SU1269747A3 - Шипова пластина и способ ее получени - Google Patents

Abstract

I. Шипова  пластина, используема  в качестве крепежного элемента дл  соединени  дерев нных элементов , содержаща  основание с рельефньми полосами, имеющими отверсти , на кромках каждого из которых выполнено по крайней мере по два противолежащих шипа с выпуклой и вогнутой сторонами, отличающ-а  с   тем, что, с целью повьппени  надежности соединени  и уменьшени  затрат на изготовление, шипы, расположенные на кромке одного отверсти , смещены относительно друг друга поперек рельефной полосы, одна сторона этих шипов расположена в общей плоскости, секущей отверстие § вдоль рельефной полосы.

Description

tnail 1C

О5

со

ИИ

лЗ. /

2.-Пластина по п. 1, отличающа с  -тем, что на одной из кромок каждого отверсти  выполнен дополнительный шип, расположенный симметрично имеющемус  на этой кромке шипу.

3,Способ получени  шиповой пластины , при котором производ т надрезку , по меньшей мере двух участков , оставл   ненадрезанными наибо1

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано при изготовлении шиповой пластины.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности соединени  и уменьшение затрат на изготовление.

На фиг. 1 показан один из вариантов шиповой пластины на различных этапах изготовлени , вид сверху,на фиг. 2 - то же, поперечное сечение, на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2 на фиг. 4 и 5 - один из типов шипа пластины, вид сверху и сбоку соответственно; на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг. 5 на фиг. 7 - разрез В-В на фиг, 5, на фиг. 8 - один из вариантов устройства дл  изготовлени  шиповой пластины, вид сбоку; на фиг.9шероховальный валок устройства, вид сбоку; на фиг. 10 - зубь  гаероховального валка, поперечное сечение на фиг. I1 - другой вариант устройства, вид сбоку; на фиг. 12 - вырубной инструмент , вид сбоку; на фиг. 13 то же, осевой разрез; на фиг,, 14 верхн   часть пуансона в вырзлбном инструменте, вид сбокуJ на фиг. 15 сечение Г-Г на фиг. 14, на фиг. 16сечение . Д-Д на фиг. 14, на фиг. 17 и 18 - участки двух Щиповых пластин с шипами, вырубленными, но не отогнутыми .

Шипова  пластина выполнена из стального листа 1 с шипами 2., причем материал, образующий шип, частич но отсоединен от пластины, а частично прикреплен к кромке отверсти  в нижней части шипа. Пуансон вырубного

лее удаленные одна относительно другой зоны, и отгибают надрезанные участки в одну относительно плоскости пластины сторону во встречном направлении, отличающийс   тем, что надрезанные участки располагают таким образом, что они имеют одну общую поверхность и каждый надрез ограничен Г-образной поверхностью, примыкающей к указанной общей поверхности.

инструмента выполнен так, что после пробивки пластины он выталкивает шип в результате чего тот выступает перпендикул рно к пластине. Шипы расположены более или менее правильными группами, в данном случае р дами 3, в которых шипы 2 образуют путем отгибани  на разньпс концах вырубленного отверсти .

На плоской поверхности шипов, в данном случае на задней стороне, выполнены поперечные зубцы - шероховатые участки 4 почти на всей длине шипа. Зубцы наклонены в направлении к нижнему концу шипа, благодар  чему шип легче входит в дерево при соединении и лучше удерживаетс  в нем. Целесообразно ограничивать зазубренный участок таким образом, чтобы не было зазубрин на нижнем конце шипа, потому что из-за них шип может во врем  вырубки-отломитьс .

