УСТРОЙСТВО СЪЕМНОГО КРЕПЛЕНИЯ ГИБОЧНОГО ИНСТРУМЕНТА Российский патент 2008 года по МПК B21D5/01 B21D37/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству крепления, используемому при установке/замене гибочного инструмента на верхней траверсе гибочного пресса.

Уровень техники

Гибочные прессы используются для формования листовых материалов и содержат предназначенные для этого один или несколько инструментов, называемых пуансонами, укрепленных на подвижной траверсе машины с помощью устройств крепления (инструментодержателей), а также расположенные напротив этих инструментов одну или несколько матриц V-образной формы, укрепленных на верхнем краю нижней плиты или траверсы гибочного пресса.

Путем помещения подлежащего формованию листа на пресс и опускания пуансона на определенное расстояние обеспечивают гибку листа на желаемый угол.

В зависимости от типа и параметров формования используют различные инструменты. Таким образом, необходимо обеспечить возможность снятия инструмента с верхней траверсы, то есть с устройства крепления, для его замены другим инструментом.

Как это хорошо известно, крепление или фиксация инструмента, имеющего соответствующий хвостовик, производится с помощью поворотной накладки, которая может занимать первое положение (положение, соответствующее зажиму инструмента), и второе, отведенное положение, допускающее замену инструмента.

Понятно также, что гибочные инструменты имеют относительно большой вес. Поэтому очень желательно удерживать инструмент на прижимной накладке, даже когда она находится в отведенном положении, чтобы избежать риска падения инструмента на матрицу нижней траверсы, расположенную напротив этого инструмента.

В патентной заявке Франции №0007415, поданной заявителем настоящего изобретения, описан пример выполнения инструментодержателя (устройства крепления инструмента), который позволяет эффективно управлять шарнирным поворотом прижимной накладки, а также удерживать инструмент после освобождения прижимной накладки.

На фиг.1А и 1В представлено исполнение устройства крепления инструмента, описанное в упомянутой патентной заявке. На чертежах показана подвижная верхняя траверса 10 и инструментальная перекладина 12, жестко укрепленная на верхней траверсе с помощью известных средств. У инструментальной перекладины имеется нижняя часть 14 уменьшенной ширины, образованная благодаря наличию двух уступов 16 и 18.

Инструментодержатель содержит также прижимную накладку 20, которая установлена с возможностью шарнирного поворота вокруг горизонтальной оси, параллельной длине траверсы. Ось шарнирного поворота может быть определена винтами 22 с шаровыми головками, взаимодействующими с проточками 24, выполненными в средней части 26 накладки. Для осуществления поворота накладки 20 вокруг оси, определяемой шаровыми головками винтов 22, могут использоваться толкатели 28. Один конец каждого толкателя воздействует на верхнюю часть 30 накладки 20, а другой конец взаимодействует с поворотным кулачком 32, установленным в инструментальной перекладине 12 по направлению длины траверсы. В этом примере выполнения кулачок 32 в положении по фиг.1А вызывает отвод верхней части 30 накладки от перекладины в положение, соответствующее зажиму инструмента. В противоположность этому в положении, представленном на фиг.1В, кулачок 32 не воздействует на толкатели 28, и под действием упругих средств накладка 20 принимает положение, соответствующее установке/снятию инструмента (изображенное на фиг.1В).

Инструмент 34 содержит в своей верхней части хвостовик 36, имеющий первую и вторую взаимно параллельные поверхности 36а, 36b для закрепления инструмента посредством прижима и приемную канавку 38, которая расположена над поверхностью 36b и имеет верхний и нижний бортики 38а и 38b.

В положении, представленном на фиг.1А, поверхности 36а и 36b хвостовика инструмента зажаты между прижимной поверхностью 14а нижней части 14 инструментальной перекладины (эта нижняя часть образует прижимное основание) и прижимной поверхностью 40 нижней части накладки 20.

