Автоматическая линия для изготовления трубных деталей

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении для изготовления трубных деталей. Цель изобретения - повышение производительности, уменьшение габаритов линии и повышение экономии металла. Автоматическая линия для изготовления трубных изделий включает механизмы подачи трубы, ее деформирования и отделения изделия. Деформирование трубы осуществляется завальцовочными роликами на оправке. Перемещение всех исполнительных механизмов осуществляется от подвижной плиты 8 через штоки. 2 з.п.ф-лы, 11 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 0 21/10

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I )

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4309240/27 (22) 24.09.87 (46) 15.08,91. Бюл. ¹ 30 (71) Горьковский конструкторско-технологический институт автомобильной промышленности (72) В. А. Вахромов, В. A. Коломойский, В. M. Судорогин и Ю. И. Трошин (53) 621.967(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 464406, кл. В 23 0 21/10, 1975 (54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБНЫХ ДЕ ТАЛЕЙ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении для изго1овления трубных изделий.

Цель изобретения — повышение производительности, уменьшение габаритов линии и повышение экономии металла.

На фиг. 1 изображена автоматическая линия для изготовления трубных деталей, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг, 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 2, на фиг. 4 — разрез

 — В на фиг. 3; на фиг. 5 — разрез Г-Г на фиг.

1; на фиг. б — разрез Д-Д на фиг. 5; на фиг, 7 — разрез Е-Е на фиг. 1: на фиг. 8 — разрез

Ж вЂ” Ж на фиг. 1; на фиг. 9 — оправка с регулируемым упором, на фиг. 10 — цанга в расжатом положении; на фиг 11 — схема внедрения роликов в стенку трубы.

Автоматическая линия для изготовления трубных деталей содержит установленные на плите 1 основания в технологической последовательности механизм подачи трубы 2, механизм зажима 3, устройство для

„„Я „„1669645 A l (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении для изготовления трубных деталей. Цель изобретения — повышение производительности. уменьшение габаритов линии и повышение экономии металла. Автоматическая линия для изготовления трубных иэделий включает механизмы подачи трубы, ее деформирован ия и отделения изделия. Деформирование -,рубь ос щес вляет(я завал ьцовочными ponl vами ча оправке. Перемещение всех исполнитгль ных механизмов осуществляет;-я от подвиж ной плиты через штоки 2 зл-, 1-ital, 11 ил, деформации заготовки 4 вклю Га ощий М3Т рицу 5 и оправку б. и механизм отделения детали 7. подвижную плиту 8, нл которой закреплены штоки приводов перемев ения

9-12 соответственно Меха> измов 3 5, 6, 7.

Механизм подачи трубы 2 (фиг. 8) содержи1 направляющие, состоящие из ползушки 13, 14 соответственно с роликами 15 16, имеющими храповое устройство 17, с пружиной

18. На плите 1 размещена подставка 19, где установлен механизм подачи труб, 2. Роли. ки 15 и 16 подпружинены относительно стоек подставки 19 соответственно пружинами

20, 21 и регулируются усилияк и, создаваемыми соответственно болтами 22, 23. На плите 1 размещена подставка 24, на которой установлен механизм зажима 3 (фиг 7, 2), выполненный в виде цанги 25, смонтированной в прижимной полэушке 26, в хвостовой части цанги 25 и прижимной полэушки

26 соосно в верхних стенках выполнены соответственно отверстия 27 и 28, а в нижних стенках соответственно окна 29 и 30, кото1669645

>(;(" 11 rI< l .«;., . i i 1,, (л ((»« ° < (1«< 2 (1,,,; « . " т - i«,,<<

«c« <(<

< 1L.)11

* () .«, "л °,

0<2р ifr (r«< ., i

, (I, lFl (iI

<)r

""«и I I - у I < (. l " 0<(;« „ < 11<, 1;-<

Д

< !1« (,< <<, <

I! ),!О:

<,,)

<.;i<1< <-<

:.)« <.)< .;(1 < 11 «

co0(.l i l I! л,,! < :!

llP<1 С« (« ) < ;! < 1», i I

113 1 Llllo!l .;, !« <),, :, . . 0<0(<0 ),(л I < ()« .Г<(; !

