RU2775648C1 - Bulging machine - Google Patents
Bulging machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2775648C1 RU2775648C1 RU2021115493A RU2021115493A RU2775648C1 RU 2775648 C1 RU2775648 C1 RU 2775648C1 RU 2021115493 A RU2021115493 A RU 2021115493A RU 2021115493 A RU2021115493 A RU 2021115493A RU 2775648 C1 RU2775648 C1 RU 2775648C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- machine
- tool holder
- punch
- piston group
- Prior art date
Links
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 3
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 abstract 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 13
- 210000001847 Jaw Anatomy 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 210000003811 Fingers Anatomy 0.000 description 2
- 210000003813 Thumb Anatomy 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 206010022114 Injury Diseases 0.000 description 1
- 210000001503 Joints Anatomy 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 244000144985 peep Species 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 230000036633 rest Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к получению неразъемных соединений, преимущественно к устройствам для соединения листовых деталей пуклеванием (с помощью клинч-технологии).The invention relates to the production of permanent joints, mainly to devices for connecting sheet parts by pecking (using clinch technology).
Известна клинчинговая машина, содержащая поршневой цилиндр, поршень, перемещаемый внутри цилиндра, множество губок, по крайней мере, одна из которых может перемещаться относительно поршневого цилиндра, пуансон для зажима заготовки, установленный на одной из губок, зажимной штамп (матрица) для заготовки, установленный на другой губке, кулачок (клин), перемещаемый вместе с поршнем, между втянутым положением и выдвинутым положением, при этом кулачок находится между частями губок, и коромысло, вращающееся вокруг оси поворота из первой ориентации качания во вторую ориентацию [Clinching machine: United States Patent Application Publication, US 2020/0114412 / Brian D. Petit, Andrew T. Sanders, Ryan T. Jones; BTM Company. - 16 Apr. 2020]. К числу недостатков указанного технического решения можно отнести следующие:A clinching machine is known, comprising a piston cylinder, a piston movable inside the cylinder, a plurality of jaws, at least one of which can move relative to the piston cylinder, a punch for clamping the workpiece mounted on one of the jaws, a clamping die (matrix) for the workpiece, installed on the other jaw, a cam (wedge) moving with the piston between a retracted position and an extended position, with the cam between the jaw parts, and a rocker rotating about the pivot axis from the first rocking orientation to the second orientation [Clinching machine: United States Patent Application Publication, US 2020/0114412 / Brian D. Petit, Andrew T. Sanders, Ryan T. Jones; btm company. - 16 Apr. 2020]. The disadvantages of this technical solution include the following:
- большое количество мелкоразмерных деталей, существенная часть которых представляют собой тела вращения, некоторые элементы имеют сложный профиль и отверстия разного диаметра. Первостепенное значение для всех деталей имеет точность изготовления. Указанное увеличивает себестоимость машины в сборе и эксплуатационные расходы, снижает ее ремонтопригодность;- a large number of small-sized parts, a significant part of which are bodies of revolution, some elements have a complex profile and holes of different diameters. Precision manufacturing is of paramount importance for all parts. This increases the cost of the machine assembly and operating costs, reduces its maintainability;
- с целью обеспечения безопасности работы и уменьшения вероятности попадания инородных тел и веществ в механизмы инструментодержателя последний дополнительно защищен кожухом. Это усложняет конструкцию и ограничивает ремонтопригодность машины;- in order to ensure the safety of work and reduce the likelihood of foreign bodies and substances getting into the mechanisms of the tool holder, the latter is additionally protected by a casing. This complicates the design and limits the maintainability of the machine;
- возврат поршня в исходное положение осуществляется посредством пружины, что существенно ограничивает скорость работы машины и ведет к снижению производительности;- the return of the piston to its original position is carried out by means of a spring, which significantly limits the speed of the machine and leads to a decrease in productivity;
