RU2071856C1

RU2071856C1 - Machine for spherical motion stamping

Info

Publication number: RU2071856C1
Application number: RU94035050A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Горожанкин; В.В. Новиков
Original assignee: Воронежское акционерное общество по выпуску механических тяжелых прессов
Priority date: 1994-09-20
Filing date: 1994-09-20
Publication date: 1997-01-20
Also published as: RU94035050A

Abstract

FIELD: metals mechanical shaping. SUBSTANCE: machine for spherical motion stamping has built in tools holders lower tool 25 ad upper tool 24, between which during swinging motion of upper tool 24 by carrier 6 blank form is changing. Upper end of carrier 6 has ball support 8 with dowels, that are located together with lower semisphere of support 8 in flange bush 16. Upper semisphere of support is mounted in the bush by additional bush 11. Flange bush 10 stepped holes have guiding rods with plate springs and cylindrical heads, that are engaged with stop ball bearing 10 mounted in body of flywheel 3. Flange bush 10 is located eccentrically in the flywheel body in roller bearing 13, inner race of which is fixed on flange bush 10 with capability of their joined motion in axial direction in respect to its outer race, that is fixed in body of flywheel 3. Machine, as a version, is used with mechanism of spinning, in which carrier 6 inclination angle is changed due to eccentric positioning of flange bush 10 with movable ball-type support 8 and roller bearing 13 in eccentric bush, that is component of flywheel body and mounted in it main part using bearing means. Gear wheel is mounted in eccentric bush upper part and is engaged with gear shaft of individual drive. EFFECT: improved design. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к кузнечно-прессовому машиностроению, а именно к машинам для сферодвижной штамповки. The invention relates to forge and press engineering, and in particular to machines for sphere-forging.

Известна машина для сферодвижной штамповки, которая содержит станину с установленной на ней подвижной траверсой с приводом перемещения, сферодвижный прессователь с водилом и размещенным на нем сферическим шарнирным подшипником и привод движения сферодвижного прессователя. Привод движения прессователя выполнен в виде двух карданных шарниров с заключенными в них гидроцилиндрами [1]
Основным недостатком данной машины является то, что зазор в сферическом подшипнике устанавливается фиксированным при сборке машины и не имеет возможности саморегулироваться во время работы в зависимости от технологической нагрузки и температурного расширения. Кроме того, технологически трудно выполнить крепление водила ввиду наличия четырех сферических поверхностей, требующих тщательной подготовки.A known machine for spherically movable punching, which contains a frame with a movable traverse mounted on it with a displacement drive, a spherical press with a carrier and a spherical spherical roller bearing mounted thereon, and a drive for moving a spherical press. Presser movement drive is made in the form of two cardan joints with hydraulic cylinders enclosed in them [1]
The main disadvantage of this machine is that the gap in the spherical bearing is fixed during assembly of the machine and does not have the ability to self-adjust during operation depending on the process load and thermal expansion. In addition, it is technologically difficult to mount the carrier due to the presence of four spherical surfaces that require careful preparation.

Известна также машина для сферодвижной штамповки, которая содержит корпус с установленным в нем гидростатическим подшипником, прессователь, взаимодействующий с гидростатическим подшипником, вал привода колебательного движения прессователя, один конец которого связан с прессователем, а на другом закреплен маховик клиноременной передачи, механизм поджатия сферической опорной поверхности прессователя к опорной поверхности гидростатического подшипника, выполненный в виде установленного в корпусе конического роликоподшипника, закрепленного на наружном кольце этого подшипника диска и расположенных равномерно по окружности относительно оси вала упругих элементов, взаимодействующих с диском [2]
Недостатком указанной известной машины является то, что для поджатия сферической опорной поверхности прессователя к опорной поверхности гидростатического подшипника необходимы упругие элементы большого усилия, способные удерживать вес маховика клиноременной передачи, вала привода и прессователя, поскольку упругие элементы верхним торцем через обоймы воздействуют на маховик, а нижним торцем через диск, роликоподшипник и промежуточный элемент воздействуют на корпус.Also known is a machine for spherically movable stamping, which comprises a housing with a hydrostatic bearing installed in it, a presser interacting with a hydrostatic bearing, a drive shaft for the oscillatory movement of the presser, one end of which is connected to the presser, and a V-belt drive flywheel is fixed on the other, and a spherical bearing surface preload mechanism presser to the supporting surface of the hydrostatic bearing, made in the form of a tapered roller bearing installed in the housing, secured flaxen on the outer ring of this disk bearing and located uniformly around the circumference relative to the axis of the shaft of the elastic elements interacting with the disk [2]
The disadvantage of this known machine is that to compress the spherical bearing surface of the presser to the supporting surface of the hydrostatic bearing, high-strength elastic elements are required that can support the weight of the V-belt drive flywheel, drive shaft and presser, since the elastic elements act on the flywheel by the upper end through the cages, and the lower end the end face through the disk, the roller bearing and the intermediate element act on the housing.

