ШТАМП ДЛЯ ГИБКИ ТРУБ Российский патент 1997 года по МПК B21D7/02 B21D9/08 B21D22/02 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении для гибки труб.

Известен штамп для гибки труб [1] содержащий закрепленный на верхней плите пуансон, установленные симметрично пуансону на нижней плите на осях поворотные полуматрицы и узел регулировки угла гибки, выполненный в виде двух червячных секторов, установленных консольно на осях полуматриц и взаимодействующего с ними приводного вала с червяками правой и левой нарезок, смонтированного на нижней плите. Этот штамп позволяет получать изделия с произвольным углом гибки.

Недостатками этого штампа являются, во-первых, высокая трудоемкость работ, т.к. нет автоматического возврата полуматриц; во-вторых, ограничена номенклатура изготавливаемых деталей, т. к. конструкция штампа ограничивает длину заготовки и обеспечивает неизменный радиус гибки и диаметр заготовки. Кроме того, конструкция не предусматривает быстрой замены менее износостойких элементов штампа.

Известен штамп для гибки труб [2] содержащий закрепленные на верхней плите пуансон с рабочим ручьем, а на нижней плите матричный блок, состоящий их двух симметрично установленных относительно пуансона поворотных полуматриц со сменными рабочими ручьями, и элементы противодавления.

Недостатками этого штампа являются, во-первых, высокая трудоемкость работ в виду отсутствия автоматического возврата полуматриц в исходное положение, во-вторых, ограничена номенклатура изготавливаемых деталей (невозможность гибки заготовок со сложной пространственной конфигурацией), в-третьих, невысокое качество изготавливаемых деталей в виду недостаточной надежности фиксации заготовки в штампе в течении всего процесса гибки.

Цель изобретения расширение номенклатуры изготовляемых деталей высокого качества с одновременным снижением трудоемкости работ, обеспечение автоматического возврата элементов штампа в исходное положение в надежности фиксации в процессе гибки в штампе заготовок, ранее уже изогнутых в пространстве не предыдущих операциях.

Цель достигается тем, что в штампе для гибки труб, содержащем закрепленные на верхней плите пуансон с рабочим ручьем, а на нижней плите -матричный блок, состоящий из установленных в двух стойках двух полуматриц со сменными рабочими ручьями, одна из которых выполнена поворотной, и элементы противодавления, пуансон выполнен в виде направляющих щечек и закрепленных в щечках пуансонной распорной планки, сменной пуансонной накладки с рабочим ручьем и сменного роликового сегмента с рабочим ручьем, стойки матричного блока снабжены распорной планкой и параллельными направляющими, взаимодействующими с направляющими щечками пуансона, полуматрицы размещены в направляющих стоек, причем поворотная полуматрица снабжена возвратной пружиной и подвижным упором, а другая полуматрица снабжена сменным кронштейном с фиксирующими шаблонами и установлена на элементах противодавления с возможностью совместного перемещения по направляющим стоек.

Выполнение пуансона в виде направляющих щечек, в которых закреплены быстросменные элементы рабочей части пуансона (пуансонная накладка и роликовый сегмент), а также снабжение стоек матричного блока параллельными направляющими, взаимодействующими с направляющими щечками пуансона, и размещение в направляющих стоек двух полуматриц, одна из которых установлена на элементах противодавления с возможностью совместного перемещения по направляющим стоек, обеспечивает высокую надежность постоянного пожатия заготовки в процессе гибки к рабочим ручьям пуансона и полуматриц, что способствует получению изогнутых изделий высокого качества. Возможность быстрой смены наиболее изнашиваемых элементов пуансона (роликового сегмента рабочим ручьем), также как и рабочих ручьев полуматриц, способствует не только повышению надежности работы устройства и качества получаемых изделий, но и обеспечивает переналадку устройства на новый типоразмер детали, отличающийся диаметром трубы, углом или радиусом гибки, расширяется тем самым номенклатура изготавливаемых изделий.

