SU1440333A3 - Устройство дл изготовлени коленчатых валов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, а именно к конструкци м устройств дл  изготовлени  коленчатых валов. Целью обретени   вл етс  уменьшение рабочего усили  деформировани  и расширение диапазона типоразмеров получаемых изделий. Дл  достижени  цели подвижные промежуточные корпуса с инструментами расположены по одну сторону от вертикальной оси рабочего инструмента верхней плиты, а остальные промежуточные :корпуса образуют верхнюю и нижнюю Секции. Перва  секци  св зана с верхней плитой, а втора  - жестко с основанием. Устройство снабжено механизмом смыкани  указанных секций и дополнительными инструментами дл  фиксации положени  обработанной части вала, установленными с возможностью переналадки . Промежуточные корпуса, образующие указанные две секции, смещены относительно оси рабочего инструмента верхней плиты. Основание устройства выполнено в виде двух параллельно расположенных балок U-образного .сечени . Верхние участки каждой из балок св заны между собой продольно расположенной балкой. Шарнирно- рычажные системы св заны с одной из поперечно расположенных балок, а нижн   секци  - с другой. Механизм смыкани  верхней и нижней секций выполнен в виде по меньшей мере одного крюка, шарнирно св занного с основанием , а также по меньшей мере одного поворотного вала с лыской. Дополнительные инструменты выполнены в виде верхней и нижней частей с рабочим профилем под элементы изготавливаемого вала, а также вкладьш1а с рабочим профилем дл  ориентации вала. Верхн   плита и основание имеют вертикальные направл ющие дл  ориентации верхней плиты. Верхн   секци  соединена с верхней плитой посредством разъемного соединени . При деформировании заготовки осуществл ют поэтапное переналаживание устройства и. переориентацию инструментов дл  осуществлени  последовательного формировани  участков издели . Деформирование осуществл ют гибкой и высадкой участков заготовки. 5 з.п. ф-лы, 23 ил. С2 (О 4 о со О9 О9 ы

Description

114

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, а именно к конструкци м устройств дл  изготовлени  коленчатых валов,

Цель изобретени  - уменьшение рабочего усили  деформировани  и расширение диапазона типоразмеров получаемых изделий.

На фиг. 1 представлено устройство общий вид; на фиг, 2 - то же, вертикальный разрез; на фиг, 3 - то же, в момент зажима заготовки; на фиг.4 - то же, вертг.кальный разрез; на фиг, 5 то же, в момент завершени  формировани  плеча вала; на фиг. 6 - то же вид спереди; на фиг. 7 - то же, в момент завершени  формировани  другого плеча вапа вертикальный разрезj на фиг. 8 - разрез А-А на фиг, 3; на фиг. 9 продольна  балка, вид сбоку; на фиг о 10 - то же, вид - сверху,- на фиг. 11 - верхн   и нижн   части дополнительных инструментов устройства, вертикальный разрез; на фиг, 12 - то же, вид с торца, вариант инструмента дл  получени  шестиколенных валов; на фиг. 13 - то же9 вариант инструмента дл  семи- коленных валов; на фиг. 1А - то же, вариант инструмента дл  восьмиколен- ных валов; на фиг, 15 - вкладыш дополнительных инструментов, вертикальный разрез; на фиг. 16 - то же, вид спереди; на фиг. 17 - дополнительные инструменты в положении фиксировани  коренной шейки вала; на фиг. 18 - то же, в положении фиксировани  шатунной шейки вала; на фиг. 19 - то же в положении фиксировани  коренной цапфы вала; на фиг. 20 располо жение инструментов при фиксировании положени  заготовки дл  получени  первого плеча вала, разрез; на фиг, 21 - диаграмма мгновенных скоростей высадки и гибки в начале рабочего хода-, на фиг, 22 - расположение инстру1 1ентов при окончании формировании первого плеча вала, разрез; на фиг. 23 - диаграмма мгновенных скоростей высадки и сдвига в конце рабочего хода.

Устройство дл  изготовлени  коленчатых валов монтируетс  на прессе, имеющем стол 1 и ползун 2, Устройство содержит верхнюю плиту 3, прикрепл емую

к ползуну 2, и основание в виде балок 4, монтируемое на столе 1 пресса . Верхн   плита 3 снабжена горизонтальными направл ющими, на которых

5

5

« 5 О

5

0

5

0

с возможностью перемещени  смонтирован промежуточный корпус 5. Плита 3 снабжена вертикальными направл ющими 6, взаимодействующими с вертикальными направл ющими 7, размещенными на балках 4, С Основанием шарнирно соединены нижние концы четырех соедини-г тельных рычагов, из которых два внешних - крайних обозначены позицией 8, а два внутренних, т.е. наход щихс  ближе к середине устройства, позицией 9. Верхние концы соединительных рычагов 8 и 9 шарнирно соединены с промелсуточным корпусом 10. Корпус 10 снабжен поводком 11, сопр гающим его с корпусом и соединен дополнительно с основанием посредством рычагов 12. В верхнем промежуточном корпусе 5 закреплен индивидуальный инструмент 13, В корпусе 10 закреплен инструмент 14.