, НИ(.:..:: «.,, .<1< ",Л ., :. !.:(..:.,<()(1

B(J<1OJ(t)t. «c »:II ) 1 2 10

fIpg2rL1) t(; .< 5; T<:, »«(2 ": 0< гкуса "1 гл,): (2:!<1(1 -<(,

)) МЕХ:-I!i1 121,<: (<па

1J >< рол« <: <2, ь:<)ll ;1: p 1,,(L « « . к iI)ÈB.2ä3 . r cIl ..:.i. «1<

<,3 (1р .11)од 1 9 Bb i t< . . I гг) КОС . 1,1 pi(, (." :<2,1г<

I), вь< Оl)КГ Ll )i,(l(,И)(Е<)а <)р г»11(<1<11 54 0 I ),L Е<)Ь><0

ПО/1 .У)<)KL) ..r 1, К ) <)Г)1) i,< . <,) !о<" iti <=i ") (<<3<( с азкь 6li 1< <.Ол(<:Ir K!1 i ., io(! (« I Г; ;) <

ПepJB..=.:JJ ." „),< 3<3:ê Им=. З в; II 0.«

02 распол())к(<н I .! < д 2! «к i2,г <:t " (р".гули рав)(ь(п(; м(.>it ii, Й е; . < -163ри23гл устднонil<. 1 ) I с<з(;1:)и Ib)B р: гулиру< .,)ыс xo«(1ры 32, ЗЗ и (о1)гл<2.((- .<й механизм З<1. Marp(1ца 5 Bt,>f)ol>!3 fi т)идп (<)г)инде )я, гс<ло>)ка

КОтОрОГО СГ(С(«11)()< clr!3 ИЗ Г<0 )у )ОВ 35, 36 соедине««ых pF. ) 1>122 1<0)JI(151 зг!емен)<.1(л З7 например ко>, с 1211 р.. ; у )ир()впч. «,:: .. авКь)Й. В (((«13<1 )«<л, ., <,1«0.:: 2< НЫ <одвьl к I 0<.як >для гло« f " 1 завальц 1(!1! It!!0 кг<нтактиру(ощиг)и с <:< Г авн>,<ми ре<-, ли >,(..,<1»fМИ КОПИ1) .!21И (. < i (:1,:12 0< .1,) 0 < 1 ",!

:10(. 0 «i< I, I 1, < 1 .) <. 1

I1Pg гк!, !

;);!L, J< 1<,,» рус:мая iio усилик) вин(ом 6(1, а разжим обес< )12" ИР JP I (;51 )20()c< П рИВОда

6, Iñ прог,е>куток ()еремещения 2олкателя.

Ползушка -5 привода 11, уста«01)ле«ная в на<2ра()л))к)щих на <зг)дг тапке 6>) >(1(полнена

:0: возг "ож«ос(ь)о вза,л< 0действия с под()ру

>KL1Hi;lit>0É пру>кино<Й 1,7< упорс<м 60 с разм(.

I>L(. I)(f((. 71 пол зу пки 65

ПЗРЗЛЛЕЛЕ < СКОСУ - Н ГактИРУ<оь),01 -. НЕЙ

1.«-;.()С<)ГЛ Г«

- «)) ге <;11)У< (!(«,: ();)«-.1< I.i<.1;o i И)! c(;.

1<<1()K ((ИЬ)«< а !< («:

i< .11, i, .11 О, (с< .,; 1 i,(); . -! ((<1, I: ., i! i r, f, и а и г 1<. ) ц л <: ) .: < (< а л w, (;;1 I

<)л<ю <, 1<с<1 (I (л <«ii«1(111(.. ) ...:1.-1«0,< )e(f OK1< Да<1< 1<(1)< (Ого<)(<1".

)E!r lt .. (l згi< щеl! < )(l ., Оfl) !,<111 «,)< 1;<1 <, 1) ге(1, 11 < () <а, (:1, i «. 1<1(:<: < (<11 <)0 )< „,) li i „l;< .i i

- (!

