Устройство для обработки давлениемметаллических заготовок

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К. ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 30.0878 (21) 2655252/25-27 (51) М. Кл.

3 (23) Приоритет— (32) 33.08.77 (31) 12754/A/77 (33) Италия

В 21 П 22/08

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открыти й

Опубликовано 2304.81. Бюллетень Hо 15

Дата опубликования описания 230481 (53) УДК 621. 735. . 6 (088. 8) Иностранцы

Себастьяно Поджо> Пьетро Кверчини и Этторе Бьянкеттин (Италия) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма Веррина С. и А. (Италия) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДАВЛЕНИЕМ

МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может бытЬ использовано при конструировании машин для прошивки сквозных отверстий, в частности в стальных заготов„5 ках цилиндрической формы.

Известны устройства для обработки давлением металлических заготовок, содержащие смонтированный в станине держатель заготовки, пуансон с конусообразным рабочим торцом, установленный в пуансонодержателе с возможностью относительного вращения и имеющий ось, расположенную под углом к продольной оси пуансонодержателя, приводы осевого перемещения и вращения пуансонодержателя (13Однако известные устройства не позволяют осуществлять на них прошивки сквозных отверстий.

Цель изобретения - обеспечение возможности прошивки сквозных отверстий.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем смонтированный в станине держатель заготовки, -установленный в пуансонодержателе с возможностью относительного вращения и имеющий конусо30 образный рабочий торец — пуансон, продольная ось которого расположена под углом к продольной оси пуансонодержателя, приводы осевого перемещения и вращения пуансонодержателя, пуансон и пуачсонодержатель выполнены с плоскими торцами, контактирующими между собой и лерпендикулярнымя продольной оси пуансона, а площадь проекции пуансона на плоскость, перпендикулярную продольной оси пуансонодержателя, больше площади, соответствующей проекции пуансонодержателя..

Угол наклона продольной оси пуансона к продольной оси пуансонодержателя равен 1-10

Угол конуса рабочего торца пуансона равен 165-175

Держатель заготовки установлен с возможностью скольжения относительно станины в направлении его продольной оси и выполнен в виде трубы, закрытой со стороны заднего торца.

Держатель заготовки выполнен составным из цвух сопряженных в плоскости его продольной оси лоловин.

824881

Станина выполнена в виде трубы, состоящей из двух шарнирно связанных половин, сопряженных в плоскости, продольной оси держателя, и снабжена замковым механизмом.

Опорная поверхно"ть держателя и ответная поверхность станины выполнены призматической формы.

Привод осевого перемещения пуансонодержателя выполнен в виде гидравлического цилиндра с подвижным в осевом направлении и зафиксированным от поворота вокруг оси поршнем, а пуансонодержатель установлен на этом поршне.

Пуансонодержатель связан с порш1 с нем с воэможностью вращения, а привод вращения пуансонодержателя выполнен в виде мотора, смонтированного на поршне.

Устройсrво снабжено вибраторами, расположенными на поршне. 2О

Пуансон выполнен с каналами для циркуляции охлаждающей жидкости, а в пуансонодержателе выполнено, по меньшей мере, два продольных канала для подвода и отвода этой жидкости.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3 продольное вертикальное сечение держателя заготовки, станины и опоры в момент проведения операции прошивки; на фиг. 4 — частичное продольное сечение узла пуансона с его приводами; на фиг. 5 — продольное сечение пуансона и сопряженного с ним конца пуансонодержателя.

Обрабатываемая заготовка 1, представляющая собой круглую металлическую болванку, в частности стальной слиток, имеющий цилиндрическую форму, в котором должно быть про- 40 делано цилиндрическое коаксиальное сквозное отверстие, помещена в соответствующую ей цилиндрическую полость трубчатого держателя заготовки, который состоит иэ двух сопряженных половин 2 и 3 (фиг. 2).

