Устройство для штамповки кромок продольных канавок Советский патент 1993 года по МПК B21H7/00 

Изобретение относится к изготовлению стержней поворотных клиньее, которые используются в шестернях рулевого механизма с усилителем различных автомашин. В таких клапанах расположено несколько продольных пазов или канавок с наглухо заделанными концами, и сердечник, на внешней поверхности которого образовано соответствующее количество канавок.

На фиг. 1 изображен продольный разрез предлагаемого устройства; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид с торца части головки штампа (разрез на фиг. 1); на фиг. 4 - увеличенный вид показанной на. фиг. 3 части устройства; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 3; на фиг. 7 - 12 - положения элементов

устройства на различных этапах производственного цикла.

Устройство состоит из двух основных блоков, головки 1 штампа и основания 2 .устройства.

Сердечник клапана 3 расположен на загрузочной платформе 4 (после завершения цикла вальцовой штамповки). Головка 1 штампа включает в себя группу из восьми радиально расположенных штампующих матриц 5, каждая из которых располагается в матрицедержателе 6.

Головка 1 штампа обстоит из сплошного стального диска, снабженного на своей передней лицевой поверхности восьмиугольной выемкой, в которой размещается группа опор 7. Каждая опора состоит из четырех

ч

00

sl

о о

со

основных элементов: двух цапф (поворотных кулаков) 8 и 9, болта 10 и гайки 11. Упомянутые цапфы имеют конические цап- фовые поверхности, которые опираются непосредственно на конические поверхности матрицедержателей 6. Все опоры и матри- цедержатели изготовлены из легированной стали и упрочнены. Эти опоры могут смазываться с помощью находящегося под давлением смазочного вещества.

Такая конструкция, в которой используются противоположно установленные конические цапфы, обеспечивает высокую жесткость и стабильность матрицедержателей в условиях действия нагрузок вальцевой штамповки и несмотря на довольно ограниченные габариты.

Каждый матрицедержатель 6 имеет на своей внешней окружности зубчатый сектор 12, который входит в рабочее зацепление с зубчатой рейкой 13, прикрепленной к крестовине 14.

Крестовина 14 установлена на шпинделе 15, который в C.BOIQ очередь установлен на валу 16. На задней стороне устройства этот вал установлен на цапфе 17, а на пере- дней стороне устройства он удерживается в своей позиции благодаря своей скользящей установке в полом шпинделе 15, который сам установлен на основании 2. Шпиндель 15 снабжен выходящим за пределы его нижней части копирным роликом 18, который находится в рабочем зацеплении с профилем 19 рабочей части спирального кулачка 20. Соединение 21 обеспечивает надежное удержание копи рного ролика 18 в своей нижней позиции, которая и показана на фигурах.

Крестовина 14 выполнена с цилиндрической частью, которая окружает шпиндель 15,.копирным роликом 22, который прикреплен к крестовине и входит в рабочее зацепление и профилем 23 рабочей части кулачка 20.

Вал 16 может перемещаться в осевом направлении благодаря своему зацеплению с прорезью 24 на верхнем конце рычага 25. Рычаг 25 установлен с возможностью поворота на основании 2 устройства и на своем нижнем конце имеет прорезь, которая вхо- дит в рабочее зацепление с шарнирным штоком 26, совершающим возвратно-поступательные движения. На своем противоположном конце шарнирный шток 26 подобным же образом входит в рабочее зацепление с рычагом 27, установленным с возможностью поворота в шарнире 28, Верхний конец рычага 27 снабжен прорезью 29, которая входит в рабочее зацепление со штырьком, расположенным на шпинделе задней бабки

30, а сам этот шпиндель снабжен упором 31. Вал 16, несущий на своем переднем конце направляющий стержень 32, и шпиндель задней бабки 30, несущий упор 31, перемещаются точно скоординированным образом после совершения возвратно-поступательного движения посредством шарнирного штока 26. Это возвратно-поступательное движение регулируется в результате рабочего зацепления копирного ролика 33 в районе профиля 34 рабочей части кулачка 20.

