Устройство для волочения изделий Советский патент 1991 года по МПК B21C3/14 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и касается конструкции устройства для волочения проволоки, прутков и труб.

Цель изобертения - повышение качест- ва поверхности изделий и предотвращение утечек технологической смазки.

На фиг. 1 схематично изображено устройство для волочения в исходном положении, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, в рабочем положении, продольный разрез; на фиг, 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 6 - устройство для волочения в исходном положении, вид сбоку; на фиг. 7 - то же, в рабочем положении.

Устройство для волочения содержит корпус 1 с емкостью для жидкой технологической смазки, установленный шарнирно на раме 2. Рама 2 закреплена посредством пальца 3 на верхней плите 4 волочильного стана (не показано),

В отверстии передней стенки корпуса 1 установлена втулка 5, ось которого совпадает с продольной осью устройства. В отвер- стии задней стенки корпуса 1 установлена обойма 6 с рабочей волокой 7. С внешней стороны задней стенки закреплен карман для сбора утечек технологической смазки через отверстие рабочей волоки.

Устройство содержит механизм перекрытия изнутри отверстия передней стенки, который выполнен в виде клапана 8, шарнирно связанного посредством двух параллельных рычагов 9 и 10 с кронштейном 11. закрепленным на корпусе. На клапане закреплено упругое уплотнение 12 (выполненное, например, из резины) конической формы.

Рычаг 10, кроме того, шарнирно сочле- нен посредством оси 13 со штангой 14, которая шарнирно сочленена с кулисой 15, имеет фигурный паз и подпружинена пружиной 16 относительно кулисы. Кулиса шарнирно соединена посредством полуосей 17 с кронштейном 11. На конце штанги закреплена ручка.

На передней стенке корпуса жестко закреплен кронштейн 18, На кронштейне шарнирно закреплены пара вертикальных направляющих роликов 19 на осях 20 и пара горизонтальных роликов 21. Верхний горизонтальный ролик имеет механизм вертикального перемещения: на оси 22 шарнирно закреплена вилка 23. В вилке выполнено осевое отверстие и продольный паз. В отверстии с возможностью осевого перемещения установлен толкатель 24, который подпружинен относительно вилки пружиной 25. На толкателе жестко закреплен

штифт 26, взаимодействующий с продольным пазом вилки. Толкатель шарнирно сочленен с фиксатором 27, который установлен в кулисе 15 с возможностью взаимодействия с фигурным пазом штанги 14.

На оси 22, кроме того, шарнирно закреплены тяги 28. Тяги пропущены в отверстия кронштейна 18 и подпружинены относительно последнего посредством пружин 29.

Устройство содержит также механизм поджатия уплотнительного элемента, выполненный в виде кулачка, сидящего на одном плече коромысла 30, ось 31 которого установлена в корпусе. Другое плечо коромысла несет ось 22 верхнего ролика. Рабочая поверхность кулачка взаимодейсвует с наклонной поверхностью втулки 32. Втулка 33 взаимодействует с упругим уплотняющим кольцом 33 (выполненным, например, из войлока), установленным во входном отверстии втулки 5 с внешней стороны корпуса. На раме закреплены две параллельные оси волочения штанги 34.

Корпус 1 шарнирно закреплен на полуосях 35, для чего на его боковых стенках закреплены стаканы 36, в которых установлены полуоси. На верхней плите 4 волочильного стана (не показано) установлен неподвижный регулируемый упор 38, а на корпусе жестко закреплен кулачок 39. Кинематическая связь корпуса с упором осуществляется за счет взаимодействия криволинейной поверхности кулачка с упором.

Устройство для волочения работает следующим образом.

В исходном положении устройства корпус 1 находится в крайнем левом положении относительно рамы 2. Выступ кулачка 39 опирается на упор 38, при этом корпус находится в наклонном положении. Уровень залитой жидкой технологической смазки находится ниже отверстия рабочей волоки 7. Штанга 14 подпружинена пружиной 16 и находится в правом положении, при этом усилие пружины передается посредством рычага 10 клапану 8, который перекрывает входное отверстие, взаимодействуя упругим уплотнением.12 с коническим участком входного отверстия. Верхний ролик 21 контактирует с нижним роликом и подпружинен к последнему посредством пружин 29. Фиксатор 27 йаходится в утопленном положении, т.е. не взаимодействует с пазом штанги 14. Коромысло 30 повернуто таким образом, что кулачок не оказывает давление на втулку 32. Упругое уплотняющее кольцо 39 при этом находится в свободном состоянии, т,е. недеформировано.

