ЧЕТЫРЕХБОЙКОВЫЙ ПРЕССОВЫЙ ШТАМП И КОВОЧНЫЙ ПРЕСС Российский патент 2016 года по МПК B21J9/02 B21J13/02 

Изобретение относится к четырехбойковому прессовому штампу с нижней бойковой деталью и перемещаемой относительно нее верхней бойковой деталью с четырьмя дистанцированными друг от друга и опирающимися на нижнюю или верхнюю бойковые детали деталями для удержания бойков и с кольцом-держателем, с помощью которого четыре детали для удержания бойков удерживаются концентрично вокруг центральной оси пресса четырехбойкового прессового штампа таким образом, чтобы они могли перемещаться относительно центральной оси пресса, когда нижняя бойковая деталь перемещается относительно верхней бойковой детали.

Кроме того, изобретение относится к ковочному прессу, в частности, к ковочному прессу свободной ковки, с определяющим центральную ось пресса четырехбойковым прессовым штампом для обработки давлением изделия в продолговатую заготовку и подобного с преобладанием сжимающих напряжений, и по меньшей мере с одним манипулятором заготовки для подачи заготовки в четырехбойковый прессовый штамп.

Ковочные прессы уже известны из уровня техники, как, например, из российского патента RU 2016692 С1.

У подобных четырехбойковых ковочных устройств, в частности, предусмотрены четыре подвижных механизма чаще всего с независимыми приводами, которые, со своей стороны, обеспечивают радиальное перемещение четырех бойков с одновременным перпендикулярным перемещением всех четырех бойков в едином тангенциальном направлении. Недостатком таких четырехбойковых ковочных устройств является независимость привода каждого бойка ковочного блока, поскольку это требует синхронизации всех четырех бойков, вследствие чего конструкция четырехбойкового ковочного устройства существенно усложняется. При недостаточно точном установлении момента одновременного соприкосновения четырех бойков с подвергающимся ковке изделием у этого изделия могут быстро появиться критические сплющенности и/или трещины.

Эти недостатки, могут быть устранены с помощью четырехбойкового ковочного устройства, известного из российского патента RU 2018404 С1, содержащего прижимную плиту и нажимную плиту со скошенными поверхностями, на которых установлены держатели и четыре кинематически соединенных с ними бойка, причем бойки установлены и направлены в направляющих таким образом, что они могут перемещаться в поперечном направлении относительно держателей. Благодаря этому бойки установлены х-образно и с таким расчетом, что, если прижимная плита перемещается относительно нажимной, они могут перемещаться наискось, то есть под углом к горизонтальной и вертикальной плоскостям. При этом держатели бойков с помощью ящикообразной рамы кинематически соединены между собой и имеют возможность перемещаться в направляющих. У каждого держателя на одной из его одинаково направленных боковых поверхностей установлен жесткий упор. При использовании четырехбойкового ковочного устройства жесткие упоры взаимодействуют с боковыми поверхностями бойков, установленных на соседних держателях. Каждый боек отводится назад в исходное положение посредством упругого элемента.

В ЕР 2014390 В1 описано аналогичное четырехбойковое ковочное устройство х-образной конструкции, с помощью которого путем изменения структуры можно добиться бесперебойного срока службы.

Также известен четырехбойковый прессовый штамп, содержащий нижнюю бойковую деталь, установленную с возможностью перемещения относительно нее верхнюю бойковую деталь, четыре детали для удержания бойков, расположенные на расстоянии друг от друга с опорой на нижнюю и верхнюю бойковые детали, и ковочный пресс, вчатсности для свободной ковки, содержащий такой прессовый штамп (см. RU 2446906 C1, B21J 13/02, 10.04.2012).

В основу изобретения положена задача такого усовершенствования подобных ковочных прессов, в частности, четырехбойковых ковочных устройств, чтобы бесперебойных срок их службы мог обеспечиваться с еще большей гарантией.

Задача изобретения решается с помощью четырехбойкового прессового штампа с нижней бойковой деталью и перемещаемой относительно нее верхней бойковой деталью с четырьмя дистанцированными друг от друга и опирающимися на нижнюю или верхнюю бойковые детали деталями для удержания бойков и с кольцом-держателем, с помощью которого четыре детали для удержания бойков удерживаются концентрично вокруг центральной оси пресса четырехбойкового прессового штампа таким образом, что они могут перемещаться относительно центральной оси пресса, когда верхняя бойковая деталь перемещается относительно нижней бойковой детали, причем на кольце-держателе согласно изобретению установлены защитные средства для обеспечения среднего положения изделия относительно центральной оси пресса независимо от манипулятора для изделия.

