Устройство для обработки металлов давлением

 

Использование: обработка металлов давлением, устройства для разрезания гаек, фиксирования деталей для сварки или склеивания, формирования головок заклепочного соединения, формирования кламмеров зубных протезов, прошивания фасонных отверстий и т.п. Сущность изобретения: устройство содержит в качестве привода ручные щипцы. Корпус связан шарнирно с одной губкой щипцов, а общая ось одноплечих рычагов связана шарнирно со второй губкой. Общая ось установлена в корпусе с возможностью перемещения по его пазам, а функционально-сменные инструменты установлены в гнездах одноплечих рычагов. Рукоятки щипцов дополнительно скреплены между собой при помощи винта, шарнирно связанного с одной рукояткой, и гайки, связанной с другой рукояткой и резьбовым соединением с винтом. Устройство содержит установленные в гнездах одноплечих рычагов функционально-сменный инструмент в виде ножей, захватов, прошивочного инструмента, пуансона и матрицы в соответствии с конфигурацией головок заклепок заклепочного соединения, пуансона и матрицы, выполненных в соответствии с конфигурацией кламмеров зубных протезов с переменным радиусом, установленным так, что продольная ось профиля пуансона параллельна общей оси одноплечих рычагов. 6 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, например, разрезание гаек, формирование головок заклепочного соединения, кламмеров зубных протезов, прошивания фасонных отверстий и т.п. Известны переносные ножницы, содержащие рычаги, несущие на одном конце ножи, и шарнирно связанные с корпусом силового цилиндра сменные копиры, взаимодействующие с тягами, которые соединены со штоком, при этом копиры расположены на свободных концах рычагов, а тяги жестко соединены между собой и со штоком, причем на концах тяг установлены ролики /1/.

Известно устройство для разрезания гаек, преимущественно в болтовом соединении, содержащее корпус с шарнирно установленными на нем рычагами, несущими на одних своих концах ножи, а также механизм качания рычагов, связанный со свободными концами рычагов, при этом оно снабжено установленным на корпусе наконечником с гнездом цилиндрической формы для размещения в нем выступающей части болтового соединения, причем ось гнезда наконечника расположена в плоскости реза /2/.

Наиболее близким по технической сущности аналогом, принятым в качестве прототипа, является устройство для разрезания гаек, содержащее корпус с шарнирно установленными в нем рычагами с пазами на одних концах, в которых установлен инструмент в виде ножей, промежуточные элементы в виде роликов, и привод в виде силового цилиндра с поршнем, при этом рычаги выполнены одноплечими, наружная поверхность их выполнена в виде поверхности переменной кривизны с углом подъема больше угла трения, причем ролики закреплены на поршне силового цилиндра с возможностью взаимодействия с поверхностью переменой кривизны рычагов /3/.

Среди существенных общих недостатков упомянутых устройств необходимо отметить следующие: ограниченные функциональные возможности (в основном для разрезания металлов, например, гаек), привод осуществляется при помощи сложного силового цилиндра, работающего от внешнего источника энергии (сжатый воздух, гидросистема), что не обеспечивает автономность использования устройства.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей и упрощение привода.

Указанная цель достигается тем, что привод выполнен в виде ручных щипцов, пазы под общую ось одноплечих рычагов выполнены в боковых сторонах корпуса, промежуточные элементы в виде роликов установлены в корпусе, одна из губок ручных щипцов шарнирно соединена с корпусом, вторая губка шарнирно соединена с общей осью одноплечих рычагов, а инструмент выполнен функционально-сменным, например, в виде ножей, или в виде захватов, или в виде прошивки, установленной с возможностью взаимодействия с матрицей, кондуктором и пуансоном, или в виде пуансона и матрицы в соответствии с конфигурацией головок заклепок заклепочного соединения, или в виде пуансона и матрицы в соответствии с конфигурацией кламмеров зубных протезов с переменным радиусом, при этом рукоятки щипцов дополнительно скреплены между собой посредством винта, шарнирно связанного с одной из рукояток, и гайки, установленной на винте с возможностью взаимодействия с другой рукояткой.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых показаны: на фиг.1 устройство для обработки металлов давлением (общий вид), на фиг.2 то же, вид сбоку; на фиг.3 сменный нож (аксонометрия), на фиг.4 сменные ножи в сборе; на фиг.5 сменные пята и подпятник в виде зажимного приспособления для сварки пайки; на фиг. 6 сменный прошивочный инструмент; на фиг.7 то же, сеч.А-А (фиг. 6); на фиг.8 то же, сеч. А-А (фиг.6), на фиг.9 сменный инструмент для заклепок; на фиг. 10 сменный инструмент для изготовления кламмеров зубных протезов (аксонометрия).