Половины 2 и 3 держателя заготовки 1 установлены с возможностью скольжения в роликовых направляющих 4 станины, состоящей из неподвижной нижней части 5 и подвижной верхней части б, соединенных между собой посредством шарнира 7. Сопряженные поверхности 8 половин 2 и 3 держателя и частей 5 и б станины выполнены призматическими, что исключает возможность вращения держателя вокруг его продольной оси.

На неподвижной части 5 станины шарнирно закреплен гидравлический цилиндр 9,шток 10 поршня которого 60 также шарнирно соединен с верхней частью б станины (или наоборот).

Кроме того, предусмотрен замковый механизм, выполненный в виде нескольких расположенных вдоль станины 65 замковых узлов, каждый из которых состонт из гидравлического цилиндра

11, закрепленного посредством шарнира 12 на кронштейнах 13 нижней части 5 станины. При этом шток 14 поршня цилиндра 11. расположен между кронштейнами 15 верхней части б станины и имеет на конце коническую головку 16, взаимодействующую с гнездом 17 соответствующей формы, выполненным в верхней части обращенных к этому поршню кронштейнов 15.

К нижней части цилиндра 11 прикреплен цилиндр 18, соединенный шарнирно с нижней частью 5 станины.

Части 5 и 6 станины имеют направляющие и фиксирующие штыри 19 и соответствующие им отверстия 20.

Верхняя половина 2 держателя может быть выполнена с продольным приливом 21, имеющим, например Tобразную форму сечения и расположенным в пазу 22 соответствующей формы, выполненном в верхней части б станины.

К заднему торцу 23 станины примыкает жестко зафиксированная опора

24, имеющая выступающую вперед цилиндрическую часть 25, ось которой совпадает с осью держателя заготовки 1, и которая входит. в полость держателя, закрывая ее с задней стороны и контактируя с заготовкой 1.

Задний торец половин 2 и 3 зубчатого держателя, по крайней мере, частью поверхности взаимодействует с возможностью скольжения с соответствующими кольцевым направляющим и центрирующим пазом 26 в опоре 24.

В опоре 24 размещен гидравлический цилиндр 27, закрепленный крышкой 28. Поршень 29 этого цилиндра имеет цилиндрический поршень 30, внешний диаметр которого практически равен внутреннему диаметру отверстия заготовки 1. Шток 30 проходит через открытую камеру 31 опоры 24 и через сквозное отверстие

32 в цилиндрическом выступе 25 опоры 24.

Со стороны переднего торца половин 2 и 3 держателя расположен пуансонодержатель 33, который снабжен приводом его осевого перемещения — гидравлическим цилиндром

34, и приводом вращения, например коаксиальным гидравлическим мотором

35.

1"идравлический цилиндр 34 соединен с опорой 18 посредством продольных стержней 36, которые с одной стороны связаны с приливами

37 на опоре 24, а с другой — с Фланцем 38, выполненным с цилиндром 34.

Поршень 39 цилиндра 34 выполнен трубчатым и установлен е возможностью скольжения в,цель оси по трубчатому выступу 40 кры кки 11, закрывающей цилиндр 34. Пор: с" ь 39 на

824881

65 выступающем иэ цилиндра 34 конце несет полую насадку 40, внутри которой закреплен с возможностью вращения пуансонодержатель 33 и расположен привод 35 вращения пуансонадержателя. Насадка 40 поршня 39 может быть снабжена вибраторами 41.

Пуансонодержатель 33 расположен соосно со штоком 30 и состоит из двух трубчатых деталей 42 и,43, коаксиально расположенных одна внутри другой с зазором 44 между ними, предназначенным для охлаждающей жидкости. Противоположный насадке 40 конец пуансонодержателя

33 плотно закрыт короткой цилиндрической пробкой 45, закрепленной на пуансонодержателе 33 с помощью резьбового хвостовика 46, ввернутого во внутреннюю деталь 42 пунсонодержателя 33.