<,12< - !<. 1(L < () . « . (Л< . > .! 111")< .

) (И«< - 15, f>(0 I ))p<;ì<2>)xi <()1 ) т- «

i

Г «: : <л I (:; < и):l 1 I; «, ) (1 с< к,. и (.2 0 О<. ..11<)< . >i ", < 1 «(Л !, (<(!И

;; .10!1 1 2

Г у < . i<) 1 „< "ло+,ст («д(I i а (),,((1Г)1

)>.<в<1 К,1 уг. )

,t1

, :I() ),i! i1

i1ил II) it<ь1, Д< 1 11< L) Рабb f !« л .:,<1<01«! <

0<.г)а 1<)(Л

П1)и BBpxt« 1 flог<(:i" I IГ)и

Lr л<лt.l 1(<10 KB пр()ь()да пс;(сг) i,,ett.:, :(,)нгл

25 1 J;)>r313 3; счеl o (!. <то "3æ."-1«ая Г(ол

l c

3<<()J) 3 " I,Г)яза lн: я i чг - 11И (!) 0() (() к

1 (>

< ; (,<,!1.,, Ь«1 : (- I » «: Ì ГГ), ) .!.< .1<И! . fr cr! .,: !2 н» 1>и(;, 1 Г 1.(. (K(111(! J L(J10K)< и :1 )<."а

«(;p;, ...ДГ Ния 9 у(30!! 111 О:)-. Т „с иН.-. )1< . < 1 1 1 иж«еи 10 )к;..:1 )t I) <(:>;и !).. Г)(. а I I

):,iI:(«:r <,)етсь B гOI! (<1: <и 1;.":l 0(;

I«; fr

1i« " С<1)ЕРХ 11 ВНИЗ Г - I " У"; 1,. .:f СКО

1669645

35

45

50 разжима — зажима 11 и участка, разжатого состояния 1 с нижней точкой выборки поворота N и выточкой.

При верхнем положении плиты 8 длинномерная труба заправляется в направляющие ролики 15. 16 (фиг. 8), установленные в подпружиненных регулируемым усилием от болтов 22, 23 в ползушках 13. 14. В полэушке 14 установлена подпружиненная собачка

17, взаимодействующая с храповым диском ролика 16. При подаче трубы собачка 17 относительно храпового диска ролика 16 проскальзывает, а при обратном перемещении трубы тормозит вращение этого ролика.

Ползушки 13, 14 с роликами 15, 16 имеют воэможность перемещаться при дефектах по кривизне длинномерных труб (как плавающие).

Труба подается до регулируемого упора

45 сборной оправки 6 (фиг, 9. 1, 10). Оправка находится в исходном положении, когда выступ 47 располагается рабочей кромкой

48 — в плоскости завальцовки роликами 38, в т. ч. если выступ 47 с рабочей каомкой 48 выполнен в отдельной оправке 47 . Упор 45

1 может содержать упругий элемент.

При опускании плиты 8 (вниз) шток привода перемещения 9 вь ступом выборки поворота N поиооачивает с=.рьгу 57 с роликом

>8 вниз преодолевая =лабое усилие пружин

59. В результате олзуш,а 56 поддеиствием регулируемои по усил,1ю винт м 64 пружиной 63 пеоем .цается и через тяги перем»щает по.,зушку зажим цан; и 26, обеспечивая за .атие заготовь на которую начина10т взаимодействова ь завальцовочные ролик 38 Ролики выполнснь: с формои рабочей по верх 1. ости 49. учи ты ва ющей форму (рабо его) пр-филя завэльцовки у изделия и изменение размеров от обратной деформации внутреннего пояска 4 ; у заготовки выс i упсм 4! с кромкой 48 у составной оправки при авто- одаче (фиг. 9), и перемещение иэ положения II в положение III;