Устройство имеет также неподвижную секцию 15, размещенную между балками 4. В этой секции выполнен выступ 16, служащий дл  креплени  инструментов. Устройство содержит, кроме того, верхнюю секцию 17, котора  вместе с секцией 15 образует вторую пару инструментальных блоков, неподвижнь х во врем  рабочего хода. Секци  17 не прикреплена жестко к плите 3, а может быть на ней подвешена во врем  открыти  устройства. Это облегчает обслуживание во врем  установки заготовки, предназначенной дл  ковки, либо при удалении готовой поковки. Во врем  соответствующего рабочего хода секци  17 совершенно независима от плиты 3.

В основании на цапфах 18 шарнирно закреплены крюки 19. Верхн   секци  17 снабжена двум  боковыми выступами 20. С возможностью вращени  в подшипниковых подпорах смонтированы валы 21 с лысками под крюки. Верхн   секци  17 соединена с верхней плитой посредством разъемного соединени , образованного элементами 22 и 23. Кроме того, эта секци  снабжена также т гой 24, служащей дл  ее подвешивани  к ползуну 2 пресса. Эти средства облегчают манипулирование верхней секцией во врем  открыти  устройства .

Устройство содержит также инструменты дл  фиксации положени  обработанной части вала, состо щие из трех

частей: верхней 25, нижней 26 и вкла- дьша 27. Верхн   часть 25 расположена в секции 17. Обе части имеют рабочий профи.пь, образующий ручей 28. Профиль нижней части 26 имеет углублени  29, используемые при ковке второго плеча каждого кривошипа. Кроме того, рабочий профиль частей 25 и 26 имеет углублени  30-32 и т.д., рас- положенные под точно определенными углами в зависимости от конструкции изготавливаемого вала.

Третьей частью дополнительных инструментов. вл етс  вкладьш 27, имеющий в одном месте на окружности направл ющее углубление 33, а также две поверхности 34, имеющие форму секторов усеченного вогнутого конуса. Вкладыш 27 установлен соосно в ручье 28 с возможностью вращени .

Дл  формировани  плеч кривошипов предназначен разъемный инструмент, верхн   половина 35 которого расположена на торцовой поверхности кор- пуса 5, нижн   половина 36 этого инструмента , формирующего плечо кривошипа , смонтирована в нижней части устройства. Рабоча  торцова  поверхность 37 верхней половины инструмен

та, формирующего плечо кривошипа, и рабоча  торцова  поверхность 38 нижней половины этого инструмента имеют форму секторов усеченного конуса. . Кроме того, в секции 17 смонтирован инструмент 39 дл  закреплени  отковываемого материала,  вл ющийс  контринструментом по отношению к верхней рабочей поверхности 40 ниж- ней половины 36 инструмента, формирующего плечо кривошипа. .

В св зи с тем, что устройство предназначено преимущественно дл  ковки длинномерных коленчатых валов, а пространство пресса ограничено, основание устройства состоит из двух продольных балок 4, между которыми расположены перва  поперечна  балка 41 и втора , котора   вл етс  одновременно нижней частью секции 15. Эти элементы имеют боковые выступы, обозначенные соответственно позицией 42 (фиг. 6) и позицией 16(фиг.1). Эти выступы вход т в соответствующие выемки, выполненные в балках .4. Все вместе скреплено в поперечном направлении с помощью болтов 43.

Кажда  из поперечных балок 4 имеет и-образный контур. Верхние части

Q

5 о

5

0

5

0

каждой продольной балки соединены между со€ой с помощью продольной балки 44 двутавровой формы, средн   часть которой расположена параллельно балке 4 и входит в продольные пазы , выполненные в верхних част х балок 4, а крайние поперечные части 45 .опираютс  на торцовые поверхности 46 и 47 балок 4.

Применение балок 4, усиленных в верхней части балками 44 и снабженных ручь ми 48 дл  установки инструментов , а также размещение нижней части секции 15 в пространстве между балками 4, как и подшипникова  поддержка крюков 19 на цапфах 18, оси которых перпендикул рны к балкам 4, позвол ет добитьс  малой ширины устройства, что весьма существенно ввиду ограниченного рассто ни  между колоннами корпуса пресса. Позици ми 49-51 обозначены дополнительные поддерживающие вкладыши. Позицией 52 обозначена заготовка.