Заостренный конец заготовки оператор задает по оси устройства между вертикальными направляющими роликами 19, затем между горизонтальными роликами, раздвигая последние. При этом, коромысло 30 поворачивается вокруг оси 31, перемещая вилку 23. Вместе с вилкой перемещается и толкатель 24 с фиксатором 27 до тех пор, пока фиксатор не упрется в штангу. При дальнейшем перемещении верхнего ролика вилка, перемещаясь, сжимает пружину 25, при этом паз вилки перемещается относительно неподвижного штифта 26. Одновременно кулачок коромысла, взаимодействуя своей криволинейной поверхностью с наклонной поверхностью втулки 32, перемещает последнюю в цилиндрическом отверстии втулки 5. Втулка 32 передает давление на упругое уплотняющее кольцо 33. Последнее, перемещаясь в осевом направлении, взаимодействует с коническим участком входного отверстия 7 втулки 6 и упруго деформируется, обжимая при этом заостренный конец заготовки.

Оператор за ручку перемещает штангу 14 влево, сжимая пружину 16. При этом кулиса 15 поворачивается на полуосях 17, а рычаги 9 и 10 вокруг осей. Клапан R совершая плоско-параллельное движение, отводится от входного отверстия, освобождая тем самым входное отверстие для прохождения через него заготовки. При совпадении паза штанги с отвеостием в кулисе 15 фиксатор 27 под действием пружины перемещается вдоль отверстия до упора в паз штанги, фиксируя штангу от осевого перемещения. Таким образом, при наличии заготовки между горизонтальными роликами клапан удерживается в отведенном от входного отверстия положении за счет взаимодействия фиксатора с пазом штанги

Оператор заправляет заготовку в рабочую волоку 7. По мере продвижения заостренного конца заготовки верхний ролик 21 вместе с коромыслом 30 поворачивается вокруг оси 31, а кулачок перемещает втулку 32, которая перемещает упругое уплотняющее кольцо 33. Упругое уплотняющее кольцо, взаимодействуя с коническим участком входного отверстия втулки 5, охватывает заготовку и тем самым препятствует утечке технологической смазки через входное отверстие.

Поворот коромысла происходит до тех пор, пока верхний ролик не выйдет на цилиндрический участок заготовки. Заостренный конец заготовки, заправленный в рабочую волоку и выведенный за пределы корпуса, захватывается вытяжными клещами волочильного стана (не показано) Оператор включает электродвигатель привода волочильного стана (не показано).

Поскольку суммарное усилие пружин 37 меньше усилия волочения, то заготовка, перемещаясь в направлении волочения, перемещает и корпус 1, сжимая пружины 37, до упора полуосей 35 в раму 2. Одновременно корпус 1 поворачивается на полуосях 35 до совпадения его продольной оси с линией

0 волочения за счет взаимодействия криволинейной поверхности кулачка 39 с упором 38. При дальнейшем перемещении заготовки происходит процесс волочения. Уровень жидкой технологической смазки находится

5 выше линии волочения, т.е. перекрывает заготовку полностью. При этом поверхность заготовки надежно смазывается. В деформирующем конусе рабочей волоки технологическая смазка отжимается.

0 При окончании процесса волочения заготовка выходит из взаимодействия с гори- зонтальными роликами. Под действием пружин 29 коромысло 30 поворачивается вокруг оси 31 до смыкания горизонтальных

5 роликов. При этом вилка, перемещаясь, взаимодействует своим пазом со штифтом толкателя. Толкатель при этом, перемещается и перемещает фиксатор 27 вдоль оси отверстия в кулисе 15. Фиксатор выходит из вза0 имодействия с пазом штанги 14. Штанга под действием пружины 16 перемещается вправо, поворачивая рычаги 9 и 10 вокруг осей. Кулиса при этом поворачивается на полуосях 17, а клапан 8, совершая плоско-парал5 лельное перемещение, перекрывает входное отверстие.

При повороте коромысла кулачок отходит от наклонной поверхности втулки 32. Упругое уплотняющее кольцо 33 возвраща0 ется в исходное положение.

После того, как заготовка вышла из рабочей волоки 7 усилие волочения мгновенно падает, тогда под действием пружин 37 полуоси 35 вместе с корпусом 1 перемещаются

5 по штангам 34 влево до упора в раму 2. Одновременно корпус 1 поворачивается вокруг оси полуосей за счет взаимодействия криволинейной поверхности кулачка 39 с упором 38. При этом отверстие рабочей во0 локи устанавливается выше уровня технологической смазки.

Таким образом, утечки технологической смазки не происходит.

Устройство готово для нового процесса

5 волочения.

