Механизм отрезки холодноштамповочного автомата Советский патент 1986 года по МПК B23D23/00 B21K27/06 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в конструкции холодно- штамповочного автомата.

Цель изобретения - повышение про- 5 изводительности путем снижения виб- роактивности механизма.

На фиг. 1 схематически изображен механизм отрезки холодноштамповоч- ного автомата,, общий вид, на фиг. 2- JO вид А на фиг. 1i на фиг. 3 - вал механизма отрезки; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - узел I на фиг. 4j на фиг. 6 - ры- чаг механизма отрезки на фиг. 7 - сечение В-В на фиг. 6; на фиг. 8 - узел II на фиг„ 1 на фиг. 9 - шток механизма отрезки; на фиг. 10 - узел .III на фиг. 9.

Механизм отрезки содержит кулач- овьй вал 1, закрепленньй в станине 2, с коническим зубчатьм колесом 3 и кулачком 4. Кулачок 4 посредством ролика 5 связан.с рычагом 6, установленным на оси 7 в станине 2. Механизм содержит также ножевой шток 8, установленный в станине 2 и связанный с рь1чагом 6 посредством серьги 9. Конструкция кулачкового вала 1 включает в себя вал 10 с выступом 11, На валу 10 у колеса 3 жестко закреплена втулка 12 с цангами 13, охватывающими выступ 11. На втулке 12 выполнена конусная резьба и размещены гайка 14 и контргайка 15, Перемещением гайки вдоль втулки 12 обеспечивается рабочее давление цанг 13 на ступеньки выступа 11. Выступ 11 выполнен таким образом, что касательная к его поверхности в любой точке образует с касдтельной к окружности через эту точку, описанной из центра вала 10, уголс, определяемый из условия

15 20 25

30

35

40

, или o(-(1-1,1)arctg()U),

где jM - коэффициент трения между

цангами 13 и выступами 11,оп- ределяемьй экспериментально. Конструкция рычага 6 включает в

ебя клиновые накладки 16. расположенные на его концах и тягу 17 с зазкима- технологической нагрузки на стадии ми 18, охватывающими клиновые нак- отделения заготовки от прутка при ладкй 16. На тяге 17 выполнена конус- восстановлении звеньями своих разме- ная резьба и размещены гайки 19 и ров переходит в тепловую энергию, 20. Перемещением гайки 19 к концам что предотвращает развитие колебатель- тяги 17 обеспечивается рабочее дав- ных процессов в механизме.

ление зажимов 18 на наклад:1ки 16. Накладки выполнены таким образом, что их рабочие поверхности наклонены к плоскости рычага на угол сА- , определяемый из условия

(,или о1 (1-1,1 )arctg(p),

где - коэффициент трения между зажимами 18 и накладками 16, определяемый зксперименталь но.

JO

. Конструкция штока 8 включает в 15 себя стержень 21 с конусом 22 и трубчатую оболочку 23, одним концом жестко связанную со стержнем 21, и с цангами 24 на другом конце, охватывающими конус 22. На оболочке 23 20 выполнена конусная резьба и размещены гайка 25 и контргайка 26. Перемещением гайки 25 вдоль оболочки 23 обеспечивается рабочее давление цанг 24 на гайки конуса 22. Конус 22 вы- 25полнен с углом конусности oi , определяемым из условия

, или оС (1-1,1)arctg((L),,

30 где f4 - коэффициент трения между цан- гами 24 и конусом 22, определяемый экспериментально. Механизм работает следующим образом.

Привод холодноо1тамповочного автомата (не показан) посредством конического колеса 3 приводит во вращение кулачковый вал 1. Вращающийся кулачок 4 посредством ролика 5, рычага 6 и серьги 9 сообщает возвратно- поступательное движение требуемого закона ножевому штоку 8.