С помощью защитных средств, интегрированных в четырехбойковый прессовый штамп, конструктивно очень просто может быть почти полностью исключена опасность непроизвольного попадания прессуемого изделия в рабочую область подвижных функциональных конструктивных элементов, в частности, внутри кольца-держателя, и, следовательно, повреждения четырехбойкового прессового штампа. В худшем случае бойки могут быть серьезно повреждены или даже разрушены критически соскользнувшим изделием.

Таким образом, в случае данных защитных средств речь идет по существу о конструктивных элементах, или элементах для реализации защиты от падения, или срыва, самим четырехбойковым прессовым штампом.

В прошлом с ковочными прессами, оснащенными четырехбойковым прессовым штампом, постоянно случались серьезные аварии из-за того, что подвергающееся ковке изделие случайно или в результате ошибочного обслуживания, падало из манипулятора для изделия, например, из клещевого захвата манипулятора или подобного, между бойками, или деталями для удержания бойков четырехбойкового прессового штампа. Такие аварии в большинстве случаев влекут за собой трудоемкие и дорогостоящие ремонтные работы, которые, помимо этого, означают также вторую по частоте остановку производства.

Однако с помощью четырехбойкового прессового штампа согласно изобретению этому может быть положен конец, благодаря чему предпочтительным образом может быть достигнут значительно больший бесперебойный срок службы четырехбойкового прессового штампа, а тем самым и оснащенного им ковочного пресса.

Кроме того, несмотря на наличие защитных средств, с помощью манипулятора, в частности, клещевого захвата манипулятора, можно подступить непосредственно к самому четырехбойковому прессовому штампу, поскольку защитные средства интегрированы непосредственно в четырехбойковый прессовый штамп. Благодаря этому может быть еще более повышена эксплуатационная надежность в отношении захвата подвергающегося ковке изделия посредством манипулятора.

Поставленная задача решается посредством ковочного пресса, в частности, ковочного пресса свободной ковки, с определяющим центральную ось пресса четырехбойковым прессовым штампом для обработки давлением изделия в продолговатую заготовку и подобное с преобладанием сжимающих напряжений и по меньшей мере с одним манипулятором для установки изделия на четырехбойковом прессовом штампе, причем ковочный пресс характеризуется четырехбойковым прессовым штампом по одному из описанных здесь признаков.

Благодаря четырехбойковому прессовому штампу, оснащенному данными защитными средствами, с гарантией добиваются надежного перехвата подвергающегося ковке изделия в случае его срыва, прежде чем оно сможет оказаться между бойками, или деталями для удержания бойков, четырехбойкового прессового штампа. В этом смысле благодаря этому может быть достигнут бесперебойный срок эксплуатации.

Предпочтительным образом можно отказаться от дополнительных наружных направляющих между четырехбойковым прессовым штампом и манипулятором для изделия, поскольку подвергающееся ковке изделие может надежно направляться вплоть до бойков имеющимися защитными средствами.

Данный четырехбойковый прессовый штамп может быть сконструирован по-разному. Защитные средства, предусмотренные в смысле настоящего изобретения, могут особенно эффективно выполнять свое предназначение в качестве гарантии от падения, или срыва, если детали для удержания бойков установлены X-образно. При такой х-образной установке усилия пресса могут использоваться значительно эффективнее, чем при +/--образной установке четырехбойковых прессовых штампов, при которой детали для удержания бойков установлены в пространстве только с одной горизонтальной или только одной вертикальной ориентацией. В то же время в случае четырехбойкового прессового штампа это может не исключаться. Однако в данном случае благодаря защитным средствам, закрепленным на кольце-держателе, этому положен конец.

С помощью ковочного пресса согласно изобретению обрабатываться давлением с преобладанием сжимающих усилий различные изделия, как-то: прутковые материалы, сортовые и плоские заготовки, слитки, предварительно прокатанные болванки и подобное с получением таких заготовок, как, например, длинномерные кованые изделия.

Разумеется, что данный ковочный пресс может быть самых разных типов. Предпочтительно, ковочный пресс согласно изобретению выполнен в виде ковочный пресса свободной ковки. Однако ковочный пресс, если назвать еще несколько конкретных примеров, может быть с успехом выполнен также, например, в виде радиального ковочного пресса, ковочных прессов с подвижным цилиндром, с подвижной рамой, с подвижной поперечиной и подобное.

Понятие «детали для удержания бойков» в смысле изобретения описывает те конструктивные элементы, на концах которых, обращенных к центральной оси пресса, закреплены бойки, т.е. собственно кузнечные инструменты, предпочтительно, с возможностью замены.

Разумеется, что защитные средства, предусмотренные в смысле изобретения, также могут быть выполнены по-разному. Предпочтительным образом они представлены конструктивными элементами, формирующими устройство для предотвращения падения, или срыва. Предпочтительным образом эти конструктивные элементы имеют в области центральной оси пресса по меньшей мере одну достаточно большую опорную поверхность, на которую нижней стороной может опираться подвергающееся ковке изделие.

