СТАНОК ДЛЯ ШТАМПОВКИ, ГИБКИ И СБОРКИ ЛИСТОВЫХ ДЕТАЛЕЙ Российский патент 2001 года по МПК B21D22/00 B21D5/01 B30B1/26 

Изобретение относится к станку для штамповки, гибки и сборки листовых деталей согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения.

Подобный станок известен из европейского патента N 0103885. Корпус передачи взаимодействует с корпусом станка, а вставная муфта находится между ведущим зубчатым колесом корпуса передачи и ведущим валом агрегата ползуна, который установлен на корпусе станка с возможностью продольного перемещения и может быть завинчен в любых положениях перемещения. Корпус передачи содержит внутри корпуса станка также направляющую продольного перемещения и должен быть закреплен отдельно в нужном положении смещения. Ведущий вал установлен в корпусе станка и выполнен за исключением своих концов в виде червячного вала. Ведущее зубчатое колесо в корпусе передачи является, таким образом, червячным колесом. Устройство опоры вращающихся деталей конструкции является сложным, требует высокоточной выверки и сложной системы смазки, поскольку ведущий вал в корпусе станка, ведущее зубчатое колесо в корпусе передачи и ведущий вал в агрегате ползуна установлены соответственно по отдельности.

Кроме того, известен станок для штамповки, гибки и сборки листовых деталей, содержащий корпус станка, в котором установлен ведущий вал с закрепленными на нем несколькими несущими инструменты узлами ползунов, каждый из которых включает опорную плиту и один ведомый вал, несущий по меньшей мере один кулачковый диск и ведомое зубчатое колесо и находящийся в кинематической связи с ведущим валом посредством угловой передачи, содержащей ведущее зубчатое колесо, установленное коаксиально с ведущим валом в зацеплении с ведомым зубчатым колесом, при этом каждый узел ползуна установлен с возможностью снятия с корпуса станка (DE 2618846 В2, кл. В 21 F 1/00, 12.02.1981).

Задачей изобретения является упрощение выполнения станка вышеуказанного типа, в частности, в отношении опоры и смазки вращающихся деталей, а также уменьшение стоимости изготовления станка.

Эта задача решается за счет того, что в станке для штамповки, гибки и сборки листовых деталей, содержащем корпус станка, в котором установлен ведущий вал с закрепленными на нем несколькими несущими инструменты узлами ползунов, каждый из которых включает опорную плиту и один ведомый вал, несущий по меньшей мере один кулачковый диск и ведомое зубчатое колесо и находящийся в кинематической связи с ведущим валом посредством угловой передачи, содержащей ведущее зубчатое колесо, установленное коаксиально с ведущим валом в зацеплении с ведомым зубчатым колесом, при этом каждый узел ползуна установлен с возможностью снятия с корпуса станка, каждый узел ползуна снабжен вращающейся вставной муфтой для обеспечения снятия узла с корпуса станка при ее разъединении, расположенной между ведущим валом и ведущим зубчатым колесом, имеющими соответствующие один другому соединительные участки некруглого профиля, угловая передача каждого узла ползуна снабжена корпусом, образующим с опорной плитой конструктивный блок, а ведущее зубчатое колесо установлено в упомянутом корпусе.

Согласно предпочтительному выполнению в корпусе станка закреплены по меньшей мере две угловые передачи, ведущие зубчатые колеса которых образуют единственные опоры ведущего вала.

Кроме того, станок снабжен по меньшей мере одной приводной угловой передачей, установленной по меньшей мере на одном конце корпуса станка и включающей первое зубчатое колесо, ступица которого выполнена с отверстием некруглой формы, соответствующей форме отверстия ступицы ведущего зубчатого колеса угловой передачи узла ползуна.

Согласно предпочтительным выполнениям ведущий вал выполнен с расположенным рядом по меньшей мере с одним соединительным участком участком холостого хода и установлен с возможностью осевого перемещения относительно узлов ползунов для обеспечения размещения участка холостого хода в прежнем положении соответствующего соединительного участка, при этом максимальный радиальный размер участка холостого хода ведущего вала меньше минимального радиального размера соединительного участка ведущего зубчатого колеса; ведущий вал снабжен подшипниками и установлен с возможностью осевого перемещения в последних; ведущий вал установлен с возможностью извлечения из корпуса станка в осевом направлении.

Согласно предпочтительной форме выполнения станок снабжен осевым приводом перемещения, смонтированным с возможностью воздействия на один конец ведущего вала.