На пробке 45 с возможностью относительного вращения установлен пуансон 47, ось которого расположена под углом к продольной.оси пуансонодержателя 33, причем угол наклона. может быть в пределах от

1 до 10,.в предпочтительном варианте от 4 до 7 . Пуансон 47 соединен с пробкой 45 посредством хвостовика

48, свободно установленного в подшипнике 49 внутри отверстия 50 пробки 45. Контактирующие торцы 51 пуансона 47 и пробки 45 выполнены плоскими и перпендикулярны продольной оси пуансона 47. Пуансон 47 слегка расширяется к рабочему торцу 48, а сам рабочий торец выполнен конусообразным с углом при вершине конуса, равным 165-175, а в предо Ф почтительном варианте — 170

В.пробке 45 выполнены каналы

49 и 50, сопряженные с каналами 52 и с центральным каналом 53 пуансона

47. В пробке 45 также выполнен канал 54, проходящий по его оси и сопряженный с полостью 55 внутренней детали 42 пуансонодержателя 33, Каналы 49 и 52 связаны между собой кольцевой камерой 56, ограниченной двумя кольцевыми уплотне-ниями 57 и 58, расположенными между пробкой 45 пуансонодержателя

33 и пуансоном .47. Каналы предназ-. начены для подвода и отвода охлаждающей жидкости.

Работает устройство следующим образом.

В начальном положении верхняя часть б станины с верхней половиной

2 держателя поворачивается вокруг шарнира 7 с помощью цилиндра 9, раскрывая держатель. Заготовка 1, помещается в нижнюю половину 3 держателя, верхняя половина 2 держателя вместе с верхней частью б станины опускается цилиндром 9.

После этого цилиндры 18 замкового механизма поворачивают цилиндры 11, вводя штоки 14 поршней последних в зазор между кронштейнами

15. Затем цилиндры 11 перемещают штоки 14 вниз, конические головки

16 штоков 14 вводятся в гнезда 17 кронштейнов 15 и плотно замыкают части 5 и б станины. При перемещении пуансонодержателя 33 вдоль его продольной оси с помощью поршня

39 гидравлического цилиндра 34 в заготовке 1 прошивается отверстие.

Осевое течение материала, выдавливаемого под действием усилия пуансона 47, сопровождается соответствующим осевым движением половин 2 и 3 держателя заготовки 1 относительно частей 5 и б станины, вследствие чего исключается трение выдавленного металла о внутреннюю поверхность держателя. Задний торец половин

2 и 3 держателя выходит из кольцевого - направляющего паза 26 опоры

24 и скользит вдоль роликовых направляющих 4 станины.

Цилиндрический. выступ 25.опоры

24 и поршень 29, удерживаемый гидравлическим цилиндром 27 в крайнем положении, образуют жесткую заднюю стенку держателя заготовки 1 и воспринимают давление, оказываемое на заготовку пуансоном 47. Это давление, развиваемое за счет гидравлического цилиндра 27, благодаря описанной связи пуансона 47 с пуансонодержателем 33 и вращению последнего, значительно меньше того, которое требуется, в случае жесткого крепления пуансона к пуансонодержателю, перемещающемуся только поступательно. Вращение пуансонодержателя 33 и наличие наклонных к. его продольной оси плоских контактирующих торцов 51 пуансонодержателя

33 и пуансона 47, соединенных с возможностью относительного вращ..— ния, приводит к орбитальным качаниям пуансона 47,который перекатывается своим коническим - рабочим торцом

48 по дну отверстия, образованного в заготовке 1. Следовательно, пуансон 48 контактирует с дном отверстия заготовки 1 только по радиальной линии или вдоль образующей рабочей конической поверхности 48 пуансона

47, концентрируя деформирующее усилие на этих участках и повышая тем самым удельные давления, развиваемые цилиндром 34.

