SU824881A3 - Устройство дл обработки давлениемМЕТАлличЕСКиХ зАгОТОВОК - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может бытЬ использовано при конструировании машин дл  прошивки сквозных отварстий , в частности в стальных загото ках цилиндрической формы. Известны устройства дл  обработки давлением металлических заготовок , содержащие смонтированный в станине держатель заготовки, пуан сон с конусообразным рабочим торцом установленный в пуансонодержателе с возможностью относительного вращени  и имеющий ось, расположенную под углом к продольной оси пуансоно держател , приводы осевого перемещени  и вращени  пуансонодерж тел  Ги.Однако известные устройства не позвол ют осуществл ть на них прошивки сквозных отверстий. Цель изобретени  - обеспечение возможности прошивки сквозных отверстий . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве, содержащем смонтированный в станине держатель заготовки, -установленный в пуансоно держателе с возможностью относитель нЪго вращени  и имеющий конусообразный рабочий торец - пуансон, продольна  ось которого расположена под углом к продольной оси пуансонодержател , приводы осевого перемещени  и вращени  пуансонодержател , пуансон и пуансонодержатель выполнены с плоскими торцами, контактирующими между собой и перпендикул рными продольной оси пуансона , а площадь проекции пуансона, на плоскость, перпендикул рную продольной оси пуансонодержател , больше площади, соответствующей . проекции пуансонодержател . . Угол наклона продольной оси пуансона к продольной оси пуансонодержател  равен 1-10 .. Угол конуса рабочего торца пуансона равен 165-175. Держатель заготовки установлен с возможностью скольжени  относительно станины в направлении его продольной оси и выполнен в виде трубы, закрытой со стороны заднего торца. Держатель заготовки выполнен составным из двух сопр женных в плоскости его продольной оси половин .

Станина выполнена в виде трубы, состо щей из двух шарнирно св занны половин, сопр5 женных в плоскости, продольной оси держател , и снабжена замковым механизмом.

Опорна  поверхность держател  и ответна  поверхность станины выполнены призматической формы.

Привод осевого перемещени  пуансонодержател  выполнен в виде гидравлического цилиндра с подвижным в осевом направлении и зафиксированным от поворота вокруг оси поршнем , а пуансонодержатель установлен на этом поршне.

Пуансонодержатель св зан с поршнем с возможностью вращени , а. при1ЮД вращени  пуансонодержател  выполнен в виде мотора, смонтированного на поршне.

Устройство снабжено вибратора- . ми, расположенными на поршне.

Пуансон выполнен с каналами дл  циркул ции охлаждающей жидкости, а в пуансонодержателе выполнено, по меньшей мере, два продольных канала дл  подвода и отвода этой жидкости.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид;на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 продольное вертикальное сечение держател  заготовки, станины и опор в момент проведени  операции прошивки; на фиг. 4 - частичное продольное сечение узла пуансона с его приводами; на фиг. 5 - продольное сечение пуансона и сопр жен(1ого с ним конца пуансонодержател .

Обрабатываема  заготовка 1, представл юща  собой круглую металлическую болванку, в частности стальной слиток, имеющий цилиндрическую форму, в котором должно быть проделано цилиндрическое коаксиальное сквозное отверстие, помещена в соответствующую ей цилиндрическую полость трубчатого держател  заготовки , который состоит из-двух сопр женных половин 2 и 3 (фиг. 2).

Половины 2 и 3 держател  заготовки 1 установлены с возможностью скольжени  в роликовых направл ющих 4 станины, состо щей из неподвижной нижней части 5 и подвижной верхней части 6, соединенных между собой посредством шарнира 7. Сопр женные поверхности 8 половин 2 и 3 держател  и частей 5 и б станины выполнены призматическими, что исклчает возможность вращени  держател  вокруг его продольной оси.

На неподвижной части 5 станины шарнирно закреплен гидравлический цилиндр 9,шток 10 поршн  которого также шарнирно соединен с верхней частью 6 станины (или наоборот). Кроме того, предусмотрен замковый механизм, выполненный в виде несколких расположенных вдоль станины

замковых узлов, каждый из которых состоит из гидравлического цилиндра 11, закрепленного посредством шарнира 12 на кронштейнах 13 нижней части 5 станины. При этом шток 14 поршн  цилиндра 11 расположен между кронштейнами 15 верхней части 6 станины и имеет на конце коническую головку 16, взаимодействующую с гнездом 17 соответствующей формы, выполненным в верхней части обращенных к этому поршню кронштейнов 1 К нижней части цилиндра 11 прикреплен цилиндр 18, соединенный шарнирно с нижней частью 5 станины. Части 5 и б станины имеют направл ющие и фиксирующие штыри 19 и соответствующие ИМотверсти  20.

Верхн   половина 2 держател  может быть выполнена с продольным приливом 21, имеющим, например Тобразную форму сечени  и расположенным в пазу 22 соответствующей формы выполненном в верхней части б стаНИНЬ )1.