Корпус станка может быть выполнен по меньшей мере с одной продольной камерой, в которой установлены ведущий вал и одна часть корпуса угловой передачи каждого узла ползуна, а также продольной прорезью для обеспечения доступа в камеру, расположенной в стенке корпуса станка и имеющей ширину, по меньшей мере, равную измеренной в этом направлении ширине корпуса угловой передачи, а узлы ползуна размещены в ряд.

Кроме того, станок может быть снабжен ведущим валом с закрепленными на нем узлами ползунов, при этом корпус станка выполнен в виде двух установленных параллельно и на расстоянии одна от другой горизонтальных балок и двух соединяющих их между собой вертикальных балок, по меньшей мере, в одной из которых установлены две приводные угловые передачи, одна из которых является нижней, а вторая - верхней, узлы ползунов обоих ведущих валов размещены на горизонтальных балках, а каждая из двух приводных угловых передач содержит второе зубчатое колесо, при этом указанные вторые зубчатые колеса соединены между собой соединительным валом, а приводные угловые передачи кинематически связаны через ведущие валы с угловой передачей каждого узла ползуна.

При этом является целесообразным, чтобы профиль по меньшей мере одного соединительного участка ведущего вала имел закругленную многоугольную форму.

В корпусе передачи установлены ведущее зубчатое колесо и снабженный ведомым зубчатым колесом ведомый вал. Корпус передачи может быть заключен в кожух и имеет непрерывную смазку, делающую излишней центральную смазку станка. Ведущее зубчатое колесо установлено на полой ступице, через которую проходит ведущий вал. Корпуса передач этого рода экономичны при серийном изготовлении. Ведущий вал состоит из простого, отрезанного на нужную длину прутка многоугольного профиля, причем можно не соблюдать точные допуски соответственно выполненной полой ступицы, поскольку у таких многоугольных муфт происходит самоцентрирование.

В станке согласно изобретению опорные плиты узлов ползунов вставляют в продольные направляющие корпуса станка и завинчивают в нужном положении смещения. Корпуса передач, привинченные с задней стороны к опорной плите, ориентированы тогда своими полыми ступицами в продольном направлении, так что образующий ведущий вал многоугольный пруток может быть вставлен только с одного торца корпуса станка для кинематической связи узлов ползунов. Сам ведущий вал не требует собственной опоры, поскольку поддерживается угловыми передачами узлов ползунов.

Усовершенствование изобретения состоит в том, что ведущий вал имеет рядом со своим по меньшей мере одним соединительным участком участок холостого хода и установлен с возможностью осевого перемещения относительно узла ползуна настолько, что участок холостого хода заменяет соединительный участок, причем наибольшая радиальная протяженность участка холостого хода меньше наименьшей радиальной протяженности соединительного участка в ведущем зубчатом колесе. Этот соединительный участок выполнен преимущественно в одном месте полой ступицы, проходящей по всей длине корпуса передачи и опирающейся своими концами, а именно в зоне самого ведущего зубчатого колеса, закрепленного на полой ступице вблизи одного ее конца. Благодаря этому выполнению достигается то, что либо агрегат ползуна, либо ведущий вал, либо обе детали конструкции перемещаются для обеспечения зацепления или расцепления. Можно, следовательно, в одном ряду узлов ползунов отсоединить отдельные узлы, что особенно просто осуществляется за счет перемещения ведущего вала и может быть также автоматизировано с помощью одностороннего сервопривода.

Корпус станка состоит преимущественно из двух расположенных на расстоянии параллельно друг другу горизонтальных балок и двух соединяющих их между собой вертикальных балок. Балки имеют по всей своей длине одинаковое сечение и могут быть выполнены в виде прессованных двутавровых профилей, а также имеют продольные камеры, заканчивающиеся сравнительно широкими продольными прорезями на противоположных сторонах. Ширина продольных прорезей равна измеренному по ширине размеру корпусов передач, поскольку их вводят через эти продольные шлицы в продольные камеры балок.

Изобретение более подробно поясняется в качестве примера с помощью чертежами, где:
на фиг. 1 показан в частичном сечении вид сбоку узла ползуна с установленным корпусом передачи;
на фиг. 2 - вид спереди узла ползуна на фиг. 1;
на фиг. 3 - сечение корпуса передачи с ведомым валом для установки в узле ползуна;
на фиг. 4 - сечение корпуса станка в первой форме выполнения, оборудованного конструктивным блоком из узла ползуна и корпуса передачи;
на фиг. 5 - вид спереди корпуса станка на фиг. 4;
на фиг. 6 - вид спереди станка в видоизмененной форме выполнения, оборудованного узлами ползунов;
на фиг. 7 - вид спереди еще одного видоизмененного станка, дополнительно оборудованного левыми и правыми узлами ползунов;
нафиг. 8 - сечение станка на фиг. 6 и 7;
на фиг. 9 - горизонтальный разрез нескольких корпусов передач, соединенных между собой общим ведущим валом;
на фиг. 10 - разрез подобно фиг. 9, однако с аксиально смещенным ведущим валом.