Кроме того, имеющийся в данной известной машине механизм поджатия может быть использован только в конструкциях регулировки угла наклона прессователя, что объясняется наличием вала привода колебательного движения прессователя. In addition, the preload mechanism available in this known machine can only be used in constructions for adjusting the angle of the press, which is explained by the presence of the drive shaft of the oscillatory movement of the press.

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является снижение металлоемкости, повышение надежности и долговечности, а также расширение технологических возможностей машины. The technical problem to which this invention is directed is to reduce metal consumption, increase reliability and durability, as well as expand the technological capabilities of the machine.

Для решения поставленной задачи в машине для сферодвижной штамповки, содержащей установленные в корпусе гидростатический подшипник, прессователь в виде водила с цилиндрической поверхностью на одном конце и опорной сферической на другом, размещенный в контакте упомянутой опорной поверхности с соответствующей опорной поверхностью гидростатического подшипника, маховик клиноременной передачи, смонтированный посредством промежуточного узла на цилиндрической поверхности водила и установленный с помощью подшипниковый средств в корпусе, а также механизм поджатия сферической опорной поверхности водила к опорной поверхности гидростатического подшипника, оснащенный упругими элементами, установленными на маховике клиноременной передачи равномерно по окружности с возможностью взаимодействия с элементами промежуточного узла, последний выполнен в виде установленной на цилиндрической поверхности водила шаровой опоры со штифтами, фланцевой втулки, выполненной со ступенчатыми отверстиями во фланце, пазами для штифтов шаровой опоры и сферической поверхностью, ответной поверхности нижней полусферы опоры, и установленной в контакте с опорой упомянутыми сферическими поверхностями, дополнительной втулки со сферической поверхностью, ответной поверхности верхней полусферы опоры, размещенной во фланцевой втулке в контакте своей сферической поверхности с соответствующей поверхностью опоры и закрепленной в ней посредством гайки, расположенных в ступенчатых отверстиях фланца направляющих штырей с цилиндрическими головками для размещения на них упругих элементов, выполненных, например, в виде тарельчатых пружин, упорного подшипника, смонтированного на наружной поверхности фланцевой втулки и установленного между наружными торцевыми поверхностями цилиндрических головок направляющих штырей и поверхностью выполненной в корпусе маховика расточки, а также роликоподшипника, наружная обойма которого расположена в корпусе маховика эксцентрично относительно его оси и зафиксирована в нем при помощи дополнительной гайки, а внутренняя установлена с возможностью осевого перемещения относительно наружной обоймы, при этом фланцевая втулка закреплена посредством вспомогательной гайки на внутренней обойме. To solve the problem in a machine for spherically rolling stamping, containing a hydrostatic bearing installed in the housing, a press in the form of a carrier with a cylindrical surface at one end and a spherical support at the other, located in contact with the said supporting surface with the corresponding supporting surface of the hydrostatic bearing, V-belt drive flywheel, mounted by means of an intermediate unit on the cylindrical surface of the carrier and installed by means of bearings in the housing , as well as the mechanism for pressing the spherical bearing surface of the carrier to the supporting surface of the hydrostatic bearing, equipped with elastic elements mounted on the flywheel of the V-belt drive uniformly around the circle with the possibility of interaction with the elements of the intermediate unit, the latter is made in the form of a ball bearing mounted on the cylindrical surface of the carrier with pins, flange bush made with stepped holes in the flange, grooves for the pins of the ball bearing and a spherical surface, the reciprocal the surface of the lower hemisphere of the support, and installed in contact with the support of said spherical surfaces, an additional sleeve with a spherical surface, a mating surface of the upper hemisphere of the support placed in the flange of the sleeve in contact with its spherical surface with the corresponding surface of the support and fixed therein by a nut located in a stepped the holes of the flange of the guide pins with cylindrical heads for placement on them of elastic elements, made, for example, in the form of plate rifle, thrust bearing mounted on the outer surface of the flange sleeve and installed between the outer end surfaces of the cylindrical heads of the guide pins and the surface of the bore made in the flywheel housing, as well as the roller bearing, the outer race of which is located in the flywheel housing eccentrically relative to its axis and fixed in it with additional nut, and the inner one is mounted with the possibility of axial movement relative to the outer race, while the flange sleeve is fixed Lena by means of an auxiliary nut on an internal holder.