Шипы 2 расположены на шиповой пластине главным образом на соседних участках 5, проход пщх по длине пластины и выполненных путем формоизменени  пластины таким образом, что часть участков 5 выгнута вверх немного вьщ1е уровн  пластины (фиг,2 и З). Эта конструкци  выгодна тем, что выполнение шероховатости (зазубривани ) легче и дешевле. Кроме того , повышаютс  прочность и жесткость шиповой пластины. Шипы могут быть также вьшолнены так, что профиль их поперечного сечени  слегка вьтуклый в сторону шероховатости (фиг, 5-7), При этом повышаетс  жесткость шипов и в то же врем  улучшаетс  уде живающа  способность шероховатости (зазубрин). Можно также выполнить два или больше шипов из одного вырубленног отверсти . При этом более выгодно распределение материала шиповой пл стины, в результате чего увеличива етс  дол  сплошного материала в пл . стине, в то врем  как число шипов остаетс  прежним. Увеличиваетс  сопротивление пластины поперечному сдвигу. Поперечные зазубрины (шероховатость ) выполн ют на полосовой заго товке в местах, где будут вырублены шипы, перед их вырубкой. Полосовую заготовку шиповой- пла стины подают с разматывател  6 к прессу 7 (фиг. 8), где выполн ют вырубку шипов на заготовки. Вырубку производ т посредством закрепленного в прессе вырубного инструмента 8, содержащего группу пуансо нов 9 в соответствующих им вырубны матриц 10. Во врем  работы инструмента пуансон проходит сквозь пробивную пластину в соответствующей форме отверстие матршц 1, в результате чего между каждым пуансоном и матрицей вырезаетс  из пластины часть материала, соответствующа  поперечному сечению отверсти  матрицы и образующа  шип, отгибаемый пуансоном почти в перпендикул рное положение по отношению к уровню полосовой заготовки, причем шип остаетс  соединенным своим нижним концом с кромкой вырубленного отверсти , потому что в этом месте между пуансоном и матрицей имеетс  достаточно большой зазор, в результате чего в этом месте заготовка не прорезаетс . Поперечное сечение пуансо на и отверсти  матрицы соответствует форме шипа, показанной на фиг.1 и 2, но оно может иметь и другую форму, соответствующую конкретному готу. Посредством подающего приспособлени  (не показано) полосовую заготовку последовательно подают к вырубному инструменту, KOTOJMJ. вырубает в шиповой пластине одну или несколько пар р дов шипов за каждый ход. Например, посредством устройства (фиг. 8) во врем  последовательного движени  полосы вперед в ней вырубают за один раз две пары р дбв шипов (фиг. 1). Перед вырубкой- шипов на полосовой заготовке выполн ют шероховатые участки 4, проход щие вдоль по полосе , т.е. в направлении подачи, к име ющие главным образом поперечные или диагональные по отношению к длине полосы бороздки, зубцы или гребешки, например, с промежутком 1-3 мм. Эти участки располагают на полосе в тех местах, где будут вырублены шипы . Таким образом, шипы имеют поперечные зазубрины. Предлагаемый способ обеспечивает экономичное вьтолнение зазубрин на плоской поверхности шипов. Как показано на фиг, 1, в правой части шиповой пластины зазубрины могут быть также сделаны последовательно на соответствующих длине шипов участках, на которых шипы еще не вырублены. При выполнении зазубрин шероховатостей ) путем прокатки или штамповки повьшаетс  прочность материала пластины, в результате чего также повьш1аетс  прочность готовой шиповой пластины и можно использовать более тонкий материал пластины. Таким образом, обеспечиваетс  снижение затрат на сырье. Обычно зазубрины делают только на одной стороне заготовки пластины, на той стороне, куда выступают шипы, так как при вырубке шипа из пластины торец вырубного инструмента сглаживает шероховатость с одной стороны . Дл  обеспечени  спокойного продвижени  пробитой пластины вперед пуансоны 9 на позиции пробивки расположены ниже полосовой заготовки, а матрицы 10 - над ней (фиг. 8), так что шипы выступают наружу и пробита  заготовка может быть легче продвинута на следующую позицию, где производ т резку полосы на требуемые отрезки посредством отрубного штампа 11 последовательного действи . Дп  вьтолнени  шероховатости (зазубривани ) полосовой заготовки ероховальный инструмент 12 размещат на вырубном прессе или впереди его перед вырубным инструментом 8, шероховальном инструменте имеютс  ва валка 13 и 14, вращающихс  в одшипниках к имеющих параллельные 5 оси, 3-акрепленные на общем корпусе. При этом должны обеспечиватьс  возможность регулировани  положени  по высоте по крайней мере одного из ва ков в соответствии с толщиной полосовой заготовки, установленной дл  пропускани  между валкими, а также достаточное сжатие между валками, чтобы зубцы шероховального валка врезались в поверхность подвергаемой шерохованию пластины Валок 13 с шероховалъными зубцами размещен в инструменте выше, а гладкий противоположный валок - под ним (фиг,8 Шероховальньй инструмент 12 может быть размещен так, что он одновременно действует как устройство дл  подачи заготовки с разматывател  6 к вырубному инструменту 8, Дл  правки полосы перед поступлением ее к шероховальному HHctpyMeHTy она должна быть пропущена через правил нов устройство 15, содержащее несколько последовательных валков, Шероховальный инструмент 12 в этом случае может быть прикреплен на кон це . Дл  того, чтобы шероховальный ин струмент мог работать как подающее устройство, он снабжен приводными част ми дл  вращени  пар валков последовательно в соответствии с длиной подачи. Подача должна происходить во врем  обратного хода вырубного инструмента и прекращатьс  во врем  рабочего хода. Шероховальный узор на шероховаль . ном валке содержит комплект соседних участков 16 и 17 наружного цилиндра , нарезанных подобно диску пилы. Каждый второй участок 16 имеет параллельные зубцы, а наход щие с  между ними участки 17 имеют зубцы, идущие в противоположном на правлении. Это сделано дл  того, чтобы выполнить шероховатость на задней стороне пшпа,, при которой шип легко входит в древесину, но удерж вающа  сила против вытаскивани  значительна. Этот требует также ко струкци  шиповой пластины, в котор каждый второй шип - правый (если смотреть : сбоку) и каждый второй левый . Шероховальный валок (фиг. 9) мо жет быть вьтолнен составным из дис ков с отверстием в центре, ширина которых соответствует поперечному 47 агу шипов и которые закаливают, ладко полируют и закрепл ют на обей оси, после чего затачивак т шероовальные зубцы на наружной поверхости на всех дисках одновременно. Затем эту комбинацию дисков разъеин ют и каждый второй диск в комбиации переворачивают так, что зубцы этих дисков по отношению к другим дискам направлены в противоположную сторону, после чего комбинаци  дисков может быть зат нута на общей оси, например, посредством винта . Шероховальные зубцы валка могут быть относительно густо расположенными и низкими, например высота зуба около 0,2-0,5 мм и шаг 1-3 мм (фиг. 10). Описанный Шероховальный валок  вл етс  одним из вариантов шероховального инструмента. Шерохование может быть выполнено и другими типами инструментов. Может быть использован инструмент, имеющий лезвие дл  насечки, подобное используемому дл  изготовлени  напильников. , Шерохование может быть также выполнено механической обработкой с образованием стружки. Способ работы и конструкци  шероховального инструмента завис т от способа вырубки ЕТИПОВ шиповой пластины на полосовой заготовке. Шипы могут быть также расположены поперек полосовой заготовки, причем зубцы шероховдтости на их поверхности выполн ют проход щими в продольном направлении полосы с тем, чтобы на шипах они бьши поперечными. В этом случае может быть использован шерохсГвальный инструмент, в котором канавки идут в том же направлении. Шерохование может производитьс  путем .штамповки посредством специальных шероховальных штампов, которые штампуют узор шероховатости на полосовой заготовке шиповой пластины на месте каждого шипа перед вырубкой щипЬв. Этот инструмент может быть выполнен с возможностью прикреплени  его к инструменту дп  вырубки шипов. Узор шероховатости вьтолн етс  на торцах этого инструмента, причем вырубные инструменты действуют на плоскую поверхность противолежащей матрицы. Шероховатость может быть вьтолнена также с обеих сторон заго . 1

