Устройство для многооперационной металлообработки

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности, к устройствам для многооперационной металлообработки и может быть использовано для операций резки листового и полосового проката при одновременной маркировке отрезанного материала. Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем автоматической регулировки усилий режущего органа в процессе рабочего хода. Устройство содержит ножницы для резки металла. На подвижном ноже ножниц укреплен маркиратор для клеймения отрезанного материала. Для изменения усилий, различных при резке и маркировке, устройство снабжено датчиками положения хода ножевой балки. Датчики воздействуют на распределительные устройства гидросистемы для изменения давления в поршневой полости силового гидроцилиндра при маркировке. Эти же датчики положения управляют гидросистемой также в случае изменения толщины отрезаемого материала. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

m,! В 26 D 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (2!) 4309876/25-27 (22) 28.09.87 (46) 07.09.89. Бюл. № 33 (71) Азовское специальное конструкторское бюро кузнечно-прессового оборудования и автоматических линий (72) О. А. Суховеев, В. П. Мищенко, А. М. Ещенко и С. В. Николаенко (53) 621.96(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 733800, кл. В 26 D 9/00, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГООПЕРАЦИОННОЙ МЕТАЛЛООБРАБОТКИ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для многооперационной металлообработки, и может быть использовано для операций резки листового и полосового проката при одновреИзобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для многооперационной металлообработки, и может быть использовано для операций резки листового или полосового проката при одновременной маркировке отрезанных изделий.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей путем автоматической регулировки усилий режущего органа в процессе совершения рабочего хода.

На чертеже приведена кинематическая и гидравлическая схема устройства для многооперационной металлообработки.

Устройство содержит станину 1, на которой закреплены опорная плита 2, неподвижный нож 3, механизм 4 прижима листового материала 5, выполненный в виде плунжерного цилиндра 6 со штоком 7, подпружиненным упругим элементом 8, и силовой гидроцилиндр 9. Шток 10 силового цилиндра 9 с помощью оси 11 соединен с установленной в вертикальных направляю„„80„„1505778 А 1

2 менной маркировке отрезанного материала.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей путем автоматической регулировки усилий режущего органа в процессе рабочего хода. Устройство содержит ножницы для резки металла. На подвижном ноже ножниц укреплен маркиратор для клеймения отрезанного материала.

Для изменения усилий, различных при резке и маркировке, устройство снабжено датчиками положения хода ножевой балки.

Датчики воздействуют на распределительные устройства гидросистемы для изменения давления в поршневой полости силового гидроцилиндра при маркировке. Эти же датчики положения управляют гидросистемой также в случае изменения тол1цины отрезаемого материала. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. щих 12 ножевой балкой 13. На последней закреплены подвижный нож !4 и конусная втулка 15. в которую запрессован хвостовик 16 маркиратора 17. Для выколотки хвостовика 16 в балке 13 над втулкой 15 предусмотрено отверстие 18.

В ножевой балке 13 параллельно направляющим 12 выполнено направляющее отверстие 19, в нем размещена цилиндрическая ползушка 20, на которой имеются проточки 21 и 22, служащие управляющими элементами датчиков 23 и 24, закрепленных на ножевой балке 13. На верхнем конце ползушки 20 закреплен упор 25, которым ползуш ка 20 под действием собственного веса упирается в ножевую балку 13, когда она отведена от опорной плиты 2 в свое крайнее верхнее положение. Длина ползушки 20 выбрана такой, что в указанном положении ножевой балки 13 ее нижний конец расположен ниже режущей кромки под1505778

3 вяжного ножа 14, которая расположена ниже рабочей поверхности маркиратора 17.

Насосная установка устройства для м 1 огооперацион ной металлообработки вып< лнена в виде насоса 26 с рабочими к мерами 27 и 28, соединенными между с бой с помощью обратного клапана 29, п дключенного своим входом к камере 27 и выходом к камере 28.

