Установка для раскроя проката Советский патент 1992 года по МПК B23D31/00 B23D23/00 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в заготовительном производстве машиностроительных предприятий для разделения проката на мерные заготовки,

Известно устройство для ломки проката, содержащее привод, узел шаговой подачи, механизм надрезки, выполненный в виде подвижного ножа, связанного рычажной системой с приводом, механизм зажима, изготовленный в виде ползуна с прижимогч и механизм ломки.

Недостаток заключается в том, что концентратор напряжений наносится, как правило,, с помощью режущего инструмента, стойкость которого невелика,

Иаиболее близкой по технической сущности и достигаемому-результату является установка для раскроя проката, содержащая станину, подвижную и неподвижную плиты, ломатель, выгюлненный в виде клмношарнирного механизма, механизм нанесения концентр,атора напряжений, вклщчаюидий подвижный режущий инструмент и средство его перемещениями механизм зажима проката,

В известной установке концентратор напряжений наносится пилой. Следует учитывать, что преимущественно разделяют изгибом прокат из материалов с высокими прочностными характеристиками, склонными к хрупкому разрушению, так как это обеспечивает качество торцов получаемых заготовок. Эффективным считается концентратор напряжений, имеющий оптимальную глубину 10-15% диаметра проката и минимальный ра,циус закругления у вершины надреза. Поэтому используемый режущий инструмент должен, быть тонким и острым. Однако при этом имеется активный износ режущего инструмента. Кроме того, при резании имеется расход металла D струмску за счет пропила, равного Ширине пилы. В данной установке ломатель выполнен в виде клиношарнирного механизма, что позволяет разделять ломкой изгибом прокат большего диаметра. Однако при этом возникает необходимость замыкать все усилия на жесткой раме, конструкция которой в данном случае может быть следующей: верхняя и нижняя плита стягиваются десятком шпилек. Данная конструкция не компактна и усложнена.

Целью изобретения является повышение надежности установки для раскроя проката.

Для достижения этой цели в установке для раскроя проката, содержащей станину, подвижную и неподвижную плиты, ломатель, выполненный в виде клиношарнирного механизма, механизм н а 11 е с е н и я

концентратора напряжений, включающий подвижный режущий инструмент и средство его перемещения, и механизм зажима проката, станина выполнена в виде неподвижной цилиндрической трубы, а подвижная плита Б виде установленного внутри трубы с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль ее оси цилиндрического сегмента, радиус которого равен радиусу внутренней поверхности трубы, при этом механизм нанесения концентратора напряжений снабжен параллельными между собой и диаметру трубы направляющими, расположенными в плоскости, перпендикулярной оси трубы, и ползуном с вогнутой цилиндрической поверхностью, установленным в указанных направляющих, режущий И1-1струГЛент выполнен за одно целое с ползуном, а средство перемещения режущего инструмента выполнено в виде закрепленного на подвижной плите клина с выпуклой цилиндрической поверхностью и размеьценного между ползуном и клином с возможностью взаимодействия с ними шарнира с соответствующими выпуклой и вогнутой цилиндрическими поверхностями.

Стойкость ножа при нанесении концентратора напряжений сдвигом, по сравнению со стойкостью пилы, значительно выше. Нанесенный концентратор напряжений в этом случае будет достаточно эффективен, так как при сдвиге одной части проката относительно другой получается множество микродефектов, обьединяющихся в треш,ину. Хрупкая трещина по своим потенциальным возможностям - почти идеальный инструм-Внтдля безотходного разделения твердых материалов на части. Скорость ее роста может достигать нескольких тысяч метров в секунду. Такая скорость недоступна обрабатывающим инструментам. Площадь образующейся поверхности и объем пластически деформированного материала во много раз меньше, чем при обработке с образованием стружки, А затраты энергии на раскрой проката ломкой изгибом в этом случае приближаются к своему минимально, возможному теоретическому уровню. Концентратор напряжений, нанесенный таким образом, позволяет стабилизировать распространение трещины. Поскольку резка сдвигом требует больших усилий резания по сравнению с ломкой гфоката 11згибом, выполнение механи,зма панесенмя ко.чцентратора напряжений в виде клиношарнирного механизма позволяет получать большие усилия на ползуне. Кроме того, предлагаемая конструкция установки упрощена за счет выполнения станины устаиовки в виде цилиндрической трубы. Такая конструкция станины обладает высокой жесткостью, надежностью и технологичностью изготовления.

На фиг, 1 изображена установка для раскроя проката, общий вид; на фиг. 2 сечение А-А фиг. 1.