35

40

При рабочем ходе ножевого штока, 5 когда происходит отделение отрезаемой заготовки от прутка, на стадии пластической сдвиговой деформации происходит рост Н 1грузки на звенья механизма, вызывакмьн технологически д усилием реза. На этой стадии в деталях механизма при их упругой деформации происходит накопление потенциальной энергии, которая при сбросе

to

)5

Такое превращение потенциальной энергии упругой деформации звеньев в тепло происходит следующим образом. В кулачковом валу 1.потенциальная энергия накапливается в валу 10, пре- 5 те})певающем деформацию кручения. Эта деформация вызывает поворот выступа 11 относительно цанг 13. При этом на втулку 12 действуют две противоположно направленные силы: сила трения между цангами 13 и выступом 11 и тангенциальная составляющая от силы, давления цанг 13 на выступ 11. Так Ы j:/«, то равнодействующая . этих сил или равна нулю и не вызывает упругой деформации втулки 12, или вызывает ее незначительное растяжение. Таким образом при нагружении кулачкового вала 1 технологическим усилием практически вся нагрузка вое-20 принимается валом 10 и в нем накапливается вся псзтенциальная энергия упругой деформации вала 1. При этом действующие на вал 10 сила трения и тангенциальная составляющая от силы давления также уравновешивают друг друга и не влияют на нагружение вала 10.

На стадии резкого сброса нагрузки при отделении заготовки от прутка запасенная в валу 10 потенциальная энер- гия сил упругости вызывает поворот выступа 11 относительно цанг 13 в противоположном направлении и совершение работы против сил трения и тангенциальной составляющей силы давления. При этом потенциальная энергия, запасенная в валу 10, превращается в тепло трения и потенциальную энергию упругой деформации и цанг, которая

25

35

щая на,-рычаг 6, также уравновешивают друг друга, поэтому рычаг 6 запасает потенциальную энергию только под дей ствием технологического усилия,

На стадии резкого сброса нагрузки при отделении заготовки от прутка за пасенная в рычаге 6 потенциальная энергия вызывает обратное перемещение накладок 16 относительно зажимов 18 и тяги 17 и совершение-работы про тив сил трения тангенциальной состав ляющей силы давления зажимов 18 на накладки 16. При этом запасенная в рычаге 6 потенциальная энергия превращается в тепло трения и потен1щаль ную энергию упругой деформации зажимов 18, которая также превращается в тепло трения при нагр.ужении рьгесага 6 за следующий цикл работы механизма.

В штоке 8 потенциальная энергия от технологической нагрузки запасает ся в стержне 21, который претерпевает деформацию сжатия. Эта деформация вызывает перемещение конуса 22 относительно цанг 24. При этом на цанги 24 и оболочку 23, а также и на стержень 21 действуют противопо-. ложно направленные сила трения и тан генциальная составляющая силы давления цанг 24 на конус 22. Так как tgot , то равнодействующая этих сил практически равна нулю, и в стержне 21 запасается потенциальная энергия только от технологической нагрузки.

На стадии резкого сброса нагрузки при отделении заготовки от прутка запасенная в стержне 21 потенциальная энергия вызывает обратное перемещение конуса 22.относительно

В рычаге 6 потенциальная энергия

.также превращается в тепло трения при 40 цанг 24 и совершение работы против нагружении вала 10 за следующий цикл сил трения и тангенциальной состав- работы механизма.ляющей силы давления цанг

конус 22. При этом потенциальная., энергия рычага 6 превращается в теп- от технологической нагрузки накапли- 45 ло трения и потенциальную энергию вается непосредственно в рычаге 6, упругой деформации цанг 24 и оболоч- которьй претерпевает деформацию изгиба. Эта деформация вызывает перемещение накладок 16 относительно зажимов 18 и тяги 17, при этом на тягу 50

17действуют противоположно направленные сила трения и тангенциальная составляющая от силы давления зажимов

18на накладки 16.Так как tgoi-(TO i. равнодействующая этих сил или равна 55

ки 23, которая также превращается в тепло трения при нагружении стержня 21 за следующий цикл работы.

-- По сравнению с известным использование изобретения позволяет повысить производительность путем снижения виб роактивности деталей механизма реза.

