Устройство для подачи длинномерного материала в зону обработки

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при автоматизации штамповочных процессов. Применение устройства для подачи длинномерного материала в зону обработки позволяет производить одно и многократные подачи материала в цикле автомата, сокращая время подачи и увеличивая интервал цикла на выполнение сложных технологических операций, повысить производительность при элементарных технологических операциях за счет многократной подачи материала, упростить конструкцию инструмента, например, при пробивке однотипных отверстий в длинных линейках за счет дискретности подачи, значительно улучшить динамику подачи за счет подвода каретки к демпферам-упорам с наименьшими скоростями, возврата каретки в исходное положение с наиболее благоприятными скоростями за счет более пологих участков спада на кулачках, повысить точность подачи за счет возврата каретки в исходное положение при внедренных пуансонах в материал, транспортировать подачу , при подаче мягких и твердых материалов, получать большие развертки заготовок за счет многократной подачи, реверсировать направление усилия, прилагаемого к материалу. 7 з.п. ф-лы, 12 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (II) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4801247/27 (22) 12.03.90 (46) 07.05.92, бюл. № 17 (71) Научно-исследовательский институт машино строения (72) А,И.Никифоров и Л.И.Живов (53) 621,979:62-229.61 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1446760, кл. В 21 D 43/00, В 30 В 15/30, 17.04,87. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ДЛИННОМЕРНОГО МАТЕРИАЛА В ЗОНУ ОБРАБОТКИ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при автоматизации штамповочных процессов, Применение устройства для подачи длинномерного материала B зону обработки позволяет производить одно и многократные подачи материала в цикле автомата, сокращая время подачи и увелиИзобретение относится к области обра-. ботки металлов давлением и может быть использовано при автоматизации прбцессов штамповки, гибки, сборки и т.п.

Цел ь изобретения — по вы шен ив точности подачи и надежности.

На фиг,1 изображено устройство для подачи длин номерного материала в зону обработки; на фиг.2 — сечение А — А на фиг.1; на фиг.3 — вид б на фиг,2; на фиг.4 — сечение

 — В на фиг.2; на фиг.5 — сечение à — Г на фиг.4; на фиг,6 — сечение Д-Д на фиг.1; на фиг,7 — сечение Š— Е на фиг.3; на фиг.8 — вид (sI>s В 21 D 43/00, В 30 В 15/30 чивая интервал цикла на выполнение сложных технологических операций, повысить производительность при элементарных технологических операциях за счет многократной подачи материала, упростить конструкцию инструмента, например, при пробивке однотипных отверстий в длинных линейках за счет дискретности подачи, значительно улучшить динамику подачи за счет подвода каретки к демпферам-упорам с наименьшими скоростями, возврата каретки в исходное положение с наиболее благоприятными скоростями за счет более пологих участков спада на кулачках, повысить точность подачи эа счет возврата каретки в исходное положение при внедренных пуансонах в материал, транспортировать подачу, при подаче мягких и твердых материалов, получать большие развертки заготовок за счет многократной подачи, реверсировать направление усилия, и рилагаемого к материалу. 7 з.п. ф-лы, 12 ил.

Ж на фиг.1; на фиг,9 — вид 3 на фиг.1; на фиг.10 — кинематическая схема привода каретки; на фиг.11 — графики ходов каретки и пресс-блока (не показан} с интервалами циклов: 1 — подача 450, холостой ход 90 ;

2 — подача 60, холостой ход 1200; 3 — подача

900 холостой ход 180;4- подача 1200, холостой ход 1800; 5 — подача 1800, холостой ход

180 ; 6 — график хода ползуна пресс-блока. (участки графиков 1, 2, 3, 4 - возможные холостые ходы каретки, совпадающие с нижним положением ползуна пресс-блока); на фиг.12 — графики возможных одно- и мно1731372 гократных перемещений каретки в цикле автомата с углами подач и холостого хода;

1-45О, 2-60О, 3-90О, 4-180О.