В случае обрыва заготовки в процессе волочения, например в районе деформиру- - ющего конуса рабочей волоки, корпус 1 также поворачивается аналогично описанному случаю при котором отверстие рабочей волежи устанавливается выше уровня жидкой технологической смазки. Заготовка при этом находится во входном отверстии, а упругое уплотняющее кольцо 33 охватывает заготовку. Утечки технологической смазки, при этом также не происходит. После того, как заготовка будет удалена из устройства (т.е. выведена из взаимодействия с горизонтальными роликами) входное отверстие перекроется клапаном 8 аналогично описанному случаю.

Устройство позволяет сократить расход жидкой технологической смазки, заливаемой в емкость корпуса, за счет устранения утечек через входное отверстие и отверстие в рабочей волоке в процессе волочения и, кроме того, улучшить условия эксплуатации оборудования.

Повышается эффективность нанесения технологической смазки на поверхность заготовки, так как заготовка проходит под слоем жидкой технологической смазки по всей длине корпуса. За счет этого повышается стабильность режима волочения, уменьшается обрывность заготовки в процессе волочения, что повышает производительность волочильного оборудования.

Для поворота корпуса в процессе волочения не требуется специальный привод поворота, за счет чего упрощается конструкция устройства.

Формула изобретения 1. Устройство для волочения изделий, содержащее раму, установленный на ней с возможностью поворота корпус, заполненный технологической смазкой, в отверстии передней стенки которого установлен уп- лотнительный элемент, а в задней стенке - рабочая волока, отличающееся тем, что, с целью повышения качества поверхности изделий и предотвращения утечек технологической смазки, оно снабжено установленными на корпусе перед уплотнительным элементом парой вертикальных роликов и парой горизонтальных роликов, верхний из которых имеет механизм вертикального перемещения, механизмом поджатия уплотнительного элемента, кинематически связанным с механизмом вертикального перемещения верхнего ролика, механизмом перекрытия изнутри отверстия передней стенки, кинематически связанным с механизмом вертикального перемещения верхнего ролика,

при этом корпус снабжен копиром, расположенным на его нижнем основании, а рама соответственно снабжена взаимодействующим с ним профилированным упором.

2. Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что рама снабжена двумя параллельно размещенными плоскости расположения осей отверстий в стенках корпуса направляющими штангами, а корпус снабжен цапфами, шарнирно связывающими его

с направляющими штангами, при этом механизм перекрытия выполнен в виде клапана с конусным рабочим концом, связанным с корпусом через два шарнирных параллельных рычага, один из которых через подпружиненную штангу, имеющую фигурный паз, соединен с механизмом вертикального перемещения верхнего ролика, а механизм поджатия уплотнительного элемента выполнен в виде кулачка, сидящего на одном плече коромысла, ось которого установлена в корпусе, а другое плечо несет ось верхнего ролика, механизм вертикального перемещения которого имеет подпружиненный фиксатор, установленный в кулисе, охватывающей штангу с возможностью взаимодействия с фигурным пазом штанги.

16 Ц

2 4

Фиг. г

15 U

14 17

фи&З

23

Изобретение относится к обработке металлов давлением и касается конструкции устройства для волочения проволоки, прутков и труб Цель изобретения - повышение качества поверхности изделий и предотвращение утечек технологической смазки Устройство для волочения изделий содержит раму 2, установленный на ней корпус 1 с технологической смазкой, в отверстии передней стенки которого установлен уплот- нительный элемент 33. а в задней стенке - рабочая волока 7 На корпусе перед уплот- нительным элементом установлена пара вертикальных роликов 19 и пара горизонтальных роликов 21, верхний из которых а 1В имеет механизм вертикального перемещения в виде размещенной на оси 22 верхнего ролика вилки 23, подпружиненного относительно вилки толкателя 24, шарнирно соединенного с толкателем фиксатора 27 С механизмом вертикального перемещения через коромысло 30, несущее одним плечом ось 22 ролика, связан механизм поджатия уплотнительного элемента 33 в виде кулачка, размещенного на другом плече коромысла, профилированная поверхность которого через втулку 32 поджимает элемент 33 Устройство содержит также механизм перекрытия отверстия в передней стенке корпуса в виде клапана 8, связанного с корпусом через два шарнирных параллельных рычага 9 и 10, один из которых через подпружиненную тягу 14, имеющую фигурный паз, соединен с фиксатором 27 механизма вертикального перемещения верхнего ролика Рама снабжена параллельными оси волочения направляющими штангами, а корпус снабжен цапфами, шарнирно связывающими его с направляющими Кроме того корпус снабжен копиром 39, а рама - соответственно профилированным упором 38 7 ил Ё Os сл ел сл 00 1

ФигМ

Фиг. 5