Опраька в сборе 6 (фиг. 2) имеет на стержне 46 закрепленные на резьге оправку 43 с проточкой 44, упор 45 на оправке 43, закреплен ныи вь," уп 47 Для автог!одачи 1 рубь, (фиг. 10, 9) из положения i в и;ложение

I до упор- заготовки торцом в упор 82 стойки 77 и деформэции внутреннего пояска 44 у заготовки по внутреннему диаметру автоподачей оправки из пог1ожения I! в положе ние II! Завальцовочные ролики 38 опирающиеся на копиры 32, 33 поддействием г1ружi"н 40, .регулируются на глубину завальцовки составными копирами 32, 33. расположенными в корпусе 31, например, перемещением к оси трубы от болтов 41, и настраиваются на равномерность зазоров Z (фиг. 10) от завальцовочных роликов 38 до наружного диаметра трубы регулирующего элемента 37 конусной регулировочной вставки, расположенной между ползуном

36 опорного ролика 39 (на копир) в ползуне

35 с завальцовочным роликом 38.

На фиг. 2 в ползунах 36 и 35 оси выполнены с головкой, имеющей лыски от поворота в пазах ползунов 35. 36, и установлены с зазором от основания ползунов 35, 36 до головок равным или большим толщины роликов 38, 39, что позволяет обеспечить быстросменность замены износившихся роликов 38, закрепленных на осях, так как оси имеют воэможность горизонтального перемещения, Ползуны 35 установлены в направляющих 42 (фиг. 4). На шпинделе 5, на котором установлена (фиг. 2) шестерня с храповыми зубьями на торце. взаимодействующими с типовым храповым механизмом, передающим вращение через шпонку от шестерни только при ходе рейки штока привода 10 вниз Шпиндель матрицы 5 установлен ня подшипниках в ксрпусе 31. Стабилиз рует ся положение шпинделя вытсчкой 52 и тогкателем (фиксатс ром) 50. у ановле ны я корпусе 31. На шпиндель передается опмознос усилие подпружиненно о тi ê а;:г; большее. чем усилие, вози.1каю1ц«е 1pl1 oi3 ратНОМ ХОДЕ рЕйКИ ШтОКа Прняпда 16 ч» время проскальзывания шec ep! и nтнcс.1льно храпового мехач ;зма. П,ь о,скани» рейки штока привода и,;;ем ..цен: 10 вниз вращение прекращ ся в кон11е ход;,. при э1ом инерциочнь,11 i oì.нт ма «ы шпинделя 5 в сборе с рабочи"...i i .îëë, I". гасигся и стабилизируется (фиг. 1) до олн. те1ьным тормозом 34. расположе lн» " !d подвижной плите 8, воздейс вующим p:0полнительно на фиксатор 50 и вь fii ку "2 в шпинделе матрицы 5.

Вращением шпинделя матрицы 5 производится перемещение ползунов 35 с завальцовочным роликом 38 к оси трубы о регулируемых болтами 41 хопирсв 32, 3, усилие передается через опооный, подь иник, ролик 39 на ос ползуна 36 и регулирующий элемент 37 (конусная регулировочная вставка).

В ссответствии с (программой) фор и копиров и регулировкой производится подведение рабочих кромок роликов 38 на осях в ползушках 35 к трубе на размер (первоначально при повороте на угол i."). Затем производится плавное внедрение в стенку

1669645 трубы (фиг, 11) на глубину от 0 до аз при повороте шпинделя на угол а1 и (раскатывается) завальцовывается на эту глубину аз поворотом шпинделя на угол а кратный количеству и, роликов 38, т, е. 120 и больше, Угол ао выбирается конструктивно в зависимости от плюсового допуска на наружный диаметр трубы, зазора 2 и расстояния от оси трубы до копиров.

Угол а1 выбирается конструктивно, учитывая плавное внедрение в стенку трубы и оптимальность нагрузок на рабочую кромку ролика 38. При больших ходах опускания рейки 10 вниз производится дополнительное внедрение от 0 до а 3 поворотом шпинделя на угол a, примерно равный

Qf, и завальцовка на эту дополнительную глубину аз поворстом шпинделя на угол

120 или больше (при п=3) (фиг. 11).