- кулачок (клиновой механизм) приводится в движение штоком, не будучи с ним жестко скрепленным, а в качестве нижних направляющих используются два ролика. При такой конструкции узла увеличиваются потери механической энергии, а также требуется высокая точность изготовления всех деталей с целью обеспечения необходимого направления и скорости движения, а также снижения коэффициента трения на взаимодействующих поверхностях движущихся элементов узла;- the cam (wedge mechanism) is driven by the rod, without being rigidly fastened to it, and two rollers are used as lower guides. With this design of the assembly, the loss of mechanical energy increases, and high precision in the manufacture of all parts is required in order to ensure the necessary direction and speed of movement, as well as to reduce the coefficient of friction on the interacting surfaces of the moving elements of the assembly;
- размещение рукоятки и спусковой кнопки маленького размера в средней части машины в некоторой мере снижает ее эргономичность с точки зрения антропометрических показателей, поскольку рассчитана на среднестатистический размер руки человека. В случае использования машины работником, размеры тела которого отличаются от средних показателей, возможно возникновение дискомфорта в процессе работы, что может привести к снижению ее качества или производительности.- placement of the handle and the release button of a small size in the middle part of the machine to some extent reduces its ergonomics in terms of anthropometric indicators, since it is designed for the average size of a person's hand. If the machine is used by a worker whose body size is different from the average, discomfort may occur during operation, which may lead to a decrease in its quality or productivity.
Указанная машина наиболее близка к заявленному изобретению по конструкции и принципу действия, поэтому выбрана в качестве прототипа.The specified machine is the closest to the claimed invention in terms of design and principle of operation, therefore, it was chosen as a prototype.
Технической задачей заявленного изобретения является повышение производительности, ремонтопригодности и эргономичности машины, снижение ее себестоимости и эксплуатационных расходов.The technical objective of the claimed invention is to increase the productivity, maintainability and ergonomics of the machine, reduce its cost and operating costs.
Технический результат заявленного изобретения достигается за счет упрощения конструкции поршневой группы, инструментодержателя, клинового механизма, использования серийно выпускаемых узлов и деталей, размещения узла настройки расположения пуансона и матрицы, а также узла управления рабочим ходом режущего инструмента снаружи машины, рационального размещения основных элементов машины.The technical result of the claimed invention is achieved by simplifying the design of the piston group, tool holder, wedge mechanism, using mass-produced components and parts, placing the punch and die location setting unit, as well as the cutting tool stroke control unit outside the machine, rational placement of the main elements of the machine.
Суть заявленного изобретения поясняется фиг. 1-3.The essence of the claimed invention is illustrated in Fig. 1-3.
На фиг. 1 показан вид машины пуклевочной сбоку (справа), где 1 - инструментодержатель; 2 - вспомогательная рукоятка; 3 - диск; 4 - поршневая группа в корпусе; 5 - торцевая крышка; 6 - клавиша привода раскрытия коромысла; 7 - основная рукоятка управления; 8 - курок управления рабочим ходом инструмента; 9 - штуцер присоединения пневмопровода подачи рабочего агента; 10 - тройник с предохранительным клапаном.In FIG. 1 shows a side view of the pecking machine (on the right), where 1 is a tool holder; 2 - auxiliary handle; 3 - disk; 4 - piston group in the housing; 5 - end cap; 6 - rocker opening drive key; 7 - main control handle; 8 - trigger for controlling the working stroke of the tool; 9 - fitting for connecting the pneumatic pipeline for supplying the working agent; 10 - tee with safety valve.
На фиг. 2 приведен вид машины пуклевочной сбоку (слева), где 11 - ось-эксцентрик; 12 - пружинный элемент; 13 - цилиндр раскрытия коромысла; 14 - узел выброса рабочего агента.In FIG. 2 shows a side view of the pecking machine (left), where 11 is the eccentric axis; 12 - spring element; 13 - rocker opening cylinder; 14 - node ejection of the working agent.
На фиг. 3 показана схема клинового механизма, где 15 - верхнее подвижное коромысло инструментодержателя; 16 - эксцентрик с подшипником; 17 - клин; 18 - поршень в сборе; 19 - корпус поршневой группы; 20 - ось с подшипником.In FIG. 3 shows a diagram of the wedge mechanism, where 15 is the upper movable rocker of the tool holder; 16 - an eccentric with a bearing; 17 - wedge; 18 - piston assembly; 19 - housing of the piston group; 20 - axle with bearing.
