SU554044A1

SU554044A1 - Device for forming bellows of increased elasticity

Info

Publication number: SU554044A1
Application number: SU2122735A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Туренок; Рудольф Степанович Бердов; Александр Федорович Иванов; Вадим Александрович Мартынов; Виктор Сергеевич Силантьев; Нина Ефимовна Травкина
Original assignee: Предприятие П/Я В-2190
Priority date: 1975-04-09
Filing date: 1975-04-09
Publication date: 1977-04-15

Description

1one

Изобретение относитс к области обработки металлов давлением, в частности к технологической оснастке дл изготовлени сильфонов.The invention relates to the field of metal forming, in particular to tooling for the manufacture of bellows.

Известно устройство дл изготовлени сильфонов иовышенной эластичности, содержащее два установленных концентрично набора колец , между которыми устанавливаютс мембраны и обжимаютс их концы 1. Изготовление сильфонов из отдельных нрофилированных мембран характеризуетс высокой трудоемкостью , малым коэффициентом использовани материала и невысокой надежностью получаемых сильфонов.A device for making bellows and improved elasticity is known, which contains two concentric sets of rings between which membranes are installed and their ends are crimped. 1. Making bellows from individual nofilirovanny membranes is characterized by high labor intensity, low material utilization rate and low reliability of the bellows.

Известно также устройство дл последовательного формообразовани сильфонов с кольцевыми рифлени ми на боковых поверхност х гофров 2, содержащее разъемную матрицу с формообразующими ручь ми, верхний из которых выполнен гладким, а два нижних имеют рифлени на боковых поверхност х, формующий узел с нажимными опорами и эластичным пуансоном.It is also known a device for sequentially forming bellows with annular grooves on the side surfaces of the corrugations 2, comprising a split matrix with forming strands, the top of which is made smooth, and the two bottom ones have grooves on the side surfaces, forming a unit with pressure supports and an elastic punch. .

Недостатком этого устройства вл етс то, что оно не обеспечивает получени поджатых гофров сильфонов, а матрица, имеюща ручьи с кольцевыми рифлени ми с поднутрением, не позвол ет получать сильфоны без повреждени гофров при смыкании и размыкании полуматриц в процессе формообразовани .A disadvantage of this device is that it does not provide the compressed corrugations of the bellows, and the matrix, which has streams with ring grooves with undercut, does not allow to obtain the bellows without damaging the corrugations during the closing and opening of the semi-matrix during the shaping process.

Цель изобретени - повышение качества сильфонов повышенной эластичности.The purpose of the invention is to improve the quality of bellows of increased elasticity.

Указанна цель достигаетс тем, что устройство снабжено узлом сближени гофров, выполненным в виде установленных на нижней нажимной опоре подпружиненных между собой секторов, снабженных выступами дл фиксации гофров, и разъемного кольца, установленного в матрице под формообразующимиThis goal is achieved by the fact that the device is equipped with a corrugation approach unit, made in the form of spring-loaded sectors mounted on the lower pressure support, provided with protrusions for fixing the corrugations, and a separable ring installed in the matrix under the formative

ручь ми с возможностью вертикального перемещени , эластичный пуансон снабжен уплотнением , а матрица выполнена с двум разъемами , перпендикул рными ее оси и проход щими через вершины нижиих формообразующих ручьев. Уплотнение эластичного пуансона может быть выполнено в виде двух металлических концентрических колец, сопр женных друг с другом по конической поверхности. На фиг. 1 показано предлагаемое устройство , общий вид; на фиг. 2 - формующий узел в исходном положении; на фиг. 3 - формующий узел в конечный момент формовки; на фиг. 4 - узел сближени гофров в исходном положении; на фиг. 5 - узел сближени гофров в конечный момент сближени .strands with the possibility of vertical movement, the elastic punch is provided with a seal, and the matrix is made with two connectors, perpendicular to its axis and passing through the tops of the lower shaping streams. The compaction of an elastic punch can be made in the form of two metal concentric rings connected to one another along a conical surface. FIG. 1 shows the proposed device, a general view; in fig. 2 - forming unit in the initial position; in fig. 3 - forming unit at the final moment of molding; in fig. 4 - knot of approaching corrugations in the initial position; in fig. 5 - knot of approaching the corrugations at the final moment of approach.