Устройство работает следующим образом .

Ползун 2 пресса поднимаетс  до верхнего исходного положени . Корпуса 10 и 5 перемещаютс  до упора с помощью гидравлических силовых цилиндров (не показаны). В этом положении рычаги 8 и 9 отклонены право от вертикали. Крюки 19 отведены вправо. Больша  часть прессов снабжена вьщвижным столом, что дает возможность выдвижени  за пресс стола вместе с нижней частью устройства. Это облегчает укладку заготовки на нижних инструментах устройства и удаление поковки после окончани  ковки.

Дл  того, чтобы отковать первое плечо первого кривошипа коленчатого вала (фиг. 20 и 22), на нижнюю часть 26 инструмента накладывают нижнюю часть разъемной опорной плиты,  вл ющейс  зажимом дл  правого конца отковываемого материала. В верхнюю часть 25 инструмента вкладывают верхнюю часть этой разъемной опорной плиты . На инструмент 14,.закрепл ющий материал, а также на нижнюю половину 36 инструмента, формирующего плечо кривошипа, и на нижнюю часть опорной плиты накладываетс  стержнева  заготовка 52, нагрета  до требуемой температуры и задвигаема  вместе с выдвижным столом под пресс.

0

5

Далее привод т в движение пресс. В момент соприкосновени  с заготовкой инструмента 39 и верхней части опорной плиты пресс останавливают и отвод т крюки 19 влево. В результате этой операции крюки нажимают на валы 21, благодар  чему секци  17 прижимаетс  к нижней секции инструментов. В результате последую- щего передвижени  ползуна 2 пресса происходит соприкосновение заготовки с инструментами 13 и 35 и автоматическое закрепление левой части заготовки Таким образом, устройство закрыто, заготовка закреплена в нем как с правой , так и с левой стороны. Корпус 10 сопр жен своим поводком 11 и корпусом 5. Затем секци  17 автоматически освобождаетс  от плиты 3, а т гу 24 можно сн ть. Во врем  последующего перемещени  ползуна 2 вниз рычаги 8 и 9 втвод тс  вправо, а корпус 10 перемещаетс  вправо вместе с сопр женным с ним корпусом 5. В начальной фазе этого движени  происходит высадка с одновременной гибкой части стержневой заготовки, наход щейс  между торцами инструментов 14 и 35, а также 36 и 39 (фиг. 21). На фиг.21 буква R обозначает длины рычагов 8 и 9, измер емые между ос ми их верхнего и нижнего шарнира;г - целый путь гибки и сдвига} S - целый путь высадки; угол наклона рычагов в начале рабочего .хода; JS, - мгновенна  начальна  скорость высад

ки;

J г - мгновенна  начальна  скорость гибки и сдвига. Из диаграммы вытекает, что мгновенна  скорость насадки ЛЗ корпусов 5 и 10 вместе со смонтированными в них инструментами в горизонтальном направлении превьппает мгновенную скорость гибки иг в вертикальном направлении. Составл юща  движени  в вертикальном направлении вызывает гибку либо сдвиг деформируемого материала. Во врем  последующих фаз рабочего хода ползуна пресса скорость высадки уменьшаетс , а скорость сдвига растет 50 (фиг. 23). R, г и S на фиг. 23 имеют указанные значени , а dj обозначает угол наклона рычагов 8 и 9 в конце рабочего хода &S i- мгновенную конечную скорость высадки; Лг i - мгио-,55 венную конечную скорость гибки и сдвига. При этом приближаютс  друг к другу торцовые поверхности инструQ g n 5 5

0

0 5

ментов 35 и 36, формирующих плечо кривошипа.

Между этими поверхност ми в конечной фазе рабочего хода формируетс  плечо изготавливаемого ковкой кривошипа . Во врем  целого рабочего хода пресса вертикальные направл ющие 6 плиты 3 скольз т по вертикальным направл ющим 7, принима  на себ  силы трени , возникающие в результате перемещени  корпуса 5 по горизонтальным направл ющим.

По окончании р.абочего хода крюки 19 отвод т вправо гидравлическими силовыми цилиндрами (не показаны) и поворачивают ползун 2 пресса до того момента, когда элементы 22 и 23 войдут в зацепление между собой. В этой позиции пресс останавливают, накладывают т гу 24 между секцией 17 и ползуном 2, а далее отвод т ползун пресса до конца, вынимают поковку и перемещают влево корпуса 5 и 10.

