Устройство для изготовления рулонных пружин

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1и1654329

Союз Сооетоких

Социалистических

Респчблик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.12.76 (21) 2427058/25-27 (51) М. Кла

В 210 11, 10 с присоединением заявки № (53) Ъ ДК 021.981.25 (088.8) ио делам изобретений (43) Опубликовано 30 03 79. Бюллетень № 12 и открытий (45) Дата опубликования описания 30.03.79 (72) Лвтор изобретения

А. 3. Курцер (») Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РУЛОННЫХ

ПРУЖИН

1осударстеенный KOMHTBT (23) П

23 Приоритет

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления рулонных пружин к щеткодержателям электрических машин.

Известно устройство для изготовления деталей типа спиралей, содержащее корпус, вращающуюся оправку, связанную со шпинделем, а также токопроводящие зажимы для отгиба концов спирали (1).

В таком устройстве спираль навивают на оправку, а концы спирали отгибают токопроводящими зажимами.

Оно может оыть использовано для изготовления рулонных пружин, однако увеличение радиуса гибки при навивке пружины на оправку и отсутствие элементов, учитывающих текущее значение толщины ленты, будут служить первопричиной нарушения постоянства давления рулонной пружины по длине. Кроме того, нагрев заготовки снизит стойкость рулонных пружин.

Наиболее близким решением из известных к изобретению является устройство для изготовления рулонных пружин, содержащее кинематически связанные с приводом механизм подачи, формующий механизм, а также механизм изменения радиуса гибки в виде подпружиненной поворотной балки, взаимодействующей с одним из роликов формующего механизма (2).

Однако в известном устройстве не могут быть изготовлены пружины из тонкойленты, деформированные по заданному закону.

5 Целью изобретения является автоматизация процесса изготовления пружин из ленты, например с отогнутым концом.

Для достижения этой цели устройство снабжено смонтированными на корпусе

10 вдоль оси подачи ленты после формующего механизма последовательно один за другим и кинематически связанными спри-. водом механизмом фиксации ленты, отрезным штампом, который установлен с воз15 можностью горизонтального перемещения, механизмом фиксации нижнего ножа и механизмом приема и сброса изделия, формующий механизм снабжен винтом для регулировки расстояния от него до отрезного

20 штампа, а один из его роликов закреплен на поворотной балке, механизм подачи выполнен в виде установленного на валу привода кулачка и соединенной с ним кулисы и последовательно связанных с кулисой

25 посредством тяг сцепки и узла захвата заготовки, установленного с возможностью возвратно-поступательного перемещения в корпусе, а механизм изменения радиуса гиба выполнен в виде приводного копира

30 со скользящим в его пазу и связанным с

654329

1о

25 зо

65 пружиной поворотной балки рычагом с роликом на конце, при этом другой конец рычага закреплен на формующем механизме.

Механизм фиксации ленты выполнен в виде закрепленной с возможностью установочного перемещения нижней колодки с выпуклой рабочей поверхностью и связанной через кулачок с валом привода верхней колодки с вогнутой рабочей поверхностью.

Механизм фиксации нижнего ножа выполнен в виде штока, кинематически связанного одним концом с выполненной ступенчатой поверхностью сцепки, а другим — с отрезным штампом через буфер, и регулируемого упора, закрепленного на корпусе.

Узел захвата заготовки выполнен в виде нижней плиты, установленной с возможностью вертикального перемещения верхней плиты, снабженной боковыми выступами, и взаимодействующих с указанными выступами последовательно закрепленных на корпусе по обе стороны от верхней плиты пары одноплечих рычагов и пары двуплечих рычагов, связанных одним плечом с приводом.

Механизм приема и сброса изделия выполнен в виде двух одноколенных рычагов, снабженных каждый со стороны рабочего колена полуосью, диаметр которой меньше внутреннего диаметра изделия на величину зазора для свободного сброса изделия, и кулачковым выступом, взаимодействующим с нижней плитой узла захвата, и установленных под осью подачи ленты друг против друга с помощью шарнирного соединения, выполненного в виде неподвижно закрепленной втулки с винтовым пазом и штыря, закрепленного на нерабочем колене рычага.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема предлагаемого устройства; на фиг.

2 — отрезной штамп в разрезе по вертикальной плоскости, проходящей через ось подачи ленты; на фиг. 3 — вид по стрел ке А на фиг. 2; на фиг. 4 — вид rio стрелке

Б на фиг. 2; на фиг. 5 — аксонометрическое изображение одного из нижних рычагов механизма приема и сброса изделия; на фиг. 6 — узел захвата ленты, рычаги механизма приема и сброса изделия, регулируемый выступ привода устройства.

