Линия для изготовления соединительных элементов с внутренней винтовой канавкой Советский патент 1993 года по МПК B21D43/00 

(Л

С

| Изобретение относится к производству Строительных материалов и обработке металлов давлением и может быть исполь- зо ано при производстве соединительных элементов для монтажа арматурных стер- жь ей с винтовым профилем в процессе из- го овления железобетонных изделий и конструкций.

Известная линия для прокатки муфт, со- деЬжащая клеть с многовалковым калибром и Механизм ее крепления с пружинами, где изцелие получают при прокатке полой заго- TOJKM на профилированной оправке, с последующим удалением последней путем вьвинчивания.

, Недостатком известной линии является низкое качество резьбового профиля, что обусловлено отсутствием синхронизации сфростей вращения валков клети и профилированной оправки.

| Известная линия для изготовления гаек горячим способом, содержащая устройство

для приема партий исходных заготовок, индукционный нагреватель, высадочный автомат, гайконарезные автоматы и сборочный конвейер для готовых гаек.

Однако-эта линия недостаточно производительна и не обеспечивает требуемого уровня механических свойств готовой продукции.

Наиболее близкой к предлагаемой является линия для изготовления гаек горячим способом, содержащая устройство для приема партий исходных заготовок, индукционный нагреватель, высадочный автомат, гайконарезные автоматы и сборочный конвейер для готовых гаек, с люлечным конвейером с замкнутой в вертикальной плоскости трассой, последовательно размещенными между высадочным и гайконарезным автоматами вентилируемой камерой воздушного охлаждения и ванной жидкостного охлаждения, а также устройствами загрузки люлечного конвейера.

4 Ю 10 VI vj v|

Известная линия позволяет повысить производительность, линии без влияния на их механические свойства, что снижает эксплуатационную надежность гаек.

Целью изобретения является повышение технологических возможностей за счет термического улучшения соединительных элементов непосредственно в цикле технологического изготовления,

Для этого линия, содержащая установленные в технологической последовательности стеллаж для приема трубных заготовок, станок для предварительной технологической обработки заготовок, индукционный нагреватель с загрузочным устройством, транспортный конвейер, связывающий ста- нок для предварительной обработки с загрузочным устройством нагревателя, станок для формирования упомянутой канавки, камеру воздушного охлаждения изделий, за- калШ ную ванну, накопитель готовых изделий и систему управления, снабжена транспортным промышленным роботом для перемещения заготовок от нагревателя к стану для формирования упомянутой канавки, дополнительными транспортным конвейером и накопителем готовых изделий, установленным в зоне выгрузки индукционного нагревателя, при этом продольная ось дополнительного конвейера расположена параллельногпродольной оси стеллажа и загрузочный участок сопряжен с основным накопителем готовых изделий, а выгрузочный участок с загрузочным устройством нагревателя, причем закалочная ванна размещена между основным накопителем готовых изделий и камерой воздушного охлаждения изделий. Кроме того камера воздушного охлаждения может быть установлена соосно за контейнером станка для формирования упомянутой канавки.

По сравнению с прототипом предлагаемая линия обладает следующими Отличительными признаками. Линия дополнительно снабжена транспортным промышленным роботом для перемещения заготовок от нагревателя к станку для формирования внутренней винтовой канавки, дополнительным транспортным конвейером и накопителем готовых изделий, установленным в зоне выгрузки индукционного на греватейя; при этом продольная ось дополнительного конвейера расположена параллельно продольной оси стеллажа и загрузочный участок сопряжен с основным накопителем готовых изделий, а выгрузочный участок с загрузочным устройством нагревателя, причем закалочная ванна размещена между основным накопителем готовых изделий и камерой воздушного охлаждения изделий. Кроме того камера воздушного охлаждения может быть установлена соосно за контейнером станка для формирования упомянутой канавки.