Дл  ковки второго плеча первого кривошипа коленчатого вала соответственно нагретую поковку, полученную во врем  первого рабочего хода пресса, помещают в устройство описанным образом с той разницей, что цапфу, наход щуюс  на внешнем конце откованного первого плеча, ввод т в нижнее углубление 29 ручь  28. Далее в ру- ;чей 28 ввод т вкладыш 27 так, чтобы направл ющее углубление 33 охватывало шатунную шейку. Дальнейший процесс ковки второго плеча протекает аналогично процессу ковки первого плеча. Таким образом, получают поковку, имеющую первый кривошип коленчатого вала.

После разъема устройства, удалени  поковки и возврата инструментов в исходное положение начинают ковку первого плеча второго кривошипа коленчатого вала. Протекает она аналогично ковке второго плеча, с той лишь разницей, что откованную во врем  предыдущего рабочего хода шатунную шейку ввод т в одно из углублений 30,31 и т.д., определ ющих требуемый угол, который должен быть между первым и вторым кривошипом коленчатого вала.

После отковки первого плеча второго кривошипа отковывают второе плечо второго кривошипа аналогично процессу ковки второго плеча первого кривошипа.

Во врем  ковки очередных плеч кривошипов полезно подпереть уже откованные ранее части коленчатого вала с помощью поддерживающих вкладьппей 49-51, которые предохран ют готовую часть поковки от нежелательного деформировани .

Claims (6)

1.Устройство дл  изготовлени  коленчатых валов, содержащее приводную верхнюю плиту с рабочим инструментом , размещенную с возможностью возвратно-поступательного перемещени , основание, а также промежуточные корпуса с индивидуальными инструментами дл  формировани  плеч кривошипов , коренных цапф и шатунных шеек валов, часть которых св зана шарнир- но-рычажными системами с основанием

и установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещени , составл ющие которого направлены вдоль и поперек относительно оси инструмента верхней плиты, отличающеес  тем, что, с целью уменьшени  рабочего усили  деформировани  и расширени  диапазона типоразмеров получаемых изделий, промежуточные корпуса, установленные с возможность возвратно-поступательного перемещени , расположены по одну сторону от вертикальной оси рабочего инструмента верхней плиты, а остальные промежуточные корпуса образуют верхнюю и нижнюю секции, втора  из которых жестко св зана с основанием, при этом устройство снабжено механизмом смыкани  указанных секций и дополнительными инструментами дл  фиксации положени  обработанной части вала,, установленными с возможностью переналадки .

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что промежуточ

ные корпуса, образующие указанные две секции, смещены относительно оси рабочего инструмента верхней плиты.

3.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что основание выполнено в виде двух параллельно расположенных бапок U-образного сечени , верхние участки каждой из которых св заны между собой продольно расположенной балкой, соединенных между собой двум  поперечно расположенными балками, при этом шарнирно- рычажные системы св заны с одной из поперечно расположенных балок, а указанна  нижн   секци  - с другой.

4.Устройство по пп, 1-3, отличающеес  тем, что механизм смыкани  указанных верхней и нижней секций выполнен в виде по меньшей мере одного крюка, шарнирно св занного с основанием, а также по меньшей мере одного поворотного вала с лыской, закрепленного на верхней секции промежуточного корпуса.

5.Устройство по пп.1-4, отличающеес  тем, что дополнительные инструменты выполнены состо Ещми КЗ верхней и нижней частей с рабочим профилем под элементы изготавливаемого вала в виде углтубле- ний, расположенных под углами, соответствующими угловым позици м соседних плеч кривошипов, готового вала,

а также св занного с указанными част ми вкладьш1а с рабочим профилем дл  ориентации вала.

6. Устройство по пп. 1-5, отличающеес  тем, что верхн   плита и основание снабжены размещенными с возможностью взаимодей- 5 ВИЯ между собой вертикальными направл ющими дл  ориентации верхней плиты.

Фиг.1

22 2

-

8

;; 10 7 7/ff

.. vXXXNIIл

У//////////////////////////////////////////

Фие.2

8. 11

-И

12 Ю

kSB

/Л///// А(////7Л

I ИХ

1 А

16

l 5. J. f. 39 1 25 /7

W 12 10 52 m /J B 26 1

Itl

1 Л..

///////// {7////////A

Фиг.6

Фиг.5

.ч. 2 5

12 1 52 Ю Ш 13 15 36

. Физ,7 А-А

25 J9

Фи,8 26 1 4f 5

I

а

#

Фиг.В

Фи&Ю

Х

26

Щ-

I

а

. ч.

Фиг.12

2В

Фи&1

27

25 26

Фиг.17

Фид.13

Фиг.15 Фиг,16

27 25 26 27 25 26

Ф(4г.18

фиг. 1В

О 2 3725

Фиг. 20

0

Ю 36 26

Составитель А.Быстров Техред Л.Сердюкова

17 33 25

Фиг. 21

Фиг.23

Корректор А.Обручар