В конструкции предусмотрен один оборот шпинделя, чтобы выточка 52 возвратилась в крайнее верхнее положение для четкой фиксации сдвоенным тормозом 34.

Количество ползушек, роликов и копиров рекомендуется устанавливать возможно большим.

В крайнем нижнем положении штока привода перемещения 9 (фиг. 5) в зоне If серьга 57 с роликом 58 пружиной 59 возвращается вверх до упора 61. При этом ось 54 ролика 58 поднимается выше оси 55 серьги

57 и заготовка остается зажатой, При обратном ходе рейки 10 шестерня вращается и проскальзывает относительно храпового механизма, шпиндель не вращзется из-эа вь;точки 52 вверху под тормозом 34.

При обратном ходе шток привода перемещения 9 скосом разжнма — If воздействует на ролик 58 через оси 84, 55 серьги 57 и упор 61 перемещает подпружиненную полэушку 56, связанную поперечиной и тягой с ползушкой разжима-зажима 3 цанги 25. Завальцованная заготовка цангой 25 разжимается и находится в разжатом состоянии до конца обратного хода от взаимодействия участка разжатого состояния — ls с выточкой выборки поворота N у штока привода перемещения 9.

На фиг. 2, 6 дано перемещение (привода обратного хода) держателя 11 с подпружиненной упором 68, установленной на оси

69, собачкой 70, содержащей скос, параллельный скосу 71 на ползушке 65, в промежутке Iz,перемещение) больше или равно I> — эысоте скоса разжима заготовки у штока привода перемещения 9. В этом промежутке ползушка 65 автоподачу заготовки оправ5

55 кой 6 не производит. Затем скос собачки 70 взаимодействует со скосом 71 ползушки 65, Ползушка 65 перемещает оправку 6 в сборе и выступом 47 кромкой 48 оправки 6 воздействует на кольцевой поясок 49 внутреннего диаметра заготовки (фиг. 9, 10) и перемещает всю длиинномерную трубу и завальцованную заготовку из положения! в положение II, пока заготовка торцом не упрется в упор 82. После остановки заготовки оправка 6 продолжает перемещаться из положения Н в положение III (фиг. 10) и уступом 44 производит деформацию кольцевого пояска внутреннего диаметра заготовки.

Деформация зависит от требований и конструкции изделий.

Может быть полная развальцовка по внутреннему диаметру или зачистка (обрезка) кольцевого пояска на необходимый диаметр изделия и др. Деформация завальцовки наружного диаметра заготовки регулируемая.

Деформация кольцевого пояска внутреннего диаметра заготовки зависит от кромки 48 у выступа 47.

Если кромка имеет прямой угол, то производится зачистка (обрезка) внутреннего диаметра кольцевого пояска у заготовки, которая упирается в упор 82 стойки 77 (фиг. 2), Если кромка выполнена пологой фаской или большим радиусом, то будет производиться раэвальцовка внутреннего диаметра кольцевого пояска заготовки, однако завальцовка наружного диаметра останется, так как металл раскатался, а заготовка или труба удлинилась, при этом форма развальцовки должна соответствовать необходимым размерам у готового изделия, что достигается регулировками 37 составных копиров 32, 33 при завальцовке роликами 38 наружного диаметра, формой кромки 48 (величиной радиуса) и формой завальцовки изделия.

После того, как оправка в сборе 6 займет положение III (фиг. 9, 10, 2) за кромкой упора

13 на размере (от плоскости завальцовки роликами 38. При взаимодействии ползушки 65 с собачкой 70 по скосу 71. оправка 6 и ползушка 65 останавливается на промежуток 1з, В течение этого промежутка 1з рычаг

74 на оси 75 воздействует на подпружиненнь1й толкатель 73, который отделяет иэделие с завальцовкой наружного диаметра в окна цанги 25 и ползушки-зажима 26 размерами, большими размеров отделяемого изделия. расположенными внизу.

На рычаг 74 действует собачка 79 на оси

80 в стойке 12 при ходе вверх в промежутке

t< 4 стоянки ползушки 65.

