Устройство для пробивки и зачистки цилиндрических отверстий Советский патент 1983 года по МПК B21D28/14 B21D37/06 

Изобретение относится к штамповке, предназначено для пробивки и зачистки цилиндрических отверстий и может быть использовано в различных отраслях машиностроения. Известно устройство для пробивки и зачистки цилиндрических отверстий, содержащее пуансон с гладкой цияш-щричес кой ступенью для пробивки отверстия . и ступенью большего диаметра с режушими зубьями для зачистки tlj . Недостатками данного устройства являются сложность выполнения и переточки режущей части пуансона, а также невысокое качество поверхности отверо тий. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для пробивкк и зачистки цилиндрических отверстий, содержащее корпус, жестко закрепленную в нем матрицу и смонтированный с возмолшостъю возвратно-поступательного перемещения и вращения nyajicoH с гладкой ступенью для пробивки и зубчатой - для зачистки. Пуансон связан с приводом, в частности с ползуном пресса, посредством держателя и снабжен механизмом поворота, один из элементов которого вьшоянен с винтовой несамоторМо зящейся нарезкой на наружной поверкнос и установлен в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно корпуса и держателя 23 Недостатками известного устройства являются невысокое качество поверхности получаемых отверстий и низкая стойкость зубьев пуансона. Цель изобретения - повьш1ение качества поверхности получаемых отверстий и стойкости пуансона. Цель достигается тем, что в устройстве для пробивки и зачистки цилиндрических отверстий, содержащем корпус, жестко закреплещ1ую в нем матрицу и смонтированный с возможностью возврат но-41оступатеяьного перемещения И вращения пуансон с гладкой ступенью для пробивки и зубчатой ступенью для зачистки связанный с приводом возвратно-поступательного перемещения, в част ности с ползуном пресса, посредствог держателя и снабженный механизмом поворота, один из элементов которого вьшолнен с винтовой несамотормозващейся нарезкой на наружной поверхности и установлен в корпусе с возможнос-Пью возвратно-поступательного перемещения относительно корпуса и держателя, элемент с винтовой нарезкой вьшолнен в виде стержня, а ЬЮханизм поворота пуак-. сона снабжен трансмиссией, связывающей стержень с пуансоном и содержащей кинематически связанные между собой деталь, установленную на стержне с возможностью относительного поворота,- и i Другую деталь, соединенную с пуансоном, с возможностью совместного поворота. При этом деталь, установленная на стержне, .и деталь, соединенная с пуансоном, представляют собой шкивы, а кинематическая связь осуществлена охватывающим их ремнем. Кроме того, деталь, установленная на стержне, и деталь, соединенная с пуансоном, представляют собой зубчатые щестерни, а кинематическая связь осуществлена промежуточньп 1И шестернями. На фиг. 1 представлено устройство, исполненное с кинематической связью посредством клиноременной передачи, вариант; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1} на фиг. 3 - устройство, исполненное с кинематической связью посредством зубчатой передачи, второй вариант; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - узел I на фиг. 1; на фиг. 6 - разрез В-В. на фиг. 5. Устройство содержит корпус, состоящий из верхней 1, средней 2 и нижней 3 плит, между которыми помещены распорки 4 и 5. Плиты и распорки стянуты болтами 6 и гайками 7. В плиты 1 и 2 со-ответственно запрессованы втулки 8 и 9, а в них установлен сборный пуансон, состоящий из полого шпинделя 10, в котором закреплена с помощью тяги 11 и штифта 12, клина или других средств рабочая часть пуансона 13 с гладкой ступенью 14 для пробивки отверстия и ступенью 15 большего диаметра, снабженную режущими зубьями и вьшолненную в виде зенкера или развертки. Своим Х1ЮСТОВИКОМ 16 шпиндель 10 связан с держателем 17. С целью уменьшения трения при вращении шпинделя между Ш1тинделем и держателем установлены упорные подшипники 18 и 19. Между роликовым упорным подшипником 18 и держателем 17 размешена сферическая вставка 20. Хвостовик 16 шпинделя 10 с подшипниками 18 и 19 удерживается в держателе 17 с помощью кольца 21. В плите 3 закреплена матрица 22. В плитах; 1 и 2 закреплены соосно втулки 23 и 24, в которых установлен стержень 25 с несамотормозящейся нарезкой. Стержень 25 закреплен в держателе IT регулирово чньгми тайками 26 с возможностью ограниче1шого относител ного осевого перемещения