Кроме того, снабжение поворотной полуматрицы подвижным упором обеспечивает получение требуемой длины конца изгибаемой трубы за счет ограничения его перемещения как в процессе загрузки заготовки в штамп, так и в процессе гибки, что повышает качество получаемых изделий. А обеспечение поворотной полуматрицы возвратной пружиной позволяет обеспечить постоянное поджатие полуматрицы к заготовке в процессе гибки и автоматический возврат этой полуматрицы в исходное положение. Автоматический возврат другой полуматрицы обеспечивается за счет размещения ее на подпружиненных элементах противодавления. Таким образом, автоматический возврат полуматриц снижает трудоемкость изготовления изделий за счет исключения ручных работ на возврат полуматриц в исходное положение. И наконец, снабжение одной из полуматриц сменным кронштейном, на котором закреплены фиксирующие шаблоны, обеспечивает надежную фиксацию свободного конца изгибаемой трубы, конфигурация которой может быть различной в пространстве, что расширяет номенклатуру изготавливаемых изделий с высоким качеством.

На фиг. 1 показан штамп, вид спереди в рабочем положении; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 узел I на фиг.1; на фиг.4 вид сверху без пуансонной части; на фиг.5 узел крепления сменного кронштейна; на фиг.6 - вид спереди в разрезе по оси штампа в начальном положении; на фиг.7 вид спереди в разрезе по оси штампа в конечном положении; на фиг.8 вид спереди в разрезе по оси штампа в конечном положении в вариантном исполнении.

Штамп для гибки труб содержит верхнюю плиту 1 и нижнюю плиту 2. На верхней плите 1 закреплен пуансон, выполненный в виде направляющих щечек 3 и 4 и закрепленных в щечках пуансонной распорной планки 5, сменной пуансонной накладки 6 с рабочим ручьем и сменного роликового сегмента 7 с рабочим ручьем. На нижней плите 2 размещен матричный блок, состоящий из закрепленных на плите 2 двух стоек 8 и 9, снабженных параллельными направляющими, взаимодействующими с направляющими щечками 3 и 4 пуансона. В направляющих стоек 8 и 9 установлены две полуматрицы 10 и 11 и распорная планка 12. Полуматрица 10 выполнена поворотной, установлена на оси 13 и подпружинена относительно плиты 2 при помощи возвратной пружины 14 и кронштейна 15, закрепленного на плите 2. Кроме того, полуматрица 10 снабжена сменным рабочим ручьем 16 и подвижным упором 17, а на стойках 8 и 9 размещен подвижный ограничитель поворота 18 полуматрицы 10. Для длинных заготовок на стойках 8 и 9, на стержнях 19 и 20 установлен подвижный упор 21. Полуматрица 11 снабжена сменным рабочим ручьем 22 и установлена на элементах противодавления, выполненных в виде буфера 23 и двух винтов толкателей 24 с возможностью совместного перемещения по направляющим стоек 8 и 9. На полуматрице 11 закреплен сменный кронштейн 25 с шаблонами 26 и 27, форма и размеры которых соответствуют конфигурации изгибаемой заготовки. Узел крепления кронштейна 25 к полуматрице 11 состоит из зажимной планки 28, переходной планки 29, закрепленной неподвижно на полуматрице 11, фиксирующего стержня 30 и двух крепежных болтов 31.

Штамп снабжен узлом основной регулировки угла гибки, состоящем из двух втулок 32, расположенных на стойках 8 и 9 симметрично оси штампа, и четырех болтов 33, расположенных попарно симметрично оси штампа и закрепленных на стойках 8 и 9. При необходимости между верхней плитой 1 и втулками 32 и болтами 33 могут быть установлены дополнительные втулки 34.

Штамп снабжен также поднастроечным узлом регулировки угла гибки, состоящим из двух планок 35, закрепленных соответственно на стойках 8 и 9, двух упорных винтов 36, ввернутых в эти планки и упирающихся в ось 13 поворотной полуматрицы 10, и двух пружин 37 для поджатия оси 13 к упорным винтам 36.

Штамп работает следующим образом.

Заготовку 38 укладывают в рабочие ручьи 16 и 22 полуматриц. Полуматрица 10 удерживается в начальном положении за счет поджатия ее возвратной пружиной 14 к ограничителю 18, а полуматрица 11 удерживается в начальном положении за счет буфера 23, ее перемещение вверх ограничено головками винтов толкателей 24. Заготовку 38 помимо укладки ее в рабочие ручьи полуматриц фиксируют в штампе в зависимости от длины и формы изгибаемой трубчатой заготовки (например, была ли заготовка ранее изогнута) либо подвижными упорами 17 и 21, либо быстросменным кронштейном 25 с шаблонами 26 и 27, выполняемых под конкретную форму заготовки.