Кроме того, в своей нижней части 42 накладка содержит удерживающее средство 44 в виде зацепа, который может входить в приемную канавку 38 хвостовика инструмента 34. Когда накладка находится в положении зажима по фиг.1А, зацеп не выполняет никакой роли. В противоположность этому, когда нижняя часть 42 накладки отодвинута в положение установки/снятия, зацеп 44 остается частично задвинутым в приемную канавку 38, что обеспечивает сохранение вертикального положения инструмента 34 относительно инструментальной перекладины 12.

Известный инструментодержатель обеспечивает эффективное удержание инструмента и препятствует его выпадению, однако он имеет следующий недостаток. Когда накладку 20 переводят в положение установки/снятия, удаление инструмента 34 можно произвести только через концы накладки 20 на ее продольной оси, с проводкой хвостовика между накладкой и нижней частью 14 инструментальной перекладины.

Таким образом, инструмент может быть установлен на свое место между нижней частью инструментальной перекладины и накладкой только путем смещения по длине накладки от ее конца. При этом в случае, когда оператор хочет заменить инструмент, который, например, установлен в центральной части накладки, ему необходимо вначале произвести снятие тех инструментов, которые расположены между подлежащим замене инструментом и одним из концов накладки.

Эти довольно тонкие операции по удалению нескольких инструментов существенно удлиняют время замены желаемого инструмента и приводят к снижению производительности гибочного пресса. Чем чаще требуется замена инструментов, тем больше потери времени.

Инструментодержатель для крепления гибочного инструмента известен также из патента США №5022256. Это устройство также содержит инструментальную перекладину и прижимную накладку, которая установлена с возможностью шарнирного поворота вокруг горизонтальной оси, параллельной длине траверсы, причем шарнирный поворот прижимной накладки управляется посредством гидроцилиндров.

Кроме того, инструментодержатель содержит упругодеформируемую металлическую ленту, которая установлена на прижимной накладке с возможностью шарнирного поворота вокруг горизонтальной оси, параллельной длине траверсы, и имеет первую поверхность, обращенную к прижимной накладке, и вторую поверхность, обращенную к нижней части инструментальной перекладины. На этой второй поверхности в нижней части металлической ленты укреплен жесткий элемент. Этот жесткий элемент имеет в своей нижней части наклонную поверхность, приближающуюся к металлической ленте.

Когда накладку отводят в положение установки/снятия инструмента, металлическая лента отделяется от накладки, и верхняя кромка жесткого элемента взаимодействует с уступом, который выполнен на хвостовике инструмента таким образом, что препятствует выпадению инструмента.

Когда прижимная накладка переведена в положение зажима инструмента, хвостовик инструмента зажимается с одной стороны нижней частью инструментальной перекладины и с другой стороны жестким элементом, который передает на инструмент усилие, передаваемое на него прижимной накладкой.

Таким образом, совокупность элементов, образованная металлической лентой и жестким элементом, подвергается очень высоким напряжениям сжатия. Это вынуждает использовать для изготовления различных деталей и средств соединения этих деталей материалы, способные выдерживать такие напряжения.

Для снижения напряжений, которым подвергается такое устройство, в соответствии с патентом США №5022256 предусмотрена установка гибкой пластмассовой ленты между прижимной накладкой и металлической лентой с ее закладкой в выемку, выполненную в прижимной накладке. Это решение имеет тот недостаток, что усложняет форму прижимной накладки.

Кроме того, в устройстве крепления такого типа упругодеформируемая металлическая лента подвергается периодически повторяющимся напряжениям сжатия, что ведет к потере ее эластичности и, как следствие, к ухудшению функционирования устройства.

Раскрытие изобретения

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается, с одной стороны, в создании устройства крепления инструмента на верхней траверсе гибочного пресса, в котором сохраняется принцип крепления инструмента посредством зажима между прижимной поверхностью на инструментальной перекладине и прижимной поверхностью на прижимной накладке. С другой стороны, изобретением предусматривается создание устройства, которое допускает фронтальную установку и снятие инструментов на верхней траверсе с возможностью заменять только один желаемый инструмент.