Устройство для обработки металлов давлением содержит монолитный корпус 1 с шарнирно установленными в нем одноплечими рычагами 2 и 3, связанными общей осью 4, образующими ручные щипцы и выполненными с наружной поверхностью переменной кривизны с углом подъема больше угла трения. При этом ось 4 установлена стационарно в одной губке 5, а ось 6, стационарно установленная во второй губке 7, шарнирно связана корпусом 1, в боковых сторонах 8,9 которого выполнены пазы 10. Ось 4 установлена в корпусе 1 с возможностью перемещения по его пазам 10. Рычаги 2 и 3 имеют гнезда квадратного сечения, в которых установлен сменный функционально-сменный инструмент 11, который фиксируются винтами 12 и 13, при этом между рычагами установлена пружина 14, разжимающая рычаги. Кроме того, в корпусе установлены стационарно оси 15 со свободно вращающимися роликами 16. Для того, чтобы использовать устройство дополнительно в качестве зажимного, на рукоятках 17 и 18 щипцов смонтированы винт 19, шарнирно связанный с одной рукояткой при помощи оси 20, гайка 21 с шайбой 22.

На фиг. 3.10 показаны варианты сменного инструмента. На фиг.5 пята 23 и подпятник 24 для фиксирования деталей перед сваркой или пайкой. На фиг.6 показан сменный прошивочный инструмент в виде пуансона 25, прошивки 26, кондуктора 27, матрицы 28 и прошиваемой детали 29. Конфигурация прошиваемого отверстия показана на фиг.7 и фиг.8. Прошивка предназначена для получения фасонных отверстий различной формы, выполнение которых затруднено, в то время как изготовление профильной прошивки не вызывает затруднений и может быть обеспечено с более высокой точностью. На фиг.9 показан сменный инструмент для заклепок, состоящий из пуансона 30, матрицы 31. При помощи заклепки 32 скрепляются детали 33 и 34. На фиг.10 показан сменный инструмент для изготовления кламмеров зубных протезов, состоящий из пуансона 35 и матрицы 36, между которыми устанавливается проволока 37 из нержавеющей стали для выгибания кламмеров зубных протезов различных радиусов изгиба, поскольку пуансон и матрица имеют выступ и впадину переменного радиуса, при этом продольная ось профиля пуансона 35 параллельна общей оси 4 одноплечих рычагов.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При разжимании рукояток 17 и 18 щипцов (при этом гайка 21, шайба 22, связанные с винтом 19 и осью 20 с губкой 17 должны быть смещены в крайнее правое положение) губки 5 и 7 с осями 4 и 6 разводятся. Корпус 1 перемещается в крайнее правое положение, а одноплечие рычаги 2 и 3 вместе с ножами 11, закрепленными винтами 12 и 13, выдвигаются в крайнее левое положение. Разрезаемая гайка устанавливается между ножами 11. При смыкании рукояток 17 и 18 губки 5 и 7 поворачиваются навстречу друг другу относительно оси вращения, при этом одноплечие рычаги 2 и 3, прижимаемые пружиной 14 и роликам 16 на осях 16, скользя наружной поверхностью по роликам, перемещаются и создают необходимое усилие для проведения технологической операции. Ось 4 при этом скользит по пазам 10 в боковых сторона 8 и 9 корпуса 1, а сам корпус 1 перемещается влево. Сжатие рукояток 17 и 18 может также осуществляется при помощи винта 19, связанного осью 20 с рукояткой 17 путем вращения гайки 21 относительно шайбы 22, что значительно облегчает работу и позволяет зафиксировать сжимающее усилие между одноплечими рычагами в случае использования устройства в качестве зажимного приспособления для сварки или пайки, при этом фиксируемые детали помещают между пятой 23 и подпятником 24.

При работе со сменным прошивочным инструментом деталь 29 устанавливается между матрицей 28 и кондуктором 27 с профильным отверстием (квадратной, треугольной или иной формы) с прошивкой 26, на которую воздействуют пуансоном 25. Такое решение приемлемо в случае многократного повторения операции. Отверстие в кондукторе 27 может иметь и цилиндрическую форму, но при этом обеспечивать хорошее направление для прошивки 26.

