aktivní část je vyměnitelná.

Dále je výhoda to, že nůž a vedení jsou spojeny pomocí čepů, které se v průběhu deformace pohybují v drážkách na bočních stěnách nože, a při manipulaci s nožem zůstává vedení pořád na noži.

Další výhodou při použití tohoto tvářecího nářadí je, že umožňuje výrobu středních kusů v zápustce na běžných hydraulických lisech určených pro volné kování.

Výhodou je taky to, že není nutno, aby tvářecí agregát byl opatřen hydraulickým nebo elektrickým nebo složitým mechanickým vyhazovačem.

Další výhodou použití tohoto technického řešení je, že střední kusy mají nepřerušovaný průběh vláken a to v čepu rovnoběžně s osou čepu a na ramenech rovnoběžně se svislou osou ramen s plynulým přechodem mezi čepem a zdvihy.

CZ 25199 Ul

Oproti klasické metodě výroby tohoto typu středních kusů není nutno použít časově zdlouhavou a energeticky náročnou výrobu vstupního polotovaru i samotného výlisku středního kus.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení bude dále podrobněji vysvětlen na příkladech jeho výhodných provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým výkresům, kde obr. la a obr. lb znázorňují příslušně nárysný a půdorysný pohled v částečném řezu na zařízení před zahájením lisování, obr. 2a a obr. 2b znázorňují příslušně nárysný a půdorysný pohled v částečném řezu na zařízení po ukončení lisování a obr. 3a a obr. 3b znázorňují příslušně nárysný a půdorysný pohled v částečném řezu na zařízení po uvolnění před vytažením obrobku středního kusu ze zápustky.

Příklady provedení technického řešení

Příkladné provedení předmětného zařízení pro lisování velkých výkovků, zejména středních kusů pro skládané zalomené hřídele pro velké lodní motory, podle tohoto technického řešení, je znázorněno na přiložených obrázcích výkresů.

Jak je znázorněno zejména na obr. la a obr. lb, tak předmětné zařízení obsahuje homí kovadlo 5 s vyrážečem I, homí nástroj 2, spodní nástroj 3 a podložku 4.

V horním kovadle 5, uchyceném o beran lisu, je zabudován vyrážeč 1, který slouží k takzvanému stripování.

Vyrážeč 1 umožňuje po lisování pomocí přídavných dorazů 18 a podložky 4 uvolnění vnitřních Širších dílů 6 a vnitřních užších dílů 7 spodního nástroje 3.

U příkladného provedení vyrážeč 1 tvoří dva nebo více válečků, zabudovaných do horního kovadla 5, přičemž vyrážeč i pracuje za pomoci přídavných dorazů 18 a podložky 4 při odstranění kostek 17 a pohybu horního kovadla 5 do spodní polohy.

Homí nástroj 2 je přichycen k hornímu ko vádiu 5 pomocí závěsných ok 8 a závěsných čepů 9. Homí nástroj 2 tvoří deska 10 nože H, nůž J_1 a vedení 12.

Deska 10 nože 1_1 je pevně spojena s nožem H na jeho konci.

Nůž 11 má na bočních užších stěnách drážku 13, která umožňuje pohyblivé spojení nože H a vedení 12 pomocí vodicích čepů 14.

Nůž li je s výhodou opatřen spodní plochou, zaoblenou poloměrem Rj.

Vedení 12 slouží k navedení nože 1_1 do spodního nástroje 3 a k udržení svislé polohy nože li při lisování.

Vedení 12 je s výhodou opatřeno spodní plochou, zaoblenou poloměrem R.

Vedení 12 tvoří dvě užší desky a dvě širší desky, které jsou pevně spojené a osově symetrické. Vedení 12 umožňuje dotvarovat vrchní část výkovku 19.

Spodní nástroj 3 neboli matrice obsahuje vnější objímku 15, dva vnitřní širší díly 6, dva vnitřní užší díly 7 a dvě opěrné desky 16.

Vnitřní Širší díly 6 a vnitřní užší díly 7 spodního nástroje 3 jsou s výhodou rozděleny na dva a dva díly osově symetrické, uložené ve vnější objímce 15.

CZ 25199 Ul

Vnější plochy vnitřních širších dílů 6 a vnitřních užších dílů 7 spodního nástroje 3 a vnitřní plocha vnější objímky 15 mají s výhodou kuželovitý tvar, přičemž plochy svírají ostrý úhel χ vzhledem ke svislé ose.

Vnitřní plochy vnitřních širších dílů 6 a vnitřních užších dílů 7 spodního nástroje 3 jsou rovnoběžné se svislou osou a jsou s výhodou bez úkosů.

Vnitřní širší díly 6 a vnitřní užší díly 7 spodního nástroje 3 mají s výhodou ve spodní části zešikmenou plochu 21, přičemž dva proti sobě jsou pod ostrým úhlem a a další dva proti sobě pod ostrým úhlem Jj.

Vnitřní užší díly 7 spodního nástroje 3 jsou uvnitř opatřeny opěmou deskou 16.

Opěmá deska 16 slouží na ochranu vnitřního užšího dílu 7 před opotřebením nožem 11, který při lisování po ní klouže a opotřebovává ji. Stačí pak vyměnit jenom opěmou desku 16 a ne celý vnitřní užší díl 7 a tak je to rychlé a levnější.

Horní nástroj 2 tedy tvoří deska 10 nože J, uchycená k hornímu kovádiu 5. Deska 10 nože J je pevně spojena s nožem H a nůž J je pohyblivě spojen pomocí vodicích čepů 14 s vedením 12.

