Роторная линия Советский патент 1993 года по МПК B21D37/12 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при торцовой раскатке крупных осесимметричных деталей.

Цель изобретения - повышение производительности при торцовой раскатке крупных осесимметричных деталей. Поставленная цель достигается тем, что линия снабжена пресс-ножницами, установленными перед нагревателем, а в качестве деформирующего устройства роторного типа использовано устройство-для торцовой раскатки, выполненное в виде соединенных колоннами .нижней станины и расположенной под углом к ней верхней станины, связанными подшипниками с каждой из станин роторных дисков с установленными соответственно на каждом из них с возможностью осевого вращения и планетарного перемещения пуансонов и матриц, и закрепленного-на нижней станине выталкивателя, выполненного в виде кулачкового выступа.

На фиг. 1 изображена предлагаемая роторная линия; на фиг, 2 - роторное устройство торцовой раскатки; на фиг. 3 - роторное устройство смазки: на фиг. 4 - циклограмма работы роторного устройства торцовой раскатки.

Роторная линия (фиг. 1) содержит установленные по ходу технологического процесса пресс-ножницы 1, межоперационные транспортные устройства 2, 3 для передачи заготовки в призмы 9 роторного индукционного нагревателя 4, устройство торцовой раскатки 5 с кулачковым выступом 10, захватное роторное устройство 6. роторное устройство выгрузки 7, роторное устройство 8 со смазочными элементами 25. Роторное устройство торцовой раскатки (фиг. 2) соXI

О

О

со

hO

со

держит верхнюю 12 и нижнюю 14 станины, стянутые колоннами 15 посредством гаек 16 с шайбами 17, верхние и нижние роторные диски 21, взаимодействующие с матрицами 11 и пуансонами 13, которые установлены на зубчатых колесах 18, имеющих возможность планетарного перемещения между колесами 19 и 20, выталкиватели 23, контактирующие с тороидальным пазом 22. Заготовки рубятся при непрерывных ходах пресс-ножниц 1 имеющих устройство непрерывной подачи прутка (на фиг. 1 не показано), причем неотрубленная заготовка захватывается захватным органом роторного устройства 2. После отрезки заготовки, не теряя своей ориентации, передается роторным устройством 2 роторному устройству 3 для изменения направления своего движения. Роторное устройство 3 по круговому движению сверху вниз укладывает заготовку в призмы 9 роторного индукционного нагревателя 4. Проходя по роторному индукционному нагревателю заготовка нагревается до температуры штамповки. При выходе из нагревателя заготовка захватывается захватным органом роторного устрой-, ства 6 загрузки заготовок. При переносе к устройству торцовой раскатки захватные органы поворачивают заготовку в вертикальное положение, в котором она устанавливается в одну из матриц 11 роторного устройства торцовой раскатки 5. Освободившиеся захватные органы роторного устройства 6 при перемещении к индукционному нагревателю 4 возвращаются в исходное положение для захвата заго товки в горизонтальном положении. Заготовка же, вращаясь вместе с матрицей 11 перемещается по круговой траектории ротора, деформируясь до нужной степени деформации под воздействием пуансона 13. Локализация очага деформации при раскатке заготовки достигается наклоном верхней станины 12 относительно нижней станины 14 на величинуугла у 1-10°(фйг, 2) с образованием зазора Н, необходимого для установки заготовки. Верхняя и нижняя станины связаны друг с другом посредством колонн 15 и гаек 16. Для закрепления верхней станины в наклонном состоянии под гайками 16 установлены шайбы 17, торец которых, обращенный к станине, выполнен сферическим и контактирует со сферической поверхностью радиуса R, нанесенной на станину 12 вокруг каждой колонны. При этом верхние и нижние сферические поверхности станины попарно имеют общий центр F для обеспечения возможности поворота. Матрицы и пуансоны установлены на зубчатое колесо 18, входящее в зацепление с неподвижным колесом 19 и вращающимся колесом 20. установленным на приводном роторном диске 21, Число оборотов матрицы на угловом пути, деформирования

заготовки (ем. фиг. 4) зависит от соотношения делительных окружностей зубчатых колес. Подача на один оборот матрицы зависит от величины Н, то есть от угла у , Передача вращения на пуансоны осуществ0 ляется через заготовки (может быть и отдельное приводное : устройство). Синхронизация вращения приводных дисков 21 друг с другом осуществляется посредством находящихся в контакте матриц

