ЧЕТЫРЕХБОЙКОВОЕ КОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1994 года по МПК B21J13/02 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к четырехбойковым ковочным устройствам, и может быть использовано в машиностроении и металлургии при изготовлении поковок из различных сталей и сплавов на прессах.

Известно четырехбойковое ковочное устройство, состоящее из четырех подвижных механизмов с независимым приводом, обеспечивающих радиальное перемещение бойков с одновременным перпендикулярным ему перемещением в одном окружном направлении всех четырех бойков [1].

Недостатком известного четырехбойкового ковочного устройства является независимость привода каждого бойка ковочного блока. Это усложняет конструкцию, предусматривающую систему синхронизации четырех бойков. При недостаточно точном фиксировании момента касания одновременно четырьмя бойками на заготовке возникают равнины и трещины.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является четырехбойковое ковочное устройство, состоящее из нажимной и опорной плит, двух держателей верхнего и нижнего бойков, двух держателей боковых бойков с наклонными поверхностями, соответствующими наклонным поверхностям нажимной и опорной плит, и кинематически связанных с ними четырех бойков, прикрепленных к держателям [2].

Недостатком прототипа является низкий выход годного металла при деформации малопластичных сталей и сплавов. При обжатии на четырехбойковом ковочном устройстве, изготовленном по прототипу, не обеспечиваются сжимающие напряжения по всей поверхности заготовки, в результате снижается выход качественного металла из-за повышенного количества поверхностных дефектов.

Задача изобретения заключается в создании четырехбойкового ковочного устройства, использование которого повышает выход годного металла при деформации малопластичных сталей и сплавов.

Это достигается тем, что известное четырехбойковое ковочное устройство, содержащее нажимную и опорную плиты с наклонными рабочими поверхностями и бойки, установленные на соответствующих держателях, связанные с нажимной и опорной плитами с возможностью радиального перемещения, согласно изобретению снабжено рамой коробчатого типа с расположенными параллельно наклонным поверхностям плит сторонами, в которых выполнены сквозные направляющие пазы, держатели выполнены в виде ползушек, установленных в пазах рамы подвижно относительно плит с возможностью взаимодействия своими опорными поверхностями с соответствующими наклонными поверхностями плит, а бойки выполнены подпружиненными относительно рамы и установлены на держателях с возможностью перемещения по направляющим поверхностям ползушек в поперечном относительно их радиального перемещения направлении посредством жестко закрепленных на держателях со стороны одноименных их боковых поверхностей упоров, расположенных с возможностью взаимодействия своими рабочими поверхностями бойков, установленных на смежных держателях.

На фиг. 1 изображено четырехбойковое ковочное устройство перед началом рабочего хода бойков; на фиг. 2 - четырехбойковое ковочное устройство в момент совершения рабочего хода, бойки сомкнуты в промежуточном положении.

Устройство состоит из верхней нажимной плиты 1, нижней опорной плиты 2, двух верхних и двух нижних держателей 3, кинематически связанных с плитами посредством направляющих пазов, выполненных в теле плит, и скользящих поверхностей держателя, выполненных по форме направляющих пазов плит. Направляющие пазы выполнены на направляющих поверхностях плит по всей длине. Держатели свободно входят в зацепление с плитами и крепятся с помощью дополнительных деталей - накладок.

Держатели кинематически связаны между собой с помощью рамы 4 коробчатого типа, в которой выполнены направляющие пазы для движения в них держателей.

В держателях также имеются направляющие, выполненные с той же стороны держателей, с которой последние имеют упоры 5. Бойки 6 своими торцами, выполненными по форме этих направляющих, входят в зацепление с держателями 3 и имеют возможность перемещаться в них во время рабочего хода. В работающем состоянии (в движении) перемещение держателей и бойков происходит вдоль перпендикулярно пересекающихся прямых линий.