Устройство сдержит узлы: матрицы, зажима матрицы, формующий, сближени гофров и настройки подачи заготовок, размещенные на сварной станине 1, имеющей две горизонтальные опорные плиты 2 и 3. Узел матрицы установлен на верхней плите 2 и содержит собственно матрицу 4, состо щую из двух нолуматриц, охватывающих в сомкнутом иоложении формуемую заготовку 5 и гидроцилиндры 6, щтоки которых ирикренлены к полуматрицам. Матрица 4 имеет три формообразующих ручь (фиг. 2), верхний из которых выполнен в форме, соответствующей гофру без рифлений, а два нижних выполнены в форме, соответствующей гофру с кольцевыми рифлени ми на боковых поверхност х. Матрица имеет, кроме вертикального разъема, два горизонтальных, перпендикул рных ее оси и ироход щих через вершииы ручьев с рифлени ми . Формующий узел установлен основанием 7 на нижней плите 3 и содержит гидроцилиндр 8, закрепленный на плите 3, верхнюю нажимную опору 9, надетую на шток гндроцилиндра, нижнюю опору 10, св заную с основанием 7 резьбовым -соединением, эластичный нуаисон 11. На нижней опоре 10 размещен узел сближени гофров и онориое кольцо 12 с установленным на нем металлическим уплотнением эластичного пуансона 11. Узел сближени гофров состоит из секторов 13, клиньев 14, св занных с нажимной втулкой 15, котора опираетс на плиту 16. К плите 16 прикреплены щтокп гидроцплиндров 17, закрепленных па основании 7. Узел сблил ени гофров включает также разъемное кольцо 18, подпружиненное относительно матрицы и установленное с возможностью вертикального неремещени по направл ющим щтифтам, закрепленным в матрице (на чертеже не показаны) посредством нажимной втулкн 19, установленной на основании 7 и св занной с ним болтовым соединением , на чертеже не показано. Сектора 13 установлены в нроточке нижней опоры 10 и подпружинены радиально относительно нижней оиоры (пружины на чертеже не показаны). Сектора 13 имеют форму усеченных симметричных клиньев в плоскости, перпендикул рной оси узла, и расположены смежно относительно друг друга. Каждый сектор состоит из двух губок 20 и 21 (фиг. 4), св занных подвижно между собой и подпружиненных (пружины на чертел е не показаны). Кажда нижи губка 20 имеет один выступ, а верхн 21 имеет два выступа, рабочие поверхиости которых расположены на рассто нни, равном сумме двух щагов гофра сильфона и величины раскрыти матрицы 4 по горизонтальным разъемам за вычетом толщины гофра во впадине . Величина раскрыти матрицы 4 по горизонгальному разъему выбнраетс из услови обесиечени выхода рифлений на боковых новерхност х гофра из соответствующих им поднутрений рельефа ручьев матрицы. Металлическое уплотнение эластичного пуансона состоит из двух колец, внутреннего 22 и наружного 23, расиоложенных концентрично относительно оси устройства и сопр женных друг с другом по конической иоверхностн. Узел настройки подачи заготовки иа щаг состоит из регулировочных винтов 24, установленных в основании 7, и опорного механизма, расположенного на нижней плите 3. Механизм состоит из гидроцнлиндров 25 и опор 26, св занных со щтоками гидроцилнндров 25. Узел зажима матрицы включает закрепленные на верхней плите 2 гидроцилиндры 27, траверсу 28, св занную со щтоками гидроцилиндров 27, и обойму 29, ирикрепленную к траверсе и зажимающую матрицу по коиической боковой поверхности и по верхнему торцу через эластичную прокладку 30. Работу устройства рассмотрим на стационарном режиме формообразовани гофра сильфона. Исходное пололсение узлов и механизмов устройства перед началом очередного цикла формообразовани гофра следующее. Матрица 4 раскрыта по горизонтальным разъемам, нолуматрицы разведены гидроцилиндрами 6, траверса 28 с обоймой 29 поди та в крайиее верхнее положение гидроцилиндрами 27, опоры 26 подведены гидроцилиндрами 25, регулировочные винты 24 онираютс на опоры 26, сектора 13 введены в гофры формуемой заготовки 5 усилием пружин и фиксируют ее положение относительно матрицы 4. Штоки гидроцилиндров 17 подн ты. Цикл начинаетс со смыкани гидроцилиндрами 6 полуматриц матрицы 4 вокруг формуемой заготовки 5. При этом верхний (гладкий) ручей матрицы раснолагаетс вокруг недеформированного цилиндрического участка заготовки , в средний ручей входит ране отформованный в верхнем ручье матрицы гофр без рифлений, а в нижний ручей входит ранее оформленный в среднем ручье гофр с кольцевыми рифлени ми на боковых поверхност х. Подаетс давление в щтоковую полость гидроцилиндров 17. Клинь 14, св занные со щтоками гидроцилиндров 17 посредством втулки 15 и плиты 16, вывод т сектора 13 из гофров заготовки 5. Подаетс давление жидкости в щтоковую полость гндроцилиндров 27, траверса 28 перемещаетс внзи и замыкает матрицу 4 посредством обоймы 29 по боковой конической поверхности и по верхнему торцу через эластичную прокладку 30. Матрица 4 при этом смыкаетс по горизонтальным разъемам. Отвод тс опоры 26 под действием гидроцилиндров 25. Сбрасываетс давление из бесщтоковой полости гидроцилиндра 8. Формующий узел опускаетс , занима исходиое положение дл формовки гофров (фиг. 2). Подаетс давлеиие в щтоковую полость гидроцилиндра 8. Верхн нажимна опора 9, св занна со щтоком гидроцилиндра 8, перемещаетс вниз относительно опорного кольца 12 и деформирует эластичный пуансон 11, который, затека во все три учь матрицы, фиксирует в нилснем ручье гофр, имеющий рифлени , формует в верхнемThe device will hold the nodes: dies, clamping dies, forming, approaching corrugations and adjusting the feed of workpieces, placed on the welded frame 1, having two horizontal base plates 2 and 3. The matrix node is mounted on the top plate 2 and contains the actual matrix 