УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ЗАГОТОВКИ В ШТАМП Российский патент 1997 года по МПК B21D43/02 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для использования в металлургической промышленности при производстве сложных деталей из прутка.

Известно устройство для подачи материала в рабочую зону пресса (авт. св. СССР N 1407631, кл. B 21 D 43/02, опубл. в Б.И. 1988, N 25), содержащее каретки с механизмом зажима заготовки, кинематически связанные рычагами с подвижной плитой штампа, и два рычага, шарнирно связанных с каретками. Эти признаки совпадают с существенными признаками предлагаемого изобретения. Устройство снабжено также роликом и двумя нажимными планками, поочередно воздействующими на ролик и приводящими в движение каретки и обеспечивает увеличение шага подачи материала за счет перемещения его при рабочем и возвратном ходе подвижной плиты.

Недостатком устройства является то, что при длинной исходной заготовке большая часть рабочего и возвратного хода подвижной плиты используется на подачу заготовки и для сложных деталей операции изготовления требующие; большого хода, например многоколенная гибка, передача заготовки на вторую позицию, съем детали и т.д. выполнить невозможно, так как рабочая зона штампа длительный период занята перемещающейся заготовкой.

Известно устройство для подачи прутка в гибочный штамп Дурандин М. М. Рымзин Н. П. Шихов Н. А. Штампы для холодной штамповки мелких деталей. Альбом конструкций и схем. Машиностроение. М. 1978, с. 87), содержащее каретку с механизмом зажима заготовки, выполненную с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении подачи заготовки и кинематически связанную с подвижной плитой штампа. Эти признаки совпадают с существенными признаками предлагаемого изобретения. Каретка приводится в движение клином, закрепленным в подвижной плите, и возвращается в исходное положение пружиной.

Недостатком этого устройства является ограниченная длина подаваемой в штамп заготовкой, так как ход каретки с зажатой заготовкой связан с длиной рабочего наклонного участка клина, а этот участок не может значительно превышать ход подвижной плиты с клином. В результате ограничиваются технологические возможности изготовления сложных изделий в автоматическом режиме работы штампа.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является выбранное в качестве прототипа устройство для подачи заготовки в штамп (Мещерин В. Т. Листовая штамповка. Атлас схем. Машиностроение, М. 1975, с. 197, рис. 664), содержащее каретку с механизмом зажима заготовки и шарниром, выполненную с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении подачи заготовки и кинематически связанную рычагами с подвижной плитой штампа. Эти признаки совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. Устройство имеет три рычага, соединенные на концах одним шарниром, вокруг которого они могут вращаться независимо друг от друга под изменяющимся между ними углом, причем другие концы двух рычагов соединены в разных местах шарнирами: один с кареткой и второй с неподвижной плитой штампа, а другой конец третьего рычага соединен шарниром с подвижной плитой штампа.

Недостатком этого устройства является незначительное перемещение каретки при использовании полного хода подвижной плиты штампа и, как следствие, ограниченная длина заготовки, которую можно подать в штамп. Это не позволяет при любом соотношении длины рычагов использовать устройство с такой кинематикой для гибки заготовки с длиной, в несколько раз превосходящей используемый для подачи заготовки ход подвижной плиты штампа, так как гибку изделий необходимо производить после подачи заготовки в штамп, а хода подвижной плиты для этой цели практически не хватает.

Для описанных аналогов общими причинами, препятствующими получению требуемого технического результата, являются малое, сравнимое с ходом подвижной плиты штампа перемещение заготовки при подаче в штамп и ограниченные технологические возможности изготовления в штампе с описанными устройствами в автоматическом режиме изделий сложной формы с большой длиной заготовки.

Задача изобретения создание такого устройства для подачи заготовки в штамп, в котором новое конструктивное выполнение и взаимосвязь деталей устройства позволили бы на незначительном участке хода подвижной плиты штампа подать в штамп заготовку с длиной, в несколько раз превышающей этот участок хода. Так как в момент подачи заготовки в штамп выполнение с ней операций невозможно, то в случае подачи заготовки на малом участке хода подвижной плиты оставшийся ход можно использовать, например, для многоколенной гибки заготовки, автоматической смены позиции деформирующего инструмента, передачи предварительно сдеформированной заготовки на следующую позицию, съем готовой детали и т.д. Таким образом, расширяются технологические возможности изготовления в штампе в автоматическом режиме изделий сложной формы, требующих для формообразования нескольких переходов с большим ходом подвижной плиты штампа.

Для этого устройство для подачи заготовки в штамп содержит каретку с механизмом зажима заготовки и шарниром, выполненную с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении подачи заготовки и кинематически связанную рычагами с подвижной плитой штампа. В отличие от прототипа устройство снабжено дополнительной кареткой с шарниром, выполненной с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении хода подвижной плиты и подпружиненной к ней на части этого хода; одни концы двух расположенных под постоянным углом рычагов закреплены между собой с возможностью их одновременного поворота, а другие концы рычагов выполнены с возможностью продольного перемещения в шарнирах двух указанных кареток.