Во всяком случае, защитные средства должны быть рассчитаны на вес изделий по меньшей мере до 3 т.

Кроме того, защитные средства должны быть приспособлены к разным диаметрам изделий.

Предпочтительным образом защитные средства выполнены таким образом, что они сразу же осуществляют центровку подвергающегося ковке изделия. Такая центровка детали, осуществленная с непосредственным участием кольца-держателя, до сих пор не известна даже для четырехбойкового прессового штампа.

В этом месте следует указать еще на то, что в данном случае в высшей степени предпочтительно, чтобы защитные средства, непосредственно закрепленные на кольце-держателе, могли повторять движение детали кольца-держателя без того, чтобы для этого пришлось бы привлекать дополнительное наружное управляющее устройство для отслеживания движения кольца-держателя, с трудоемким использованием техники управления и/или регулирования, если кольцо-держатель изменяет свое положение внутри четырехбойкового прессового штампа. Благодаря этому эксплуатационная надежность может быть дополнительно повышена.

В этом смысле предпочтительно, чтобы защитные средства были установлены, или закреплены, таким образом, чтобы они могли повторять движение кольца-держателя.

Один из особенно предпочтительных вариантов осуществления изобретения предусматривает, чтобы защитные средства содержали по меньшей мере одно центрирующее устройство с центрирующим роликовым элементом, с помощью которого изделие центрировалось бы относительно центральной оси пресса независимо от манипулятора для изделия. По центрирующему роликовому элементу центрирующего устройства подвергающемуся ковке изделию особенно удобно скатываться, когда оно во время его обработки пропускается через четырехбойковый прессовый штамп вдоль центральной оси пресса. Таким образом, изделие еще во время ковки входит в механический контакт с, соответственно, выполненными защитными средствами, благодаря чему высота падения изделия, предпочтительно, может быть полностью исключена, если изделие, например, не может больше удерживаться и направляться манипулятором, как положено.

Непосредственный механический контакт между изделием и защитными средствами, или центрирующим роликовым элементом, особенно предпочтителен при большом весе изделия.

Целесообразно, чтобы защитные средства были установлены на кольце-держателе вдоль центральной оси пресса впереди и позади деталей для удержания бойков, то есть впереди и позади ковочного пространства, так чтобы в качестве защитного средства для подвергающегося ковке изделия могла подготавливаться двухточечная опора. Разумеется, что защитные средства все же могут быть предусмотрены также только впереди или альтернативно позади деталей для удержания бойков.

Поскольку данные защитные средства, предпочтительно, используются только в качестве защиты от падения, или срыва, в конструктивном отношении достаточно, чтобы защитные средства были установлены стационарно относительно центральной оси пресса. В этом смысле данные защитные средства, или соответствующие центрирующие роликовые элементы, в отличие от манипулятора для изделия рассматриваются как пассивные защитные средства для реализации защиты от падения, или срыва.

Четырехбойковый прессовый штамп адаптируется под разные диаметры изделий, для чего между защитными средствами, или соответствующим центрирующим устройством, и центральной осью пресса путем простой замены защитных средств, или центрирующего устройства, устанавливается, или подбирается, соответствующий интервал.

Разумеется, что в то же время, если в этом есть необходимость, защитные средства в отношении пространственного положения могут быть также установлены на кольце-держателе с возможностью перемещения.

Кроме того, предпочтительно, чтобы защитные средства были полностью установлены под центральной осью пресса.

Особенно предпочтительно, чтобы защитные средства были установлены поверх нижних деталей для удержания бойков. Благодаря этому защитные средства, или центрирующий элемент, могут устанавливаться на четырехбойковом прессовом штампе таким образом, чтобы надежно препятствовать возможному падению изделия между нижними деталями для удержания бойков, или закрепленными на них бойками.

Защитные средства, или центрирующее устройство, могут особенно компактно интегрироваться в четырехбойковый прессовый штамп, если защитные средства установлены между нижней и верхней бойковыми деталями.

Установка защитных средств в четырехбойковом прессовом штампе может быть дополнительно улучшена, если на кольце-держателе будет выбран по меньшей мере один приемный карман, в котором будет установлена деталь рамы защитного средства.

Предпочтительно, приемный карман настолько широк, что он в достаточной степени соответствует монтажной ширине детали рамы защитных средств или центрирующего устройства.

Деталь рамы, предпочтительно, привинчивается к кольцу-держателю, причем могут быть предусмотрены и другие методы крепления, как, например, неразъемные соединения.

Разные конструкции может иметь также центрирующее устройство, или его центрирующий роликовый элемент.

За счет центрирующего роликового элемента центрирующего устройства на/в четырехбойковом прессовом штампе может предоставляться, например, достаточно большая и к тому же подвижная опорная поверхность для установки подвергающейся ковке детали.

