RU2242321C1

RU2242321C1 - Four-striker forging machine

Info

Publication number: RU2242321C1
Application number: RU2003110907/02A
Authority: RU
Inventors: А.М. Володин (RU); А.М. Володин; Л.Г. Конев (RU); Л.Г. Конев; Виктор Андреевич Лазоркин (UA); Виктор Андреевич ЛАЗОРКИН
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Тяжпрессмаш"
Priority date: 2003-04-16
Filing date: 2003-04-16
Publication date: 2004-12-20

Abstract

FIELD: plastic working of metals, possibly forging ingots and billets in hydraulic forging presses and radial-squeezing machines.

SUBSTANCE: machine includes four strikers mounted in respective holders. Lower striker is arranged on slide which is joined through four balance beam - connecting rod mechanisms with holder of upper striker. Said mechanisms are mounted symmetrically, two mechanisms at each side of machine. Connecting rods of said mechanisms are joined with slide, balance beams are joined with holder of upper striker. Articulation joint supports of balance beams are mounted on holder of lower striker. Slide is arranged in guides of holder of lower striker with possibility of vertical motion by value equal to displacement value of upper striker.

EFFECT: enhanced quality of forged product due to keeping axis of forging at the same level during the whole forging process.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к четырехбойковым ковочным устройствам и может быть использовано при ковке слитков и заготовок на гидравлических ковочных прессах и радиально - обжимных машинах.The invention relates to the field of metal forming, in particular to four-forging forging devices and can be used for forging ingots and billets on hydraulic forging presses and radially crimping machines.

Оно может быть использовано в машиностроительной и металлургической промышленности при производстве изделий с удлиненной осью, например штанг, колонн, промежуточных валов, торсионных валов, валков прокатных станов, осей железнодорожных вагонов и тому подобных изделий, а также при производстве кованых заготовок для последующей обработки давлением, например поковок из конструкционных, нержавеющих, жаропрочных и труднодеформируемых сталей и сплавов.It can be used in the engineering and metallurgical industries in the manufacture of products with an elongated axis, for example, rods, columns, countershafts, torsion shafts, rolls of rolling mills, axles of railway cars and the like, as well as in the manufacture of forged blanks for subsequent pressure treatment, for example, forgings from structural, stainless, heat-resistant and hard-to-deform steels and alloys.

Известно четырехбойковое ковочное устройство, используемое в четырехбойковой радиально-обжимной машине (В.А.Тюрин, В.А.Лазоркин, И.А.Поспелов и др. Ковка на радиально-обжимных машинах. - М.: Машиностроение, 1990, с.13), состоящие из корпуса, внутри которого размещены четыре кулисно-шатунных механизма, соединенные между собой шестернями и четыре бойка, прикрепленные к ползунам.Known four-sided forging device used in a four-sided radial crimping machine (V.A. Tyurin, V.A. Lazorkin, I.A. Pospelov and others. Forging on radial crimping machines. - M .: Mechanical Engineering, 1990, p. 13), consisting of a housing, inside of which four rocker-connecting rod mechanisms are placed, interconnected by gears and four strikers attached to sliders.

Недостатками рассматриваемого ковочного устройства являются: сложность конструкции, невысокая надежность ее в работе, невозможность осуществления больших единичных обжатий и использование этой конструкции при ковке на гидравлическом ковочном прессе.The disadvantages of the forging device under consideration are: the complexity of the design, its low reliability, the impossibility of large single crimps and the use of this design for forging on a hydraulic forging press.

Известно также четырехбойковое ковочное устройство, состоящие из держателей верхнего и нижнего бойков, кинематически связанных с ними двух держателей боковых бойков и четырех инструментальных бойков, установленных в держателях бойков (см. Японскую заявку №58 - 12088, кл. В 21 J 9/06, 9/02, 13/02, опубл. 83.03.07).A four-side forging device is also known, consisting of holders of the upper and lower strikers, kinematically associated with them two holders of side strikers and four instrumental strikers installed in the holders of the strikers (see Japanese application No. 58-12088, class B 21 J 9/06, 9/02, 13/02, publ. 83.03.07).