Основная конструкция штамповочно-гибочного станка приблизительно изображена на фиг. 6. Станок 10 содержит фрезерованную или шлифованную монтажную плиту 12, на которой закреплен корпус 14 станка. Он состоит из нижней горизонтальной балки 16 и выполненной идентично ей верхней горизонтальной балки 18. Обе горизонтальные балки 16, 18 имеют верхние и нижние продольные пазы 24 на своих передних сторонах, и в них с возможностью перемещения установлены сухари, посредством которых к балкам 16, 18 привинчено определенное число узлов 26 ползунов. Узлы 26 приводятся горизонтальными ведущими валами 28, направленными каждый к угловой передаче 30, закрепленной в вертикальной балке 20. Обе угловые передачи 30 в вертикальной балке 20 кинематически связаны между собой вертикальным соединительным валом 32. Нижняя угловая передача 30 в вертикальной балке 20 содержит проходящий через плиту 12 основания выходной вал, кинематически связанный с приводным двигателем 34, закрепленным на нижней стороне плиты 12 основания.

Станок 10 на фиг. 6 имеет ту особенность, что корпус 14 разделен на левую и правую половины таким образом, что каждой из половин соответствует собственный ведущий вал 28, 28', кинематически связанный с приводным двигателем 34. Узлы 26 ползунов левой половины корпуса могут, следовательно, работать с другим числом тактов, нежели узлы ползунов правой половины корпуса.

На фиг. 1 и 2 изображен новый конструктивный блок, состоящий из узла 26 ползуна со встроенной угловой передачей 36. Узел 26 содержит опорную плиту 38 с доступным с задней стороны ступенчатым отверстием 40, в которое с геометрическим замыканием входит соответствующий буртик 42 корпуса 44 угловой передачи 36. Корпус 44 передачи закреплен четырьмя болтами на передней стороне опорной плиты 38. С задней стороны опорной плиты 38 выступает верхние и нижние шины 46, которые проходят по ширине опорной плиты 38 и входят с геометрическим замыканием в пазы 24 обеих горизонтальных балок 16, 18 корпуса 14 станка.

На передней стороне опорной плиты 38 находится ползун 48, приводимый известным образом кулачковыми дисками 50, 52, которые закреплены посредством держателя 56 кулачковых дисков, сидящего на ведомом валу 54 угловой передачи 36.

Как видно на фиг. 3, корпус 44 передачи содержит выступ, который образован ступенчатым буртиком 42 и в котором предусмотрено выполненное особенно жестким опорное устройство 58, состоящее из двух аксиально разнесенных отдельных подшипников и снабженное ведомым валом 54, несущим внутри корпуса 44 передачи ведомое коническое колесо 60. Оно находится в зацеплении с ведущим коническим колесом 62, сидящим на полой ступице 64, ось которой перпендикулярна оси ведомого вала 54, проходит по всей длине корпуса и опирается на концевые подшипники 66. Подшипники 66 эффективно герметизированы кольцевыми уплотнениями 68, как и подшипники 58, герметизированные внешним кольцевым уплотнением 59. Корпус 44 передачи заполнен смазочным средством, обеспечивающим непрерывную смазку.

Полая ступица 64 имеет соединительный участок 70 некруглого профиля, который находится в зоне ведущего зубчатого колеса 62 и выступает за него с обеих сторон в осевом направлении. К соединительному участку 70 примыкает участок 72 холостого хода большего диаметра, который имеет приблизительно такую же длину или немного длиннее соединительного участка 70. Соединительный участок 70 и участок 72 холостого хода образуют сквозной канал корпуса 44 передачи, в который вставляется ведущий вал 28.