Камера 27 соединена с входом 30 управляемого гидроклапана 31 давления, выход 32 которого соединен со сливной магистралью 33, а камера 28 соединена с напорной магистралью 34 и с входом 35 у равляемого гидроклапана 36 давления.

ыход 37 клапана 36 соединен с выходом

3 клапана 31 и через него с магистр лыо 33.

Запорный элемент клапана 36 выполнен в виде напорных клапанов 38 и 39 и т ехпозиционного распределительного устройства 40. Вход 41 последнего соединен с гидролинией 42 управления клапана 36 д1авления и с одноименным входом напор« ого клапана 38, вход 43 — с выходом

4I4 клапана 38, с выходом 45 клапана 39 с дополнительной сливной магистралью

46, а выход 47 устройства 40 соединен с с1дноименным входом клапана 39.

Гидролиния 48 управления клапана 31 с!оединена со сливной магистралью 46 через

:-!апорный элемент, выполненный в виде предохранительного клапана 49, гидролиния 50

11правления которого соединена с напорной магистралью 34. Параллельно клапану 49 подключен гидрокран 51.

Напорная магистраль 34 соединена с вхо, ами 52 и 53 управляемых гидроклапанов

4 и 55 давления. Выход 56 клапана 54 с оединен с входом 57 гидроупраьляемого клапана 58 давления, с выходом 59 гид оуправляемого клапана 60 давления и через

<обратный клапан 61 -- со штоковой tloалостью 62 силового гидроцилиндра 9 и с входом 63 клапана 60.

Гидролиния 64 управления клапана 54 через запорный элемент, выполненный в виде двухпозиционного распределительного

4 стройства 65, соединена с напорной ма1истралью 34 и со сливной магистралью 46.

Выход 66 клапана 55 гидролинией 67 соединен с поршневой полостью 68 силового гидроцилиндра 9 и через параллельно соединенные обратный клапан 69 и дроссель

70 соединен с поршневой полостью 71 плунжерного цилиндра 6. С полостью 68 цилиндра 9 соединены также репе 72 давления и вход 73 управляемого гидроклапана 74 давления, выход 75 которого соединен с выходом 76 клапана 58 и со сливной магистралью 33, Гндролиния 77 управления клапана 60 соединена со сливной магистралью 46 через запорный элемент, выполненный в виде гидроуправляемого предохранительного кла5

55 пана 78, а гидролиния 79 управления клапана 58 соединена со сливной магистралью

46 через запор ный элемент, выполненный в виде гидроуправляемого предохранительно

ro клапана 80. Гидролинии 81 и 82 управления предохранительных клапанов 78 и 80 соединены с напорной магистралью 34.

Гидроклапаны 55 и 74 давления имеют общий запорный элемент, выполненный в виде двухпозиционного распределительного устройства 83, через которое их гидролинии 84 и 85 управления соединены с магистралями 34 и 46.

Датчики 23 и 24 положения ползушки

20 электрически связаны с реле 72 давления и с распределительным устройством

40, а датчик 24 дополнительно соединен с гидрокраном 51 и с распределительным устройством 65.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении штоки 7 и 10 втянуты в цилиндры 6 и 9, ножевая балка 13 находится в своем крайнем верхнем положении, а ползушка 20 упирается упором 25 в балку 13. Проточка 22 в этом положении ползушки 20 расположена на уровне датчика 24, проточка 21 — ниже датчика 23. Электромагниты распределительных устройств 40, 65 и 83 и гидрокрана

51 в исходный момент выключены, При включении насоса 26 масло из его камер 27 и 28 через открытые клапаны

31 и 36 давления поступает в сливную магистраль 33.

После подачи листовой заготовки 5 на опорную плиту 2 по команде оператора или по сигналу от датчиков подающего устройства (не показано) гидрокран 51 закрывается, двухпозиционные распределительные „83 переключаются в другое положение, а трехпозиционное распределительное устройство 40 переключается из нейтрального в одно из своих рабочих положений, при котором гидрол и ния 42 управления соединена со сливной магистралью 46 через напорный клапан 38, настроенный на максимальную величину давления резки, являющейся основной технологической операцией устройства. Клапан 36 закрывается, и масло из камеры 28 поступает в магистраль 34 и из нее через открытый клапан 55 в гидролинию 67 и поршневую полость 68 силового цилиндра 9

Из гидролинии 67 через обратный клапан

69 и дроссель 70 масло поступает также в поршневую полость 71 плунжерного цилиндра 6.