Недостатком известного четырехбойкового ковочного устройства является то, что его конструкция не обеспечивает одновременное сближение всех четырех бойков в процессе работы. Нижний боек остается неподвижным в процессе работы устройства. При этом продольная ось поковки постоянно изменяет свое положение по высоте, в зависимости от размеров поперечного сечения поковки, что не всегда допустимо по технологии процесса. Кроме того, ковка в таком устройстве может привести к искривлению поковки и необходимости ее дальнейшей правки, а при ковке ступенчатых поковок возможно еще и смещение осей участков поковки, имеющих разные диаметры.A disadvantage of the known four-sided forging device is that its design does not provide simultaneous rapprochement of all four strikers during operation. The lower firing pin remains stationary during the operation of the device. At the same time, the longitudinal axis of the forging constantly changes its position in height, depending on the size of the cross section of the forging, which is not always permissible according to the process technology. In addition, forging in such a device can lead to curvature of the forgings and the need for further dressing, and when forging step forgings, it is also possible to shift the axes of the forging sections having different diameters.

В основу предлагаемого изобретения поставлена задача, путем изменений конструкции устройства, сохранение оси поковки в процессе ковки на постоянной высоте.The basis of the invention is the task, by changing the design of the device, maintaining the axis of the forging during forging at a constant height.

Поставленная задача достигается тем, что в четырехбойковом ковочном устройстве, состоящем из держателей верхнего и нижнего бойков, кинематически связанных с ними двух держателей боковых бойков и четырех бойков, установленных в держателях бойков, новым является то, что держатель верхнего бойка соединен с ползушкой, на которой установлен нижний боек, с помощью четырех симметрично расположенных, по два с каждой стороны устройства, коромысло-шатунных механизмов, шатуны которых соединены с ползушкой, а коромысла, шарнирные опоры которых закреплены на держателе нижнего бойка, соединены с держателем верхнего бойка, при этом ползушка установлена в направляющих держателя нижнего бойка с возможностью ее вертикального перемещения на величину, равную перемещению верхнего бойка.The problem is achieved in that in a four-side forging device consisting of holders of the upper and lower strikers, kinematically associated with them two holders of the side strikers and four strikers installed in the holders of the strikers, the new fact is that the holder of the upper strikers is connected to the creeper on which a lower firing pin is installed, using four symmetrically arranged, two on each side of the device, rocker-connecting rod mechanisms, the connecting rods of which are connected to the crawler, and the rocker arms, the hinged supports of which are closed epleny holder on the lower pin, are connected with the top holder of the striker, wherein polzushka installed in the lower guide pin of the holder with the possibility of vertical displacement by an amount equal to the displacement of the upper pin.

Патентуемое четырехбойковое ковочное устройство поясняется схемами (фиг.1-3).Patented four-sided forging device is illustrated by schemes (Fig.1-3).

На фиг.1 представлено четырехбойковое ковочное устройство в статистическом состоянии, вид спереди; на фиг.2 - вид сверху четырехбойкового ковочного устройства; на фиг.3 - вид спереди четырехбойкового ковочного устройства в процессе обжатия заготовки.Figure 1 presents a four-sided forging device in a statistical state, front view; figure 2 is a top view of a four-forging device; figure 3 is a front view of a four-forging device in the process of crimping the workpiece.

Четырехбойковое ковочное устройство состоит из держателя верхнего бойка 1, держателя нижнего бойка 2, держателей боковых бойков 3, 4, бойков 5-8, ползушки 9, направляющих 10, четырех коромысло-шатунных механизмов 11-14 (фиг.1-2). Коромысло-шатунные механизмы в свою очередь состоят из шатунов 15, коромыслов 16, шарнирных опор 17, шарниров 18-21 (фиг.1). Держатели бойковых бойков соединены с держателями верхнего и нижнего бойков с помощью звеньев 22 (фиг.1).Four-forging device consists of the holder of the upper striker 1, the holder of the lower striker 2, the holders of the side strikers 3, 4, the strikers 5-8, the sprocket 9, the guides 10, four rocker-connecting rod mechanisms 11-14 (Fig.1-2). Rocker-connecting rod mechanisms, in turn, consist of connecting rods 15, rocker arms 16, articulated supports 17, hinges 18-21 (figure 1). The holders of the strikers are connected to the holders of the upper and lower strikers using the links 22 (figure 1).