Суть заявленного изобретения заключается в следующем.The essence of the claimed invention is as follows.
Инструментодержатель 1 состоит из нижней неподвижной рамы и верхнего подвижного коромысла с узлами матрицы и пуансона соответственно (см. фиг. 1). Рама и коромысло соединены между собой осью-эксцентриком 11, положение которой фиксируется винтом, закрепленным с наружной стороны нижней рамы (см. фиг. 2). С этой же стороны на оси-эксцентрике располагается пружинный элемент 12, одним своим концом соединенный с держателем цилиндра раскрытия коромысла, а другим - непосредственно с коромыслом. Он служит для раскрытия коромысла и возврата его в начальное положение в процессе работы. Размеры и форму матрицы и пуансона выбирают в зависимости от типа и размеров соединяемых элементов перед началом работы. Цилиндр раскрытия коромысла 13 размещается на неподвижной раме инструментодержателя 1 и соединяется с клавишей привода раскрытия коромысла 6 посредством пневмопровода.The
Инструментодержатель 1 соединяется с корпусом поршневой группы 19 с помощью диска 3, к верхней части которого крепится вспомогательная рукоятка 2, преимущественно П-образная. Рукоятка может быть выполнена любой конфигурации и из различных материалов при условии обеспечения комфортного и надежного хвата работником в процессе пуклевания. Преимущественным способом крепления вспомогательной рукоятки к диску является резьбовое соединение. Однако могут быть использованы и другие варианты. При необходимости на диске 3 может быть закреплено поворотное кольцо, посредством которого машину можно подвесить к какой-либо опоре, стойке, конструкции, сохранив при этом возможность маневрирования и расположения инструментодержателя под рабочим углом по отношению к обрабатываемым деталям и поверхностям.The
Поршневая группа расположена в корпусе 4, преимущественно металлическом, и содержит поршень в сборе 18, уплотнительные элементы, а также элементы передачи движения (клиновой механизм) от поршня к коромыслу. Верхняя и передняя торцевая грани клина 17 выполнены криволинейными, рабочий участок нижней грани прямолинейный (см. фиг. 3). В средней части клина 17 выполнено, по крайней мере, два сквозных отверстия. Своей задней торцевой гранью клин 17 жестко соединен с поршнем 18. Он опирается на ролик, представляющий собой ось с игольчатым подшипником 20, своей нижней гранью, которая скользит по последнему в процессе работы. Во внутреннем пространстве основной рукоятки расположен возвратный цилиндр, жестко соединенный с основным поршнем 18.The piston group is located in the
На торцевой части корпуса поршневой группы закреплена торцевая крышка 5, на которой и внутри которой размещаются элементы узлов управления машиной, основная рукоятка 7 и элементы пневмосистемы. По сути, она представляет собой блок управления машиной. Рукоятка соосно соединена с поршневой группой. Во внутреннем пространстве рукоятки 7 размещается возвратный пневматический цилиндр, жестко соединенный с поршнем поршневой группы. В верхней части блока управления над основной рукояткой 7 размещена клавиша привода раскрытия коромысла 6, в нижней части блока под рукояткой 7 - курок управления рабочим ходом инструмента 8. Размеры и конфигурация клавиш разработаны из условия удобства нажатия их соответственно большим и указательным пальцами руки, обхватывающей основную рукоятку машины в процессе пуклевания. С боковой стороны торцевой крышки 5 расположен клапан выброса рабочего агента 14 из активной камеры поршневой группы, а также клапан выброса рабочего агента из основной рукоятки. С противоположной боковой стороны торцевой крышки размещен тройник 10, на одном конце которого находится предохранительный клапан, а на противоположном - штуцер присоединения пневмопровода подачи рабочего агента 9. Предохранительный клапан срабатывает в случае превышения фактического давления рабочего агента допустимых значений.An
Машина работает следующим образом.The machine works as follows.
