RU2525029C1

RU2525029C1 - Device to produce circular workpieces of abrasive disks on rubber bond

Info

Publication number: RU2525029C1
Application number: RU2013123982/02A
Authority: RU
Inventors: Виктор Иванович Трусковский; Юлия Мударисовна Бикмухаметова
Priority date: 2013-05-24
Filing date: 2013-05-24
Publication date: 2014-08-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: upper mandrel of the device is fixed on the press slide with the possibility of simultaneous translational and reciprocating movement. It is fitted by a roller mounted so that to be able of rotating in respect to its own axis with the roller length being equal to the diameter of the die ring cavity. The end surfaces of the roller are made rounded and with travelling arresters. A lower mandrel spring-loaded in respect to the die base is installed in the hole of a circular shedder.

EFFECT: production of circular workpieces with equal density by the volume and minimal possible variations in thickness.

3 dwg

Description

Изобретение относится к абразивной промышленности, в частности к производству тонких и сверхтонких отрезных абразивных кругов на вулканитовой связке.The invention relates to the abrasive industry, in particular to the production of thin and ultra-thin cutting abrasive wheels on a volcanic bond.

Известен ножевой штамп, содержащий два пуансона, один из которых имеет скос наружу, а другой внутрь. Между пуансонами, а также в полости внутреннего пуансона находятся выталкиватели для прижима материала, удаления отходов и готовых деталей. Штамп снабжен эластичной подкладочной подушкой [Ходырев В.А. Применение полиуретана в листоштамповочном производстве. Пермское книжное изд-во. - 1973, с. 57, рис. 24а].Known knife stamp containing two punches, one of which has a bevel outward, and the other inward. Between the punches, as well as in the cavity of the inner punch, there are ejectors for pressing the material, removing waste and finished parts. The stamp is equipped with an elastic lining pad [Khodyrev V.A. The use of polyurethane in stamping production. Perm book publishing house. - 1973, p. 57, fig. 24a].

Данный штамп недостаточно пригоден для вырубки заготовок с высокой эластичностью и пластичностью, особенно малой толщины, поскольку аналогичными свойствами обладает и подкладочная подушка штампа. Использование данного штампа для получения заготовок из листа, обладающего такими свойствами, приведет к искажению геометрической формы (получению овальности) вырубаемой заготовки и образованию существенного заусенца.This stamp is not suitable for cutting blanks with high elasticity and ductility, especially of small thickness, since the lining pad of the stamp has similar properties. The use of this stamp to obtain blanks from a sheet with such properties will lead to a distortion of the geometric shape (obtaining ovality) of the blank being cut and the formation of a significant burr.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является устройство для получения кольцевых заготовок абразивных кругов на вулканитовой связке, содержащее верхнюю оправку, матрицу, состоящую из основания с кольцом, в полости которого установлен кольцевой выталкиватель, подпружиненный относительно основания [Патент RU №2101165, МПК B24D 18/00. Устройство для вырубки абразивных кольцевых заготовок на вулканитовой связке / В.И.Трусковский, Л.А.Барков, В.А.Павлов и др. Заявка 96112398/02. Заявл. 25.06.1996, опубл. 10.01.98. БИ №1].The closest in technical essence and the achieved effect to the present invention is a device for producing annular blanks of abrasive wheels on a volcanic bond, containing an upper mandrel, a matrix consisting of a base with a ring, in the cavity of which an annular ejector is installed, spring-loaded relative to the base [Patent RU No. 2101165 IPC B24D 18/00. A device for cutting abrasive ring blanks on a volcanic bond / V.I. Truskovsky, L.A. Barkov, V.A. Pavlov and others. Application 96112398/02. Claim 06/25/1996, publ. 01/10/98. BI No. 1].

Данное устройство позволяет получать кольцевые заготовки повышенной геометрической точности без образования заусенца при вырубке из сравнительно толстых предварительно прокатанных листов, предназначенных для производства шлифовальных и полировальных кругов.This device allows you to get ring billets of increased geometric accuracy without the formation of an agnail when cutting from relatively thick pre-rolled sheets intended for the production of grinding and polishing wheels.

В случае вырубки кольцевых заготовок из тонко прокатных листов уже при их укладке на устройство произойдет потеря устойчивости листа и искажение геометрической формы вследствие его малой толщины. При одновременной вырубке заготовок из нескольких пластин происходит их слипание, требующее последующего ручного отделения друг от друга, которое приводит к поломке части вырубленных заготовок.In the case of cutting the ring blanks from thinly rolled sheets, even when they are laid on the device, the sheet will lose stability and distort the geometric shape due to its small thickness. When cutting blanks from several plates at the same time, they stick together, requiring subsequent manual separation from each other, which leads to breakage of part of the cut blanks.