тонки пластины, особенно когда шипы выполн ют так, что они выступают по очереди с обеих сторон пластины.

При использовании предлагаемого способа шероховатость на заготовке шиповой пластины может быть выполнена на заводе, св занном с данным производством, или на отдельной позиции , удаленной от пресса дл  выру к и шиповых пластин,

Эффективность операции вьтолнени  шероховатости повышаетс  путем выполнени  непрерывных или следующи один за другим приподн тых участков проход щих р дом друг с другом по длине заготовки или по длине шероховатости через места, где должны быт вырублены шипы. Эту операцию выполн ют перед шерохованием и целью ее  вл етс  уменьшение механического воздействи  на шероховальный инструмент . При этом усилие обработки давлением или рабочее усилие, потребное дл  шероховани , уменьшаетс  по сравнению с шерохованием, выполн е-: мым на заготовке с совершенно плоской поверхностью, при котором зубцы инструмента должны проникать в подлежащий формоизменению материал даж по кра м режущих или формоизмен ющих кромок. На листе 1 шиповой пластины (фиг. 3) вьшолнены расположенные р дом друг с другом приподн тые участки 5, выступаюпдае от поверхности пластины примерно на толщину пластины . Этот тип формоизменени  заготовки пластины выполн етс  с помощью известных желобообразующих роликов или т.п. Ролики могут быть оазмещены на общей оси с регулируемым промежутком между ними.

Приподн тость участков 5 облегчает выполнение шероховатости на полосовой заготовке непосредственно, а также косвенно оказывает полезноевли ние на инструмент, состо щее в том, что зубцы инструмента могут быть равномерными и непрерывными в направлении оси. При этом износ инструмента компенсируетс  перемещением его в направлении оси дл  введени  в работу неиспользованной части инструмента. Это увеличивает срок службы инструмента.

Полосовую заготовку подают с разматывател  6 к прессу 7. В варианте устройства (фиг. 11) перва  позици  содержит правильное устройство 15 и

69747 . 8

профилирующие валки 18, которые могут -действовать как штампующее устройство дл  нанесени  на изделие производственных цифр и меток. Пара -j профилирующих валков вьшолн ет на полосе приподн тые участки 5 (возвышени  . Затем инструмент 12 выполн ет узор шероховатости. Gtepoховальным инструментом может быть 10 пара валков, руб щий (насекающий) или режущий инструмент. На следующей рабочей позиции - позиции вырубки шипов расположены барабан 19 с пуансонами и барабан 20 с матрицами,

15 вращающиес  в противоположных направлени х , почти соприкаса сь друг с другом, на периферии которых размещены пуансоны 9 и матрицы 10 с шагом по окружности, соответствующим

20 шагу р дов шипов, в результате чего при вращении барабанов с посто нной скоростью соответственные пуансоны и матрицы точно встречаютс  друг с другом. Лист I шиповых плас25 тин перемещают, между барабанами с пуансонами и матрицами с такой же скоростью. При зтом вырубка шипов происходит не шагами, а непрерывно. При вырубке шипов из плйстины их

0 нижние концы остаютс  соединенными с заготовкой. Выступание шипов наружу обеспечивают путем создани  подход щего профил  пуансона и матрицы , соответствующего профилю ниж- ней части шипа. Вращение барабанов осуществл етс  посредством, например, зубчатой передачи. Пуансоны и матрицы , используемые при вырубке шипов, размещены на периферии барабанов р 0 дами с шагом, соответствующим шагу р дов шипов.

Р ды шипов шиповой пластины (фиг. 1) расположены перпендикул рно к длине полосовой заготовки. Соседние шипы отгибаютс  при вырубке к противоположным сторонам р да.Благодар  такому размещению нагрузка на шипы распредел етс  более равномерно по пластине.

Р ды шипов могут располагатьс  на полосе в диагональном направлении . При этом пуансоны и матрицы размещают на барабанах 19 и 20 соответственно диагональными р дами. Диагональное расположение р дов выгодно тем, что нагрузка на инструменты распредел етс  олее равномерно, потому

9

что инструменты р да приход т в положение вырубки в. равное врем .