Кроме того, машина снабжена механизмом регулировки угла наклона прессователя с приводом, оснащенным зубчатым валом, корпус маховика выполнен составным в виде основной части и установленной в ней с помощью подшипниковых средств эксцентриковой втулки, выполненной с расположенным в ее верхней части зубчатым колесом, находящимся в зацеплении с зубчатым валом, а наружная обойма роликоподшипника смонтирована в эксцентриковой втулке. In addition, the machine is equipped with a mechanism for adjusting the tilt angle of the press with a drive equipped with a gear shaft, the flywheel housing is made integral in the form of a main part and an eccentric sleeve mounted in it with the help of bearings, made with a gear wheel located in its upper part, engaged with a gear shaft, and the outer race of the roller bearing is mounted in an eccentric sleeve.

На фиг. 1 представлен схематический общий вид машины; на фиг. 2 узел А на фиг. 1; на фиг. 3 общий вид машины с приводом изменения угла наклона прессователя. In FIG. 1 is a schematic general view of a machine; in FIG. 2, node A in FIG. one; in FIG. 3 is a general view of a machine with a drive for changing the angle of inclination of the press.

Машина для сферодвижной штамповки содержит установленный в станине 1 на подшипниках качения 2 маховик 3, гидростатический подшипник 4 с каналами 5 и водило 6 со сферической опорной поверхностью 7, взаимодействующей с гидростатическим подшипником 4. На верхнем конце водила 6 при помощи крепежных элементов смонтирована шаровая опора 8 со штифтами 9, которые расположены в пазах фланцевой втулки 10, причем нижняя полусфера упомянутой опор установлена в контакте с ответной сферической поверхностью фланцевой втулки, а верхняя полусфера смонтирована во фланцевой втулке 10 при помощи дополнительной втулки 11 с ответной сферической поверхностью и гайки 12. Фланцевая втулка 10 установлена эксцентрично в корпусе маховика 3 в роликоподшипнике 13, внутренняя обойма которого соединена с помощью вспомогательной гайки 14 с фланцевой втулкой 10 с возможностью их совместного перемещения в осевом направлении относительно наружной обоймы роликоподшипника 13, которая зафиксирована при помощи дополнительной гайки 15 в корпусе маховика. Во фланце 16 фланцевой втулки 10 выполнены ступенчатые отверстия, в которых установлены равномерно по окружности упругие элементы 17 (например, пакеты тарельчатых пружин), взаимодействующие через торцы цилиндрических головок направляющих штырей 18 с упорным шарикоподшипником 19, установленным в корпусе маховика 3. A sphere-forging punching machine comprises a flywheel 3 mounted in a frame 1 on rolling bearings 2, a hydrostatic bearing 4 with channels 5 and a carrier 6 with a spherical bearing surface 7 interacting with a hydrostatic bearing 4. At the upper end of the carrier 6, a ball bearing 8 is mounted using fasteners with pins 9, which are located in the grooves of the flange sleeve 10, the lower hemisphere of the supports being installed in contact with the mating spherical surface of the flange sleeve, and the upper hemisphere is mounted and in the flange sleeve 10 by means of an additional sleeve 11 with a mating spherical surface and a nut 12. The flange sleeve 10 is mounted eccentrically in the flywheel housing 3 in the roller bearing 13, the inner race of which is connected by means of an auxiliary nut 14 with the flange sleeve 10 with the possibility of their joint movement axial direction relative to the outer race of the roller bearing 13, which is fixed with an additional nut 15 in the flywheel housing. In the flange 16 of the flange sleeve 10 there are stepped openings in which elastic elements 17 (for example, disk spring packages) are mounted uniformly around the circumference, interacting through the ends of the cylindrical heads of the guide pins 18 with a thrust ball bearing 19 installed in the flywheel housing 3.