Работа четырехбойкового ковочного устройства осуществляется следующим образом.The four-sided forging device is as follows.

Перед работой устройство устанавливают и закрепляют в рабочей зоне пресса. Для этого держатель нижнего бойка 2 закрепляют на инструментальном столе пресса, например, с помощью соединения “ласточкин хвост”, а держатель верхнего бойка 1 - на плите, соединенной с верхней (подвижной) траверсой пресса.Before work, the device is installed and fixed in the working area of the press. To do this, the holder of the lower striker 2 is fixed on the press tool table, for example, using the dovetail connection, and the holder of the upper striker 1 is mounted on a plate connected to the upper (movable) traverse of the press.

При подъеме подвижной траверсы пресса вверх перемещается вверх и верхний боек 5, а также с помощью звеньев 22 разводятся в стороны держатели бойков 3, 4 вместе с боковыми бойками 6, 8. Одновременно с помощью коромысло-шатунных механизмов 11-14 опускается вниз ползушка 9 вместе с нижним бойком 7, открывая рабочее пространство устройства (фиг.1). Затем заготовку с помощью манипулятора подают в рабочую зону устройства. После этого включают рабочий ход пресса, при котором его подвижная траверса перемещает держатель верхнего бойка 1 вместе с бойком 5 в направлении к заготовке 23, а также с помощью коромысло-шатунных механизмов 11-14, перемещает ползушку 9 с нижним бойком 7 вверх, обжимая заготовку в вертикальной плоскости (фиг.1-3).When the movable yoke is lifted, the press moves upward and the upper hammer 5, and also with the help of links 22, the holders of the strikers 3, 4 are pulled apart to the sides along with the side strikers 6, 8. At the same time, using the rocker-connecting rod mechanisms 11-14, the slider 9 is lowered together with the lower striker 7, opening the working space of the device (figure 1). Then the workpiece using the manipulator is fed into the working area of the device. After that, the working stroke of the press is switched on, in which its movable crosshead moves the holder of the upper striker 1 together with the striker 5 in the direction of the workpiece 23, and also using the rocker-connecting rod mechanisms 11-14, moves the creep 9 with the lower striker 7 upwards, squeezing the workpiece in the vertical plane (figures 1-3).