Вибрации, генерируемые вибраторами 41, облегчают производство описанных операций и устраняют заклинивание как пуансона 47 внутри отверстия заготовки, так и поршня

39 внутри гидравлического цилиндра

34.

В конце прошивки, когда пуансон

47 подходит к заднему торцу половин

2 и 3 держателя заготовки 1, поршень 29 отводится назад или давле824881 ние внутри гидроцилиндра 27 снижают, чтобы поршень 29 смог отойти назад в процессе завершающей стадии прошивки, когда пуансон 47 срезает диск, являющийся дном глухого от-. верстия в заготовке 1.

Срезанный диск выбрасывается через отверстие 32 и попадает внутрь камеры 31, из которой он легко может быть удален, например, через отверстия (на чертеже не изображены) в стенке или дне. При использовании предлагаемого устройства возможна прошивка отверстий в болванках беэ образования заусенцев, т.е. благодаря пластической деформации материала, которая происходит вследствие воздействия осевого давления и боковой экструзии материала в осевом направлении вокруг пуансонодержателя ЗЗ.

Формула изобретения

1. Устройство для обработки давлением металлических заготовок, .содержащее смонтированный в станине держатель заготовки, установленный в пуансонодержателе с возможностью относительного вращения и имеющий конусообразный рабочий торец — пуансон, продольная ось которого расположена под углом к продольной оси пуансонодержателя, приводы осевого перемещения и вращения пуансонодержателя, о т л и ч а ю щ е е.с я тем, что, с целью обеспечения воэможности прошивки сквозных отверстий, пуансон и пуансонодержатель выполнены с плоскими торцами,контак тирующими между собой и перпендику-

1лярными продольной оси пуансона,а площадь проекции пуансона на плос- кость, перпендикулярную продольной оси пуансонодержателя,больше площади, соответствующей проекции пуансонодержателя.

2 ° Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что угол наклона продольной оси пуансона к продольной оси пуансонодержателя ранен 1-10О.

3. Устройство по п. 1,о т л ич а ю щ е е с я тем, что угол конуса рабочего торца пуансона равен 165-175

4. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что держатель заготовки установлен с возможностью скольжения относительно станины в направлении его продольной оси и выполнен в виде трубы, закрытой со стороны заднего торца.

5, Устройство по п. 4, о т л ич а ю щ е е с я тем, что держатель заготовки выполнен составным иэ двух сопряженных в плоскости его продольной оси половин. б. Устройство по п. 5, о т л ич а ю щ е е с я тем, что станина выполнена в виде трубы, состоящей иэ двух шарнирно связанных поло15 вин, сопряженных в плоскости, продОльной оси держателя, и снабжена замковым механизмом.

7, Устройство по п. б, о т л ич а ю щ е е с я тем, что опорная

2О поверхность держателя и ответная поверхность станины выполнены призматической формы. 8. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е.с я тем, что привод осевого перемещения пуансонодержателя выполнен в виде гидранлического цилиндра с подвижным н осевом направлении и зафиксированным от поворота вокруг оси поршнем, а пуансонодержатель установлен на этом поршне.

9. Устройство по и. 8, о т л ич а ю щ е е с я тем, что пуансонодержатель связан с поршнем с воэЗ5 можностью вращения, .а привод враще-. ния пуансонодержателя выполнен в ннде мотора, смонтированного на поршне.

10. Устройство по и. 9, о т л и4р ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено вибраторами, расположенными на поршне.

11. Устройство по и. 10, о т л ич а ю щ е е с я тем, что пуансон выполнен с каналами для циркуляции охлаждающей жидкости, а в пуансонодержателе выполнено, по меньшей мере, два продольных канала для подвода и отвода этой жидкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Агеен Н.П. и др. Штамповка на сфероднижном прессонателе, Л., 1972, с. 4-5, рис. 1.

824881

Составитель А. Городнова

Техред Н. Ковалева Корректор П. Стон

Редактор В. Жиленко

Заказ 2158/86

Тираж 888 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, NocKBa, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4