Машина может быть использована с механизмом обкатывания, в котором изменяется угол наклона прессователя. В этом случае машина оснащена механизмом регулировки угла наклона с индивидуальным приводом (не показан), имеющим зубчатый вал 20. Корпус маховика при этом выполнен составным в виде основной части и установленной в ней с помощью подшипника 21 эксцентриковой втулки 22, выполненной с расположенным в верхней части зубчатым колесом 23, находящимся в зацеплении с зубчатым валом 20. Верхний инструмент 24 закреплен на плоском торце сферического конца водила 6, а нижний инструмент 25 на верхней части штока силового цилиндра (не показан). The machine can be used with a rolling mechanism in which the angle of inclination of the press is changed. In this case, the machine is equipped with a tilt angle adjustment mechanism with an individual drive (not shown) having a gear shaft 20. The flywheel housing is made integral in the form of a main part and an eccentric sleeve 22 installed in it with a bearing 21 and made in the upper part a gear 23 engaged with the gear shaft 20. The upper tool 24 is mounted on the flat end of the spherical end of the carrier 6, and the lower tool 25 on the upper part of the ram cylinder (not shown).

Машина работает следующим образом. The machine operates as follows.

Вращение от электродвигателя (не показан) через клиноременную передачу передается на маховик 3, вращающийся относительно станины 1 в подшипниках 2. При вращении маховика 3 ввиду того, что подшипник 19, фланцевая втулка 10 и опора 8 водила 6 расположены в расточке маховика эксцентрично оси его вращения, движение водила 6 преобразуется в колебательное движение с углом качания относительно центра качания 0, при этом водило 6 посредством упругих элементов 17 постоянно поджимается к сферической опорной поверхности 7 гидростатического подшипника 4, чему не препятствует роликоподшипник 13. К подшипнику 4 под давлением подается рабочая жидкость через каналы 5, которая, вытекая, образует масляную пленку между сферическими поверхностями подшипника 4 и водила 6. Толщина масляной пленки зависит от технологической нагрузки приложенной к водилу 6, и отслеживается упругими элементами 17. Rotation from an electric motor (not shown) through a V-belt drive is transmitted to the flywheel 3, rotating relative to the frame 1 in the bearings 2. When the flywheel 3 is rotated due to the fact that the bearing 19, the flange sleeve 10 and the carrier 8 of the carrier 6 are eccentric to the axis of rotation in the flywheel bore , the motion of carrier 6 is converted into oscillatory motion with a swing angle relative to the center of swing 0, while carrier 6 is constantly pressed by means of elastic elements 17 to the spherical bearing surface 7 of hydrostatic bearing 4, The roller bearing 13 does not interfere with the mu. 13. A working fluid is supplied to the bearing 4 under pressure through channels 5, which, emerging, forms an oil film between the spherical surfaces of the bearing 4 and the carrier 6. The thickness of the oil film depends on the technological load applied to the carrier 6, and is monitored by elastic elements 17.

Нагретая заготовка укладывается на нижний инструмент 25 штока силового цилиндра (не показан). Цилиндр совершает ход вверх, взаимодействием колеблющегося водила 6 и верхнего инструмента 24 с нижним инструментом 25 происходит формообразование заготовки. При нагреве водила 6 до рабочей температуры оно удлиняется, заставляя фланцевую втулку 10 с внутренней обоймой подшипника 13 перемещаться вверх относительно наружной обоймы подшипника 13 и корпуса маховика 3, при этом упругие элементы 17 раскрываются на необходимый размер, не препятствуя перемещению обойм роликоподшипника 13 относительно друг друга. Нормальная работа механизма не нарушается. The heated workpiece is stacked on the lower tool 25 of the rod of the power cylinder (not shown). The cylinder moves up, the interaction of the oscillating carrier 6 and the upper tool 24 with the lower tool 25 is the formation of the workpiece. When the carrier 6 is heated to operating temperature, it lengthens, causing the flange sleeve 10 with the inner race of the bearing 13 to move upward relative to the outer race of the bearing 13 and the flywheel housing 3, while the elastic elements 17 open to the required size, without interfering with the movement of the race of the roller bearings 13 relative to each other . The normal operation of the mechanism is not disturbed.