4, consisting of two latrice, covering in the closed position and the moldable billet 5 and the hydraulic cylinders 6, the rods of which are pyric to the semi-matrix. The matrix 4 has three shaping strands (Fig. 2), the upper one of which is made in the form corresponding to the corrugation without corrugations, and the lower two are made in the form corresponding to the corrugation with ring corrugations on the side surfaces. The matrix has, in addition to the vertical connector, two horizontal, perpendicular to its axis, and flowing through corrugated creeks through the tops. The forming unit is mounted with a base 7 on the bottom plate 3 and contains a hydraulic cylinder 8 fixed on the plate 3, an upper pressure support 9, worn on the hydraulic cylinder rod, a lower support 10 connected to the base 7 by a threaded connection, elastic Naaison 11. On the lower support 10 the corrugation unit and the onoric ring 12 are installed with a metal seal of the elastic punch 11 mounted on it. The corrugation unit consists of sectors 13, wedges 14 connected to the pressure sleeve 15, which rests on the plate 16. A hydraulic piston is attached to the plate 16 firewood 17 fixed on the base 7. The knurling unit for the corrugations also includes a split ring 18, spring-loaded relative to the matrix and installed with the possibility of vertical non-movement along guide pins fixed in the matrix (not shown) by means of a push sleeve 19 installed on the base 7 and the associated bolt connection, not shown. Sectors 13 are installed in the bottom of the lower support 10 and are spring-loaded radially relative to the lower oiora (the springs are not shown in the drawing). Sectors 13 have the form of truncated symmetric wedges in a plane perpendicular to the axis of the node, and are located adjacent to each other. Each sector consists of two jaws 20 and 21 (Fig. 4), which are movably interconnected and spring-loaded (the springs on the dash e are not shown). Each sponge 20 has one protrusion, and the top 21 has two protrusions, the working surfaces of which are located at a distance equal to the sum of the two corrugations of the bellows and the opening of the matrix 4 on the horizontal connectors minus the thickness of the corrugation in the cavity. The magnitude of the opening of the matrix 4 along the horizontal connector is selected from the condition of providing the exit of the corrugations on the lateral surfaces of the corrugation from the corresponding undercuts of the relief of the streams of the matrix. The metal seal of the elastic punch consists of two rings, inner 22 and outer 23, concentric with the device axis and adjacent to each other along the conic and surface. The billet feed adjustment unit consists of adjusting screws 24 installed in the base 7 and a support mechanism located on the bottom plate 3. The mechanism consists of hydraulic cylinders 25 and supports 26 connected with hydraulic cylinders 25. The die clip assembly includes fixed on the top plate 2 hydraulic cylinders 27, traverse 28 connected to the rods of hydraulic cylinders 27, and the holder 29, fixed to the traverse and clamping matrix along the coic side surface and at the upper end through the elastic gasket 30. The operation of the device is considered Rome in the steady-state mode of formation of the corrugation of the bellows. The initial polisation of the units and mechanisms of the device before the start of the next cycle of forming the corrugation is as follows. The matrix 4 is open horizontally, the matrixes are separated by hydraulic cylinders 6, the yoke 28 with the yoke 29 goes to the outermost position by the hydraulic cylinders 27, the supports 26 are fed by the hydraulic cylinders 25, the adjusting screws 24 are mounted on the supports 26, sectors 13 are inserted into the corrugations of the moldable 5 by spring force and fix its position relative to the matrix 4. The rams of the hydraulic cylinders 17 are raised. The cycle starts from closing by hydraulic cylinders 6 of the semi-matrix of matrix 4 around the moldable billet 5. At that, the upper (smooth) matrix stream is located around the undeformed cylindrical section of the workpiece, the wound formed in the upper stream of the corrugation without corrugations enters the middle stream, and the previously formed on average, a stream is a corrugation with ring grooves on the side surfaces. Pressure is supplied to the hydraulic cavity of the hydraulic cylinders 17. The wedge 14 connected to the hydraulic rods of the hydraulic cylinders 17 through the sleeve 15 and the plate 16, withdraws sector 13 from the corrugations of the workpiece 5. The liquid is pressurized to the hydraulic cavity of the hydraulic cylinders 27, the yoke 28 moves out and closes the matrix 4 by means of the yoke 29 on the lateral conical surface and on the upper end face through the elastic gasket 30. The matrix 4 at the same time closes along the horizontal connectors. The supports 26 are retracted under the action of the hydraulic cylinders 25. The pressure is released from the stemless cavity of the hydraulic cylinder 8. The molding unit is lowered to the outgoing position for forming the corrugations (Fig. 2). Pressure is supplied to the hydraulic cavity of the hydraulic cylinder 8. The upper pressure support 9 connected to the hydraulic cylinder 8 moves downwardly relative to the support ring 12 and deforms the elastic punch 11, which, in all three matrices, fixes the corrugation having a corrugation through all three matrices. molds in the top