Установка для раскроя проката содержит станину 1, подвижную 2 и неподвижную 3 плиту, ломатель, выполненный в виде клиношарнирного механизма, который состоит из клина 4, имеющего выпуклую рабочую поверхность, шарнира 5, имеющего выпуклую и вогнутую цилиндрические поверхности, размещенного с возможностью взаимодействия соответственно с выпуклой цилиндрической поверхностью клина 4 и вогнутой цилиндрической поверхностью ползуна 6, механизм зажима проката, состоящий из опоры 7, зажимной втулки 8, клина 9, механизм нанесения концентратора напряжений, выполненного в виде клиношарнирного механизма, состоящего из приводного клина 10 с выпуклой цилиндрической поверхностью, установленного на подвижной плите 2, выполненной в виде цилиндрического сегмента с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль оси станины 1, шарнира 11, имеющего выпуклую и вогнутую цилиндрические поверхности, размещенного с-возможностью взаимодействия соответственно с выпуклой цилиндрической поверхностью клина 10 и вогнутой цилиндрической поверхностью ползуна 12, а станина 1 выполнена в виде цилиндрической трубы, установленной на неподвижном основании.

Заготовка 13 имеет возможность взаимодействовать супором 14. Подвижная плита 2 выполнена с возможностью возвратно-поступательного движения с приводом от гидроцилиндра 15 по направляющим 16. Заготовка 13 контактирует с промежуточной опорой 17. Ползуны 6, 12 клиношарнирных механизмов выполнены с возможностью BO3BpaTHO-nocTynatenbHoro движения вдоль направляющих 18.

В неподвижной плите 3 выполнен паз 19, Станина 1 установлена на неподвижном основании с помощью элементов 20. К фланцам станины 1 крепятся крышки 21, 22. К крышкам 22 крепится крышка 23, которая с упором 14 образует резьбовую пару.

Установка работает следующим образом.

Реализуемая схема ломки - трехточечная консоль. Заготовка 13 подается до упора 14. Под действием усилия гидроцилиндра (не показан) клин 9 движется горизонтально, расклинивая систему опора 7 зажимная втулка 8, при этом заготовка 13 надежно зажимается. При трехточечной ломке проката, для обеспечения качества разделяемых заготовок, необходимо обеспечмть равенство плеч Li L2 (см. фиг. 1). Под действием усилия гидроципиндра 15 подвижная плита 2 перемещается по направляющим 16. При этом клин 10 с выпуклой цилиндрической поверхностью

0 воздействует на шарнир 11, который поворачивается относительно оси ползуна 12. Таким образом, горизонтальное движение клина 10 переходит в вертикальное движение ползуна 12. Ползун 12 совершает воз5 вратно-поступательное движение, нанося на прокат 13 концентратор напряжений. Величина сдвига одной части проката относительно другой для каждого материала конкретна и должна обеспечивать эффективность нанесенного концентратора напряжений. При дальнейшем движении клина 10 ползун 12 движется вверхи уходит из зоны реза. При этом клин 4 клиношарнирного механизма ломателя {также установленный на подвижной плите 2),воздейстаует на шарнир 5. который поворачиваясь относительно оси ползуна 6, превращает горизонтальное движение клина 4 в вертикальное движение ползуна 6. Таким

0 образом, когда ползун 12 механизма нанесения конце.нтратора напряжений начинает движение вверх., ползун б ломателя воздействует на прокат 13 {на плече Li L2 ), изгибая и ломая последний в плоскости

5 концентратора напряжений относительно промежуточной опоры 17. Ползуны 6, 12 клиношарнирных механизмов движутся по направляющим 18. Отломанная заготовка падает в провал 19. выполненный в неподвижной плите 3, и по наклонной плоскости попадает в тару (не показана). При атом под действием усилия гидроцилиндра 15 подвижная плита 2 перемещается по направляющим 16 назад, занимая исходное

5 положение. Механизм зажима заготовки Есзвращается в исходное положенад. При этом под действием усилия гидроц линдра система опора 7 - зажимная втулка 8 расклинивается. Заготовка 13 подается до

0 упора 14. Цикл работы установки возобновляется. Станина 1 установки выполнена в виде цилиндрической трубы, которая закреплена с помощью уголкос 20. на неподвижном основании (rte показано), К фланцам станины 1 кре5 пятся крышки 21, 22. К крышке 21 крепится крышка 23, которая с упором 14 образует резьбовую пару Д/1Я регулировки пос.педнего. Формула изобретения Установка для раскроя проката, содержащая станину,подвижную и неподвижную

Сущность изобретения; установка для раскроя проката содержит станину 1, подвижную 2 и неподвижную 3 плиты, лома- тель и механизм зажима заготовки.Механизм нанесения концентратора напряжений выполнен в виде приводного клина 10 с выпуклой цилиндрической поверхностью, установленного на подвижной плите 2, выполненной в виде цилиндрического сегмента с возможностью возвратнЬ-посту- пательного движения вдоль оси станины 1. Шарнир 11, имеющий выпуклую и вогнутую цилиндрические поверхности, размещен с возможностью взаимодействия соответственно с выпуклой цилиндрической поверхностью клина 10 и вогнутой цилиндрической поверхностью ползуна 12. Станина 1 выполнена в виде цилиндрической трубы, установленной на неподвижном основании, 2 ил.// ^/?4 ff ^ //? // /г 7CpL/S.iVIVJсяю^