Центрирующий роликовый элемент, если центрирующий элемент имеет вогнутое тело вращение, может превосходно поддерживать подвергающееся ковке изделие не только снизу, но и, помимо этого, с боков.

Особенно целесообразно, чтобы центрирующее устройство содержало деталь рамы с неподвижным, но съемным карманом для центрирующего ролика. Благодаря этому центрирующее устройство может конструктивно просто подгоняться под разные диаметры обрабатываемых изделий.

Кроме того, предпочтительно, чтобы центрирующий элемент имел тело вращения, из торцевых поверхностей которого по меньшей мере одна содержит концентрично расположенные вокруг его оси вращения уплотнительные пазы, в которых были бы установлены металлические уплотнительные кольца. Благодаря этому опорные участки центрирующего роликового элемента могут особенно хорошо защищаться от окалины и подобное.

Кроме того, один из даже самостоятельно используемых вариантов осуществления предусматривает, чтобы бойки устанавливались стационарно относительно деталей для удержания бойков, но с возможностью съема с деталей для удержания бойков. В результате в четырехбойковом прессовом штампе можно избежать потерь на трение, благодаря чему может быть достигнуто также продление срока бесперебойной службы четырехбойкового прессового штампа. Только за счет одного этого подобный четырехбойковый прессовый штамп может быть более усовершенствован, так чтобы эта комбинация признаков была предпочтительной даже без остальных признаков изобретения.

Кроме того, также независимо от других признаков изобретения предпочтительно, чтобы четырехбойковый прессовый штамп со своей верхней бойковой деталью был зафиксирован на подвижной поперечине ковочного пресса, поскольку благодаря этому в четырехбойковом прессовом штампе можно отказаться от принятого до настоящего времени устройства для возврата пружины и подобного, посредством которого до сих пор по окончании процесса ковки верхняя бойковая деталь снова отжимается в свое наружное исходное положение. Благодаря отказу от соответствующего устройства для возврата пружины может достигаться более длительный бесперебойный срок службы четырехбойкового прессового штампа.

Нижняя и верхняя бойковые детали по основной конструкции одинаковы. Разница между обеими состоит в передаче усилия.

При этом передача усилия ковочного пресса происходит на верхнюю бойковую деталь примерно по центру с помощью защитной плиты, жестко соединенной с деталью подвижной поперечины или подобного.

Для получения минимально возможного изгиба верхнюю бойковую деталь следовало бы формировать как можно более толстой. Кроме того, для уменьшения критической концентрации напряжений было бы хорошо не иметь никаких или иметь как можно меньше кромок в области поперечного сечения изгиба.

Нижняя бойковая деталь четырехбойкового прессового штампа, как и все другие кузнечные инструменты, предпочтительно, закреплена на столе пресса. При этом в отличие от верхней бойковой детали силовой поток распространяется на всю ширину поверхности, так что нижняя бойковая деталь является явно более жесткой, вследствие чего дело не доходит до изгиба нижнего бойка, а, если доходит, то в ничтожно малой степени.

Поскольку четырехбойковый прессовый штамп должен смещаться путем поперечного смещения инструмента ковочного пресса, впереди и сзади на основаниях бойков нижней и верхней бойковых деталей выбираются направляющие устройства, в которые могут заходить клиновидные элементы четырехбойкового прессового штампа.

Чтобы уменьшить появляющееся загрязнение четырехбойкового прессового штампа, происходящее в ходе эксплуатации, и предотвратить вытекающие из этого загрязнения и/или повреждения поверхностей скольжения, нижняя бойковая деталь по центру имеет передний и задний скосы, так чтобы скапливающаяся окалина не могла собираться в четырехбойковом прессовом штампе, разве что в некритическом количестве, а окалина и подобное могли удаляться сами по себе.

Сообразно этому очередной предпочтительный вариант осуществления предусматривает, чтобы, в частности, под центральной осью пресса на кольце-держателе и/или на нижнем бойке с их сторон, обращенных к центральной оси пресса, были выполнены обширные скосы для обеспечения удобного отвода окалины в сторону от четырехбойкового прессового штампа.

В общем случае можно констатировать, что с помощью данного четырехбойкового прессового штампа подвергающееся ковке изделие во время ковки может превосходно центрироваться само по себе, так что, в частности, опасность разрушения четырехбойкового прессового штампа в результате падения изделия вниз может значительно уменьшаться.

Защитные средства, размещаемые так близко к четырехбойковому прессовому штампу, не известны, и прецизионная защита такого рода с помощью наружных направляющих устройств и подобного на одинаковом уровне обеспечена быть не может.

Другое преимущество настоящего четырехбойкового прессового штампа заключается в том, что с его помощью, например, на обычном ковочном прессе свободной ковки можно ковать высококачественные продукты, поскольку бойки могут спрессовывать изделие одновременно с четырех сторон, благодаря чему предотвращается расширение изделия.