Spodní nástroj 3 tvoří vnější objímka 15, ve které jsou uloženy dva vnitřní širší díly 6 spodního nástroje 3 proti sobě a dva vnitřní užší díly 7 spodního nástroje 3 proti sobě.

Vnitřní užší díly 7 spodního nástroje 3 jsou uvnitř opatřeny opěmou deskou 16.

Vnější objímka 15 je uložena na podložce 4 na kostkách 17.

Podložka 4 má tvar osazené kruhové desky, kde osazení má menší průměr, než je vnitřní průměr vnější objímky 15, a po obvodu má nejméně tři náběhové desky 22 pro vycentrování vnější objímky 15 do svislé osy.

Funkce zařízení je zřejmá z vyobrazení podle obr. 2a a obr. 2b, kde je znázorněn rozdíl od obr. la a obr, lb při ukončení lisování.

Horní nástroj 2 je pověšen na horním ko vadle 5 v ose se spodním nástrojem 3.

Pohybem horního ko vadla 5 je umožněno usadit vedení 12 na vnitřní užší díl 7 a následně spodní plochu desky 10 nože Π. na vedení 12, což umožňuje vyrobit z předkovku 20 výkovek 19 středního kusu.

Obr. 3a a obr. 3b znázorňují způsob činnosti vyrážeče i před a po uvolnění vnitřních širších dílů 6 a vnitřních užších dílů 7 spodního nástroje 3.

Doraz j_8, uložený na vnější objímce 15, umožňuje pomocí vyrážeče i po odstranění kostek 17 uvolnit vnitřní širší díly 6 a vnitřní užší díly 7 spodního nástroje 3 pomocí pohybu horního ko vadla 5 do spodní polohy.

Vnější objímka 15 je uložena na podložce 4 a je podložena kostkami 17, přičemž je vycentrována do osy lisu.

Vytažení výkovku j_9 středního kusu ze spodního nástroje 3 umožňují dorazy 18, které se při uvolňování vnitřních širších dílů 6 a vnitřních užších dílů 7 spodního nástroje 3 uloží na vnější objímku 15 pod válečky vyrážeče 1, umístěného v horním kovadle 5 lisu, a odeberou se kostky 17, kteréjsou nejméně tři nebo více.

Pohybem horního kovadla 5 do spodní polohy se vnitřní širší díly 6 a vnitřní užší díly 7 spodního nástroje 3 uvolní.

Předmětné zařízení a příslušné nástroje slouží zejména pro výrobu výkovků 19 středních kusů zalomených hřídelů.

CZ 25199 Ul

Průmyslová využitelnost

Zařízení podle tohoto technického řešení lze využít zejména na výrobu středních kusů pro poloskládané zalomené hřídele.

Claims (11)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zařízení pro lisování velkých výkovků, obsahující horní kovadlo (5) opatřené horním nástrojem (2), a spodní nástroj (3) pro uložení obrobku, vyznačující se tím, že horní kovadlo (5) je opatřeno vyrážečem (1), horní kovadlo (5) je opatřeno horním nástrojem (2) obsahujícím desku (10) nože (11), na které je uložen nůž (11), deska (10) nože (11) je uchycena na horním kovadle (5) pomocí závěsného oka (8) a závěsných čepů (9), umístěných jednak na horním kovadle (5) a jednak na desce (10) nože (11), nůž (11) je na každé své užší straně opatřen drážkou (13), v drážkách (13) jsou pohyblivě uloženy vodicí čepy (14), na kterých je na noži (11) pohyblivě umístěno vedení (12), spodní nástroj (3) je pomocí kostek (17) uložen na podložce (4), spodní nástroj (3) obsahuje vnější objímku (15), dva vnitřní širší díly (6) proti sobě a dva vnitřní užší díly (7) proti sobě, každý vnitřní užší díl (7) je uvnitř opatřen opěrnou deskou (16).
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že vyrážeč (1) je tvořen dvěma nebo více válečkovými prvky.
3. 3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že vedení (12) tvoří dvě užší desky a dvě širší desky, které jsou pevně spojené a osově symetrické pro dotvarování vrchní části výkovku (19).
4. 4. Zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že podložka (4) má tvar osazené kruhové desky, kde osazení má menší průměr, než je vnitřní průměr vnější objímky (15), a po obvodu má nejméně tři náběhové desky (22) pro vycentrování vnější objímky (15) do svislé osy.
5. 5. Zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že vnitřní širší díly (6) a vnitřní užší díly (7) spodního nástroje (3) jsou rozděleny na dva a dva díly osově symetrické, uložené ve vnější objímce (15).
6. 6. Zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že vnější plochy vnitřních širších dílů (6) a vnitřních užších dílů (7) spodního nástroje (3) a vnitřní plocha vnější objímky (15) mají kuželovitý tvar, přičemž plochy svírají úhel (γ) vzhledem ke svislé ose.
7. 7. Zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že vnitřní plochy vnitřních širších dílů (6) a vnitřních užších dílů (7) spodního nástroje (3) jsou rovnoběžné se svislou osou.

   CZ 25199 Ul
8. 8. Zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že vnitřní širší díly (6) a vnitřní užší díly (7) spodního nástroje (3) mají ve spodní části zešikmenou plochu (21), přičemž dva proti sobě jsou pod ostrým úhlem (a) a další dva proti sobě pod ostrým úhlem (β).
9. 9. Zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že nůž (11) je opatřen spodní plochou, zaoblenou poloměrem (Ri).
10. 10. Zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že vedení (12) je opatřeno spodní plochou, zaoblenou poloměrem (R).
11. 11. Zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že kostky (17) jsou uspořádány v počtu nejméně tří nebo více.