При движении верхней плиты 1 с пуансоном вниз заготовка 38 зажимается в ручье накладки 6 пуансона и ручье 22 полуматрицы 11 за счет поджима последней пружиной буфера 23. При этом щечки 3 и 4 пуансона скользят по параллельным направляющим стоек 8 и 9. Далее пуансон и полуматрица 11 вместе с зажатой заготовкой перемещаются по направляющим стоек 8 и 9 вниз, сжимая пружину буфера. Роликовый сегмент 7 пуансона захватывает заготовку 38 в свой рабочий ручей и через нее разворачивает полуматрицу 10 с рабочим ручьем 16. Происходит обкатывание заготовки 38 и рабочего ручья 16 полуматрицы 10 по ручью роликового сегмента 7, т.е. осуществляется процесс гибки детали.

По окончании операции гибки плита 1 с пуансоном поднимается, готовая деталь вместе с полуматрицей 11 и кронштейном 25 поднимается под действием буфера 23, при этом головки винтов-толкателей 24 ограничивают ход полуматрицы при достижении последней начального положения. Одновременно полуматрица 10 с рабочим ручьем 16 под действием возвратной пружины 14 поворачивается в исходное положение до упора в ограничитель поворота 18. Возвращение готовой детали 38 вверх облегчает ее снятие.

Основную регулировку угла гибки в штампе осуществляют посредством четырех болтов 33 за счет ограничения хода пуансона. Рекомендуется после регулировки (отладки штампа) приворачивать втулки 32, выполненные в нужный размер, исходя из этого для операции, в которой изменяется только угол гибки, меняются только втулки 32. Небольшую поднастройку угла гибки (например, корректировку на упружинение) можно производить за счет сдвига оси 13 полуматрицы 10 посредством винтов 36.

При угле гибки детали α от 75 до 95^o используют основные сменные элементы штампа: пуансонную накладку 6, роликовый сегмент 7, рабочий ручей 16 и рабочий ручей 22 полуматриц (фиг.6 и 7), а при угле гибки детали a от 0 до 75^o заменяют пуансонную накладку 6 и рабочий ручей 22 полуматрицы 11 (фиг. 8).

При изменении радиуса гибки меняют роликовый сегмент 7 и пуансонную накладку 6.

При изменении диаметра трубы заготовки меняют все сменные элементы штампа: пуансонную накладку 6, роликовый сегмент 7, рабочий ручей 16 и рабочий ручей 22 полуматриц.

Использование: в машиностроении для гибки труб. Сущность изобретения: штамп содержит верхнюю плиту с закрепленным на ней пуансоном с рабочим ручьем и нижнюю плиту с установленным на ней матричным блоком, состоящим из двух полуматриц со сменными рабочими ручьями, при этом одна полуматрица выполнена поворотной. Штамп снабжен элементами противодавления, выполненными в виде буфера и двух винтов-толкателей. Пуансон выполнен в виде направляющих щечек и закрепленных в щечках пуансонной распорной планки, сменной пуансонной накладки с рабочим ручьем и сменного роликового сегмента с рабочим ручьем. Стойки матричного блока снабжены распорной планкой и параллельными направляющими, взаимодействующими с направляющими щечками пуансона. Полуматрицы размещены в направляющих стоек, причем поворотная полуматрица снабжена возвратной пружиной и подвижным упором, а другая полуматрица снабжена сменным кронштейном с фиксирующими шаблонами и установлена на элементах противодавления с возможностью совместного перемещения по направляющим стоек. 8 ил.

Штамп для гибки труб, содержащий закрепленные на верхней плите пуансон с рабочим ручьем, а на нижней матричный блок, состоящий из установленных в двух стойках двух полуматриц со сменными рабочими ручьями, одна из которых выполнена поворотной, и элементы противодавления, отличающийся тем, что пуансон выполнен в виде направляющих щечек и закрепленных в щечках пуансонной распорной планки, сменной пуансонной накладки с рабочим ручьем и сменного роликового сегмента с рабочим ручьем, стойки матричного блока снабжены распорной планкой и параллельными направляющими, взаимодействующими с направляющими щечками пуансона, полуматрицы размещены в направляющих стоек, причем поворотная полуматрица снабжена возвратной пружиной и подвижным упором, а другая полуматрица снабжена сменным кронштейном с фиксирующими шаблонами и установлена на элементах противодавления с возможностью совместного перемещения по направляющим стоек.