Устройство для подачи длинномерного материала в зону обработки содержит основание 1 с вертикальной плитой, приводной вал 2 с кулачком 3, установленный на основании 1, направляющие 4, смонтированные на основании 1 параллельно оси 5 подачи материала, подающую каретку 6 с неподвижной зажимной губкой 7, подвижно установленную на направляющих 8, регулируемые по длине демпферы-упоры 9, закрепленные на основании по обе стороны подающей каретки 6, рычаг 10 с роликом 11, шарнирно закрепленный на подающей каретке с возможностью поворота в вертикальной плоскости и несущей подвижную зажимную губку 12, механизм 13 поворота рычага, выполненный в виде двуплечего рычага 14 и поворотного рычага 15, шарнирно закрепленных на основании 1 с возможностью поворота в вертикальной плоскости, параллельной оси подачи материала, нажимную планку 16, шарнирно закрепленн ю на поворотном рычаге 15 и на одном из концов двуплечевого рычага 14 с возможностью взаимодействия с роликом 11 и расположенную горизонтально, пружинный демпфер 17, смонтированный на основании

1 и поджимающий другой конец двуплечевого рычага 14 к кулачку 3, преобразующий механизм 18, выполненный в виде серьги

19, шарнирно закрепленный на основании

1 с возможностью поворота в вертикальной плоскости, параллельной оси подачи материала, приводной рычаг 20,шарнирно связывающий подающую каретку 6 с серьгой

19, планшайбу 21 с пазом 22, проходящим через ее ось вращения, сухарь 23, установленный в пазу 22 планшайбы 21 с возможностью регулировочного перемещения от узла 24 перемещения, ось 25 со сквозным радиальным отверстием 26, установленную в приводном рычаге 20 с возможностью поворота, шатун 27, подвижно установленный в отверстии 26 оси 25 и шарнирно связанный с сухарем 23, втулку 28, установленную на шатуне 27 и расположенную в отверстии

26 оси 25, упругие демпферы 29 и гайки 30, навинченные на шатун 27 и расположенные по обе стороны приводного рычага 20, ведомый вал 31 с эксцентриками (кулачками) 32 и 33, смонтированный на основании 1 и кинематически связанный с приводным валом 2, кривошипным валом 24, установленным на основании перпендикулярно оси подачи материала, ползун 35, смонтированный на основании с возможностью возвратно-поступательного движения, до5

55 полнительные ролики 36 и 37, установленные в ползуне 35 с возможностью взаимодействия с эксцентриками 32 и 33 (кулачками) и расположенными по обе стороны ведомого вала 31, дополнительный шатун 38, шарнирно связывающий кривошип 39 кривошипного вала 34 с ползуном

35, опорную планку 40, закрепленную на нажимной планке 16 с воэможностью регулировочного перемещения в вертикальном направлении и взаимодействия с роликом

11 рычага 10.

Втулка 28 жестко закреплена на шатуне

27, Планшайба 21 закреплена на кривошипном валу 34, а паз 22 планшайбы 21 выполнен криволинейным с радиусом, равным расстоянию от центра сухаря 23 до центра втулки 28, установленной на шатуне 27, причем втулка 28 выполнена с длиной, равной диаметру оси 28. Упругие демпфера 29 установлены на шатуне 27 и расположены между втулкой 28 и гайками 30.

Конец 41 двуплечевого рычага 14, взаимодействующий посредством ролика с кулачком 3, смонтирован с возможностью регулировочного поворота относительно другого конца двуплечевого рычага, На подающей каретке 6 размещены сферические выступы 42 с возможностью взаимодействия с регулируемыми по длине демпферами-упорами 9.

Подвижная зажимная губка 12 выполнена в виде цилиндрического стержня, смон-. тированного с возможностью поворота вокруг своей оси и имеющего лыску 43 и конический выступ 44, Дополнительный ролик 37 снабжен механизмом регулировки поджатия к эксцентрику (кулачку) 32 ведомого вала 31, выполненным в виде корпуса 45, 46 и нажимной планки 47, подвижно установленных в ползуне 35, регулировочного винта 48, ввернутого в ползун с возможностью взаимодействия с нажимной планкой 47, втулки

49 из полиуретана и пружины 50, расположенных между корпусом 46 и нажимной планкой 47, причем дополнительный ролик

37 закреплен на корпусе 46, Узел 24 регулировочного перемещения выполнен в виде отверстий 51 в планшайбе

21, дополнительного сухаря 52, установленного в пазу 22 планшайбы 21 с возможностью съема, цилиндрических ступенчатых пальцев 53 с лысками 54, установленных на концах сухаря 23 с возможностью поворота и имеющих резьбовые отверстия 55, дополнительного регулировочного винта 56, установленного в дополнительном сухаре 52 с возможностью взаимодействия с резьбовыми отверстиями 55 цилиндрических ступен1731372

15

55 чатых пальцев 53 и ловителей 57; смонтированных в дополнительном сухаре 52 с воэможностью взаимодействия с отверстиями

51 в планшайбе 21.