тговорогстер- жня предотвращается вьшолнением в держателе квадратного отверстия, а на стер жне выполнением ступени с квадратнъш поперечным сечением, В соответствии с первым вариантом исполнения (фиг. 1 и 2) на шпинделе 1О установлен щкив 27, связанный со шпиндел ем шпонкой 28, помещенной в шпоноч ный паз, вьшолненный на шпинделе. По торцам шкива 27 установлены подшипники 29 и 30. На стержне 25 установлен шкив 31, взаимодействующий с резьбовой канавкой стержня. По торцам шкива 31 помещены упорные подшипники 32 и 33. Шкивы 27 и 31 связаны клиновым ремне 34, осуществл5аощим совместно со шкива ми кинематическую связь между стержнем 25 и пуансоном. При необходимости увеличить передаточное отношение между стержнем 25 и шпинделем 10 пуансона между плитами 1 и 2 могут быть,на дополнительной оси установлены дополни- тельнью шкивы (не показаны). В соответствии со вторым вариантом исполнения (фиг. 3 и 4) на шйидделе 1О установлена зубчатая шестерня 35, связанная со шпи щелем шпошсой 36, установленной в продольном пазу. По торцам зубчатой шесгерш 55 помещены упорные подшипники 37 и 38. На стержне 25 установлена зубчатая щестерня 39, по торцам которой расположены упорные дод,щидникIi 40. и 41. В зубчатой шестерне 39 помещен сухарь 42, выступающая часть которого взаимодействует с резьбо вой канавкой стержня 25. В шштах 1 и 2 в подшипниках 43 и 44 установлена ось 45 и на ней закреплен блок зубчатых шестерен 46. Кинематическая связ между в(тержнем 25 и сборным дуансо.ном осуществлена посредством зубчатых шестерен 39, 46 и -35. Обрабатываемая заготовка рбозначена позицией 47. Резьбовая канавка стержня 25 выпол- нена насамотормрзящейся. Не рекомендуется использовать резьбовую канавку (вследствие нестабильности трения) с углсй«1 ее подвема меньше 20-2S. Большие углы затрудняют получение больших передаточных отношений, хотя при больши углах уменьшается трение в кинематической паре. Число оборотов в минуту, сообщаемое пуансону, определяется соответственно по одной из формул 10 75 и V Jd.- .ii-Т da Td-ig-p di 1 li 14 icdigp. 2з. 14 где V - скорость держателя, м/мий; Т - шаг резьбовой канавки, м} d - диаметр ведущего шкива Slj (32.- диаметр ведомого шкива 27; 2;-f - число зубьев ведущей зубчатой шестерни 39j 2.2.- число зу&.ев зубчатой шестерни, с которой контактирует зубчатая шестерня 39; 2,,- число зубьев большей зубчатой шестерни блока 46; 21 - число зубьев ведомой шестерни 35; 3 - диаметр резьбовой части стержня 25. При этом по возможности должка обеспечиваться осевая подача на оборот . .5о пуансона о v . „ ; о 1-1,2 мм. Перед работой устройства точно устанавливается крайнее верхнее положе- . нке держателя 17, и регулируется гай- ками 26 величина мертвого хода держателя 17 относительно стержня 25 в зависимости от толщины листа, в котором вьшолняют лробивку и зачист1су от верстия. Устройство работает следующим об.разом. На 1ШЖНЮЮ плиту 3 устанавливан т заготовку 47 и закрепляют ее известными средствами. При ходе ползуна пресса, с которым связан держатель 17, гладкая ступень 14 пуансона пробивает отверстие. Держатель 17 воздействует на торец стержня 25 и перемещает егчэ в осевом направлении без вращения, Прямолш1ейное перемещение стержня 25 посредством связи его резьбовой канавки с ответной резьбовой канавкой или сухарем 42 преобразуется во вращательное движение шкива 31 или зубчатой шестерни 39. Указанное вращение передается по кинематической связи сборному пуансону, режущие которого срезают заданный слой. После обработки резанием ползун с дерокателем возвращаются в исходное положение. В момент начала возврата прекращается вращение пуансона, а стержень 25 остается неподвижным до тех пор, пока держатель 17 не коснетей гаек 26, В этот период пуансон вь; водится из отверстия без вращения. При подъеме стержня 25 держателем 17 в исходное положение осуществляется вращение -пуансона в обратную сторону. В .дальнейшем заготовку 47 освобождают, и цикл обработки повторяют. При обработке скорость перемещения шпинделя вдоль оси (подача) равна О,1г 0,5 м/мин, но желательно не более 1,2 мм на оборот пуансона. Окружная скорость вращения режущей части пуансона принимается не большей 30-3 5 м/м при условии изготовления пуансона из быстрорежущей стали, например марки Р6М5. Необходимо применять смазочно-охлаждаюшую жидкость. Припуск на обработку выбирается, исходя из дбустоХюннего зазора между матрицей и гладко цилиндрической частью пуансона, но не более 0,6-О,8 мм.