При производстве кольцевых заготовок для тонких и сверхтонких отрезных кругов на вулканитовой связке, наряду с геометрической точностью, первостепенное значение имеют такие показатели, как разнотолщинность и разноплотность, непосредственно определяющие качество отрезных кругов. Известное устройство не обеспечивает выравнивание плотности по объему и устранение разнотолщинности пластин, полученных после прокатки, из которых осуществляется вырубка кольцевых заготовок.In the production of ring blanks for thin and ultra-thin cutting wheels on a volcanic binder, along with geometric accuracy, paramount importance are indicators such as thickness variation and different density, which directly determine the quality of cutting wheels. The known device does not equalize the density in volume and eliminate the thickness difference of the plates obtained after rolling, from which the cutting of the ring blanks is carried out.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, а именно получение кольцевых заготовок для тонких отрезных абразивных кругов на вулканитовой связке с равномерной плотностью по объему и минимально возможной разнотолщинностью без искажения геометрической формы.The task of the invention is to remedy these drawbacks, namely, to obtain ring blanks for thin cutting abrasive wheels on a volcanic bond with a uniform density in volume and the smallest possible thickness difference without distorting the geometric shape.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для получения кольцевых заготовок абразивных кругов на вулканитовой связке, содержащем верхнюю оправку, матрицу, состоящую из основания с кольцом, в полости которого установлен кольцевой выталкиватель, подпружиненный относительно основания, согласно изобретению верхняя оправка закреплена на ползуне, установленном в прессе с возможностью совершения одновременного поступательного и вращательного движения, при этом она оснащена валиком, установленным в ней с возможностью вращения относительно собственной оси, причем длина валика равна диаметру полости кольца матрицы, а его торцевые поверхности выполнены скругленными и оснащены ходоограничителями, при этом дополнительно в отверстии кольцевого выталкивателя установлена нижняя оправка, подпружиненная относительно основания матрицы.The problem is achieved in that in the device for producing annular blanks of abrasive wheels on a volcanic bond containing an upper mandrel, a matrix consisting of a base with a ring in the cavity of which is installed an annular ejector spring-loaded relative to the base, according to the invention, the upper mandrel is mounted on a slider mounted in the press with the possibility of simultaneous translational and rotational motion, while it is equipped with a roller mounted in it with the possibility of rotation tnositelno own axis, the roller diameter is equal to the length of the die cavity of the ring, and its end surfaces are rounded and include hodoogranichitelyami, wherein the additional hole is set lower annular pusher mandrel is spring-loaded relative to the die base.

Закрепление верхней оправки на ползуне, установленном в прессе с возможностью совершения одновременного поступательного и вращательного движения, ее оснащение валиком, смонтированным в ней с возможностью вращения относительно собственной оси, длина которого равна диаметру полости кольца матрицы, позволяет заменить однокомпонентное нагружение комбинированным и обеспечить силовое воздействие на деформируемую заготовку в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Такая схема деформации позволяет равномерно перераспределить абразивное зерно по объему заготовки и устранить тем самым ее разноплотность.Fixing the upper mandrel on a slider installed in the press with the possibility of simultaneous translational and rotational motion, equipping it with a roller mounted in it with the possibility of rotation about its own axis, the length of which is equal to the diameter of the cavity of the matrix ring, allows one-component loading to be replaced by combined loading and providing force impact on deformable workpiece in two mutually perpendicular planes. This deformation scheme allows you to evenly redistribute the abrasive grain in the volume of the workpiece and thereby eliminate its diversity.

Выполнение торцевых поверхностей валика скругленными и оснащение их ходоограничителями обеспечивает получение заготовки равной толщины в любых диаметральных направлениях с минимально возможными допусками.The implementation of the end surfaces of the roller rounded and equipping them with travel stops provides a workpiece of equal thickness in any diametrical directions with the smallest possible tolerances.

Дополнительная установка в отверстии кольцевого выталкивателя нижней оправки, подпружиненной относительно основания матрицы, позволяет в процессе всего деформирования сохранять соосность обрабатываемой заготовки с инструментом и получать готовую кольцевую заготовку правильной формы.Additional installation in the hole of the annular ejector of the lower mandrel spring-loaded relative to the base of the matrix allows during the entire deformation to maintain alignment of the workpiece with the tool and get the finished ring workpiece of the correct shape.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана фронтальная проекция устройства для получения кольцевых заготовок абразивных кругов на вулканитовой связке в исходном положении, на фиг.2 в конце рабочего хода, на фиг.3 сечение A-A фиг.2.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a front view of a device for producing annular blanks of abrasive wheels on a vulcanite bond in the initial position, in Fig. 2 at the end of the stroke, in Fig. 3, section A-A of Fig. 2.