На приводном валу 31 установлен другой эксцентрик 58, корпус которого с одной стороны переходит в ступицу 59 с установленной звездочкой 60, кинематически связанной цепной передачей 61 с приводом автомата (не показано). На противоположной стороне другого эксцентрика 58 установлен палец 62 с шатуном 63, образующие кривошипно-шатунный механизм, через который также возможно устанавливать кинематическую связь с приводом автомата;

Устройство для подачи длинномерного материала в зону обработки работает следующим образом.

В исходном положении подающей каретки 6 (правое положение каретки принимается эа исходное). опирающейся сферическими выступами-42 на демпферыупоры 9, происходит зажатие материала 5 (ленты) губками 12 и 7 от пружинного демпфера 17 через механизм 13 поворота рычага (в случае, когда подается мягкий материал) или от кулачка 3 через конец 41 двуплечевого рычага 14 механизма 13 поворота (в случае, когда подается твердый материал), В этом положении подающая каретка 6 поддемпферена через приводной рычаг 20 относительно упора 9.посредством левого упругого демпфера 29, установленного на шатуне 27. Причем жесткость (податливость упругого демпфера 29 в этом случае определяется суммарной величиной, состоящей иэ жесткости предварительно сжатого демпфера 29 посредством гайки 30 относительно торца втулки 28 (линейный размер втулки 28, жестко закрепленной на шатуне

27), соизмерима с диаметром оси 25, что позволяет применить упругие демпферы 29 различной жесткости, получаемой при последующем сжатии его, но уже зависящей от величины хода шатуна 27 с втулкой 28 относительно оси 25 (величины перемещения левого торца втулки 28 относительно боковой поверхности оси 25) при неподвижной подающей каретке 6 (ограничение перемещения подающей каретки 6демпфером-упором 9, определяемое в миллиметрах, соответствует определенному числу градусов цикла автомата). Большая жесткость упругого демпфера 29 (без учета других факторов, например, скорости каретки в момент удара ее по упору 9, массы каретки

6) может вызвать большие вибрации, отскоки, которые отрицательно сказываются на точности и стабильности подачи, на долговечности. Возможность регулировки величины жесткости демпфера 29 позволяет снизить воздействие таких отрицательных факторов. Затем приводной рычаг 20 перемещает подающую каретку 5 с лентой 5 до левого демпфера-упора 9. В этом положении срабатывает правый упругий демпфер

29, Подаваемый материал (лента) зажимается в неподвижных направляющих 4, после чего расходятся губки 12 и 7, освобождая ленту 5 в подающей каретке 6, которая посредством приводного рычага 20 возвращается в исходное положение.

Прижатие ленты 5 в каретке 6 может производиться по двум схемам и зависит от мягкости. Мягкие тонкие ленты прижимаются к неподвижной губке 7лыской 43 подвижной губки 12 от пружинного демпфера 17, который имеет тарированную пружину на различное усилие прижатия. Разжим ленты в этой схеме производится от кулачка 3, В этом случае подвижная зажимная губка 12 не оставляет следов на ленте и не демпфирует ее. Мягкость прижатия определяется тарированной пружиной демпфера 17.

В случаях, когда подаются твердые или мягкие ленты, но толщиной более 0,5 мм, и требуется приложить к ленте усилие, направленное на протяжку ее через устройство правки, для исключения проскальзывания ленты относительно губок 7 и 12, прижатие ее может производиться по второй схеме (жесткой). По этой схеме прижатие ленты 5 в подающей каретке 6 производится от кулачка 3 через конец 41 двуплечевого рычага 14, взаимодействующего посредством ролика с кулачком 3, и нажимную планку 16 (для этого случая конец

41 двуплечего рычага 14 регулировочно повернут относительно другого конца двуплечевого рычага). Причем губка 12 может быть установлена в рычаге 10 таким образом, чтобы контактировать с поверхностью ленты 5 коническим выступом 44. Степень жесткости прижатия создается регулировкой положения нажимной планки 16. Усилие прижатия ленты 5 в направляющих 4 в обоих случаях может регулироваться (не показано), а разжим производится от кулачка 64 через рычаг 65 с роликом.

Возможность производить прижим ленты в каретке по двум схемам позволяет переходить к переработке материалов в автоматах от мягких и тонких к твердым и толстым и, наоборот, без дополнительных затрат на специальные конструкции, Привод в возвратно-поступательное движение подающей каретки 6 осуществляется следующим образом. При перемеще1731372 нии каретки 6 с прижатой лентой 5 вращение от приводного вала 2 через цепную передачу 61, звездочку 60, ведомый вал 31 с эксцентриком (кулачком) 33, ролик 34, ползун 35, дополнительный шатун 38, кривошип 39 кривошипного вала 34, планшайбу

21, сухарь 23, шатун 27, ось 28, приводной рычаг 20 и далее на подающую каретку 6, перемещая ее влево до демпфера-упора 9.