Сущность технического решения заключается в том, что предлагаемая линия, содержащая .известные и дополнительные агрегаты при их определенном расположении, обладает повышенными технологическими возможностями за счет термического улучшения соединительных элементов непосредственно в цикле технологического изготовления. Путем создания благоприятной структуры по периметру винтовой ка5 навки в процессе ее формирования и термического улучшения всего изделия не- . посредственно в цикле изготовления обеспечивается повышенная эксплуатационная надежность соединительных элементов,

0 Для осуществления такого термического улучшения основные агрегаты линии, включая конвейер, индукционный нагреватель с . загруз очным устройством, робот для подачи нагретой заготовки, станок формирования

5 винтовой канавки, камеру воздушного охлаждения и закалочная ванна установлены в замкнутой последовательности, что позволяет производить нагрев заготовки, установку ее в станок, выдавливание винтовой

0 канавки, подстуживание заготовки, закалку и отпуск в одном технологическом цикле. При этом индукционный нагреватель ис- . пользуется дважды, в первом случае для нагрева заготовок, во втором - для отпуска

5 готовых изделий.

На фиг. 1 изображена предлагаемая линия для изготовления соединительных элементов с внутренней канавкой, вид в плане; на фиг. 2 и 3 - оправка с формообразующим

0 рельефом; на фиг. А -А контейнер для фиксации нагретой заготовки и перемещения на станке формирования внутренней канавки; на фиг. 5 - сечение А-А на фиг. А.

Линия содержит стеллаж 1 Для приема

5 партий исходной трубной заготовки, станок 2 предварительной обработки, переда- точный конвейер 3, автоматическое загрузочное устройство 4, индукционный нагреватель 5. После нагревателя установ0 лен робот 6 для подачи нагретой заготовки в станок 7 для выдавливания канавки. Управление работой робота и станка для выдавливания резьбы осуществляется в автоматическом режиме устройствами ЧПУ

5 8. Система 9 воздушного охлаждения расположена перёд закалочной ванной. В одном случае система воздушного охлаждения выполнена в виде цилиндрической наклонной полости, в другом размещена непосредственно на станке для выдавливания канавки

(COOQHO с контейнером). После системы воздушного охлаждения установлена закалочная анна 10. Накопители готовых изделий установлены за закалочной ванной 10 (основной накопитель 11)и за индукционным нагревателем 5 (дополнительный накопи- телц 12). При этом продольная ось дополнит льного конвейера 31 расположена пар;1ллельно продольной оси стеллажа и загр/зочный участок сопряжен с основным накопителем готовых изделий 11, а выгрузочный участок с загрузочным устройством нагревателя 4, т.е. основные агрегаты линии: автоматическое загрузочное устройство, индукционный нагреватель, робот для подучи нагретой заготовки, станок для выдав/ ивания канавки, камера воздушного охлаждения, закалочная ванная, накопитель готовых изделий и дополнительный конвейер vcTaHOBneHbi по замкнутой трассе. Для выдавливания винтовой канавки использу- етс$ оправка 1.3. представляющая собой стержень диаметром на 3-4 мм меньше ди- ра отверстия заготовки, на рабочей по- ности которой установлены сменные

щиё элементы 14 по винтовой линии,

аме вер: дав

шаг р которых соответствует заданному. Давящие элементы представляют собой твер- дофлавные вкладыши из сплавов типа BK-J20, которые по форме рабочей поверхности-постепенно приближаются к форме профиля винтовой канавки. Противоположный конец оправки имеет шестигранный хвостовик 15 для зафиксирования в шпинделе стайка. Конвейер представляет собой разъемный корпус 16, устанавливаемый на суппорт станка взамен резцедержателя. В корпусе контейнера устанавливается два сменных вкладыша 17, образующих шестигранное отверстие 1.8, размеры которого соответствуют горячим размерам детали с уче(гом зазора для ее свободной установки. Задняя по отношению к шпинделю сторона контейнера имеет сменные щеки 19 для упора заготовки 20.

Процесс формирования резьбы (винтовой канавки) на внутренней поверхности заготовки осуществляется следующим образом. .--,

Суппорт станка с контейнером и заго- тов|кой начинает движение в направлении к вращающемуся шпинделю, в котором установлена оправка. Контейнер с заготовкой надвигается на вращающуюся оправку, в результате чего формируется винтовая ка- навка на внутренней поверхности детали. При этом суппорте контейнером перемещаете с заданной скоростью, обеспечивающей получение требуемого шага винтовой

канавки, соответствующего шагу давящих элементов обрабатывающего инструмента. По завершении операции выдавливания, в момент выхода из резьбы предпоследнего 5 давящего элемента, осуществляются остановка и реверс станка.