Поскольку рычаги 25 и 27 имеют одинаковую длину, то направляющий стержень 32 и упор 3 поддерживают постоянный интервал между собой, хотя является желательным, чтобы по меньшей мере один из них вытягивался из сердечника клапана 3 с помощью механизма в загрузочной позиции, показанной на фиг. 1, Именно для достижения этой цели соединение между прорезью 24 и валом 16 включает в себя пружину 35, которая сжимается упором 36 вала 16, контактирующего с левым торцом основания 2 устройства. Благодаря этому сердечник клапана 3 свободно располагается на загрузочной платформе 4, где он может легко и

просто быть заменен следующей заготовкой ручным способом или автоматическим с

помощью загрузочного механизма (который на фигурах не показан).

Спиральный кулачок 20 установлен на кулачковом валу 37, который соответствующим образом закреплен в основании 2 и приводится в действие посредством привода 38, который установлен на задней части основания 2 устройства. При работе устройства спиральный кулачок 20 непрерывно вращается и автоматически выполняет все необходимые последовательные операции. Штампующие/матрицы 5 необходимо

Одерживать в рабочей позиции с исключительно высокой степенью точности и жест-, кости как по отношению к горизонтальному (боковому), так и радиальному перемещению. Они также требуют проведения очень точной регулировки в горизонтальной плоскости, причем эта регулировка выполняется с помощью плоских торцовых поверхностей цапф 8 и 9, соответственно, примыкающих «конусообразным поверхностям клиньев 39 и 40. Эти клинья имеют полукруглое поперечное сечение (см. фиг. 5) и непосредственно примыкают к соответствующим поверхностям сопряженных клиньев 41 и 42. Эти клинья располагаются так, чтобы можно было выполнять индивидуальную радиальную регулировку в самой головке 1 штампа. Каждый клин радиально регулируется с помощью винтов 43 и 44, В результате этих регулировок, показанный

на фиг. 4, блок опоры будет перемещаться вправо. Для облегчения процедур регулировок и перемещения блока опоры вправо используются болты 45 (см. фм-, 5), которые сперва ослабляются, а затем повторно затягиваются.

После правильной установки всех осей головки 1 штампа все 16 клиньев, например клинья 39 и 40, будут прочно и надежно занимать свой рабочие позиции напротив своих же соответствующих клиньев, например, напротив клиньев 41 и 42, благодаря чему образуется предварительно нагруженная система, которая призвана переносить горизонтальные (боковые) и радиальные нагрузки и воздействия, возникающие в штамповочных матрицах 5 в массивном корпусе головки 1 штампа.

На фиг, 6 показано, что цапфа 7 жестко прикреплена к головке 1 штампа винтом 45. Штампующая ма трица удерживается в глухом гнезде 46 и располагается в правильном положении в продольном направлении с помощью винта 47, который располагается напротив установочного штифта 48. Для более точного регулирования радиальной позиции штампующей матрицы используется установочная прокладка 49. Прокладка обеспечивает жесткое и точное удерживание штамповочной матрицы в рабочей позиции, несмотря на малое сечение матрицедержателя б в зоне головки штампа.

Теперь обратимся к фиг. 7-12. На фиг, 7 в увеличенном масштабе показана ситуация, которая соответствует фиг. 1. В данном случае имеется в виду момент, когда сердечник клапана 3 находится на загрузочной платформе 4 и готов для замены следующей заготовкой. Все элементы системы находятся в стационарном положении, а направля - ющие стержень 32 и упор 31 находятся на определенном расстоянии друг от друга, так как направляющий стержень 32 прекратил свое движение вправо как раз перед моментом останова движения упора 31. По мере дальнейшего вращения кулачка 45 начинает перемещаться вправо и шарнирный шток 26, который вынуждает упор 31 перемещаться влево, перенося с собой сердечник клапана 3 на направляющий стержень 32, после чего все три элемента будут перемещаться вместе, вводя шпоночный (или шлицованный) конец сердечника клапана 3 в зацепление с внутренним зацеплением 50,. образованным на конце шпинделя 15. В этот момент профиль 19 рабочей части кулачка заставляет шпиндель 15 также перемещаться влево, (см. фиг. 8) до тех пор, пока не будет достигнута крайняя позиция.