Из-за низкого давления масла в магистрали 34 в начальный момент времени предохранительный клапан 49 закрыт, поэтому клапан 31 давления закрывается, и масло из камеры 27 через обратный клапан

29 поступает в магистраль 34. Увеличение обьема масла, поступающего от насоса 26 в магистраль 34, обеспечивает ускоренное

1505778

5 перемещение штока 7 плунжерного цилиндра 6, который преодолевает усилие упругого элемента 8 и прижимает материал 5 к опорной плите 2. Клапан 60 в это время закрыт, шток 10 силового цилиндра 9 остается неподвижным, а обратный клапан

61 закрывается под давлением масла, вытесняемого из штоковой полости 62 силового цилиндра 9.

После повышения давления в напорной магистрали 34 до заданной величины (15Я от максимальной величины давления резки), при котором шток 7 плунжерного цилиндра 6 обеспечивает надежный прижим материала 5 к опорной плите 2, предохранительный клапан 78 открывается, и масло из штоковой полости 62 силового цилиндра 9 через клапаны 60 и 54 давления поступает в напорную магистраль 34 и из нее в поршневую полость 68. Благодаря увеличению объема масла, дополнительно поступающего в магистраль 34 из штоковой полости 62 силового цилиндра 9, его шток

10 осуществляет ускоренное перемещение ножевой балки 13 в направляющих 12 к обрабатываемому материалу 5.

При движении ножевой балки 13 вниз ползушка 20 упирается своим нижним концом в материал 5 и в процессе дальнейшего перемещения балки 13 остается неподви жной.

При соприкосновении режущей кромки подвижного ножа 14 с материалом 5 давление в напорной магистрали 34 резко возрастает. Вследствие этого обратный клапан

29 закрывается и открывается предохранительный клапан 49 (клапан 49 настроен на величину, составляющую 20Я от максимальной величины давления резки). Из камеры 27 масло через клапан 31 давления начинает поступать в сливную магистраль

33. При этом скорость перемещения ножевой балки 13 резко уменьшается, и несмотря на повышение давления в камере 28 увеличения потребляемой мощности насоса 26 не происходит. При дальнейшем ходе вниз ножевой балки 13 происходит резка Листового материала 5 ножами 3 и 14.

При изготовлении изделий типа полос или карт из одного листа (полосы, ленты) 5 первым ходом балки 13 от материала 5 отрезается припуск, выступающий за край опорной плиты 2.

Резка относительно тонких заготовок, не требующая значительных технологических усилий, осуществляется на повышенной скорости за счет поступления дополнительного количества масла из штоковой полости 62 в поршневую полость 68. При резке толстых листов материала 5 давление в напорной магистрали 34 продолжает повышаться до величины настройки предохранительного клапана 80 (составляющей 90 от максимального давления резки). Клапаны

80 и 58 последовательно открываются, 5

10 !

6 масло из штоковой полости 62 силового цилиндра 9 через клапаны 60 и 58 давления поступает в сливную магистраль 33.

При этом объем масла, поступающего в поршневую полость 68 цилиндра 9, уменьшается, что приводит к уменьшению скорости резки, а усилие на штоке 10, благодаря разгрузке штоковой полости 62 увеличивается.

По окончании процесса резки материала

5 сопротивление перемещению ножевой балки 13 резко уменьшается, давление в напорной магистрали 34 падает. Клапаны 80 и 58 последовательно закрываются, в магистраль 34 через клапаны 60 и 54 снова начинает поступать масло, вытесняемое из штоковой полости 62 цилиндра 9, что вызывает ускоренное перемещение балки 13.