ручье следующий гладкий гофр, а в среднем ручье оформл ет кольцевые рифлени на боковых поверхност х отформованного ранее гладкого гофра.The creek has the next smooth corrugation, and on average the creek draws annular grooves on the side surfaces of the previously formed smooth corrugation.

При нарастании давлени со стороны эластичного пуансона 11 внутреннее кольцо 22 металлического уплотнени перемещаетс вниз до упора в опорное кольцо 12 и по конической поверхности разжимает наружное кольцо 23, которое, увеличива сь в диаметре в пределах упругой деформации, закрывает зазор между матрицей и оиорным кольцом 12, преп тству вытеканию материала эластичного пуансона.With increasing pressure from the side of the elastic punch 11, the inner ring 22 of the metal seal moves down to the stop into the support ring 12 and expands the outer ring 23 along the conical surface, which, increasing in diameter within the elastic deformation, closes the gap between the die and the o-ring 12, preventing leakage of the material of the elastic punch.

Сбрасываетс давление жидкости в штоковой полости гидроцилиндра 8, подаетс давление в бесщтоковую полость. Шток цилиндра перемещаетс вверх, освобожда эластичный пуансон II, который возвращаетс в исходное положение за счет упругих сил эластичного материала. Уплотнение эластичного пуансона также возвращаетс в исходное положение за счет упругих сил наружного кольца 23.The pressure of the fluid in the rod cavity of the hydraulic cylinder 8 is relieved, pressure is applied to the stemless cavity. The cylinder rod moves upward, freeing the elastic punch II, which returns to its original position due to the elastic forces of the elastic material. The sealing of the elastic punch also returns to its original position due to the elastic forces of the outer ring 23.

При дальнейщем движении щток гидроцилиндра 8 поднимает формующий узел, а вместе с тем и втулку 19 до ее упора в разъемное кольцо 18, которое двигаетс также вверх совместно с формующим узлом до унора в матрицу 4, осуществл сближение гофра в вершине за счет уменьщени радиуса до заданной величины (фиг. 4). Сектора 13 при этом устанавливаютс напротив ручьев матрицы 4. Сбрасываетс давление жидкости в щтоковой полости гидроцилиндрОБ 27 и подаетс давление в бесщтоковую полость. Траверса 28, двига сь вверх, поднимает обойму 29 в крайнее верхнее положение, освобождает матрицу 4, котора размыкаетс по горизонтальным разъемам (фиг. 4) на величину, обеспечивающую выход рифлений на боковых поверхност х гофров из поднутрений рельефа ручьев матрицы.Upon further movement, the hydraulic cylinder 8 lifts the forming unit, and at the same time the sleeve 19 to its abutment into the split ring 18, which also moves upwards together with the forming unit to the unorum into the matrix 4, bringing the corrugation at the top closer by reducing the radius to the specified magnitude (Fig. 4). Sectors 13 in this case are installed opposite the streams of the matrix 4. The fluid pressure in the schtokovoy cavity of the hydraulic cylinder OBB 27 is released and the pressure is supplied to the brushless cavity. Traverse 28, moving up, raises the yoke 29 to the extreme upper position, releasing the matrix 4, which opens at the horizontal connectors (Fig. 4) by an amount which ensures the output of the corrugations on the side surfaces of the corrugations from the undercuts of the relief of the streams of the matrix.