При использовании сменного инструмента для заклепок заклепка 32 вместе с деталями 33 и 34 устанавливается в матрицу 31, а пуансон 30, сдавливая заклепку, формирует головку заклепочного соединения. При использовании сменного инструмента для выгибания кламмера зубного протеза пуансоном 35 сдавливают проволоку 37, установленную на матрицу 36. Смещая проволоку 37 по профилю матрицы, можно получить необходимый радиус изгиба. Усилие, создаваемое вручную или при помощи гайки 21 через губки 5 и 7 и ролики 16, передается одноплечим рычагам 2 и 3, а через них функционально различным рабочим инструментам. Увеличение усилия за счет переменного соотношения плеч "а" и "в" рычагов с одновременным расклиниванием рычагов позволяет достигать значительного увеличения усилия, передаваемого дополнительным сменным рабочим инструментом, при этом устройство в комплексе со щипцами отличается от известных технических решений компактностью, малыми габаритными размерами и не требует дополнительного источника энергии для привода, что обеспечивает автономность использования.

Рабочее усилие, передаваемое исполнительным инструментом: где Р усилие на рукоятках щипцов, L расстояние от оси винта до оси вращения рукоятки (см.фиг.1), l расстояние от оси щипцов до оси шарнира губок, "а", "b" размеры плеч (см.фиг.1), a переменный угол подъема поверхности рычагов, взаимодействующей с роликом.

Пример 1. a 10^o; tgα 0,17633; а 10 мм; b 38 мм; L=90 мм; l 30 мм.

Пример 2. α 15^o; tgα 0,26795; а 10 мм; b 38 мм; L 90 мм; l 30 мм.

При Р 10 кгс; Р_p усилие в исполнительном инструменте.

P_p1 13,147·10 134,7 кгс
P_p2 8,86·10 88,6 кгс
Таким образом, предложенное техническое решение позволяет:
расширить технологические возможности;
упростить привод;
обеспечить автономность использования инструмента;
облегчить ручной труд за счет снижения необходимого усилия на рукоятках щипцов, например, медицинских, при изготовлении кламмеров зубных протезов;
повысить универсальность за счет сменного инструмента;
широко использовать в полевых условиях при отсутствии источника энергии, а также в качестве инструмента для автоводителей в непредвиденных дорожных условиях.

Предложенное техническое решение обеспечивает достижение положительного эффекта, указанного в цели изобретения и, таким образом, удовлетворяет требованиям критерия "положительный эффект".

Формула изобретения

1. Устройство для обработки металлов давлением, содержащее два одноплечих рычага, выполненные с наружной поверхностью переменной кривизны с углом подъема больше угла трения, шарнирно соединенные общей осью и расположенные в корпусе с возможностью взаимодействия указанными наружными поверхностями с промежуточными элементами в виде роликов, инструмент, установленный в гнездах одноплечих рычагов, и привод, при этом общая ось одноплечих рычагов расположена с возможностью возвратно-поступательного перемещения по пазам, отличающееся тем, что привод выполнен в виде ручных щипцов, пазы под общую ось одноплечих рычагов выполнены в боковых сторонах корпуса, промежуточные элементы в виде роликов установлены в корпусе, при этом одна из губок ручных щипцов шарнирно соединена с корпусом, другая губка шарнирно соединена с общей осью одноплечих рычагов, а инструмент выполнен функционально-сменным.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рукоятки щипцов дополнительно скреплены между собой посредством винта, шарнирно связанного с одной из рукояток, и гайки, установленной на винте с возможностью взаимодействия с другой рукояткой.

3. Устройство по п.1, отличающееся тему что функционально-сменный инструмент выполнен в виде ножей, установленных с возможностью взаимодействия.

4. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что функционально-сменный инструмент выполнен в виде захватов.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что функционально-сменный инструмент выполнен в вида прошивки, установленной с возможностью взаимодействия с матрицей, кондуктором и пуансоном.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что функционально-сменный инструмент выполнен в виде пуансона и матрицы в соответствии с конфигурацией головок заклепок заклепочного соединения.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что функционально-сменный инструмент выполнен в виде пуансона и матрицы в соответствии с конфигурацией кламмеров зубных протезов с переменным радиусом, при этом продольная ось профиля пуансона расположена параллельно общей оси одноплечих рычагов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10