Устройство содержит корпус 1, привод

2, формующий механизм 3 с роликом 4 и смонтированным на подпружиненной поворотной балке 5 обкатным роликом 6, отрезной штамп 7.

Устройство содержит также механизмы, смонтированные на корпусе вдоль оси подачи ленты 8 последовательно один за другим: механизм 9 изменения радиуса гиба, механизм 10 подачи ленты, механизм 11 фиксации ленты, механизм 12 фиксации отрезного штампа 7, механизм 13 приема

4 и сброса изделия 14, узел 15 захвата ленты механизма 10 подачи.

Привод устройства состоит из электродвигателя 16, ременной передачи 17, вала

18, эксцентрика 19, кривошипа 20 и ползуна 21, которые смонтированы па корпусе 1.

Формующий механизм 3 смонтирован на корпусе 1 и снабжен винтом 22 для регулировки расстояния от ролика 4 до отрезного штампа 7.

Механизм 9 изменения радиуса гибки выполнен в виде подвижного копира 23, который кинематически связан с механизмом

10, в соответствии с заданным законом деформирования ленты 8 с возможностью углового смещения относительно направления подачи ленты. Копир 23 снабжен винтами 24 для осуществления углового смещения. B копире 23 смонтирован ролик на рычаге 25, который укреплен на формующем механизме 3 и соединен с пружиной

26 поворотной балки 5, Соединение пружины 26 и балки 5 — регулируемое, с возможностью изменения плеча поворота балки.

Фиксация регулировки осуществляется стопором 27. Механизм 9 снабжен также узлом 28 регулировки натяга ленты, который состоит из колодок 29 и 30, регулировочного винта 31, пружины 32 и концевого микропереключателя (не показан), который смонтирован на формующем механизме 3.

Механизм 10 подачи ленты содержит кулачок 33, который укреплен на валу 18 и кинематически связан с кулисой 34, которая укреплена на корпусе 1 и снабжена винтом 35 для регулировки ее перемещений.

Кулиса 34 соединена через сцепку 36, шпильку 37, тягу 38 и шток 39 с узлом 15 захвата ленты 8, который подвижно смонтирован в направляющих 40 на корпусе 1.

Механизм 11 фиксации ленты выполнен в виде колодок 41 и 42, контактные с лентой поверхности которых выполнены по форме ленты. Колодка 41 имеет выпуклую цилиндрическую поверхность, а колодка

42 — вогнутую. Колодка 42 через шпильку 43, направляющую 44 и ролик 45 кинематически связана с кулачком 46. Колодка 41 снабжена винтами 47 для регулировки ее положения относительно отрезного штампа 7.

Механизм 12 фиксации отрезного штампа выполнен в виде штока 48, который соединен резьбой с ползушкой (не показана), которая кинематически связана с буфером

49 отрезного штампа 7. Шток 48 кинематически связан со сцепкой 36, которая выполнена со ступенями 50.

Механизм 13 приема и сброса изделия выполнен в виде двух подпружиненных рычагов 51, выполненных одноколенными и смонтированных под лентой по обе ее стороны. На рабочих плечах рычагов 51 смон654329

65 тировапы полуоси 52, которые выполнены

" игдс тел вращения и снабжены коническими и цилиндрическими участками, а также высту:нами 53 для взаимодействия с узло;I 15. На нерабочие плечи рычагов ta,, ты втулки 54, которые выполнены с винтовыми пазами для штифтов. Втулки

54 укреплены в отверстиях корпуса 1. Рычаги 51 снабжены пружинами 55.

Узел 15 содержит верхнюю 56 и нижнюю

57 плиты два двуплечих рычага 58, закрепленных на корпусе 1 по обе стороны от плиты 56 и снабженных выступами 59 для взаимодействия с выступами 60 на плите

56. Свободные плечи рычага 58 опираются на регулируемые упоры 61, связанные с приводом 2. Узел 15 содержит также рычаги 62, установленные аналогично рычагам

58 и снабженн выступами 63 для взаимодействия с выступами 60 верхней плиты 56.

Узел 15 может быть снабжен захватным оргапом, выполненным в виде укрепленного на плитс 56 пуансона 64 и укрепленной на плите 57 матрицы 65 для взаимодействия с лсптой 8.

Механизм 10 подачи ленты снабжен регулируемым упором 66 предельной жесткости, который укреплен на корпусе 1 на вшггс 67 и выполнен в виде втулки 68 со ступенчатым отверстием. В последнем смонтирован стержень 69 из мягкого материала п шток 70 для взаимодействия с плитой 57.