Другие признаки, эффекты и преимущества настоящего изобретения поясняются на основе приложенного чертежа и последующего описания, в которых в качестве примера изображен и описан четырехбойковый прессовый штамп с непосредственно установленными на его кольце-держателе защитными средствами для обеспечения среднего положения изделия относительно центральной оси пресса, определяемого четырехбойковым прессовым штампом независимо от манипулятора для изделия.

На чертежах показано:

фиг. 1 - вид спереди четырехбойкового прессового штампа в направлении ковки подвергающегося ковке изделия вдоль центральной оси четырехбойкового прессового штампа, установленного в ковочном прессе свободной ковки, причем на кольце-держателе четырехбойкового прессового штампа установлены защитные средства в виде двух центрирующих устройств, оснащенных центрирующими роликовыми элементами.

фиг. 2 - схематично вид сбоку четырехбойкового прессового штампа на фиг. 1 и

фиг. 3 - схематично детальный вид одного из центрирующих устройств на фиг. 1 и 2 с частичным разрезом.

Четырехбойковым прессовым штампом, изображенным на фиг. 1 и 2, оснащен ковочный пресс 2, выполненный в виде ковочного пресса свободной ковки.

Четырехбойковый прессовый штамп 1 содержит нижнюю бойковую деталь 4, стационарно, т.е. неподвижно, установленную на столе 5 ковочного пресса 2, а также перемещаемую, т.е. подвижную, верхнюю бойковую деталь 6, стационарно установленную на подвижной поперечине 7 ковочного пресса 2.

При этом верхняя бойковая деталь 6 четырехбойкового прессового штампа 1 зафиксирована на подвижной поперечине 7 ковочного пресса 2 таким образом, чтобы верхняя бойковая деталь 6 при вертикальном движении 8 вперед вниз для осуществления процесса ковки, как это принято до сих пор, могла перемещаться к нижней бойковой детали 4 не только с помощью подвижной поперечины 7. Более того, верхняя бойковая деталь 6, помимо этого, посредством подвижной поперечины 7 согласно вертикальному возвратному движению 9 может также снова продолжать активно перемещаться вверх от нижней бойковой детали 4, так что от соответствующих устройств с возвратными пружинами, как это до сих пор принято в уровне техники, можно отказаться. Только за счет отказа от таких устройств с возвратными пружинами в четырехбойковом прессовом штампе 1 исключается дополнительный источник ошибок, который может вызвать сбой в общей работе ковочного пресса 2, так что кумулятивно или альтернативно может быть обеспечен более длительный бесперебойный срок службы четырехбойкового прессового штампа 1.

Кроме того, четырехбойковый прессовый штамп 1 содержит четыре х-образно установленные детали 10, 11, 12 и 13 для удержания бойков, из которых обе верхние детали 10 и 11 для удержания бойков находятся в кинематической связи с соответствующими верхними 45° скосами 14 и 15 верхней бойковой детали 6, а обе нижние детали 12 и 13 для удержания бойков находятся в кинематической связи с соответствующими нижними 45°-скосами 16 и 17 нижней бойковой детали 6. Итак, посредством таким образом выполненных нижней 4 и верхней бойковой детали 4 вертикальные перемещения верхней бойковой детали 4 преобразуются в четыре отдельные равномерные перемещения деталей 10, 11, 12 и 13 для удержания бойков.

Кроме того, четырехбойковый прессовый штамп 1 содержит кольцо-держатель 20 для удержания и направления четырех деталей 10, 11, 12 и 13 для удержания бойков, который на двух боковых несущих элементах 21 и 22 подвешен в четырехбойковом прессовом штампе 1 между нижней 4 и верхней бойковой деталью 6.

Несущие элементы 21 и 22 содержат соответствующие клиновидные элементы 23 и 24, установленные посредством соответствующих направляющих устройств 25 (показанных здесь номерами позиции только в качестве примера) с возможностью перемещения на непосредственно противолежащих друг другу 45°-скосах 14, 16 и 15, 17 нижней 4 и верхней бойковой детали 6. В частности, посредством этих клиновидных элементов 23 и 24 компенсируются перемещения верхней бойковой детали 6 четырехбойкового прессового штампа 1 относительно кольца-держателя 20.

Кольцо-держатель 20 содержит для каждой из четырех деталей 10, 11, 12 и 13 для удержания бойков поддерживающую и направляющую втулку 26 (показанную с номером позиции только в качестве примера), посредством которой детали 10, 11, 12 и 13 для удержания бойков направлены кольцом-держателем 2 таким образом, чтобы (показанные с номером позиции только в качестве примера) свободные концы 27 четырех деталей 10, 11, 12 и 13 для удержания бойков были установлены концентрично вокруг центральной оси 28 пресса, вдоль которой перемещается (не показанное) подвергающееся ковке изделие.