Устройство для получения кольцевых заготовок абразивных кругов на вулканитовой связке содержит верхнюю оправку 1, закрепленную на ползуне 2, установленном в прессе (не показан) с возможностью совершения одновременного поступательного и вращательного движения, матрицу, состоящую из основания 3 с кольцом 4, в полости которого установлен кольцевой выталкиватель 5, и нижнюю оправку 6, размещенную в отверстии кольцевого выталкивателя. Кольцевой выталкиватель и нижняя оправка подпружинены соответственно упругими элементами 7 и 8 относительно основания 3. Верхняя оправка 1 содержит валик 9, смонтированный в подшипнике 10 с возможностью вращения относительно собственной оси. Торцевые поверхности 11 валика 9 выполнены скругленными и оснащены ходоограничителями 12. Длина L валика 9 равна диаметру D полости кольца 4 матрицы. 13, 14 - соответственно исходная кольцевая и формованная заготовки.A device for producing annular blanks of abrasive wheels on a volcanic bond contains an upper mandrel 1 mounted on a slider 2 mounted in a press (not shown) with the possibility of simultaneous translational and rotational movement, a matrix consisting of a base 3 with a ring 4, in the cavity of which is installed an annular ejector 5, and a lower mandrel 6, placed in the hole of the annular ejector. The annular ejector and the lower mandrel are spring loaded with elastic elements 7 and 8, respectively, relative to the base 3. The upper mandrel 1 comprises a roller 9 mounted in the bearing 10 for rotation about its own axis. The end surfaces 11 of the roller 9 are rounded and equipped with travel stops 12. The length L of the roller 9 is equal to the diameter D of the cavity of the matrix ring 4. 13, 14 - respectively, the initial annular and molded billets.

Устройство для получения кольцевых заготовок абразивных кругов на вулканитовой связке работает следующим образом. Вырубленную исходную кольцевую заготовку 13 из предварительно прокатанной пластины из абразивно-вулканитовой смеси размещают через нижнюю оправку 6 на кольцевом выталкивателе 5. Включается пресс, и ползун 2 с закрепленной на нем верхней оправкой 1 начинает вращаться и одновременно перемещаться вниз. В процессе перемещения ползуна 2 верхняя оправка 1 входит в отверстие заготовки 13, обеспечивая ее центрирование перед началом формования. При дальнейшем ходе вниз возникает силовой контакт между валиком 9 и обрабатываемой заготовкой 13, при этом валик 9 наряду с вращением совместно с верхней оправкой 1 начинает вращаться относительно собственной оси в подшипнике 10. Под действием усилия со стороны ползуна 2, валика 9 и верхней оправки 1 кольцевой выталкиватель 5 и нижняя оправка 6 перемещаются вниз до упора в основание 3 матрицы, сжимая при этом упругие элементы 7 и 8. После этого по мере последующего перемещения ползуна 2 вниз осуществляется деформирование заготовки одновременно в двух направлениях - в осевом и радиальном. После упора ходоограничетелей 12 в верхнюю плоскость кольца 4 матрицы, установленного на основании 3, операция формования заканчивается. Ползун 2 возвращается в исходное положение. Упругий элемент 7 в результате разгрузки перемещает кольцевой выталкиватель 5 вместе с формованной заготовкой 14 на уровень верхней плоскости кольца 4 матрицы, а упругий элемент 8 - нижнюю оправку 6. Формованная заготовка 14 удаляется из рабочей зоны, и цикл повторяется.A device for producing annular blanks of abrasive wheels on a volcanic bond works as follows. The cut-off initial annular preform 13 from a pre-rolled plate of abrasive-volcanic mixture is placed through the lower mandrel 6 on the annular ejector 5. The press is turned on, and the slider 2 with the upper mandrel 1 fixed on it starts to rotate and simultaneously move down. In the process of moving the slider 2, the upper mandrel 1 enters the hole of the workpiece 13, ensuring its centering before molding. With a further downward stroke, a force contact arises between the roller 9 and the workpiece 13 to be machined, while the roller 9 along with the rotation along with the upper mandrel 1 starts to rotate about its own axis in the bearing 10. Under the action of the force from the side of the slide 2, the roller 9 and the upper mandrel 1 the annular ejector 5 and the lower mandrel 6 are moved down all the way into the matrix base 3, compressing the elastic elements 7 and 8. Thereafter, as the slide 2 moves downward, the workpiece is simultaneously deformed in two directions - axial and radial. After the stopper stops 12 in the upper plane of the ring 4 of the matrix installed on the base 3, the molding operation ends. Slider 2 returns to its original position. The elastic element 7 as a result of unloading moves the annular ejector 5 together with the molded blank 14 to the level of the upper plane of the matrix ring 4, and the elastic element 8 - the lower mandrel 6. The molded blank 14 is removed from the working area, and the cycle repeats.