Для решения поставленной задачи в соответствии с изобретением инструментодержатель для гибочного инструмента, имеющего две параллельные поверхности для закрепления посредством прижима и приемную канавку, расположенную под одной из поверхностей крепления и имеющую верхний бортик и нижний бортик, содержит прижимной корпус, снабженный первой прижимной поверхностью, предназначенной для взаимодействия с одной из поверхностей крепления инструмента, и прижимную накладку для прижима инструмента, установленную с возможностью шарнирного поворота и снабженную второй прижимной поверхностью. Накладка при этом может занимать первое положение, соответствующее зажиму инструмента, в котором поверхности крепления инструмента зажаты между первой и второй прижимными поверхностями, и второе положение, соответствующее установке/снятию инструмента. Во втором положении ее прижимная поверхность отведена от первой прижимной поверхности корпуса.

Инструментодержатель по изобретению характеризуется тем, что дополнительно содержит удерживающий элемент, содержащий множество пластин, по существу, параллельных друг другу и расположенных в одной плоскости. При этом каждая пластина имеет первый упругодеформируемый участок, жестко соединенный своей частью с прижимной накладкой, по меньшей мере, одну согнутую часть, и второй упругодеформируемый участок, направленный вверх и имеющий конец, который предназначен для захода в указанную приемную канавку, и часть, предназначенную для взаимодействия с нижним бортиком приемной канавки при повороте инструмента.

Понятно, что благодаря упругости первого и второго участков обеспечивается возможность производить установку и снятие гибочного инструмента с передней стороны гибочного пресса. Снятие инструмента также требует взаимодействия между частью второго участка и нижним бортиком приемной канавки инструмента. Это взаимодействие осуществляется, когда оператор тянет инструмент к себе, заставляя его поворачиваться вокруг его верхней точки контакта с прижимной поверхностью инструментальной перекладины.

Кроме того, в отличие от устройства крепления по патенту США №5022256, которое содержит жесткий элемент значительной толщины, инструментодержатель по изобретению содержит два упругодеформируемых участка, которые позволяют ограничить отвод накладки от прижимной поверхности инструментальной перекладины во время установки/снятия инструмента.

В предпочтительном примере выполнения в процессе перевода накладки в положение снятия инструмента конец второго участка остается в приемной канавке для того, чтобы удерживать инструмент и предотвратить его падение на нижнюю матрицу гибочного пресса.

Как только накладка окажется в положении снятия инструмента, пользователь может приступить к снятию инструмента путем того, что тянет его на себя, заставляя поворачиваться. Под действием поворота инструмента оба участка могут совместно деформироваться таким образом, что конец второго участка, который до тех пор удерживал инструмент, может выйти из приемной канавки.

Согласно конкретному примеру выполнения изобретения конец второго участка образует угол с ее основной частью и/или верхний бортик приемной канавки снабжен фаской. За счет этого указанный конец может легче выйти из канавки.

Предпочтительно в процессе перевода накладки в положение прижима удерживающий элемент способен передавать на инструмент усилие с вертикальной составляющей для того, чтобы прижимать инструмент к инструментальной перекладине. Это позволяет правильно позиционировать инструмент перед тем, как производить его зажим. Таким образом, пользователю уже не нужно выполнять эту операцию, причем снижается риск аварии.

Предпочтительно конец второго участка выполнен с возможностью упора в верхний бортик приемной канавки независимо от положения прижимной накладки. Это позволяет удерживать инструмент в отведенном положении накладки и передавать на инструмент усилие во время его зажима.

Кроме того, в предпочтительном примере выполнения конец первого участка удерживающего элемента жестко соединен с наружной поверхностью накладки, противоположной второй прижимной поверхности.

Такое выполнение облегчает деформацию первого участка во время зажима и/или во время установки/снятия инструмента.

Предпочтительно прижимная накладка инструментодержателя по изобретению содержит канавку на своей внутренней поверхности, то есть на поверхности накладки, обращенной к инструментальной перекладине. Эта канавка проходит в направлении оси шарнирного поворота накладки и предназначена для приема конца второго участка во время шарнирного поворота инструмента при его снятии. Это позволяет удерживать второй участок и избегать ненужной деформации удерживающего элемента во время снятия инструмента. Это позволяет также ограничить отвод накладки от прижимной поверхности инструментальной перекладины во время установки/снятия инструмента.