К заднему торцу 23 станины примыкает жестко зафиксированна  опора 24, имеюща  выступающую вперед цилиндрическую часть 25, ось которой совпадает с осью держател  заготовки 1 , и котора  входит.в полость держател , закрыва  ее с задней стороны и контактиру  с заготовкой

Задний торец половин 2 и 3 зубчатого держател , по крайней мер частью поверхности взаимодействует с возможностью скольжени  с соответствующими кольцевым направл ющим и центрирующим пазом 26 в опоре 24.

В опоре 24 размещен гидравлический цилиндр 27, закрепленный крышкой 28. Поршень 29 этого цилинд имеет цилиндрический поршень 30, внешний диаметр которого практи- . чески равен внутреннему диаметру отверсти  заготовки 1. Шток 30 проходит через открытую камеру 31 опоры 24 и через сквозное отверстие 32 в цилиндрическом выступе 25 опоры 24.

Со стороны переднего торца половин 2 и 3 держател  расположен пуансонодержатель 33, который снабжен приводом его осевого перемещени  - гидравлическим цилиндром 34, и приводом вращени , например коаксиальным гидравлическим .мотором 35.Гидравлический цилиндр 34 соединен с опорой 18 посредством продольных стержней 36, которые с одной стороны св заны с приливами 37 на опоре 24, а с другой - с фланцем 38, выполненным с цилиндром 34. Поршень 39 цилиндра 34 вылолнен трубчатым и установлен с возможностью скольжени  вдоль оси по трубчатому выступу 40 крышки 51, закрывающей цилиндр 34. Пор: ;спЬ 39 на

выступающем из цилиндра 34 конце несет полую насадку 40, внутри которой закреплен с возможностью вращени  пуансонодержатель 33-и расположен привод 35 вращени  пуансонодержател . Насадка 40 поршн  39 может быть снабжена вибраторами 41.

Пуансонодержатель 33 расположен соосно со штоком 30 и состоит из двух трубчатых деталей 42 и,43, коаксиально расположенных одна внутри другой с зазором 44 между ними, предназначенным дл  охлаждающей жидкости. Противоположный насадке 40 конец пуансонодержател  33 плотно закрыт короткой цилиндрической пробкой 45, закрепленной на пуансонодержателе 33 с помощью резьбового хвостовика 46, ввернутог во внутреннюю деталь 42 пунсонодержател  33.

На пробке 45 с возможностью относительного вращени  установлен пуансон 47, ось которого расположена под углом к продольной-оси пуансонодержател  33, причем угол наклона может бьать в пределах от

1до 10,.в предпочтительном варианте от 4 до 7°. Пуансон 47 соединен

с пробкой 45 посредством хвостовика 48, свободно установленного в подшипнике 49 внутри отверсти  50 пробки 45. Контактирующие торцы 51 пуансона 47 и пробки 45 выполнены плоскими и перпендикул рны продольной оси пуансона 47. Пуансон 47 слегка расшир етс  к рабочему торцу 48, а cctM рабочий торец выполнен конусообразным с углом при вершине конуса , равным 165-175, а в предпочтительном-варианте - 170°.

В.пробке 45 выполнены каналы 49 и 50, сопр женные с каналами 52 и с центральным каналом 53 пуансона 47. В пробке 45 также выполнен канал- 54, проход щий по его оси и сопр женный с полостью 55 внутренне детали 42 пуансонодержател  33.

Каналы 49 и 52 св заны между собой кольцевой камерой 56, ограниченной двум  кольцевыми уплотнё-ни ми 57 и 58, расположенными между пробкой 45 пуансонодержателч 33 и пуансоном .47. Каналы предназ-начены дл  подвода и отвода охлаждающей жидкости.

Работает устройство следующим образом.

В начальном положении верхн   часть 6 станины с верхней половиной

2держател  поворачиваетс  вокруг шарнира 7 с помощью цилиндра 9, раскрыва  держатель. Заготовка I. помещаетс  в нижнюю половину 3 держател , верхн   половина 2 держател  вместе с верхней частью 6 станины опускаетс  цилиндром 9.

После этого цилиндры 18 замкового механизма поворачивают цилиндры 11, ввод  штоки 14 поршней -последних в зазор между кронштейнами 15. Затем цилиндры 11 перемещают штоки 14 вниз, конические головки 16 штоков 14 ввод тс  в гнезда 17 кронштейнов 15 и плотно замыкают части 5 и 6 станины. При перемещении пуансонодержател  33 вдоль его продольной оси с помощью поршн  39 гидравлического цилиндра 34 в заготовке 1 прошиваетс  отверстие.

0 Осевое течение материала, выдавливаемого под действием усили  пуансона 47, сопровождаетс  соответствующим осевым движением половин 2 и 3 держател  заготовки 1 относительно

5 частей 5 и 6 станины, вследствие чего исключаетс  трение выдавленного металла о внутреннюю поверхность держател . Задний торец половин 2 и 3 держател  выходит из кольцевого - направл ющего паза 26 опоры

0 24 и скользит вдоль роликовых направл ющих 4 станины.