Устройство опробовалось на получении отрезного абразивного круга на вулканитовой связке с наружным диаметром 150 мм, внутренним - 32 мм, высотой 2 мм с использованием винтовой крутильной установки, смонтированной на обычном гидравлическом прессе. Исполнительные размеры устройства: внутренний диаметр кольца матрицы 150 мм (с учетом допуска), толщина - 8 мм, общая высота - 25 мм. Толщина выталкивателя 10 мм. Диаметр верхней и нижней оправки - 32 мм. Диаметр валика - 20 мм, длина - 150 мм. Диаметр ходоограничителей - 6 мм и ширина, равная толщине кольца матрицы, - 8 мм. Для подпружинивания кольцевого выталкивателя в основании матрицы была выполнена кольцевая расточка, в которой было установлено кольцо из полиуретана. По оси кольцевого выталкивателя было расточено отверстие, в котором была установлена цилиндрическая витая пружина для подпружинивания нижней оправки. Плюсовой допуск на высоту листовой заготовки толщиной 2 мм, получаемой по существующей технологии прокатки, составляет 0,2 мм. Заготовки отрезных кругов, полученные на предложенном устройстве, укладывались в допуск 0,08…0,1 мм. Разнотолщинность опытных отрезных кругов не превышала 0,01 мм (по существующей технологии до 0,15 мм). Разноплотность на опытных кругах отсутствовала.The device was tested to obtain a cutting abrasive wheel on a volcanic bond with an external diameter of 150 mm, an internal diameter of 32 mm, and a height of 2 mm using a screw twisting unit mounted on a conventional hydraulic press. Executive dimensions of the device: the inner diameter of the matrix ring is 150 mm (subject to tolerance), thickness - 8 mm, total height - 25 mm. Ejector thickness 10 mm. The diameter of the upper and lower mandrel is 32 mm. The diameter of the roller is 20 mm, the length is 150 mm. The diameter of the travel stops is 6 mm and the width equal to the thickness of the matrix ring is 8 mm. To spring the annular ejector in the base of the matrix, an annular bore was made in which a polyurethane ring was installed. A hole was drilled along the axis of the annular ejector, in which a coil spring was installed to spring the lower mandrel. The plus tolerance on the height of a sheet billet with a thickness of 2 mm obtained by the existing rolling technology is 0.2 mm. The blanks of the cutting wheels obtained on the proposed device fit into the tolerance of 0.08 ... 0.1 mm The thickness difference of the experimental cutting wheels did not exceed 0.01 mm (up to 0.15 mm according to the existing technology). Density in the experimental circles was absent.

Предложенное техническое решение в сравнении с наиболее близким аналогом обеспечивает возможность получения тонких и сверхтонких отрезных абразивных кругов на вулканитовой связке с равномерной плотностью по объему и минимально возможной разнотолщинностью. Устройство обеспечивает получение отрезных кругов с различным наружным диаметром одной высоты без какой-либо замены его рабочих элементов и переналадки и только за счет изменения размеров исходных заготовок. При этом высвобождается энергоемкое и дорогостоящее прокатное оборудование, используемое для получения исходных листовых заготовок, и соответственно сокращаются эксплуатационные расходы.The proposed technical solution in comparison with the closest analogue provides the ability to obtain thin and ultra-thin cutting abrasive wheels on a volcanic bond with a uniform density in volume and the minimum possible thickness difference. The device provides cutting wheels with different outer diameters of the same height without any replacement of its working elements and readjustment, and only by changing the size of the original workpieces. This frees up energy-intensive and expensive rolling equipment used to obtain the original sheet blanks, and accordingly, operating costs are reduced.

Предложенное устройство целесообразно использовать на предприятиях абразивной промышленности при производстве абразивных кругов на вулканитовой связке.The proposed device is advisable to use at the enterprises of the abrasive industry in the production of abrasive wheels on a volcanic bond.

Claims

A device for producing annular blanks of abrasive wheels on a volcanic bond containing an upper mandrel, a matrix consisting of a base with a ring, in the cavity of which an annular ejector is installed, spring-loaded relative to the base, characterized in that the upper mandrel is fixed to the press slide with the possibility of simultaneous translational and rotational movements and is equipped with a roller mounted in it with the possibility of rotation about its own axis, and the length of the roller is equal to the diameter of the cavity of the ring ma trits, and its end surfaces are rounded and with travel stops, while a lower mandrel is installed in the hole of the annular ejector, spring-loaded relative to the base of the matrix.