Устройство по изобретению создает возможность фронтальной установки или снятия инструмента на верхней траверсе, но не препятствует также и установке/снятию в поперечном направлении. В этом случае пользователь сдвигает инструмент со скольжением между прижимной поверхностью инструментальной перекладины и удерживающим элементом таким образом, что концы вторых участков могут входить в приемную канавку. Многократное использование инструментодержателя может вызвать небольшое расхождение по высоте между этими концами, что будет создавать трудности при поперечной установке инструмента. Для решения этой дополнительной проблемы конец каждого второго участка имеет верхнюю кромку закругленной формы, так что инструмент может легко скользить от одного участка до другого, даже если между ними имеется разница по высоте.

Краткое описание чертежей

Дополнительные особенности и преимущества настоящего изобретения будут подробнее описаны на примере предпочтительного, неограничивающего варианта его осуществления и со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1А и 1В, описанные выше, изображают известный инструментодержатель в положении крепления и в положении снятия инструмента,

фиг.2 изображает в поперечном разрезе инструментодержатель в соответствии с изобретением, причем инструмент установлен, но не зажат,

фиг.3 изображает инструментодержатель, причем инструмент зажат,

фиг.4 изображает инструментодержатель в ходе снятия инструмента,

фиг.5 изображает на виде спереди предпочтительный пример выполнения удерживающего элемента.

Осуществление изобретения

Инструментодержатель согласно изобретению представлен на фиг.2. На чертеже показаны верхняя траверса 10 гибочного пресса и инструментальная перекладина 12 с нижней частью 14, которая имеет уменьшенную ширину, определяемую уступами 16 и 18, и образует одну из прижимных поверхностей 14а. Показана также прижимная накладка 20, имеющая верхнюю часть 30 и нижнюю часть 42. На фиг.2 показана ось 22 шарнирного поворота прижимной накладки 20, а также толкатели 28, позволяющие управлять шарнирным поворотом накладки вокруг оси 22. Конструктивное выполнение оси 22 и средств управления шарнирным поворотом накладки может быть любым, например таким, как это представлено на фиг.1А и 1В.

В представленном инструментодержателе уступы 16 и 18, которые определяют нижнюю часть 14 инструментальной перекладины 12, имеют одинаковые размеры. При этом предусмотрены два толкателя 28, так что по обеим сторонам инструментальной перекладины 12 могут быть установлены две накладки. Это позволяет пользователю производить установку инструмента 34 независимо от его положения по отношению к устройству крепления.

Важно сразу же отметить, что накладка 20 не имеет в своей нижней части 42 удерживающего зацепа 44, показанного на фиг.1А.

Далее, на фиг.2 показан также гибочный инструмент 34 с хвостовиком 36 и приемной канавкой 38, которая имеет верхний бортик 38а и нижний бортик 38b. Хвостовик 36 имеет две поверхности 36а, 36b крепления, предназначенные для взаимодействия с прижимной поверхностью 14а инструментальной перекладины и с прижимной поверхностью накладки 20. Канавка 38 расположена под поверхностью 36b крепления, предназначенной для взаимодействия с прижимной поверхностью накладки 20.

В данном примере выполнения нижняя часть 42 накладки 20 на своей поверхности, обращенной к инструментальной перекладине, содержит вставку, которая выступает за внутреннюю поверхность 43 и определяет прижимную поверхность 40, выполняющую ту же функцию, что прижимная поверхность 40 накладки 20 по фиг.1А.

Очевидно, что накладка 20 может шарнирно поворачиваться между первым положением, соответствующим зажиму инструмента, в котором хвостовик 36 инструмента зажат между прижимной поверхностью 14а нижней части 14 инструментальной перекладины и прижимной поверхностью 40 накладки 20, и вторым положением накладки 20 для установки/снятия гибочного инструмента 34, в котором прижимная поверхность 40 отведена от хвостовика 36 гибочного инструмента.