Отрезной штамп 7 содержит пружину 71 сжатия, упор 72 и инструмент в виде нижнего 73 и верхнего 74 ножей. По оси нижнего ножа выполнен паз 75. Пуансон 64 установлен на направляющих 76 и снабжен регулировочным винтом 77. Положение упора 72 регулируют с помощью винта 78 и контровки 79.

Устройство работает следующим образом.

Из крайнего правого положения узел 15 механизма 10 начинает двигаться влево, изделие 14 при этом наматывается на полуоси 52 под действием остаточны.; деформаций материала ленты и собственного пружинения, возникающих в результате изгиба в формовочном механизме. Колодки 41 и 42 механизма 11 в этот момент плотно сомкнуты и фиксируют ленту. Это обеспечивается соответствующим профилем кулачка 46.

В конце пути влево узел 15 выступами 60 вступает во взаимодействие с выступами 63 мсхацизма 13, и плита 56 поднимается, пуансон 64 выходит из матрицы 65 и высвобо>кдает изделие 14 от защемления в узле 15.

Изделие 14 при движении узла 15 влево наматывается на полуоси 52, а после высвобождения из узла 15 «выскакивает» из него и остается на полуосях 52. При дальнейшсм движении узла 15 его плита 57 вступает во взаимодействие с выступами 63 и заставляет рычаги 51 поворачиваться против часовой стрелки. При поворотс рычагов полуоси 52 расходятся под действием штифтов, которые скользят по пазам втулки 54. За счет этого высвобождается изделие 14, которое падает на лоток и далее в тару. Длина полуосей 52 выполняется менее половины ширины изделия во нз:сжание «зависания» последнего.

Узел 15 при подходе к крайней левой точке своей траектории через тягу 38, шпильку 37 и сцепку 36 сдвигает нижний нож отрезного штампа влево, «насзжает» на конец ленты 8 и останавливается в открытом положении. Остановка узла 15 обеспечивается за счет формы паза кулачка 33.

Далее под действием рычагов 58 происходит зажим конца ленты 8 в узле 15 (или пробивка пуансоном 64 отверстий в ленте

8), а затем высвобождение ленты 8 механизмом 11 (колодки 41 и 42 расходятся).

После этого узел 15 начинает движение вправо в закрытом положении и тянет за собой ленту 8.

Лента 8, проходя сквозь натяжное устройство между колодками 29 и 30, сжимает пру>кину 32, огибает обкатной ролик 6 и, обтягиваясь вокруг ролика 4, получаст деформацию изгиба. Разното.1щиш ость ленты учитывается пружиной 26 поворотной балки 5.

Узел 15, двигаясь вправо, позволяет нижнему ножу 73 подойти к упору 72 под действием буфера 49. Затем узел 15 высвобождает рычаги 51, которые под действием пружины 55 поднимают полуоси 52 и устанавливают их под лентой 8. При дальнейшем движении узла 15 вправо его выступы

60 проходят под выступом 63 рычагов 62 и слегка поворачивают последние по часовой стрелке. После этого узел 15 подходит к крайней правой точке своей траектории и останавливается, а затем отрезной штамп

7 под действием привода 2 отделяет изделие 14 от ленты 8. Свободный конец изделия 14 под действием собственных упруги.: сил зацепляется на полуоси 52 и, скользя по скосам последних, закрепляется на цилиндрических участках. Затем процесс повторяется.

Устройство может изготовлять в автоматическом режиме изделия типа рулонны. пружин более высокого качества, чем известные устройства, так как в нем предусмотрены как деформирование изделия 14 по заданному закону, так и учет разнотолщинности ленты 8. Кроме того, в предлагаемом устройстве лента 8 после гибки на ролике 4 не подвергается контактным напряжениям благодаря тому, что она захватывается узлом 15 только за крайний участок.

654329

7

Так как формующий механизм снабжен винтом 22, в предлагаемом устройстве обеспечивается возможность установить расстояние между оправкой и пуансоном, кратное длине изделия. Длина изделия 14 устанавливается винтом 35, который меняет соотнош"пие плеч кулисы 34. Благодаря упомянутой кратности обеспечивается возможность навивки каждого изделия с переменным заранее заданным радиусом кривизны, а также изготовление рулонных пружин с отогнутыми и даже нсдсформировапными концами.

Минимальная толщина ленты в предлагаемом устройстве не ограничивается ее продольной устойчивостью, что значительно расширяет технологические возможности устройства по сравнению с известными.

Устройство обеспечивает изготовление рулонных пружин с крепе кными отверстиями под заклепки благодаря тому, что в узле 15 может быть выполнен штамп с пуансоном 64 и матрицей 65.

Требуемое расположение крепежных отверстий обеспечивается винтом 78 с контровкой 79.