Перепад давления в магистрали 34 в момент окончания разделения материала 5 зависит от его толщины и от величины, которой давление в магистрали 34 достигает в процессе резки, а также от величины свободного хода ножевой балки 13 по окончанию резки, который определяется толщиной обрабатываемого материала 5.

При обработке относительно тонких листов

5 свободный ход ножевой балки 13 перед производством следующей операции маркировки увеличивается. Однако давление в магистрали 34 падает при этом до более низкой величины, чем при обработке более толстых листов 5. Предохранительный клапан 49 и клапан 31 давления закрываются, в напорную магистраль 34 через обратный клапан 29 поступает дополнительное количество масла из камер 27 насоса 26. В результате этого скорость перемещения балки 13 увеличивается, что позволяет сократить промежуток времени между операциями металлообработки и повысить ее производительность.

При ходе вниз балки 13 датчик 23 опускается до уровня нижней проточки 21 ползушки 20, которая упирается своим концом в материал 5 и остается неподвижной. При срабатывании датчика 23 распределительное устройство 40 переключается в другое рабочее положение и соединяет напорные клапаны 38 и 39 параллельно.

Одновременно с этим датчик 23 подключает реле 72 давления к системе управления устройством.

Ход балки 13 вниз продолжается до тех пор, пока маркиратор 17 не соприкоснется с материалом 5 и не оставит на нем рельефное клеймо. При этом вследствие того, что величина давления настройки у напорного клапана 39 меньше, чем у клапана 38 (ЗОЯ от максимального давления резки), маркировка производится со значительно меньшим усилием, чем резка, что исключает застревание маркиратора 17 в ма- . териале 5 и его поломку.

1505778

10

Формула изобретения

Реле 72 давления, настроенное на одинаковую с клапаном 39 величину давления, срабатывает при остановке ножевой ба.пки

13 и переключает распределительное устройство 83 в исходное положение, в результате чего клапан 55 давления закрывается, и открывается клапан 74. Из напорной магистрали 34 масло черезклапан

54 давления и обратный клапан 61 поступает в штоковую полость 62 цилиндра 9, а из его поршневой полости 68 масло через гидролинию 67 и затем через клапан

74 давления сливается в магистраль 33.

Балка 13 совершает ход вверх. В процессе обратного хода балки 13 упругий элемент 8 так же перемещает шток 7 плунжерного цилиндра 6 в исходное положение. При этом обратный клапан 69 закрывается, масло из поршневой полости 71 цилиндра 6 вытесняется в гидролинию 67 через дроссель 70. Благодаря этому шток 7 цилиндра 6 перемещается медленнее штока

10 силового цилиндра 9 и ослабляет прижим материала 5 к опорной плите 2 не сразу, а постепенно, что позволяет выдернуть маркиратор 17 из материала 5 и препятствует сдвигу материала 5 с опорной плиты 2 и его вырыву из захватывающих органов подающего устройства.

Балка 13 перемещается вверх до тех пор, пока датчик 24 не окажется на уровне верхней проточки 22 ползушки 20.

К этому моменту времени конец ползушки

20 по-прежнему соприкасается с материалом 5, остающимся на опорной плите 2, и подвижный нож 14 и шток 7 плунжерного цилиндра 6 располагаются над его поверхностью. Датчик 24 подает сигнал на переключение распределительных устройств

40 и 65 и гидрокрана 51 в исходное положение и на отключение реле 72 давления от системы управления устройством, ножевая балка 3 останавливается в указанном положении.

После этого материал 5 подается на шаг в направлении к плоскости резания, по команде оператора или по сигналу от датчиков подающего устройства ножевая балка

13 совершает очередной рабочий ход по описанному циклу. Производится отрезка промаркированного участка материала 5 заданной длины и маркировка его следующего участка.

После отрезки от листа 5 последнего участка и его удаления с опорной плиты

2 оператором, обслуживающим устройства, или датчиками наличия материала 5 (не показаны) подается команда на подъем ножевой балки 13 в крайнее верхнее положение (фиксируемое конечным выкпючателем).