Профиль 23 рабочей части кулачка заставляет крестовину 14 и зубчатые рейки 13 начинать движение вправо, что в свою очередь будет вынуждать вращаться по направле- 5 нию внутрь все матрицедержатели 6, что и показано на фиг. 9.

Теперь, как правило, сердечник клапана 3 имеет уменьшенный диаметр на определенной длине.

0 На фиг, 9 показана позиция, в которой начинается штампование вместе с движением сердечника клапана 3, которое продолжается в соответствии с фиг, 10 и 11, а сами матриЦедержатели 5 начинают вращаться

5 по направлению к внешней стороне.

На фиг. 12 показана позиция, в которой заключается процесс штампования, когда матрицедержатели 5 уже достигли своей крайней внешней позиции и прекратили

0 свое движение. Шпиндель 15. ступень 32 и упор 31 продолжают свое движение вправо, чтобы установить сердечник клапана 3 в загрузочной позиции, показанной на фиг. 9, на чем и заканчивается цикл работы машины.

5 Формул а изо б ре те ни я

Устройство для штамповки кромок продольных канавок, предварительно образованных на стержне поворотного клапана для использования в ше стерне рулевого ме0 ханизма с усилителем, содержащее жестко

закрепленную на станине головку штампа с

гнездами, закрепленные в гнездах опоры и

. сочлененную с опорами кольцевую группу

радиально расположенных вальцевых мат5 рицедержателей, смонтированных каждый с возможностью качательного перемещения относительно соответствующей опоры в плоскости, перпендикулярной оси этой опоры, привод этого перемещения, а каждый

0 рабочий шпиндель, проходящий вдоль центральной оси упомянутой группы с размещенными на одном его конце удерживающими средствами для упомянутого стержня, узел возвратно-поступатель5 ного перемещения этого шпинделя и кулачковый узел жесткой синхронизации возвратно-поступательного перемещения шпинделя с качательным перемещением матрицедержателей, при этом на каждом

0 матрицедержателе закреплена .хвостовиком соответствующая криволинейная штампующая матрица, отличающееся тем; что у каждого матрицедержателя опора выполнена в виде оси, каждый мат5 рицедержатель снабжен средствами, ограничивающими его аксиальное смешение относительной этой оси, а каждая ось - средствами, ограничивающими ее смешение в поперечном направлении относительно головки штампа, при этом каждая ось

выполнена в виде двух частей с плоскими торцами, имеющих каждая конические поверхности, обращенные-сужением друг к другу, а каждый матрицедержатель имеет ответные конические поверхности, две части каждой оси внутренними плоскими торцами жестко скреплены одна с другой, средства, ограничивающие поперечные смешение каждой оси относительно головки штампа, выполнены в.виде смонтированных в головке штамп.а с возможностью радиального регулировочного перемещения пар клиньев, размещенных между наружными торцами соответствующей оси, при этом привод качательногр перемещения каждого матрицедержателя относительно соответствующей опоры выполнен в виде зубчатого сектора на его внешней стороне и смонтированных в головке штампа параллельно ее оси зубчатых реек, связанных зацеплением с зубчатыми секторами, а также

-узел для обеспечения синхронного возвратно-поступательного перемещения этих ре- ек. .- . . .:.... ;....

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к штамповке кромок продольных канавок, предварительно с образованием на стержне механизма с усилителем. Устройство содержит закреплённую на станине головку штампа с гнездами. В гнездах расположены опоры с матрицедержателями 6. Матрицедержатели 6 смонтированы с возможностью качатель- ного движения относительно опор в плоскости, перпендикулярной оси опор. В каждом матрицедержателе закреплена криволинейная штампующая матрица 5. Каждая опора состоит из двух цапф 8 и 9, болта 10 и гайки 11. Регулировка положения штампующих матриц 5 выполняется с помощью пар клиньев 39,41 и 40,42, взаимодействующих с плоскими торцовыми поверхностями цапф 8 и 9, Привод качател&ного перемещения каждого матрицедержателя 6 выполнен в виде зубчатого сектора, закрепленного на матрицедержателе, и зубчатых реек 13, ус- тановленных в головке штампа. 12 ил. . (Л

15Z2M 21 1

л

« 15Z2

Фиг.1

А-А

Фиг2

Фиг.6

Фиг,7

Фиг. 11

Фиг, 12