Вышеизложенные общие, достаточные во всех случаях существенные признаки предлагаемого изобретения, обеспечивают получение технического результата, заключающегося в подаче в штамп заготовки с длиной, в несколько раз превышающей участок хода подвижной плиты штампа, используемый для подачи. За счет этого расширяются технологические возможности изготовления в штампе в автоматическом режиме изделий сложной формы, требующих для формообразования нескольких переходов из заготовки большой длины.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков предлагаемого изобретения и достигаемым техническим результатом состоит в следующем.

Снабжение устройства дополнительной кареткой с шарниром, выполненной с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении хода подвижной плиты и подпружиненной к ней на части этого хода, позволяет точно ограничить в конце возвратного хода подвижной плиты штампа участок, на котором происходит подача заготовки в штамп, и возвратить под действием пружины механизм зажима заготовки в исходное положение в начале рабочего хода подвижной плиты штампа.

Закрепление между собой концов двух расположенных под постоянным углом рычагов с возможностью их одновременного поворота и выполнение двух других концов рычагов с возможностью продольного перемещения в шарнирах каретки механизма зажима заготовки и дополнительной каретки дает возможность установить необходимое соотношение длин рычагов, которое будет прямо пропорционально перемещению соответствующих концов рычагов с каретками. В результате при малом перемещении конца одного рычага меньшей длины, взаимодействующего через дополнительную каретку с подвижной плитой штампа, точно обеспечивается в несколько раз большее перемещение конца второго рычага большей длины, взаимодействующего с кареткой механизма зажима заготовки. При этом поворот рычагов не препятствует движению кареток по своим направлениям благодаря продольному перемещению концов рычагов внутри шарниров кареток.

Описанная конструкция устройства обеспечивает подачу в штамп заготовки большой длины на малом участке хода подвижной плиты и позволяет использовать остальной участок хода для формообразования в штампе изделий сложной формы, требующих большого хода деформирования, смены позиции деформирующего инструмента или передачи заготовки на другую позицию.

На фиг. 1 показан общий вид устройства в момент окончания подачи заготовки в штамп; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 кинематическая схема автоматической линии с устройством; на фиг. 5 общий вид устройства в момент выстоя перед подачей заготовки в штамп.

Устройство 1 (фиг. 1 4) для подачи заготовки в штамп 2 содержит каретку 3 с механизмом 4 зажима заготовки и шарниром 5. Каретка 3 выполнена с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении подачи заготовки в штамп 2 и кинематически связана рычагами 6 и 7 с подвижной плитой 8 штампа. Устройство 1 снабжено дополнительной кареткой 9 с шарниром 10, которая выполнена с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении кода подвижной плиты 8 и подпружинена пружиной 11 к подвижной плите штампа на части этого хода. Концы 12 и 13 двух расположенных под постоянным углом рычагов 6 и 7 закреплены между собой, например, на одной оси 14 с возможностью их одновременного поворота с этой осью. Другие концы 15 и 16 рычагов 6 и 7 выполнены с возможностью продольного перемещения в шарнирах 5 и 10 кареток 3 и 9.

В каретке 3 размещены два ролико-клиновых механизма 4 зажима заготовки 17, представляющих собой каждый два аксиально расположенных ролика 18, подпружиненных с возможностью перемещения навстречу друг друга и в направлении сужения контактирующих с ними наклонных поверхностей 19 и 20, закрепленных на рамке 21. Рамки 21 прикреплены к каретке 3, которая может передвигаться вдоль заготовки 17 по направляющим 22 станины 23. К нижней части каретки 3 прикреплена кольцевая опора 24, которая вместе с входящей в опору цилиндрической осью 25 образует шарнир 5. По цилиндрическому отверстию в оси 25 может перемещаться вдоль своей продольной оси конец 16 рычага 7. На одной линии с кареткой 3 расположены холостые правильные ролики 26 с бунторазматывателем 27 заготовки. Ось 14, в расположенные под углом отверстия которой вставлены концы 12 и 13 рычагов 6 и 7, может поворачиваться в стойке 28. Конец 15 рычага 6 может при его повороте перемещаться в цилиндрическом отверстии оси 29, которая вставлена с возможностью поворота в каретку 9 и образует шарнир 10. Каретка 9 по направляющим 30 может передвигаться в направлении хода подвижной плиты 8 штампа 2. При этом в направлении рабочего хода подвижной плиты перемещение происходит под воздействием пружины 11, которая одним концом упирается в каретку 9, а другим концом в неподвижную опору 31. В отверстие опоры 31 проходит цилиндрическая часть каретки 9, которая на конце имеет упор 32, ограничивающий ход каретки.