Подаетс давление в бесщтоковую полость гидроцилиндрОБ 17. Плита 16, втулка 15 и клинь 14 двигаютс вверх, одновременно раздвигаютс сектора 13 под действием пружин (на чертежах не показаны) и вход т в гофры сильфона, где в конечном разжатом положении , располага сь смежно, без зазоров, образуют рабочими поверхност ми губок 20 и 21 верхнюю и нижнюю секции, при этом верхн секци кольцевыми выступами фиксирует гофры , наход щиес в среднем и нижнем ручь х матрицы 4, а нижн секци совместно с нижним выступом верхней охватывает впадину гофра сильфона по всему периметру.Pressure is applied to the stemless cavity of the hydraulic cylinder OB 17. Plate 16, sleeve 15 and wedge 14 move upward, while sector 13 moves apart under the action of springs (not shown in the drawings) and enters the bellows corrugations, where in the final unfolded position, are adjacent, without gaps are formed by the working surfaces of the sponges 20 and 21 of the upper and lower sections, while the upper section of the annular protrusions fixes the corrugations located in the middle and lower strands of the matrix 4, and the lower section together with the lower protrusion of the upper covers the depression of the corrugations background around the perimeter.

Подаетс давление жидкости в щтоковую полость гидроцилиндров 6, полуматрицы матрицы 4 развод тс .Fluid pressure is applied to the shtick cavity of the hydraulic cylinders 6, the semi-matrix of the matrix 4 is diluted.

Подаетс давление в бесщтоковую полость гидроцилиндра 25. Опоры 26 подвод тс под регулировочные винты 24.Pressure is applied to the brushless cavity of the hydraulic cylinder 25. The supports 26 are supplied under the adjusting screws 24.

Производитс сближение гофра во впадине за счет уменьщени радиуса гофра и внутреннего диаметра сильфона при помощи дополнительного хода вверх щтоков гидроцилиндров 17, которые посредством-втулки 15, перемещают нижнюю секцию вверх до упора в верхнюю (фиг. 5).The corrugation in the depression is brought about by reducing the radius of the corrugation and the inner diameter of the bellows by means of an additional upward movement of the hydraulic cylinder rods 17, which by means of the sleeve 15, move the lower section up to the stop in the upper section (Fig. 5).

Подаетс давление в щтоковую полость гидроцилиндра 8. Шток вместе с формующим узлом , на котором находитс формуема заготовка 5, перемещаетс вниз до упора винтов 24 в опоры 26, осуществл подачу заготовки на щаг гофра вниз.Pressure is supplied to the shtokovoy cavity of the hydraulic cylinder 8. The rod, together with the forming unit, on which the mold 5 is moldable, moves downward until the screws 24 stop against the supports 26, by feeding the blank to the corrugation rod downwards.

Затем цикл формообразовани гофров сильфона повтор етс .Then, the cycle of forming the bellows corrugations is repeated.

Claims

Invention Formula

1, A device for shaping bellows of increased elasticity, comprising a split matrix with shaping strands, the upper of which is made smooth, and the two lower ones have corrugations on the side surfaces, and a forming unit with upper and lower pressure supports and an elastic punch, characterized by that, in order to improve the quality of the bellows, it is equipped with a corrugation approach unit, made in the form of sectors, spring-loaded between themselves, provided with protrusions for fixing the corrugations, and many ring mounted in the matrix under the forming Ruch River E with

the possibility of vertical movement, the elastic punch is provided with a seal, and the matrix is made with two connectors perpendicular to its axis and passing through the tops of the lower shaping streams.

2. The device according to claim 1, characterized in that the compaction of the elastic punch is made in the form of two metal concentric rings, which are conjugated to each other along a conical surface.

Sources of information taken into account in the examination:

1. US patent, cl. 29-454, No. 3.512.244 of 05/19/1970

2. USSR author's certificate number 494212, cl. B 21 D 15/06 of 08/17/73,

guv

FIG. 2

FIG. 3

go

8Fig. four