Машина в варианте с изменяемым углом наклона водила 6 работает следующим образом. The machine in the version with a variable angle of the carrier 6 operates as follows.

При необходимости изменения угла наклона водила 6 при вращающемся маховике 3 приводится в движение от индивидуального привода зубчатое колесо 23, которое вращается в подшипнике 21 относительно своей оси В. При этом происходит изменение расстояния между осью Б вращения маховика и осью Г фланцевой втулки 10 от максимума до нуля, вследствие чего изменяется угол наклона водила 6, таким образом, изменяется расстояние между центром качания 0 и центром шаровой поры 8, установленной на верхнем конце водила 6. При этом упругие элементы 17 удлиняются или укорачиваются на необходимый размер, не препятствуя перемещению обойм подшипника 13 относительно друг друга. Нормальная работа механизма сохраняется. If necessary, change the angle of inclination of carrier 6 when the flywheel 3 rotates, a gear wheel 23 is driven by an individual drive, which rotates in the bearing 21 about its axis B. In this case, the distance between the axis of rotation of the flywheel B and the axis G of the flange sleeve 10 changes from maximum to zero, as a result of which the angle of inclination of carrier 6 is changed, thus, the distance between the center of swing 0 and the center of the ball pore 8 installed on the upper end of carrier 6 is changed. In this case, the elastic elements 17 are elongated or korachivayutsya to the desired size, without hindering the movement of the bearing yokes 13 relative to each other. The normal operation of the mechanism is maintained.

Claims

1. A machine for spherically movable stamping, comprising a hydrostatic bearing mounted in a housing, a press in the form of a carrier with a cylindrical surface at one end and a supporting spherical surface at the other, placed in contact with said supporting surface with a corresponding supporting surface of the hydrostatic bearing, a V-belt drive flywheel mounted by intermediate unit on the cylindrical surface of the carrier and installed by means of bearings in the housing, as well as the mechanism pressing the spherical bearing surface of the carrier to the supporting surface of the hydrostatic bearing, equipped with elastic elements mounted on the flywheel of the V-belt drive uniformly around the circumference with the possibility of interaction with the elements of the intermediate node, characterized in that the intermediate node is made in the form of a ball bearing with pins mounted on the cylindrical surface of the carrier, flange bush made with stepped holes in the flange, grooves for accommodating the pins of the ball joint and spherical the surface, the counter surface of the lower hemisphere of the ball bearing, and installed in contact with the support of said spherical surfaces, an additional sleeve with a spherical surface, the response surface of the upper hemisphere of the bearing, placed in the flange sleeve in contact with its spherical surface with the corresponding surface of the support and fixed therein by a nut located in the stepped holes of the flange of the guide pins with cylindrical heads for placement of elastic elements on them for example, in the form of cup springs, a thrust bearing mounted on the outer surface of the flange sleeve and installed between the outer end surfaces of the cylindrical heads of the guide pins and the surface made in the housing of the flywheel of the bore, as well as the roller bearing, the outer cage of which is located in the flywheel housing in an eccentric relation to its axis and fixed in it with an additional nut, and the inside is mounted with the possibility of axial movement relative to the outer race , The flanged bush is secured by nuts on the inside of the auxiliary yoke.

2. The machine according to claim 1, characterized in that it is equipped with a mechanism for adjusting the angle of inclination of the press with a drive equipped with a gear shaft, the flywheel housing is made integral in the form of a main part and an eccentric sleeve installed in it using bearings, made with the top of the gear, which is meshed with the gear shaft, and the outer race of the roller bearing is mounted in an eccentric sleeve.