Формула изобретения

нулю и не вызывает упругой деформации тяги 17, или вызывает ее незначительное сжатие. Сила трения и тангенциальная составляющая, действуюo

5

0

5

5

щая на,-рычаг 6, также уравновешивают друг друга, поэтому рычаг 6 запасает потенциальную энергию только под действием технологического усилия,

На стадии резкого сброса нагрузки при отделении заготовки от прутка запасенная в рычаге 6 потенциальная энергия вызывает обратное перемещение накладок 16 относительно зажимов 18 и тяги 17 и совершение-работы против сил трения тангенциальной составляющей силы давления зажимов 18 на накладки 16. При этом запасенная в рычаге 6 потенциальная энергия превращается в тепло трения и потен1щаль- ную энергию упругой деформации зажимов 18, которая также превращается в тепло трения при нагр.ужении рьгесага 6 за следующий цикл работы механизма.

В штоке 8 потенциальная энергия от технологической нагрузки запасается в стержне 21, который претерпевает деформацию сжатия. Эта деформация вызывает перемещение конуса 22 относительно цанг 24. При этом на цанги 24 и оболочку 23, а также и на стержень 21 действуют противопо-. ложно направленные сила трения и тангенциальная составляющая силы давления цанг 24 на конус 22. Так как tgot , то равнодействующая этих сил практически равна нулю, и в стержне 21 запасается потенциальная энергия только от технологической нагрузки.

На стадии резкого сброса нагрузки при отделении заготовки от прутка запасенная в стержне 21 потенциальная энергия вызывает обратное перемещение конуса 22.относительно

конус 22. При этом потенциальная., энергия рычага 6 превращается в теп- ло трения и потенциальную энергию упругой деформации цанг 24 и оболоч-

ки 23, которая также превращается в тепло трения при нагружении стержня 21 за следующий цикл работы.

-- По сравнению с известным использование изобретения позволяет повысить производительность путем снижения виброактивности деталей механизма реза.

Формула изобретения

Механизм отрезки холодноштамповоч- ного автомата, содержапщй установленньй в направляющих станины шток с ножевой втулкой, рычаг, шарнирно связанный одним плечом со штоком и несущий на другом плече ролик, и приводной вал со смонтированным на нем с возможностью взаимодействия с роликом кулачком, отличающий- с я тем, что, с целью повышения производительности путем снижения виброактивности механизма, шток вьшол- нен в виде стержня с конусом на его конце, и оболочки, закрепленной на свободном конце стержня со смонтированными на нем цангами, охваты

веющими конус, плечи рычага снабжены клиновыми накладками и тягой с зажимами на концах, охватывающими клиновые накладки, при этом приводной вал снабжен выступом, на наружной поверхности которого выполнены ступеньки, опорные поверхности которых образованы участками спирали, втулкой, один конец которой закреплен на приводном валу, индивидуальными цангами, закрепленными на другом конце указанной втулки с возможностью взаимодействия с опорными Поверхностями ступенек.

Изобретение относится к оёра- боткй металлов давлением и может быть использовано в конструкции холодно- штамповочного автомата (А). Цель изобретения - повышение производительности механизма отрезки А за счет снижения виброактивности механизма. Привод холодноштамповочного А посредством конического колеса приводит во вращение кулачковьй вал 1. Вращающийся кулачок 4 через ролик 5, рычаг 6 и серьги 9 сообщает возвратно-поступательное движение требуемого закона ножевому штоку 8. При рабочем ходе ножевого штока, когда происходит отделение обрезаемой заготовки от прутка, на стадии сдвиговой пластической деформации происходит рост нагрузки на звенья механизма, вызываемый технологическим усилием реза. На этой стадии в деталях механизма при их упругой деформации происходит накопление потенциальной энергии, которая при сбросе технологической нагрузки на стадии отделения заготовки от прутка при восстановлении звеньями своих размеров переходит в тепловую энергию. Это предотвращает развитие колебательных процессов в механизме. 10 ил. г (Л N9 М О -si Од Фиг.1

Фиг.г

10 72

h //J

п

Фиг.

Фиг. ifФиг. 5

Фиг. 6

17

Фмз-Ю

Составитель Б.Морозов Редактор Э.Слиган Техред Л.Сердюкова Корректор И.Эрдейи

Заказ 7000/11 Тираж 1001 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раутпская наб., д. 4/5

Произвйдственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4