После подачи на опорную плиту 2 нового листа 5 и смены маркиратора 17 описанный цикл работы устройства повторяется в полном об.ьеме.

8

Использование изобретения позволяет производить за один рабочий ход несколько операций обработки металлов давлением — резку и маркировку, требующих различных технологических усилий при их выполнении. Это расширяет технологические возможности и повышает производительность металлообработки. При этом изобретение обеспечивает сокращение времени выполнения указанных операций, что позволяет повысить производительность устройства.

1. Устройство для многооперационной металлообработки материала давлением, содержащее станину с установленными на ней опорной плитой и неподвижным ножом источник подачи рабочего тела с системой регулирования давления, на штоке силового цилиндра которой закреплена ножевая балка с подвижным ножом, маркиратор и узел включения с датчиком положения, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем автоматической регулировки усилий режущего органа в процессе совершения рабочего хода, маркиратор установлен на ножевой балке выше режущей кромки подвижного ножа, система регулирования давления выполнена гидравлической и содержит семь управляемых гидроклапанов давления с запорными элементами, три обратных клапана, дроссель и реле давления, введен механизм прижима материала в виде плунжерного гидроцилиндра с подпружиненным штоком, а источник подачи рабочего тела выполнен в виде насосной установки с двумя нагнетательными камерами, первая из которых соединена с входом первого обратного клапана и через первый гидроклапан давления — со сливной магистралью, вторая камера соединена с выходом первого обратного клапана и с напорной магистралью, которая соединена со сливной через второй гидроклапан давления, штоковая полость силового цилиндра соединена с выходом второго обратного клапана, параллельно которому подключен третий гидроклапан давления, вход второго обратного клапана через четвертый и пятый гидроклапаны давления соответственно соединен с напорной и сливной магистралями, поршневая полость силового цилиндра соединена с напорной и сливной магистралями соответственно через шестой и седьмой гидроклапаны давления, а также с реле давления и через третий обратный клапан, параллельно которому подключен дроссель, с поршневой полостью плунжерного цилиндра, запорный элемент второго гидроклапана давления выполнен в виде трехпозиционного распределительного устройства и двух напорных клапанов, выходы которых соединены со сливной магистралью и с одним из входов это505778

72

1У

11

1Z

Ю

7Д

1о

16

74

Составитель В. Р«димов

Редактор H. Бобкова Текред И. Верее Корректор Г. Колб

Заказ 5363/I 7 Тираж 594 !!олписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ (..(.(.Р !! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Рву тиская наб., д. 4 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, iл. Гагарин;<, I(I!

9 го распределительного устройства, другой вход которого соединен с гидролинией управления своего гидроклапана давления и с входом одного из напорных клапанов, а выход — с входом другого напорного клапана, запорные элементы четвертого, шестого и седьмого гидроклапанов давления выполнены в виде двухпозиционных распределительных устройств, соединяющих гидролинии управления своих гидроклапанов с напорной и сливной магистралями, а запорные элементы первого, третьего и пятого гидроклапанов давления выполнены в виде гидроуправляемых предохранительных клапанов, каждый из которых подключен между гидролинией управления своего гидроклапана и сливной магистралью и снабжен собственной гидролинией управления, соединенной .с напорной магистралью, причем параллельно предохранительному клапану первого гидроклапана давления подключен гидрокран, узел включения дополнен вторым датчиком положения, при этом датчики положения расположены один над другим по ходу ножевой балки и электрически связаны с ре5 ле давления и с распределительным устройством запорного элемента второго гидроклапана давления, а верхний датчик дополнительного связан с гидрокраном запорного элемента первого гидроклапана давления и с распределительным устройством четвертого !

О гидроклапана давления.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел включения выполнен в виде ползушки, размешаемой на ножевой балке в направляю(цем элементе параллельно линии действия штока силового цилиндра, при этом ползушка имеет два управляющих элемента, расположенных один над другим, для включения датчиков положения и упор для ограничения перемещения в направляющем отверстии.