Согласно изобретению фиксация гибочного инструмента обеспечивается посредством удерживающего элемента 54, подробно показанного на фиг.5. Этот удерживающий элемент 54 предпочтительно выполнен в виде упругодеформируемой металлической планки 56, в которой образованы упругодеформируемые пластины 58. Упругодеформируемые пластины 58 отделены друг от друга, по существу, параллельными прорезями 60. Конец каждой пластины 58, предназначенный для входа в приемную канавку 38 гибочного инструмента 34, предпочтительно имеет закругленную форму.

Ширина I каждой упругодеформируемой пластины определена в соответствии с размерами самих гибочных инструментов и длиной гибочного пресса или аналогичной машины таким образом, что каждая пластина 58 взаимодействует с хвостовиком только одного гибочного инструмента.

Как показано на фиг.2, у каждой пластины 58 имеются несколько частей. Первый упругодеформируемый участок 58а имеет конец 59, который образован непрорезанной частью упругодеформируемой планки и жестко укреплен с помощью любого обычного крепежного средства на наружной поверхности 41 накладки 20, противоположной прижимной поверхности 40. Пластина 58 содержит также промежуточную согнутую часть 58b и второй упругодеформируемый участок 58с, который направлен вверх и имеет конец 58а. Этот конец 58d образует угол а с основной частью данного участка таким образом, что при заходе участка 58с в канавку 38 этот конец расположен, по существу, параллельно дну канавки.

Как показано на фиг.2, когда гибочный инструмент 34 установлен, но не зажат, конец 58d второго участка 58с упирается в верхний бортик 38а приемной канавки 38 и за счет этого предотвращает выпадение инструмента 34, а первый участок 58а прилегает к наружной поверхности 41 нижнего края 42 накладки 20. Во время зажима инструмента 34 между первой и второй прижимными поверхностями 14а и 40 этот первый участок 58а деформируется и его часть отходит от наружной поверхности 41 накладки 20. Оказывая сопротивление деформации, первый упругодеформируемый участок 58а способствует тому, что на инструмент передается усилие, имеющее вертикальную составляющую. В результате он прижимается к нижней части 14 инструментальной перекладины 12 за счет того, что конец 58d второго участка 58с упирается в верхний бортик 38а канавки 38. Таким образом, инструмент 34 позиционируется адекватным образом перед зажимом, при котором элементы устройства занимают положение по фиг.3.

Когда накладка 20 находится в положении снятия инструмента (фиг.4), пользователь оттягивает инструмент к себе по стрелке R таким образом, чтобы он повернулся вокруг верхней точки контакта с прижимной поверхностью 14а инструментальной перекладины 12. При этом нижний бортик 38b канавки 38 толкает основную часть второго участка 58с, и первый участок 58а немного отходит от наружной поверхности 41 накладки. Под совместным действием усилия, оказываемого нижним бортиком 38b канавки, и усилия от деформации первого участка 58а, который стремится вернуться в исходное положение, конец 58d второго участка 58с сходит с верхнего бортика 38а канавки 38. Для облегчения этого выхода из контакта на верхнем бортике 38а предусмотрена фаска.

Как только конец 58d удерживающего элемента отсоединяется, пользователю остается только вытянуть инструмент 34 вниз по стрелке Т. На внутренней поверхности 43 накладки 20 может быть предусмотрена канавка 70, проходящая в направлении оси шарнирного поворота накладки для приема конца 58d второго участка 58с во время снятия инструмента. При этом во время снятия инструмента на пластину 58 не будет передаваться усилие, что позволяет избежать ненужной деформации пластины.