Собственно бойки 29 (также показаны с номерами только в качестве примера), посредством которых обрабатывается подвергающееся ковке изделие, закреплены на свободных концах 27 деталей 10, 11, 12 и 13 для удержания бойков, обращенных к центральной оси 28 пресса, стационарно, однако с возможностью съема, а тем самым и замены.

Вследствие того, что они закреплены стационарно, между бойками 29 и соответствующими креплениями для них на концах 27 деталей 10, 11, 12 и 13 для удержания бойков нет никаких дополнительных поверхностей трения скольжения. В результате дополнительные источники трения в четырехбойковом прессовом штампе 1 исключены, так что благодаря этому кумулятивно или альтернативно может быть достигнут также еще более длительный бесперебойный срок службы четырехбойкового прессового штампа 1.

Если теперь четырехбойковый прессовый штамп 1 приводится в действие, детали 10, 11, 12 и 13 для удержания бойков для соответствующей обработки изделия, перемещаемого вдоль центральной оси 28 пресса, перемещаются к одной общей линии, а именно, к центральной оси 28 пресса в центре кольца-держателя 20. Возврат верхней детали 6 бойка реализуется, как уже описано выше, с помощью подвижной поперечины 7 ковочного пресса 2, причем четыре детали 10, 11, 12 и 13 для удержания бойков и оба клиновидных элемента 23 и 24 направляются элементами 30 с прижимной планкой на верхних и нижних бойковых деталях 4 и 6. В этом смысле четыре детали 10, 11, 12 и 13 для удержания бойков и оба клиновидных элемента 23 и 24 возвращаются в результате возвратного движения 9 верхней бойковой детали 6 в свое исходное положение.

В частности, между 45°-скосами 14, 15, 16 и 17 и соответствующими верхней и нижней бойковыми деталями 4 и 6 установлены также пластинчатые элементы 33 скольжения, выполняющие функцию легко заменяемых быстроизнашивающихся деталей. Эти пластинчатые элементы 33 скольжения, предпочтительно, используются в четырехбойковом прессовом штампе 1 там, где, например, в результате действия больших усилий следует ожидать большого износа.

Согласно изобретению на кольце-держателе 20 установлены защитные средства 35 для обеспечения среднего положения изделия относительно центральной оси 28 пресса независимо от манипулятора, причем защитные средства 35 в этом примере выполнения вполне конкретно представлены двумя центрирующими устройствами 36 и 37 (см. фиг. 2), причем первое из центрирующих устройств 36 и 37 в направлении S ковки поддерживается кольцом-держателем 20 впереди ковочного пространства 38, а второе из центрирующих устройств 36 и 37 поддерживается кольцом-держателем 20, соответственно, позади ковочного пространства 38. Таким образом, промежутки 39 и 40 между четырехбойковым прессовым штампом 1 и впереди или сзади них размещенными и работающими (не показанными) манипуляторами не загорожены (не показанными) дополнительными наружными направляющими устройствами, так что манипуляторы могут, например, приближаться к четырехбойковому прессовому штампу 1 значительно ближе, благодаря чему надежность манипулирования подвергающимся ковке изделием может существенно повышаться. Повышенная надежность манипулирования обусловливает также уменьшение опасности возможного падения изделия по недосмотру между обеими нижними деталями 12 и 13 для удержания бойков, так что в результате может быть достигнут более длительный бесперебойный срок службы четырехбойкового прессового штампа 1.

Каждое из центрирующих устройств 36 и 37 содержит вращающийся центрирующий роликовый элемент 41 (показанный с номером позиции только в качестве примера), который может вращаться вокруг оси 42 вращения, расположенной поперек направления S ковки.

В частности, посредством этого центрирующего роликового элемента 41 изделие может центрироваться относительно центральной оси 28 пресса независимо от одного из манипуляторов, благодаря чему исключена опасность возможного сброса изделия между нижними деталями 12 и 13 для удержания бойков, если изделие выпадет из манипуляторов.

Центрирующие устройства 36 и 37 особенно компактно интегрированы в четырехбойковый прессовый штамп 1, поскольку на кольце-держателе 20 в виде выемок материала выполнены соответствующие крепления 43 (показанные с номерами позиций только в качестве примера), в которых может устанавливаться деталь 44 рамы (см. также фиг. 3) соответствующего центрирующего устройства 36 и 37.

Согласно изображению на фиг. 3 в качестве примера изображен и пояснен на примере переднего центрирующего устройства 36 первый вариант осуществления центрирующего устройства 36 или 37 защитных средств 35.

Центрирующее устройство 36 в этом примере выполнения относительно точки своей привязки к четырехбойковому прессовому штампу 1, т.е. относительно кольца-держателя 20, не регулируется по высоте. Более того, центрирующее устройство 36 перемещается сразу же вслед за перемещением кольца-держателя 20, благодаря чему конструкция центрирующего устройства 36 существенно упрощается.