После присоединения пневмопровода к штуцеру 9 внутренний объем основной рукоятки 7 заполняется рабочим агентом.After connecting the pneumatic line to the
В инструментодержатель 1 устанавливается комплект матрица-пуансон, соответствующий толщине соединяемых элементов и требуемой форме пуклевочного соединения. Соосность пуансона и матрицы и глубина их вхождения регулируется узлом настройки, содержащим ось-эксцентрик 11 и эксцентрик 16, необходимое положение которых фиксируется соответствующими винтами. Указанные элементы размещаются на наружной поверхности инструментодержателя 1 (см. фиг. 1-2).A die-punch set is installed in the
В исходном положении коромысло полностью открыто. Человек, использующий машину, одной рукой обхватывает основную рукоятку таким образом, чтобы пальцам руки было удобно управлять клавишами, расположенными на торцевой крышке 5, не ослабляя хвата рукоятки. Второй рукой обхватывает вспомогательную рукоятку 2 и располагает машину таким образом, чтобы пуансон и матрица располагались над-под местом соединения элементов. Большим пальцем руки человек нажимает на клавишу привода раскрытия коромысла 6, пуансон приближается к матрице, занимая начальное рабочее положение, при этом расстояние между ними составляет 8 мм и обеспечивает свободное перемещение машины вдоль соединяемых поверхностей между рабочими операциями. При нажатии указательным пальцем на курок управления рабочим ходом 8 рабочий агент по пневмопроводу подается в активную камеру. При этом рабочий агент из основной рукоятки 7 через клапан в торцевой крышке сбрасывается в атмосферу, давление рабочего агента внутри активной камеры много больше давления внутри основной рукоятки. Давление рабочего агента в активной камере воздействует на поршень 18, заставляет его вместе с клиновым механизмом, передающим движение коромыслу, и возвратным цилиндром перемещаться в сторону инструментодержателя 1 (фиг. 3). Коромысло движется навстречу пуансону, под действием высокого давления в месте взаимодействия пуансона и матрицы в материале соединяемых элементов происходит пластическая деформация с полноценным геометрическим замыканием - образуется пуклевочное соединение элементов. Человек отпускает курок 8, через узел выброса рабочего агента 14 часть рабочего агента поступает в окружающую среду, давление в активной камере существенно снижается. За счет разности давлений в активной камере и внутри основной рукоятки 7 происходит срабатывание возвратного цилиндра, «втягивание» основного поршня с клиновым механизмом - перемещение в начальное рабочее положение. При этом клиновой механизм выходит из зоны взаимодействия с коромыслом, последнее возвращается в начальное рабочее положение.In the initial position, the rocker arm is completely open. The person using the machine grasps the main handle with one hand in such a way that it is convenient for the fingers of the hand to control the keys located on the
Далее человек перемешает инструментодержатель к следующему месту пуклевочного соединения и цикл повторяются.Next, the person moves the tool holder to the next place of the peep connection and the cycle is repeated.
Возврат коромысла в начальное рабочее положение, а не в исходное ведет к сокращению продолжительности цикла пуклевания, что, в свою очередь, повышает производительность труда и снижает вероятность получения травмы.Returning the rocker arm to its original operating position, rather than its original position, shortens the pecking cycle, which in turn improves productivity and reduces the chance of injury.
Форма клина и его жесткое закрепление на поршне позволяют использовать для его работы лишь одну роликовую опору. The shape of the wedge and its rigid attachment to the piston allow using only one roller bearing for its operation.
Размещение элементов внутри и снаружи торцевой крышки позволяет упростить конструкцию отдельных узлов машины, в некоторой степени уменьшить ее габариты и повысить ее эргономичность.The placement of elements inside and outside the end cap makes it possible to simplify the design of individual units of the machine, to some extent reduce its dimensions and increase its ergonomics.