Устройство обеспечивает экономию дорогостоящей ленты 8 из высоколегированного сплава за счет точности ее закроя на изделия 14. Эта точность обеспечивается упором 66 предельной жесткости, который компенсирует муфты и зазоры всей кинематической цепи от привода 2 до узла 15, Предлагаемое устройство обеспечивает изготовление пружин различных типоразмеров благодаря тому, что угол охвата ролика 4 лентой 8, а также усилие натяжения ленты 8 регулируются в широком диапазоне. Кроме того, отрезной штамп 7 и узсч

15 выполнены быстросменными и смонтированы в одних направляющих 40. Это кроме расширения технологических параметров устройства повышает также его эксплуатационные качества, облегчает ремонт, заточку и наладку.

Натяжное устройство выполняет также и функцию блокировки от попадания на оправку ленты двойной толщины, что может привести к разрушению оправки. Участок двойной толщины может оказаться в рулоне ленты при соащивании ее концов.

При подходе участка двойной толщины к колодкам 29 н 30 последний не может пройти между ними и начинает сдвигать натяжное устройство, преодолевая сопротивление пружины 32, до микропереключателя, который выключит электропитание устройства.

Согласно технико-экономическому расчету оснащение отрасли такими устройствами в комплексе с оборудованием для изготовления стальных деталей щеткодержателей электрических машин позволит получить

ЗО

65 годовой экономический эффект порядка

400 тыс. руб.

Формула изобретения

1. Устройство для изготовления рулонных пружин, содержащее кинематически связанные с приводом механизм подачи, формующий механизм, а также механизм изменения радиуса гибки в виде подпрукиненной поворотной балки, взаимодействующей с одним из роликов формующего механизма, отличающееся тем, что, с целью автоматизации процесса изготовления пружин из ленты, например, с отогнутым концом, оно снабжсно смонтированными на корпусе вдоль оси подачи ленты после формующего механизма последовательно один за другим и кинематически связанными с приводом механизмоM фиксации ленты, отрезным штампом, который установлен с возможностью горизонтального перемещения, механизмом фиксации нижнего ножа и механизмом приема и сброса изделия, формующий механизм снабжен винтом для регулировки расстояния от него до отрезного штампа, а один из его роликов закреплен на поворотной оалке, механизм подачи выполнен в виде установленного на валу привода кулачка и соединенной с ним кулисы и последовательно связанных с кулисой посредством тяг сцепки и узла захвата заготовки, установленного с возможностью возвратнопоступательного перемещения в корпусе, а механизм изменения радиуса гиоа выполнен в виде приводного копира со скользящим в его пазу и связанным с пружиной поворотной балки рычагом с роликом на конце, при этом другой конец рычага закреплен на формующем механизме.

2. Устройство по п. 1, отлич а ю щ ее с я тем, что механизм фиксации ленты выполнен в виде закрепленной с возможностью установочного перемещения нижней колодки с выпуклой рабочей поверхностью и связанной через кулачок с валом привода верхней колодки с вогнутой рабочей поверхностью.

3. Устройство по п. 1, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что механизм фиксации нижнего ножа выполнен в виде штока, кинематически связанного одним концом с выполненной ступенчатой поверхностью сцепки, а другим с отрезным штампом через буфер, и регулируемого упора, закрепленного на корпусе.

4. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что узел захвата заготовки выполнен в виде нижней плиты, установленной с возможностью вертикального перемещения верхней плиты, снабженной боковыми выступами, и взаимодействующих с указанными выступами последовательно закрепленных на корпусе по обе стороны от верхней плиты пары одноплечих рычагов и пары

654329

10 двуплечих рычагов, связанных одним плечом с приводом.

5. Устройство по п. 1, отл и чаю щееся тем, что механизм приема и сброса изделия выполнен в виде двух одноколенных рычагов, снабженных каждый со стороны рабочего колена полуосью, диаметр которой меньше внутреннего диаметра изделия на величину зазора для свободного сброса, и кулачковым выступом, взаимодействующим с нижней плитой узла захвата, и установленных под осью подачи ленты друг против друга с помощью шарнирного соединения, выполненного в виде неподвижно закрепленной втулки с винтовым пазом и штыря, закрепленного на нерабочем колене

5 рычага.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 337180, кл. В 21F 3/027, 1970.

10 2. Авторское свидетельство СССР № 381445, кл. В 21D 11/10, 1970.

654329

pÃ

Юа- E

Составитель М. Ткаченко

Техред А. Камышннкова Корректор А. Степанова

Редактор Н. Суханова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 186,:7 Изд. М 219 Тираж 1034 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открь1тнй

113Р35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5