Одновременно держатель верхнего бойка 1 перемещается в направлении к заготовке 23 держатели 3,4 боковых бойков 6,8, которые обжимают ее в поперечной плоскости. Коромысла 16, установленные на шарнирных опорах 17, закрепленные с одной стороны с держателем верхнего бойка, а с другой стороны - с шатунами 15, обеспечивают за счет одинаковых плеч коромыслов (l₁=l₂) одинаковые вертикальные перемещения бойков 5 и 7, что существенно уменьшает искривления поковки при ее обжатии (фиг.1). Работают коромысло-шатунные механизмы следующим образом. При движении держателя верхнего бойка 1 вверх, тяги, шарнирно соединенные с держателем верхнего бойка 1 и коромыслами 16, поворачивают последние вокруг оси шарнирной опоры 17 и тянут вниз шатуны 15, перемещая одновременно вниз ползушку 9 с нижним бойком 7 (фиг.1). При движении держателя верхнего бойка 1 вниз тяги, шарнирно соединенные с коромыслами 16, толкают шатуны 15, а вместе с ними шарнирно закрепленную на шатунах ползушку 9 с нижним бойком 7, вверх, осуществляя вертикальные обжатия заготовки 23. Направляющие 10, в которых установлена ползушка 9, обеспечивают строго вертикальные перемещения нижнего бойка 7. Одинаковые встречные перемещения верхнего и нижнего бойков обеспечивают неизменное по высоте положение продольной оси заготовки. В связи с тем, что встречные перемещения бойковых бойков в четырехбойковом ковочном устройстве предлагаемой конструкции также равны, положение продольной оси заготовки остается постоянным во всех плоскостях. Применения в ковочном устройстве четырех симметрично расположенных, по два с каждой стороны устройства, коромысло-шатунных механизмов обеспечивают движение ползушки без перекосов в направляющих держателя нижнего бойка, а также равномерное распределение нагрузки на держатель верхнего бойка. Такое устройство может быть использовано в любом технологическом процессе, где требуются одинаковые обжатия заготовки с четырех сторон и не допускаются значительные искривления ее вдоль продольной оси.At the same time, the holder of the upper striker 1 moves towards the workpiece 23 holders 3.4 of the side strikers 6.8, which compress it in the transverse plane. The arms 16 mounted on the hinge supports 17, mounted on one side with the holder of the upper striker, and on the other hand with the connecting rods 15, provide the same vertical displacements of the strikers 5 and 7 due to the equal arms of the arms (l ₁ = l ₂ ), which is essential reduces the curvature of the forgings when it is crimped (figure 1). Rocker-crank mechanisms work as follows. When the holder of the upper striker 1 moves up, the rods pivotally connected to the holder of the upper striker 1 and the rocker arms 16 rotate the latter around the axis of the articulated support 17 and pull the connecting rods 15 downward, simultaneously moving the creep 9 down with the lower striker 7 (Fig. 1). When the holder of the upper striker 1 moves down, the rods pivotally connected to the rocker arms 16 push the connecting rods 15, and together with them the sprocket 9 with the lower striker 7 pivotally mounted on the connecting rods, upwards, carrying out vertical compression of the workpiece 23. Guides 10 in which the sprocket 9 is mounted , provide strictly vertical movements of the lower striker 7. The same oncoming movements of the upper and lower strikers provide a constant height position of the longitudinal axis of the workpiece. Due to the fact that the oncoming movements of the striker in the four-forging device of the proposed design are also equal, the position of the longitudinal axis of the workpiece remains constant in all planes. The use in the forging device of four symmetrically arranged, two on each side of the device, rocker-crank mechanisms ensure the movement of the crawler without distortions in the guides of the holder of the lower striker, as well as the uniform distribution of load on the holder of the upper striker. Such a device can be used in any technological process where the same compression of the workpiece from four sides is required and its significant curvature along the longitudinal axis is not allowed.

Патентуемое четырехбойковое ковочное устройство может быть использовано также в радиально-обжимных машинах с механическим, гидравлическим или гидро-механическими типами приводов. При этом привод радиально-обжимной машины соединяют с держателем верхнего бойка, а держатель нижнего бойка закрепляют жестко в корпусе ковочного блока.The patented four-sided forging device can also be used in radial crimping machines with mechanical, hydraulic or hydro-mechanical types of drives. In this case, the drive of the radial crimping machine is connected to the holder of the upper striker, and the holder of the lower striker is fixed rigidly in the body of the forging unit.

Заявляемая конструкция четырехбойкового ковочного устройства обеспечивает одновременное синхронное сближение всех четырех бойков, что позволяет существенно уменьшить искривления поковки и на протяжении всего процесса ковки сохранить постоянное по высоте положение продольной оси поковки.The inventive design of the four-flange forging device provides simultaneous simultaneous rapprochement of all four strikers, which can significantly reduce the curvature of the forging and throughout the forging process to maintain a constant height position of the longitudinal axis of the forging.

Claims

A four-side forging device comprising holders of the upper and lower strikers, kinematically associated with them two holders of the side strikers and four strikers installed in the holders of the strikers, characterized in that the holder of the upper strikers is connected to the spider on which the lower striker is mounted, using four symmetrically arranged two on each side of the device of the rocker-connecting rod mechanisms, the connecting rods of which are connected to the cradle, and the rocker arms, the hinged supports of which are mounted on the holder of the lower hammer, are connected to the holder atelier of the upper striker, while the creeper is installed in the guides of the holder of the lower striker with the possibility of its vertical movement by an amount equal to the movement of the upper striker.