Цилиндрический выступ 25. опоры 24 и поршень 29, удерживаемый гидравлическим цилиндром 27 в крайнем

5 положении, рбразуют жесткую заднюю стенку держател  заготовки 1 и воспринимают давление, оказываемое на заготовку пуансоном 47. Это давление , развиваемое за счет гидравU . лического цилиндра 27, благодар  описанной св зи пуансона 47 с пуансонодержателем 33 и вращению последнего , значительно меньше того, которое требуетс , в случае жестко5 го креплени  пуансона к пуансонодержателю , перемещающемус  только поступательно. Вращение пуансонодержател  33 и наличие наклонных к его продольной оси плоских контактирующих торцов 51 пуансонодержател 

0 33 и луансона 47, соединенных с возможностью относительного вращени , приводит к орбитальным качани м пуансона 47,который перекатываетс  своим коническим - рабочим торцом

5 48 по дну отверсти , образованного в заготовке 1. Следовательно, пуансон 48 контактирует с дном отверсти  заготовки 1 только по радиальной линии или вдоль образующей рабочей

0 конической поверхности 48 пуансона 47, концентриру  деформирующее усилие на этих участках и повыша  тем самым удельные давлени , развиваемые цилиндром 34.

5

Вибрации, генерируемые вибраторами 41, облегчают производство описанных операций и устран ют заклинивание как пуансона 47 внутри отверсти  заготовки, так и поршн  39 внутри гидравлического цилиндра

0 34.

В конце прошивки, когда пуансон 47 подходит к заднему торцу половин 2 и 3 держател  заготовки 1, поршень 29 отводитс  назад или давле5

ние внутри гидроцилиндра 27 снижают , чтобы поршень 29 смог отойти назад в процессе завершающей стадии прошивки, когда пуансои 47 срезает диск,  вл ющийс  дном глухого от версти  в заготовке 1,

Срезанный диск выбрасываетс  через отверстие 32 и попадает внутрь камеры 31, из которой он легко может быть удален, например, через отверсти  (на чертеже не изображены) в стенке или дне. При использовании предлагаемого устройства возможна прошивка отверстий в болванках без образовани  заусенцев, т.е. благодар  пластической деформации материала, котора происходит вследствие воздействи  осевого давлени  и боковой экструзи материала в осевом направлении вокруг пуансонодержател  33,

Claims (11)

1.Устройство дл  обработки давлением метгшлических заготовок,

содержащее смонтированный в станине держатель заготовки, установленный в пуансонодержателе с возможностью относительного вращени  и имеющий конусообразный рабочий торец - пуансон , продольна  ось которого расположена под углом к продольной оси пуансонодержател , приводы осевого перемещени  и вращени  пуансонодержател , отличающее.с   тем, что, с целью обеспечени  возможности прошивки сквозных отверстий , пуансон и пуансонодержатель выполнены с плоскими торцами,контактирующими между собой и перпенликул рными продольнойоси пуансона,а площадь проекции пуансона на плоскость , перпендикул рную продольной оси пуансонодержател ,больше площади, соответствующей проекции пуансонодержател .

2.Устройство по п. 1, о т л ич а юще е с   тем, что угол наклона продольной оси пуансона

к продольной оси пуансонодержател  равен 1-10°. . .

3.Устройство по п. 1,о т л ич ающеес   тем, что угол конуса рабочего торца пуансона равен 165-175 .

4.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что держатель заготовки установлен с возможностью скольжени  относительно станины

в направлении его продольной оси и выполнен в виде трубы, закрытой со стороны заднего торца.

5.Устройство по п. 4, отличающеес  тем, что держатель заготовки выполнен составным из двух сопр женных в плоскости его

продольной Оси половин,

6.Устройство по п, 5, о т л ичающеес   тем, что станина выполнена в виде трубы, состо щей из двух шарнирно св занных половин, сопр женных в плоскости, продольной оси держател , и снабжена замковым механизмом,

7.Устройство по п. 6, о т л ич а ю щ е е с   тем, что опорна 

0 поверхность держател  и ответна 

поверхность станины выполнены призматической формы,

8, Устройство по п, 1, о т л ич а. ю щ е е.с   тем, что привод

5 осевого перемещени  пуансонодержател  выполнен в виде гидравлического цилиндра с подвижным в осевом направлении и зафиксированным от поворота вокруг оси поршнем, а пуансоно„ держатель установлен на этом поршне,

9.Устройство по п, 8, о т л ичающеес  тем, что пуансонодержатель св зан с поршнем с возможностью вращени , -а привод враще-. ни  пуансонодержател  выполнен в виде мотора, смонтированного на поршне,

10.Устройство по п, 9, о т л и0 чающеес  тем, что оно снабжено вибраторами, расположенными на поршне.

11.Устройство по п. 10, о т л ич ающеес  . тем, что пуансон выполнен с каналами дл  циркул ции охлаждающей жидкости, а в пуансонодержателе выполнено, по меньшей мере, два .продольных канала дл  подвода и отвода этой жидкости.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Агеев Н.П, и др. Штамповка на сферодвижном прессователе, Л., 1972, с. 4-5, рис. 1.

Hjy I VVXVx/ X / J /XS / 4 JX255

6 30 26 23 2 6 Фиг.З J

ь

иг5