При размещении пуансонов и соответствующих матриц на вращающихс  навстречу друг другу барабанах,, между , которыми движетс  пробиваема  полосова  заготовка, значительно увеличиваетс  срок службы инструментов Исключаютс  обусловленные резкими импульсами вибраци  и шум, которые оказывают вредное вли ние на служащих , машины и оборудование. Кроме того, непрерывное движение полосовой заготовки обеспечивает получение большого количества изделий в единицу времени, что при хорошем качестве дает большую выгоду

В предлагаемой конструкции вращающегос  вырубного инструмелта (фиг. 12 и 13) барабан 19 с пуансонами находитс  внизу „ а барабан 20 с матрицами выше него дл   сности показан только один р д пуансонов и матриц). Диаметр барабанов 19 и 20 должен быть достаточно большим, чтобы при вхождении в контакт вырубного инструмента с поверхностью полосовой заготовки угол контакта был небольшим„

Барабан с пуансонами может быть выполнен составным из закрепл ющих дисков 21 и промежуточных дисков (пластин) 22 между ними, закрепленных на общей оси, например, посредством болта. Толщину дисков 21 и 22 определ ют на основе взаимного поперечного промежутка между пуансонами . Дл  закреплени  пуансонов на периферии диска 21 предусмотрены равномерно расположенные радиальные пазы 23, выполненные с относительно точными допусками, чтобы держа.тели пуансонов подходили к ним с достаточной точностью. Могут быть предусмотрены также детали дл  зажи ма пуансонов на их местах (не показаны ) . Зажим пуансонов на их местах производитс  в данном случае путем ст гивани  всего р да пуансонов посредством болта (на показан пунктирной линией 24), Толщина пуансона в этом случае немного больше толш.ины дисков 21 , чтобы пуансоны можно бьшо зажимать между дисками 22.

Закрепленный барабан 20 дл  матрицы может иметь аналогичную конструкцию , содержащую набор дисков

О

дл  закреплени  матриц и промежуточньк дисков между ними. Барабан дл  матриц (фиг. 12 и 13) не ,имеет прикрепленных к нему отдельных

контрбарабанов с отверстием, соответствующим профилю поперечного сечени  пуансона, а матрицы образуютс  несколькими дисками и промежуточными дисками между ними, которые

расположены группами на общей оси и закреплены близ периферийной поверхности посредством болтов, параллельных оси. Промежуточные диски несколько меньше в диаметре, чем i,

диски матриц, и имеют толщину примерно на зазор дл  вырубки превышающей толщину .пуансона. Таким образом , матрицы образованы на периферии матричных дисков в месте паза между соседними дисками, к которому подходит пуансон на стадии вы рубки . Поскольку вырубка в случае шиповой пластины очень узка, така  матрица удовлетвор ет требовани м,

несмотр  на то, что паз открыт продольно . Матричные диски закаливают по периферийной поверхности и путем круглого шлифовани  легко затачивают их. Описанна  конструкци 

инструмента выгодна в обслуживании, поскольку этот инструмент легко затачиваетс  и установка его не требует высокой точности.

Действие пуансона показано так

же на фиг. 12, когда он вырубает шип в шиповой пластине и удар ет в пластину во врем  движени  качени . Торцева  поверхность пуансона скошена , так что он начинает резание

с кончика шипа. При этом резание продолжаетс  в направлени-и к нижней части шипа во врем  взаимного движени  качени  пуансона и матрицы,а в конце резани  шип отгибаетс  в

почти перпендикул рное к заготовке положение.

В соответствии с вариантом фиг.47 ) шипыпластины вырублены так, что из одного вырубленного отверсти 