5

и пуансонов с помощью специальных штамповых замков (на фиг. 2 не показано) или с помощью специального устройства. На нижней станине 14 нанесен тороидальный паз 22 по которому перемещаются выталки0 ватели 23. На угловом пути выталкивателя (см. фиг. 4) пуансоны отходят от матриц, а паз 22 переходит на кулачковый выступ 10, обеспечивающий выталкивание раскатной поковки на высоту h (см. фиг. 1). При вытал5 кивании раскатанная поковка захватывается захватным органом роторного устройства разгрузки 7 и удаляется из штампа на конвейер 24, который транспортирует поковки в печь термообработки. Для удобст0 ва дальнейшей обработки поковок на токар- .ных автоматах, поковки могут укладываться в магазины-накопители. При дальнейшем перемещении матриц и пуансонов, они смазываются роторным устройством смаз5 к и 8. При этом смазочный элемент25 выполнен из эластичного губчатого материала, позволяющего облегать гравюру штампов, а смазка к нему подается с помощью фитиля 26 капиллярным смачиванием (см. фиг. 3).

0 Роторное устройство 6. 7, 8 смонтированы на колоннах роторного устройства торцовой раскатки и имеют синхронизированный с перемещением матриц и пуансонов привод вращения (на--фиг. 1 не показан). Линия оп5 робована на макетном образце с диаметром звездочки приводного роторного диска 1000 мм и диаметром планетарно перекатывающихся звездочек 100 мм, на которых установлены пуансоны и матрицы диаметром.

0 80мм. При угле наклона верхней станины на 2° относительно нижней, максимальный зазор между матрицами и пуансонами соста- 1 вил 35 мм( что позволило устанавливать свинцовые заготовки высотой 30 мм и диэ5 метром 30 мм. Раскатка детали типа шестерня производилась а закрытом объеме до смыкания матриц и пуансонов. Скорость вращения приводного роторного диска - б об/мин., число установленных матриц - 27 шт, производительность раскатки 3

шт/сек. число оборотов матрицы на пути деформирования - 5 с подачей на каждый оборот 6 мм. Кинематика взаимодействия пуансона и матрицы при торцовой раскатке позволяет создать роторное устройство, т.к. взамен известного стационарного вращения матрицы и пуансона в данном случае применено их синхронное, планетарное перекатывание с вращением вокруг своих осей и активным использованием касатель- ной составляющей усилия деформирования, что трудно осуществить при обычной штамповке не только из-за значительно больших усилий деформирования, но и из- за отсутствия касательной составляющей этого усилия. В предлагаемой роторной линии отсутствуют поступательно перемещающиеся ползуны, свойственные -любым кузнечным машинам (кроме вальцов) и.создающие значительные динамические на- грузки на оборудование, а также шум и вибрацию, намного превышающие санитарные нормы. Применение роторной линии позволит не только увеличить производительность торцовой раскатки до уровня про- изводительности штамповки на пр ессах и молотах, но и превысить ее, что позволит вывести торцовую раскатку в число основных кузнечных технологий. Количественная величина повышения производительности

зависит от числа установпенных на роторном диске матриц и пуансонов.

Формула изобретения

1. Роторная линия, содержащая установленные по ходу технологического процесса нагреватель роторного типа, деформирующее устройство роторного типа, межоперационные транспортные и смазочные устройства роторного типа, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности при торцовой раскатке крупных осесимметричных деталей, она снабжена пресс-ножницами, установленными яеред нагревателем, а в качестве деформирующего устройства роторного типа использовано устройство для торцовой раскатки, выполненное в виде соединенных колоннами нижней станины и расположенной под углом к ней верхней станины, связанными подшипниками с каждой из станин роторных дисков с установленными соответственно на каждом из них с возможностью осевого вращения и планетарного перемещения пуансонов и матриц и закрепленного на нижней станине выталкивателя, выполненного в виде кулачкового выступа.

2. Роторная линия по п. 1, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что межоперационные транспортные и смазочные устройства смонтированы на колоннах.

Фиг. 4

Использование: для получения торцовой раскаткой крупных осесимметричных деталей. Сущность изобретения: линия содержит установленные по ходу технологического процесса устройство торцовой раскатки, загрузки-выгрузки заготовок меж. 2 операционной транспортировки и смазки инструмента и выполненные в виде, роторных устройств. Роторное устройство торцовой раскатки содержит соединенные колоннами нижнюю и верхнюю станины, причем верхняя станина наклонена относительно нижней на величину зазора между крайними положениями матриц и пуансонов, необходимую для установки заготовок, опирающиеся на станины через подшипники нижний и верхний синхронно вращающиеся роторные диски, на которых установлены матрицы и пуансоны, синхронно вращающиеся вокруг своих осей с воз- . можностью планетарного перемещения. Устройства межоперационной зафузки-вы- грузки смонтированы на колоннах. 4 ил.