В процессе вращения шпинделя в обратном направлении происходит извлечение оправки и выталкивание изделия из

0 контейнера центром задней бабки при обратном ходе суппорта.

Линия работает следующим образом. Шестигранные трубы укладываются на стеллаж 1 для приема партий исходной

5 трубкой заготовки, далее на станке 2 выполняются подготовительные операции - калибровка отверстия, снятие фасок и отрезка заготовки заданной длины. Далее заготовки по передаточному конвейеру 3 поступают в

0 автоматическое Загрузочное устройство 4 индукционного нагревателя 5, где при помощи толкателя заготовки поштучно задаются в индуктор и нагреваются до температуры горячей пластической деформации. Конт5 роль температуры нагрева осуществляется средствами автоматического регулирования и приборами, имеющимися в составе индукционного нагревателя.

Далее при помощи робота б осуществ0 ляется перенос нагретой заготовки в станок 7 для формирования спиральной канавки, и установка ее в контейнере 16. При помощи средств 8 автоматики (шкафы устройства ЧПУ) происходит включение механизмов

5 вращения оправки с формообразующим рельефом и движения контейнера в направлении оправки 13. По завершении процесса- .выдавливания готовый элемент выталкивается в систему 9 воздушного охлаждения и,

0 перемещаясь по наклонной цилиндрической полости, попадает в закалочную ванну 10. Система воздушного охлаждения снабжена вентилятором, который периодически включается при перемещении изделия че5 рез полость. Закалочная ванна 10 представляет собой емкость с трубопроводом для подачи и слива охлаждающей жидкости (вода или др.), транспортером для охлажденных изделий. После охлаждения изделия

0 попадают в накопитель 11. Соединительные элементы, подвергаемые охлаждению только с целью снижения окалинообразования (без упрочняющей термической обработки) дальнейшей обработке не подвергаются.

5 При изготовлении соединительных элементов с повышенными механическими свойствами, по завершению процесса выдавливания канавки, осуществляют охлаждение только внутренней поверхности изделия потоком воздуха в момент нахождения изделия в контейнере. При перемещении последнего через полость поток воздуха не подается. В этом случае изделия при охлаждении в ванне 10 подвергаются закалке. При накоплении определенного количества закаленных изделий, производится их передача конвейером З1 к загрузочному устройству А и далее в индукционный нагреватель 5. При прохождении через нагреватель изделия повторно нагреваются и подвергаются отпуску, после чего складируются в накопителе 12.

Расположение оборудования по замкнутой трассе позволяет осуществлять отФ о р м у л а и з о б р ет е н и я 1. Линия для изготовления соединительных элементов с внутренней винтовой канавкой, содержащая установленные в технологической последовательности стеллаж для приема трубных заготовок, станок для предварительной технологической обработки заготовок, индукционный нагреватель с. загрузочным устройством, транспортный конвейер, связывающий станок для предварительной обработки с загрузочным устройством нагревателя, станок для формирования упомянутой канавки. камеру воздушного охлаждения изделий, закалочную ванну, накопитель готовых изделий и систему управления, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что, с целью повышения технологических возможностей за счет термического улучшения соединительных элементов непосредственно в цикле технологического изготовления, она снабжена

дельную технологическую операцию отпуска готовых изделий без привлечения дополнительного агрегата (индукционного нагревателя), что снижает энергоемкость оборудования и уменьшает производственную площадь линии.

- ..

Предлагаемая линия обеспечивает изготовление соединительных элементов с

внутренней винтовой канавкой, обладающих повышенной эксплуатационной надежностью и предназначенных для стыкования высокопрочной арматурной стали с винтовым рельефом.

транспортным промышленным роботом для перемещения заготовок от нагревателя к станку для формирования упомянутой канавки, дополнительным транспортным конвейером и накопителем готовых изделий, установленным в зоне выгрузки индукционного нагревателя, при этом продольная ось дополнительного конвейера расположена параллельно продольной оси стеллажа и загрузочный его участок сопряжен с основным накопителем готовых изделий, а выгрузочный участок - с загрузочным устройством нагревателя, причем закалочная ванна размещена между основным накопителем гото- вых изделий и камерой воздушного охлаждения изделий.

LLLZ6LI

Фиг. 4