образуютс  два шипа: длинный шип 25 и короткий шип 26. Кончики шипов скошены в разных направлени х. Когда шипы имеют разную длину и расположены противоположно, потребна  сила нажати  на шиповую плиту при соединении распредел етс  более равномерно , так что вдавливание происходит без каких-либо нарушений. Вы11 пуклый в сторону шероховатости профиль поперечного сечени  (фиг. 5-7) увеличивает жёсткость шипов и силу их удержани . Вырубку шипов предлагаемым способом вьшолн ют посредством пуансонов (фиг. 14-16). На торцевой поверхности пуансона образована скошенна  сту пенчата  кромка 27, котора  на первой стадии резани  делает косой рез образующий кончик шипа. После этого наружные боковые кромки 28 торца пуансона делают боковые резы длинного шипа 25, и профильна  грань 29 вместе с концевой частью кромок 28 отгибает шип наружу.. Вырубка коротко го шипа 26 начинаетс  несколько позже вырубки шипа 25, потому что кромки 30 начинают резание после резки кромками 28 вследствие разницы в высоте . Вместе с кромками 30 предусмотрена также профильна  грань- 31, котора  отгибает шип наружу на конеч ной стадии вырубки. Торец пуансона между кромками 28 и 30 может быть сделан выпуклым, в результате чего выпуклый в поперечном сечении профиль шипов. .После образовани  шипов между барабанами с пуансонами и матрицами при их совместном вращении и при перемещении заготовки с соответствующей скоростью происходит выпр мление шипов, которые, возможно, наклонены . Это делают посредством пары валков, из которых один валок 32 име ет цилиндрический профиль, а другой валок 33 имеет канавки эвольвентной, как у зубьев зубчатого колеса, поверхностью , но впадины между зубь ми уже. Шаг соответствует рассто нию между р дами шипов. При встрече шипов с впадинами между зубь ми они выпр мл ютс  и станов тс  почти в риг. А7 перпендикул рное к поверхности пластины положение. После вьтр млени  шипов производ т резку заготовки на требуемые отрезки . Это делают посредством пары отрубных валков ЗА и 35, расположенных вьше и ниже заготовки и снабженных противосто щими друг другу лезви ми 36 и 37, распределенными по окружности в соответствии с требуемой длиной отрезков. Лезви  установлены так, что при вращении пары валков с посто нной скоростью, соответствующей скорости поступательного дб ижени  заготовки, они вход т в контакт друг с другом, образу  пары поперечной резки, в результате чего заготовка разрезаетс . При необходимости валки с лезви ми могут быть изменены. В качестве отрубного инструмента могут быть использованы другие типы известных констрз кций инструментов. Предлагаемый способ и устройство пригодны дл  изготовлени  многих типов шиповых пластин. В качестве примера на фиг. 17 и 18 показаны другие формы шипов шиповой пластины,.при изготовлении которой может быть использовано изобретение. Что касаетс  прочности шиповой пластины, то целесообразно использовать те конструкции, в которых из одного пробитого отверсти  образуютс  два или более шипов.Дл  этих конструкций можно легко применить шерохование плоской поверхности шршов в соответствии с изобретением . Можно изготавливать шиповые пластины, в которых сплошные участки между пробитыми отверсти ми значительно шире, в результате чего значительно увеличитс  прочность на оперечный сдвиг.

S.

222225

Фиг.З

.26

,/

. 5

t

Б- Б . АА «

фиг 4

25

ВВ-8

.6

pt4Z.. 7

Л5

X

/2 /J

, /

/5

.8

. f3

Г-Г

23

i

|Ш

. /7

Л

puz. J8

Claims (3)

1. Шиповая пластина, используемая в качестве крепежного элемента фиг. 7 для соединения деревянных элементов, содер?<ащая основание с рельефными полосами, имеющими отверстия, на кромках каждого из которых выполнено по крайней мере по два противолежащих шипа с выпуклой и вогнутой сторонами, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности соединения и уменьшения затрат на изготовление, шипы, расположенные на кромке одного отверстия, смещены относительно друг друга поперек рельефной полосы, одна сторона этих шипов расположена в общей плоскости, секущей отверстие вдоль рельефной полосы.

SU 1269747 АЗ

2. -Пластина по π. 1, отличающаяся -тем, что на Одной из кромок каждого отверстия выполнен дополнительный шип, расположенный симметрично имеющемуся на этой кромке шипу.

3. Способ получения шиповой пластины, при котором производят надрезку, по меньшей мере двух участков, оставляя ненадрезанными наибо лее удаленные одна относительно другой зоны, и отгибают надрезанные участки в одну относительно плоскости пластины сторону во встречном направлении, отличающийс я тем, что надрезанные участки располагают таким образом, что они имеют одну общую поверхность и каждый надрез ограничен Г-образной поверхностью, примыкающей к указанной общей поверхности.