Для установки на место нового инструмента 34 пользователь вставляет его спереди снизу. При этом первый и второй участки деформируются и пропускают инструмент. Затем конец 58d второго участка 58с входит в приемную канавку 38, как показано на фиг.2. В результате инструмент 34 удерживается в положении готовности к зажиму.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к оборудованию для съемного крепления гибочного инструмента. Инструментодержатель предназначен для гибочного инструмента, имеющего две поверхности крепления и приемную канавку с верхним бортиком. Прижимной корпус с первой прижимной поверхностью предназначен для взаимодействия с одной из поверхностей крепления инструмента. Прижимная накладка служит для прижима инструмента и установлена с возможностью шарнирного поворота и снабжена второй прижимной поверхностью. Накладка может занимать первое положение, соответствующее зажиму инструмента, и второе положение, соответствующее установке/снятию инструмента. Имеется также удерживающий элемент с множеством пластин, параллельных друг другу и расположенных в одной плоскости. Каждая пластина удерживающего элемента имеет два упругодеформируемых участка и, по меньшей мере, одну согнутую часть. Один упругодеформируемый участок направлен вверх и имеет конец, предназначенный для захода в приемную канавку гибочного инструмента, и часть, предназначенную для взаимодействия с нижним бортиком приемной канавки при повороте инструмента. Расширяются технологические возможности. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Инструментодержатель для гибочного инструмента 34, имеющего две поверхности 36а, 36b крепления посредством прижима и приемную канавку 38, расположенную под одной из поверхностей крепления и имеющую верхний бортик 38а и нижний бортик 38b, содержащий прижимной корпус, снабженный первой прижимной поверхностью 14а, предназначенной для взаимодействия с одной из поверхностей 36а, 36b крепления инструмента 34, и прижимную накладку 20 для прижима инструмента, установленную с возможностью шарнирного поворота и снабженную второй прижимной поверхностью 40, причем накладка 20 может занимать первое положение, соответствующее зажиму инструмента, в котором поверхности 36а, 36b крепления инструмента зажаты между первой и второй прижимными поверхностями 14а, 40, и второе положение, соответствующее установке/снятию инструмента, в котором ее прижимная поверхность 40 отведена от первой прижимной поверхности 14а корпуса, отличающийся тем, что он снабжен удерживающим элементом 54, имеющим множество пластин 58, параллельных друг другу и расположенных в одной плоскости, каждая пластина которого имеет первый упругодеформируемый участок 58а, жестко соединенный своей частью с прижимной накладкой 20, по меньшей мере, одну согнутую часть 58b и второй упругодеформируемый участок 58с, направленный вверх и имеющий конец 58d, который предназначен для захода в приемную канавку 38, и часть, предназначенную для взаимодействия с нижним бортиком 38b приемной канавки 38 при повороте инструмента 34.2. Инструментодержатель по п.1, отличающийся тем, что удерживающий элемент 54 выполнен с возможностью размещения конца 58d второго участка 58 с каждой пластины 58 в приемной канавке 38 при переводе накладки 20 в положение снятия инструмента 34, а также совместного деформирования участков 58а и 58с при повороте инструмента 34 для обеспечения возможности выхода упомянутого конца 58d из приемной канавки 38 при нахождении накладки 20 в положении снятия инструмента 34.3. Инструментодержатель по п.1, отличающийся тем, что конец 58d второго участка 58с образует угол α с основной частью этого участка.4. Инструментодержатель по п.1, отличающийся тем, что он предназначен для гибочного инструмента 34, верхний бортик 38а приемной канавки 38 которого имеет фаску.5. Инструментодержатель по п.1, отличающийся тем, что удерживающий элемент 54 в процессе перевода накладки 20 в положение прижима выполнен с возможностью передачи на инструмент 34 усилия с вертикальной составляющей.6. Инструментодержатель по п.1, отличающийся тем, что конец 58d второго участка 58с выполнен с возможностью упора в верхний бортик 38а приемной канавки 38 независимо от положения прижимной накладки 20.7. Инструментодержатель по п.1, отличающийся тем, что конец 59 первого участка 58а жестко соединен с наружной поверхностью 41 накладки 20, противоположной второй прижимной поверхности 40.8. Инструментодержатель по п.1, отличающийся тем, что конец 58d второго участка 58с имеет верхнюю кромку закругленной формы.9. Инструментодержатель по п.1, отличающийся тем, что прижимная накладка 20 содержит на своей внутренней поверхности 43 канавку 70, проходящую в направлении оси шарнирного поворота накладки, и предназначена для приема конца 58d второго участка 58с во время поворота инструмента 34.10. Инструментодержатель по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что пластины 58 удерживающего элемента 54 размещены в упругодеформируемой планке 56 и отделены друг от друга параллельными прорезями 60.