Важно, что передача 36 содержит ведущее зубчатое колесо 62, установленное в корпусе 36, и что ведомый вал 54 приблизительно посередине между несущим кулачковые диски 50, 52 концевым участком и осью ведущего колеса 62 содержит особенно жесткий подшипник 58, так что узел, образованный опорной плитой 38 узла 26 ползуна и корпусом 36 передачи, позиционирует все элементы передачи в точном положении, причем связь с ведущим валом 28 представляет собой простую осевую вставную муфту, к которой не предъявляются высокие требования к точности, в частности поскольку многоугольная муфта обладает самоцентрирующим действием даже при вращении деталей муфты относительно друг друга. Геометрическая ось ведущего вала 28 определяется, следовательно, расположенными в ряд узлами 26 ползунов. Сам ведущий вал 28 не требует поэтому собственных опор в корпусе станка, и в простейшем случае в качестве ведущего вала достаточно необработанного участка профильного прутка, имеющегося в продаже в виде погонажного изделия. Понятно, что изображенные на фиг. 6 угловые передачи 30 в вертикальных балках 20, 22 также имеют полые ступицы 64 со сквозными каналами, внутренний контур которых соответствует контуру соединительного участка 70 в угловой передаче 36. Ведущие валы 28 могут быть тогда вставлены с торца и также полностью извлечены.

На фиг. 9 и 10 ведущий вал 28 имеет между каждыми двумя многоугольными приводными участками 74 обточенный до меньшего диаметра участок 76 холостого хода. За счет осевого перемещения ведущего вала 28 очень просто достигается то, что участок 76 холостого хода попадает в зону соединительного участка 70 угловой передачи 36, вследствие чего эта передача исключается из цепи привода. У выполнения на фиг. 10 средняя передача 36 остается без привода, тогда как обе внешние приводятся. При перемещении ведущего вала 28 по стрелке обе внешние передачи 26, как показано на фиг. 9, останавливаются. Вместо них вступает в действие средняя передача. На фиг. 6 изображены установленные на конце корпуса 14 станка установочные устройства 78, которые даже с помощью программного управления аксиально перемещают возвратно-поступательно ведущие валы 28 в направлении показанных здесь стрелок. Поскольку узлы 26 ползунов также могут перемещаться в том же направлении, имеется возможность многостороннего комбинирования для включения и выключения отдельных передач 36.

Выполнение на фиг. 7 отличается от выполнения на фиг. 6 тем, что ведущие валы 28 в горизонтальных балках 16, 18 выполнены сплошными и что один-единственный приводной двигатель 34 приводит главный ведущий вал под плитой 12 основания, который приводит вертикальные соединительные валы 32, вращающие, в свою очередь, через угловые передачи горизонтальные ведущие валы 28. Последние приводятся, следовательно, с обеих сторон. Кроме того, в этой форме выполнения вертикальные балки 20, 22 также содержат узлы 26 ползунов, приводимые, следовательно, соединительными валами 32. Рабочее направление этих узлов 26 ползунов является, таким образом, горизонтальным. Если в опорных плитах 38 узлов 26 ползунов вместо крепежных отверстий выполнить крепежные шлицы, то можно также заставить работать узлы 26 ползунов под острым углом к горизонтали или вертикали.

У выполнения на фиг. 4 и 5 корпус станка состоит только из одной горизонтальной балки 18 с двумя продольными каналами 80, из которых только в левом канале 80 расположены угловые передачи 36 агрегаторов 26 ползунов. Ползуны 38 несут каждые инструмент 82 штамповочного пресса 84. Привод ведущего вала 28 происходит, как это описано выше, через угловую передачу 30 от приводного двигателя 34, закрепленного здесь сбоку на горизонтальной балке 18.

На фиг. 8 станок 10 изображен в поперечном сечении, причем как нижняя 16, так и верхняя 18 горизонтальные балки оборудованы каждая на передней и задней сторонах рядом узлов 26 ползунов. Через каждую из обеих горизонтальных балок 16, 18 проходят, таким образом, два расположенных на одинаковой высоте ведущих вала 28, приводимые через концевые угловые передачи от собственных приводных двигателей со стороны пола.

Во всех формах выполнения продольные каналы 80 заканчиваются продольными прорезями 86, которые проходят по длине горизонтальных балок 16, 18 и вертикальных балок 20, 22 и ширина которых немного больше измеренного в этом направлении размера корпуса 44 передачи.