На держателях жестко прикреплены упоры 5, которые при перемещении держателей упираются в боек 6 и толкают его. Все четыре держатели имеют одинаковую форму, а упоры крепятся к держателям в одном месте. Кроме того, каждый из бойков 6 соединен с рамой 4 при помощи упругого элемента 7. Работа устройства осуществляется следующим образом. В исходном положении бойки четырехбойкового ковочного устройства разведены и устройство готово к обжатию квадратной заготовки со стороной, равной расстоянию между разведенными бойками. При движении плиты 1 вниз расстояние между параллельными поверхностями плит 1 и 2 сокращается. Это вынуждает перемещаться держатели 3 в пазах рамы 4. Расстояние между держателями, расположенными напротив друг друга, сокращается, что вызывает перемещение бойков 6. Расстояние между бойками тоже уменьшается.

Чтобы бойки, расположенные напротив друг друга могли сближаться, предусмотрен следующий принцип действия. На держателях жестко прикреплены упоры 5, каждый из которых упирается в соседний боек и толкает его, заставляя перемещаться относительно своего держателя в поперечном направлении. Причем это перемещение по величине такое же, какое совершает в радиальном направлении боек, крепящийся на том же держателе, что и описываемый упор.

Таким образом, два соседних бойка не мешают друг другу в работе, совершая каждый одновременно радиальное перемещение к центру заготовки и нормальное ему перемещение, т. е. образуют зазор по типу диафрагмы. Каждый боек соединен с рамой при помощи упругого элемента. Во время совершения рабочего хода бойка упругий элемент растягивается.

При достижении заданной степени деформации, когда межбойковое расстояние становится равным конечному размеру квадратного профиля в проходе, движение плиты 1 вниз прекращается, бойки останавливаются и рабочий ход заканчивается. После этого необходимо бойки развести, чтобы совершить подачу заготовки и следующее обжатие.

Чтобы совершить возвратный ход всех бойков, начинают перемещать плиту 1 вверх. Верхние держатели 3 перемещаются вверх вместе с плитой, но так как траектория держателей задается еще и жесткой рамой 4, то они одновременно перемещаются вдоль пазов плиты. Перемещаясь в пазах рамы 4, держатели 3 перемещают за собой бойки с упорами. Бойки скользят вдоль направляющих пазов держателя и, оставаясь также в соприкосновении с соседними бойками, образуют замкнутое межбойковое пространство. Разведение бойков производят до тех пор, пока расстояние между ними не станет равно стороне квадрата исходной заготовки, после чего совершают очередную подачу заготовки и описанный цикл сведения - разведения повторяют снова.

Сущность изобретения: четырехбойковое ковочное устройство содержит нажимную и опорную плиты с наклонными поверхностями. На плитах расположены держатели и кинематически связанные с ними четыре бойка, прикрепленных к держателям. Держатели бойков кинематически связаны между собой с помощью рамы коробчатого типа с возможностью перемещения в ее направляющих пазах. Бойки установлены в направляющих держателей с возможностью перемещения относитьно держателей в поперечном направлении. На каждом держателе к одной из его одноименных боковых сторон жестко прикреплен упор. При работе устройства упоры взаимодействуют с боковыми поверхностями бойков, установленных на смежных держателях. Каждый боек возвращается в исходное положение посредством упругого элемента. 2 ил.

ЧЕТЫРЕХБОЙКОВОЕ КОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее нажимную и опорную плиты с наклонными рабочими поверхностями и бойки, установленные на соответствующих держателях, связанных с нажимной и опорной плитами с возможностью радиального перемещения, отличающееся тем, что оно снабжено рамой коробчатого типа с расположенными параллельно наклонным поверхностям плит сторонами, в которых выполнены сквозные направляющие пазы, держатели выполнены в виде ползушек, установленных в пазах рамы подвижно относительно плит с возможностью взаимодействия своими опорными поверхностями с соответствующими наклонными поверхностями плит, а бойки выполнены подпружиненными относительно рамы и утановлены на держателях с возможностью перемещения по направляющим поверхностям ползушек в поперечном относительно их радиального перемещения направлении посредством жестко закрепленных на держателях со стороны одноименных их боковых поверхностей упоров, расположенных с возможностью взаимодействия своими рабочими поверхностями с боковыми поверхностями бойков, установленных на смежных держателях.