Возврат каретки 6 в крайне правое положение производится от эксцентрика (кулачка)

32 через ролик 37, ползун 35, дополнительный шатун 38, кривошип 39 кривошипного вала 34, планшайбу 21, сухарь 23, шатун 27, ось 28, приводной рычаг 20 и далее на каретку 6, перемещая ее вправо до демпфера-упора 9 (правого), т.е, в исходное положение.

Профиль кулачков определяет закон перемещения каретки с прижатой лентой, снижение скорости перед ударом о демпферы-упоры 9, возвращение в исходное положение, смещение начала движения с лентой от начала общего цикла автомата или смещение во времени (в градусах относительно начала цикла), возвращение в исходное поло.кение сразу или с выстоем в крайнем правом положении (от одно- и до четырехкратной подачи).

Возвращение каретки в исходное положение в момент нахождения пуансонов штампа (не показан), внедренными в ленту снижает отрицательное действие вибраций, возникающих в момент удара каретки по регулируемым винтам, на точность перемещения ленты, На фиг,11 изображены графики перемещения каретки с углами цикла 45, 60, 90, 120 и 180, затрачиваемыми на подачу, и углами в 90, 120, 180, затрачиваемыми на возвращение. Более длительный участок цикла, затрачиваемый на возвращение каретки в исходное положение, обеспечивает лучшую динамику клещевой подачи, На фиг.11 изображен участок цикла а= 120 нахождения пуансонов штампа в нижнем положении и участки графиков (незавершенных) возвращения каретки в исходное положение с перекрытием по участку а =120, Настройка шага подачи производится следующим образом.

Отпустив стопорящие винты (не показано), крепящие сухарь 23, вращая дополнительный регулировочный винт 56, установленный на дополнительном сухаре

52, производят перемещение сухаря 23 с шатуном 27 в пазу 22 планшайбы 21, удаляя или приближая его к центру качания кривошипного вала 34, тем самым увеличивая

55 или уменьшая угол качания приводного рычага 20 привода каретки, увеличивая или уменьшая шаг подачи.

При этом осевая среднего положения каретки относительно демпферов-упоров

9 при этих изменениях остается без изменения, т.е. обеспечивается симметричность приращения или уменьшения шага подачи относительно демпферов-упоров 9 (положительным в этом случае является то, что не нужно учитывать несимметричность приращений или уменьшения посредством упоров 9, при этом сохраняется тождественность работы упругих демпферов 29 на шатуне 27 по отношению к приводному рычагу

20, а это улучшает динамику подачи), так как осевая шатуна 27 совпадает с радиусом кольцевого паза 22.

Установка сухаря 23 с шатуном 27 в кольцевом пазу 22 выше оси качания кривошипного вала 34 позволяет реверсировать направление усилия, прилагаемого к материалу в процессе подачи, Применение устройства для подачи длинномерного материала в зону обработки позволит производить одно- и многократные подачи и, увеличивая интервал цикла на выполнение сложных технологических операций, повысить производительность при элементарных технологических операциях за счет многократной подачи материала, упростить конструкцию инструмента, например, при пообивке однотипных отверстий в длинных линейках за счет дискретности подачи, значительно улучшить динамику подачи за счет подвода каретки к демпферам-упорам с наименьшими скоростями, возврата каретки в исходное положение с наиболее благоприятными скоростями за счет более пологих участков спада на кулачках, повысить точность подачи за счет возврата каретки в исходное положение при внедренных пуансонах в материал, трансформировать подачу при подаче мягких и твердых материалов, получать большие развертки заготовок за счет. многократной подачи, реJ версировать направление усилия, прилагаемого к материалу в подаче. Простота конструкции привода каретки от кулачков делает доступной эксплуатацию автоматов в отраслях с разным техническим уровнем квалификации специалистов. Доступность и дешевизна изготовления делает возможным эксплуатацию с наименьшими затратами.