Центрирующее устройство 36 характеризуется, в частности, деталью 44 рамы, монтируемой и демонтируемой на кольце-держателе 20, которая изготовлена, например, из сварной конструкции.

На эту деталь 44 рамы центрирующее роликовое крепление 44А посредством боковых накладок 44В (оцифрованных лишь в качестве примера) может подвешиваться на более подробно не показанных креплениях, предусмотренных на кольце-держателе 20, и дополнительно жестко привинчиваться к кольцу-держателю 20, предпочтительно, двумя (не показанными) винтами. Преимущество этого вида крепления заключается в удобстве его обслуживания, так, например, для замены центрирующего роликового элемента 41 достаточно лишь отпустить винты. При варьировании диаметра блока подвергающегося ковке изделия следует подгонять центровку под соответствующую начальную высоту. Это достигается простой заменой центрирующего роликового элемента 41. В центрирующее роликовое крепление 44А вставляются восемь фиксирующих втулок 44С (по четыре фиксирующие втулки с каждой стороны), которые должны обеспечивать прецизионную фиксацию верхних деталей 44D опоры (показанных с номером позиции только в качестве примера).

Центрирующий роликовый элемент 41, отвечающий за защиту и направление изделия, выполнен вогнутым и имеет на обоих своих концах уступы 41А (показанные с номером позиции только в качестве примера), которые служат в качестве встречно движущихся элементов для элементов 44Е скользящего кольца центрирующего роликового крепления 44А. Кроме того, сбоку на торцевых поверхностях 41В центрирующего роликового элемента 41 для защиты опорных участков от попадания грязи и окалины расточены также уплотнительные пазы 41С (показанные с номером позиции только в качестве примера), принимающие уплотнительные кольца 41D. С головы опорные участки дополнительно защищены вставными крышечными деталями 44F.

Основная задача кольца-держателя 20 состоит в центровке четырех деталей 10, 11, 12 и 13 для удержания бойков относительно общей линии, или центральной оси 28 пресса, для предотвращения также относительного движения бойков 29, т.е. собственно инструментов, относительно подвергающегося ковке изделия. Без этого кольца-держателя 20 детали 10, 11, 12 и 13 для удержания бойков, управляемые нижними и верхними бойковыми деталями 4 и 6, были бы установлены в четырехбойковом прессовом штампе 1 при наличии свободы передвижения, вследствие чего не происходило бы никакого равномерного перемещения четырех деталей 10, 11, 12 и 13 для удержания бойков относительно друг друга. В этих условиях четырехбойковый прессовый штамп 1 был бы неработоспособен. Однако кольцо-держатель 20 приносит с собой еще и другие преимущества по сравнению с прежними четырехбойковыми прессовыми штампами. Так, например, оно защищает поверхности скольжения нижних и верхних бойковых деталей 4 и 6, а особенно нижних деталей 4, от непосредственного воздействия нагрева подвергающегося ковке изделия, а также от спадающей окалины.

В этом месте следует явно указать на то, что признаки решений, описанных выше или в пунктах формулы изобретений и/или на фигурах, при известных условиях для кумулятивного преобразования или достижения показанных признаков, эффектов и преимуществ могут также, соответственно, комбинироваться.

Разумеется, что в вышеприведенном примере выполнения речь идет о первой форме исполнения четырехбойкового прессового штампа согласно изобретению. В этом смысле вариант осуществления изобретения не ограничивается этим примером выполнения.

Все признаки, раскрытые в заявочных материалах, претендуют на изобретательскую значимость, если они в отдельности или в комбинации являются новыми по сравнению с уровнем техники.