f

т

/ «/

.f Примером конкретного применения устройства может служить обработка отверстия р40 мм в детали, изготавливаемой из стали 45. Согласно известной технологии следовала пробивка отверстия ф 39,6 мм, а затем развертывание для получения тре емого размер и шероховатости RQ 1,25-0,63 мкм. Применение предложенного устройства позволяет обеспечить требуемое качест-, во отверстий и повышает производительность. Кроме того, при использовании предложенного устройства значительно повы- шается стойкость пуансона и качество обработки поверхности отверстий. Устройство универсально и может использоваться для обработки широкой номенклатуры деталей. Корпус устройства более технологичен. Уменьшена металлоемкость рабочей части пуансон.

Фиг,.3

10L5975 A-f, .

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРО БИВКИ И ЗАЧИСТКИ ЦИЛИВДРИЧВСКИХ ОТВЕРСТИЙ, содержащее корпус, жестко закрепленную в нем матрицу и смсжтнро- ванный с возможностью возвратно-чтосту- пательного перемегцешгя и 5вращения пуансон с гладкой ступенью для пробивки и зубчатой ступенью для зачистки, связанный с приводом возвратно оступательного перемешени в частности с ползуном пресса, посредством держателя и снабжен. ный механизмом поворота,, один из элементов которого вьшолнен с винтовой несамотормозяпцейся нарезкой на наружной поверзоюсти и установлен в корпусе с ВОЗМОЖНОСТЬЮ возвратно-поступательного перемещения относительно корпуса и держателя, отличающееся тем, что, с целью повьпиения качества поверзшости отверстий и стойкости пуансона, элемент с винтовой нарезкой выполнен в виде стержня, а механизм поворота пуансона снабжен трансмиссией, связывающей стержень с пуансоном и содержащей кинематически связанные между собой деталь, установленную на стержне с возможностью относительного поворота, и другую деталь, соединенную с пуансоном с возможностью совместного поворота,. 2.Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что деталь, установленная на стэрнсне, и деталь, соединенная с пуансоном, представляют собой щкивы, а кинематическая связь осуществлена охватывающим юс ремнем, 3.Устройство по п, 1, о.т л и ч а ю ш е е с я тем, что деталь, установленКЖ ная на стержне, и деталь, соединена с пуансоном, представляют собой зубчатые шестерни, а кинематическая связь осусл ;о ществлена промежуточными щестернями. ч сл