Формула изобретения

1. Устройство для подачи длинномерного материала в зону обработки, содержащее основание, приводной вал с кулачком, установленный на основании, направляющие, 1731372 10

20

40

50

55 смонтированные на основании параллельно оси подачи материала, подающую каретку с неподвижной зажимной губкой, подвижно установленную на направляющих, регулируемые по длине демпферы-упоры, закрепленные на основании по обе стороны подающей каретки, рычаг с роликом, шарнирно закрепленный на подающей каретке с возможностью поворота в вертикальной плоскости и несущий подвижную зажимную губку, механизм поворота рычага, выполненный в виде двуплечего рычага и поворотного рычага, шарнирно закрепленных на основании с возможностью поворота в вертикальной плоскости, параллельной оси подачи материала, нажимной планки, шарнирно закрепленной на поворотном рычаге и на одном из концов двуплечего рычага с возможностью взаимодействия с роликом и расположенной горизонтально, и пружинного демпфера, смонтированного на основании и поджимающего другой конец двуплечего рычага к кулачку, преобразующий механизм, выполненный в виде серьги, шарнирно закрепленной на основании с возможностью поворота в вертикальной плоскости, параллельной оси подачи материала, приводного рычага, шарнирно связывающего подающую каретку с серьгой, планшайбы с пазом, проходящим через ее ось вращения, сухаря, установленного в пазу планшайбы с воз, можностью регулировочного перемещения от узла перемещения, оси со сквозным радиальным отверстием, установленной в приводном рычаге с возможностью поворота, шатуна, подвижно установленного в отверстии оси и шарнирно связанного с сухарем, втулки, установленной на шатуне и расположенной в отверстии втулки, упругих демпферов и гаек, навинченных на шатун и расположенных по обе стороны приводного рычага, отл и ч а ю щ е ес я тем, что,с целью повышения точности подачи и надежности, оно снабжено ведомым валом с эксцентриками, смонтированным на основании и кинематически связанным с приводным валом, кривошипным валом, установленным на основании перпендикулярно осй подачи материала, ползуном, смонтированным на основании с возможностью возвратно-поступательного движения, дополнительными роликами, установленкйми в ползуне с возможностью взаимодействия с эксцентриками и расположенными по обе стороны ведомого вала, дополнительным шатуном, шарнирно связывающим кривошип кривошипного вала с ползуном и опорной планкой, закрепленной на нажимной планке с возможностью регулировочкого перемещения в вертикальном направлении и взаимодействия с роликом рычага, причем втулка жестко закреплена на шатуне. планшайба закреплена на кривошипном валу, паэ планшайбы выполнен криволинейным с радиусом, равным расстоянию от сухаря до втулки на шатуне, втулка выполнена с длиной, равной диаметру оси, демпферы установлены на шатуне и расположены между: втулкой и гайками.

2. YGTpoAGT80 по п.1, о т л и ч а ю щ 8 ес я тем, что кинематическая связь выполнена в виде цепной передачи.

Х Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ в ес я тем, что кинематическая связь выполнена в виде кривошипно-шатунного механизма.

4. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что конец двуплечего рычага, взаимодействующий. с кулачком, смонтирован с возможностью регулировочного поворота относительно другого конца двуплечего рычага, 5. Устройство по п.1. о т л и ч а. ю щ е ес я тем, что на подающей каретке размещены сферические выступы с возможностью взаимодействия с регулируемыми по длине демпферами-упорами.

6. Устройство по л.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что подвижная зажимная губка выполнена B виде цилиндрического стержня, смонтированного с возможностью поворота и имеющего лыску и конический выступ.

7, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что один из дополнительных роликов ползуна снабжен механизмом регулировки поджатия к эксцентрику .ведомого вала, выполненным в виде корпуса и нажимной планки, подвижно установленных в ползуне, регулировочного винта, ввернутого в ползун с возможностью взаимодействия с нажимной планкой, и втулки из полиуретана и пружины, расположенных между корпусом и нажимной планкой, причем дополнительный ролик закреплен на корпусе.

8.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что узел регулировочного перемещения выполнен в виде отверстий в. план шайбе, дополнительного сухаря, установленного в пазу планшайбы с возможностью съема, цилиндрических ступенчатых пальцев с лысками, установленных на кожух сухаря,. с возможностью. поворота и имеющих резьбовые отверстия, дополнительного регулировочного винта, установленного в дополнительном сухаре с воэможностью

: взаимодействия с резьбовыми отверстиями цилиндрических ступенчатых. пальцев, и ловителей. смонтированных в дополнительном сухаре с воэможностью взаимодействия с отверстиями в планшайбе, 1731372

4731.372

1731372

1731372

4-Ю

Фиг. Ю

E -E

Я 7 ридж

1731372

1731372

Составитель М. Ментягова

Редактор Л. Гратилло Техред М.Моргентал Корректор О, Кундрик

Заказ 1535 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.; 4/5

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