Перечень позиций

1) четырехбойковый прессовый штамп

2) ковочный пресс

3) ковочный пресс со свободной штамповкой

4) нижняя бойковая деталь

5) стол пресса

6) верхняя бойковая деталь

7) подвижная поперечина

8) движение вперед

9) возвратное движение

10) первая деталь для удержания бойков

11) вторая деталь для удержания бойков

12) третья деталь для удержания бойков

13) четвертая деталь для удержания бойков

14) первый верхний 45°-скос

15) второй верхний 45°-скос

16) первый нижний 45°-скос

17) второй нижний 45°-скос

20) кольцо-держатель

21) первый несущий элемент

22) второй несущий элемент

23) первый клиновидный элемент

24) второй клиновидный элемент

25) направляющие устройства

26) удерживающие и фиксирующие втулки

27) свободные концы

28) центральная ось пресса

29) боек

30) элементы с прижимной планкой

33) элементы плиты скольжения

35) защитные средства

36) переднее центрирующее устройство

37) заднее центрирующее устройство

38) ковочное пространство

39) передний промежуток

40) задний промежуток

41) центрирующий роликовый элемент

41А) уступ

41В) передние поверхности

41С) уплотнительные пазы

41D) металлические уплотнительные кольца

42) ось вращения

43) приемные карманы 44, деталь рамы

44А) центрирующее роликовое крепление

44В) накладки

44С) фиксирующие втулки

44D) верхние детали опоры

44Е) элементы скользящего уплотнительного кольца

44F) крышечные детали

S) направление ковки

Изобретение относится к области обработки давлением. Четырехбойковый прессовый штамп (1) содержит нижнюю бойковую деталь (4) и установленную с возможностью перемещения относительно нее верхнюю бойковую деталь (6). На расстоянии друг от друга с опорой на бойковые детали установлены четыре детали (10, 11, 12, 13) для удержания бойков (29). Для удерживания деталей (10, 11, 12, 13) концентрично центральной оси (28) пресса с обеспечением их перемещения относительно упомянутой оси (28) предусмотрено кольцо-держатель (20). На кольце-держателе (20) установлены защитные средства (35) для центрирования обрабатываемого изделия относительно центральной оси (28) пресса независимо от манипулятора для установки изделия в четырехбойковый прессовый штамп. В результате повышается надежность работы прессового штампа вследствие исключения возможности непроизвольного попадания в рабочую область прессуемого изделия и, следовательно, повреждения штампа. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Четырехбойковый прессовый штамп (1), содержащий нижнюю бойковую деталь (4), установленную с возможностью перемещения относительно нее верхнюю бойковую деталь (6), четыре детали (10, 11, 12, 13) для удержания бойков (29), расположенные на расстоянии друг от друга с опорой на нижнюю (4) и верхнюю (6) бойковые детали, и кольцо-держатель (20) для удерживания упомянутых четырех деталей (10, 11, 12, 13) концентрично центральной оси (28) пресса с обеспечением их перемещения относительно упомянутой центральной оси (28) пресса при перемещении верхней бойковой детали (6) относительно нижней бойковой детали (4), при этом на кольце-держателе (20) установлены защитные средства (35) для обеспечения центрирования обрабатываемого изделия относительно центральной оси (28) пресса независимо от манипулятора для установки изделия в четырехбойковый прессовый штамп.

2. Четырехбойковый прессовый штамп (1) по п. 1, отличающийся тем, что защитные средства (35) содержат по меньшей мере одно центрирующее устройство (36, 37) с центрирующим роликовым элементом (41), обеспечивающим центрирование обрабатываемого изделия относительно центральной оси (28) пресса независимо от манипулятора для изделия.

3. Четырехбойковый прессовый штамп (1) по п. 1, отличающийся тем, что защитные средства (35) установлены на кольце-держателе (20) вдоль центральной оси (28) пресса перед деталями (10, 11, 12, 13) для удержания бойков (29) и позади них.

4. Четырехбойковый прессовый штамп (1) по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что защитные средства (35) установлены стационарно относительно центральной оси (28) пресса.

5. Четырехбойковый прессовый штамп (1) по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что защитные средства (35) установлены между нижней бойковой деталью (4) и верхней бойковой деталью (6).

6. Четырехбойковый прессовый штамп (1) по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что кольцо-держатель (20) выполнено по меньшей мере с одним приемным карманом (43), в котором установлена деталь (44) рамы защитных средств (35).

7. Четырехбойковый прессовый штамп (1) по п. 2, отличающийся тем, что центрирующее устройство (36, 37) содержит деталь (44) рамы, на которой жестко с возможностью съема установлено крепление (44А) центрирующего ролика.

8. Четырехбойковый прессовый штамп (1) по п. 2, отличающийся тем, что центрирующий роликовый элемент (41) выполнен в виде тела вращения, по меньшей мере одна из торцевых поверхностей которого выполнена с концентрично расположенными относительно оси тела вращения уплотнительными пазами (41С), в которых установлены металлические уплотнительные кольца (41D).

9. Четырехбойковый прессовый штамп (1) по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью установки верхней бойковой детали (6) на подвижной поперечине (7) ковочного пресса (2).

10. Четырехбойковый прессовый штамп (1) по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что бойки (29) закреплены на деталях (10, 11, 12, 13) для удержания бойков (29) с возможностью съема.

11. Четырехбойковый прессовый штамп (1) по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что детали (10, 11, 12, 13) для удержания бойков (29) установлены Х-образно.

12. Ковочный пресс (2), в частности для свободной ковки, содержащий четырехбойковый прессовый штамп (1) для обработки давлением изделия с получением длинномерной заготовки, имеющий четыре детали (10, 11, 12, 13) для удержания бойков (29), расположенные концентрично центральной оси (28) пресса, и по меньшей мере один манипулятор для установки изделия в четырехбойковый прессовый штамп, при этом ковочный пресс содержит четырехбойковый прессовый штамп по любому из пп. 1-11.