1669645

Собачка 79 имеет возможность поворачиваться и проходить, не взаимодействуя с рычагом 74, только при ходе вниз. При обратном ходе от рычага через ось 81 подпружиненный толкатель 73 отделяет детало по 5 линии концентрации напряжений, созданной завальцовкой и обратной деформацией развальцовки внутреннего пояска, в окна цанги 25, ползушки 26, подставки 24 на наклонныйый склиз 78. 10

После отделения детали рычаг 74 и толкатель 73 под действием пружины 72 возвращается в исходное положение.

Оправка б в сборе на ползушке 65 возвращается в исходное положение от силы R, 15 например, пневмоцилиндра или пружины (не показаны).

При возвращении оправки 6 ее упор 45 толкает в торец длинномерную трубу между плавающими роликами 15 и 16, которые хра- 20 повым механизмом 17 тормозят перемещение от сил инерции массы трубы.

Далее линия работает в автоматическом режиме.

При использовании автоматической ли- 25 нии возрастает производительность путем исключения вспомогательных операций изза использования одного хода для выполнения многих операций, уменьшаются габариты линии, повышается экономия ме- 30 талла путем осуществления безотходного производства.

Формула изобретения

1. Автоматическая линия для изготовления трубных деталей, содержащая установленные на основании в технологической последовательности механизм подачи трубы, включающий направляющие, механизм 40 зажима, включающий прижимную ползушку, механизм деформации заго овки. включающий оправку, установ енную с возможностью взаимодеиствия с внутренней поверхностью трубкой заготовки, сило- 45 вую ползушку, связанную с одним концом оправки, механизм отделения детали и привод возвратно-поступательного перемещения, отл ича ю щаяся тем,что, с целью повышения производительности, уменьше- 50 ния габаритов и экономии металла, она снабжена подвижной плитой, связанной с приводом возвратно-поступательного перемещения, штоками, закрепленными на подвижной плите и кинематически связанными с механизмами подачи трубы, зажима, деформации заготовки и отделения детали. механизм зажима снабжен цангой, смонтированной в прижимной ползушке, механизм деформации заготовки снабжен шпинделем, установленным с возможностью вращения на основании, ползунами, установленными на шпинделе с воэможностью радиального перемещения, завальцовочными роликами, смонтированными на ползунах, дополнительными полэунами, смонтированными на основных ползунах с возможностью осевого перемещения, и регулируемыми копирами, установленными на основании с возможностью взаимодействия с дополнительными ползунами. механизм отделения детали снабжен подпружиненным толкателем и системой рычагов. связанной с подвижной плитой, другой конец оправки выполнен с выступом для взаимодействия с деформированным концом заготовки, в прижимной ползушке и в цанге со стороны подвижной плиты выполнены соосно отверстия для подпружиненного толкагеля, а со стороны основания — окна для удаления деталей, при этом нзправляющие подпружинены относительно ос:-«ования

2, Автоматическая линия по п. 1, о т л ич а ю щ à s с я тем. что механизм зажима снабжен серьгой, установленной с возможностью поворота «а полэушке, и подпружиненной относительно нее роликом, установленным на серьге, а один иэ штоков. закрепленный на подвижной плите выполнен со скосом для вэаимодейс вия с рол,ком.

3. Автоматическая,«иния по п. 1, о т r: ич а ю щ а я с я тем, что. с целью повышения надежности, она снабжена тормозным механизмом, выполненным в виде ""îîñío размещенных подпружиненных толкателей, один иэ которых установлен в основании с возможностью взаимодейс: вия со шпинделями. а другой — на подвижной плите с воэможность о взаимодействия с первым толкателем.

1669645

1669645

1669645

1669645

Ж-Ж

Е-E бог 7

17 18

1669645

7i7octro заваль ролью

1669645 6 Г

5uz 11

Юля сюра

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель Ю Филимонов

Редактор M. Товтин техред M,Моргентал Корректор А. Осауленко

Заказ 2700 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственно о комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5