Ведущий вал 28 снабжен по меньшей мере одним соединительным участком, профиль которого имеет закругленную многоугольную форму. Такие профили стандартизированы в виде так называемых Р4С- профилей, например в Германии нормами ДИН 32712. Изобретение охватывает, однако, также эквивалентные, обеспечивающие геометрическое замыкание профили, например зубчатые и шлицевые валы, а также валы с пазом и призматической шпонкой.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для штамповки, гибки и сборки листовых деталей. В корпусе установлен ведущий вал с несколькими несущими инструменты узлами ползунов. Каждый узел включает опорную плиту и ведомый вал, несущий кулачковый диск и ведомое зубчатое колесо. Ведомый вал кинематически связан с ведущим посредством угловой передачи, содержащей ведущее зубчатое колесо, установленное в зацеплении с ведомым зубчатым колесом. Каждый узел ползуна является съемным и снабжен вращающейся вставной муфтой для обеспечения его снятия с корпуса станка при ее разъединении. Муфта установлена между ведущим валом и ведущим зубчатым колесом, которые имеют соединительные участки некруглого профиля. Угловая передача каждого узла ползуна имеет корпус, образующий с опорной плитой конструктивный блок. Ведущее зубчатое колесо расположено в указанном корпусе. В результате обеспечивается упрощение конструкции станка и снижение стоимости его изготовления. 9 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Станок для штамповки, гибки и сборки листовых деталей, содержащий корпус станка, в котором установлен ведущий вал с закрепленными на нем несколькими несущими инструменты узлами ползунов, каждый из которых включает опорную плиту и один ведомый вал, несущий, по меньшей мере, один кулачковый диск и ведомое зубчатое колесо и находящийся в кинематической связи с ведущим валом посредством угловой передачи, содержащей ведущее зубчатое колесо, установленное коаксиально с ведущим валом в зацеплении с ведомым зубчатым колесом, при этом каждый узел ползуна установлен с возможностью снятия с корпуса станка, отличающийся тем, что каждый узел ползуна снабжен вращающейся вставной муфтой для обеспечения снятия узла с корпуса станка при ее разъединении, расположенной между ведущим валом и ведущим зубчатым колесом, имеющими соответствующие один другом соединительные участки некруглого профиля, угловая передача каждого узла ползуна снабжена корпусом, образующим с опорной плитой конструктивный блок, а ведущее зубчатое колесо установлено в упомянутом корпусе. 2. Станок по п.1, отличающийся тем, что в корпусе станка закреплены, по меньшей мере, две угловые передачи, ведущие зубчатые колеса которых образуют единственные опоры ведущего вала. 3. Станок по любому из пп.1 - 2, отличающийся тем, что он снабжен, по меньшей мере, одной приводной угловой передачей, установленной, по меньшей мере, на одном конце корпуса станка и включающей первое зубчатое колесо, ступица которого выполнена с отверстием некруглой формы, соответствующей форме отверстия ступицы ведущего зубчатого колеса угловой передачи узла ползуна. 4. Станок по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что ведущий вал выполнен с расположенным рядом, по меньшей мере, с одним соединительным участком холостого хода и установлен с возможностью осевого перемещения относительно узлов ползунов для обеспечения размещения участка холостого хода в прежнем положении соответствующего соединительного участка, при этом максимальный радиальный размер участка холостого хода ведущего вала меньше минимального радиального размера соединительного участка ведущего зубчатого колеса. 5. Станок по п.4, отличающийся тем, что ведущий вал снабжен подшипниками и установлен с возможностью осевого перемещения в последних. 6. Станок по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что ведущий вал установлен с возможностью извлечения из корпуса станка в осевом направлении. 7. Станок по п.5, отличающийся тем, что он снабжен осевым приводом перемещения, смонтированным с возможностью воздействия на один конец ведущего вала. 8. Станок по любому из пп.1 - 7, отличающийся тем, что корпус станка выполнен, по меньшей мере, с одной продольной камерой, в которой установлены ведущий вал и одна часть корпуса угловой передачи каждого узла ползуна, а также продольной прорезью для обеспечения доступа в камеру, расположенной в стенке корпуса станка и имеющей ширину, по меньшей мере, равную измеренной в этом направлении ширине корпуса угловой передачи, а узлы ползунов размещены в ряд. 9. Станок по любому из пп.3 - 8, отличающийся тем, что он снабжен ведущим валом с закрепленными на нем узлами ползунов, корпус станка выполнен в виде двух установленных параллельно и на расстоянии одна от другой горизонтальных балок и двух соединяющих их между собой вертикальных балок, по меньшей мере, в одной из которых установлены две приводные угловые передачи, одна из которых является нижней, а вторая - верхней, узлы ползунов обоих ведущих валов размещены на горизонтальных балках, а каждая из двух приводных угловых передач содержит второе зубчатое колесо, при этом указанные вторые зубчатые колеса соединены между собой соединительным валом, а приводные угловые передачи кинематически связаны через ведущие валы с угловой передачей каждого узла ползуна. 10. Станок по любому из пп.1 - 9, отличающийся тем, что профиль, по меньшей мере, одного соединительного участка ведущего вала имеет закругленную многоугольную форму.