В инструментодержателе закрепляют матрицу и пуансон, размеры и форма которых соответствуют типу и размерам соединяемых элементов. Регулирование соосности матрицы и пуансона и глубины их вхождения с помощью оси-эксцентрика и эксцентрика позволяет снизить требования к точности изготовления рамы и коромысла. В машине используются серийно выпускаемые поршень, цилиндр, элементы пневмосистемы и др., что снижает ее себестоимость и повышает ремонтопригодность.In the tool holder, a matrix and a punch are fixed, the dimensions and shape of which correspond to the type and dimensions of the connected elements. Adjusting the coaxiality of the matrix and the punch and the depth of their entry with the help of the eccentric axis and the eccentric makes it possible to reduce the requirements for the accuracy of the manufacture of the frame and rocker arm. The machine uses commercially available piston, cylinder, pneumatic system elements, etc., which reduces its cost and increases maintainability.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2775648C1 true RU2775648C1 (en) | 2022-07-05 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5315743A (en) * | 1990-05-18 | 1994-05-31 | Tech-Line Engineering Co. | Apparatus for forming a clinch joint |
RU118892U1 (en) * | 2010-12-07 | 2012-08-10 | Руслан Леонидович Иорданский | MECHANICAL MANUAL PRESS (BULLETER) |
RU126640U1 (en) * | 2012-10-29 | 2013-04-10 | Руслан Леонидович Иорданский | PNEUMATIC MANUAL PRESS (BULB) |
US20200114412A1 (en) * | 2018-10-15 | 2020-04-16 | BTM Company, LLC | Clinching machine |
RU201964U1 (en) * | 2019-10-30 | 2021-01-25 | Общество с ограниченной ответственностью «РКС-пласт» | PROFILE BASED ON CLINCH-CONNECTION OF TWO PROFILES |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5315743A (en) * | 1990-05-18 | 1994-05-31 | Tech-Line Engineering Co. | Apparatus for forming a clinch joint |
RU118892U1 (en) * | 2010-12-07 | 2012-08-10 | Руслан Леонидович Иорданский | MECHANICAL MANUAL PRESS (BULLETER) |
RU126640U1 (en) * | 2012-10-29 | 2013-04-10 | Руслан Леонидович Иорданский | PNEUMATIC MANUAL PRESS (BULB) |
US20200114412A1 (en) * | 2018-10-15 | 2020-04-16 | BTM Company, LLC | Clinching machine |
RU201964U1 (en) * | 2019-10-30 | 2021-01-25 | Общество с ограниченной ответственностью «РКС-пласт» | PROFILE BASED ON CLINCH-CONNECTION OF TWO PROFILES |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3636707A (en) | Power device | |
US6796020B2 (en) | Apparatus for forming rivet joints | |
EP0683017B1 (en) | Robot hand for forging working | |
US4473249A (en) | Extensible manipulator unit | |
US4181002A (en) | Tools for bending sheet metal | |
CA2956942C (en) | Safety power assist for manual press | |
US5806362A (en) | Method and apparatus for carrying out an operation on a mechanical workpiece | |
RU2775648C1 (en) | Bulging machine | |
CN101007400A (en) | Installation tools | |
US3756058A (en) | Hand guard for vertical press tube bender | |
JPS5921691B2 (en) | impact press | |
US3368455A (en) | Gear cutting machine with stock-divider | |
NL8202558A (en) | PORTABLE IMPACT WITH VIBRATION DAMPING. | |
US3937586A (en) | Hydraulically actuated machine tool | |
SU846044A1 (en) | Apparatus for hot deforming | |
CN110385451B (en) | Knife set structure and inner pot processing method | |
SU1155378A1 (en) | Machine for cutting pipes | |
US5582059A (en) | Forging machine | |
SU674860A1 (en) | Pneumatic clamp | |
AU2004230179B2 (en) | Moulding device | |
US20030182981A1 (en) | Die-side ejector device for workpieces in single-stage or multi-stage presses | |
CN218717445U (en) | Oil control system | |
RU2306192C2 (en) | Finish blanking apparatus | |
JP3006744B2 (en) | Extrusion press fixed dummy block end face lubrication system | |
SU856110A1 (en) | Device for feeding elongated material to working zone |