Необходимая величина хода подачи заготовки 17 штамп 2 и величина части возвратного хода подвижной плиты 8, при котором возможна задача прутка в штамп без помех для осуществления в штампе деформирующих или вспомогательных операций с заготовкой, являются параметрами для выбора соотношения длины рычагов 6 и 7 устройства. Например, если величина хода заготовки в пять раз превышает величину части указанного хода подвижной плиты, то при угле между рычагами 6 и 7 равном 90 градусов рычаг 7 будет в пять раз длиннее рычага 6.

Устройство работает следующим образом.

Из бунторазматывателя 27 через холостые правильные ролики 26 и механизм 4 зажима заготовка 17 вначале вручную протягивается в штамп 2 на необходимую для формообразования длину. При рабочем ходе штампа 2 подвижная плита 8 перемещается вначале с кареткой 9, которая прижимается к плите 8 пружиной 11. Вместе с кареткой 9 перемещается шарнир 10 с осью 29 и концом 15 рычага 6, который поворачивается вместе с рычагом 7 благодаря закреплению своих концов 12 и 13 на оси 14. Одновременно конец 15 рычага 6 выдвигается по отверстию оси 29. Поворачиваясь, рычаг 7 другим своим концом 16 через шарнир 5 перемещает каретку 3 и выдвигается по отверстию оси 25. Смонтированный на каретке 3 механизм 4 зажима заготовки перемещается в сторону, противоположную направлению подачи заготовки в штамп. Ролики 18 механизма зажима, обкатываясь по заготовке 17, выходят из плотного зацепления с поверхностями клиньев 19 и 20, и заготовка 17 остается неподвижной, так как тормозится роликами 26. Перемещение каретки 9 продолжается в направлении хода подвижной плиты 8 только на части этого хода, пока упор 32 не упрется в неподвижную опору 31. Величина хода каретки 9 подбирается такой, чтобы ход каретки 3, кинематически связанной с кареткой 9 рычагами 6 и 7, был равен длине заготовки 17, которую надо подать в штамп. В момент деформирования заготовки в штампе, например, при рубке и гибке устройство находится в положении выстоя (фиг. 5).

В конце возвратного хода штампа, когда закончены операции съема готового изделия и передачи заготовки на вторую позицию, например при двухпозиционной гибке, подвижная плита 8 нажимает на каретку 9, сжимает пружину 11, рычаги 6 и 7 поворачиваются в обратном направлении, а их концы 15 и 16 задвигаются в шарниры 10 и 5. При этом каретка 3 с механизмом 4 зажима подает заготовку 17 в штамп 2 автоматически за счет зажатия заготовки сходящимися между собой роликами 18 при контакте с поверхностями клиньев 19 и 20. Заготовка 17 при подаче стягивается с бунторазматывателя 27 и правится роликами 26. В конце возвратного хода штампа подвижная плита 8 останавливается и подача заготовки в штамп прекращается. Цикл автоматической задачи заготовки в штамп повторяется.

В двухпозиционном штампе для гибки прутковых пружинных клемм из заготовки диаметром 13 мм и длинной 560 мм на гибочной машине усилием 1000 кН с ходом подвижной плиты 420 мм для подачи заготовки в штамп предложенным устройством используется только часть хода плиты 112 мм, что составляет пятую часть длины заготовки. При этом оставшийся ход подвижной плиты 308 мм используется для гибки заготовки многоколенной клеммы, на первой позиции с автоматической сменой позиции деформирующего инструмента при рабочем ходе и для передачи предварительно изогнутой заготовки на следующую позицию со съемом готового изделия при возвратном ходе с производительностью штамповки в автоматическом режиме 25 шт. в минуту.

Использование: обработка металлов давлением. Сущность изобретения: устройство для подачи заготовки в штамп содержит каретку с механизмом зажима заготовки и шарниром, выполненную с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении подачи заготовки и кинематически связанную рычагами с подвижной плитой штампа, а также дополнительную каретку с шарниром, выполненную с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении хода подвижной плиты и подпружиненной к ней на части этого хода, одним концы двух расположенных под постоянным углом рычагов закреплены собой с возможностью их одновременного поворота, а другие концы рычагов выполнены с возможностью продольного перемещения в шарнирах двух указанных кареток. Достигаемый технический результат - увеличение длины подаваемой в штамп заготовки на незначительном участке хода штампа и в расширении технологических возможностей изготовления сложных изделий в автоматическом режиме работы штампа. 5 ил.

Устройство для подачи заготовки в штамп, содержащее каретку с механизмом зажима заготовки и шарниром, выполненную с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении подачи заготовки и кинематически связанную рычагами с подвижной плитой штампа, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительной кареткой с шарниром, выполненной с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении хода подвижной плиты и подпружиненной к ней на части этого хода, одни концы двух расположенных под постоянным углом рычагов закреплены между собой с возможностью их одновременного поворота, а другие концы рычагов выполнены с возможностью продольного перемещения в шарнирах двух указанных кареток.