Устройство для свертывания конических обечаек Советский патент 1975 года по МПК B21D51/10 

1

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в нефтяном машиностроении, котлостроении и других отраслях промышленности.

Известно устройство для свертывания конических обечаек, содержаш,ее неподвижный корнус, поворотный стол и связанные общим шарниром две струбцины, каждая из которых выполнена в виде двух параллельных жестко соединенных одним концом балок, при этом одна из струбцин связана с поворотным столом, а другая - с неподвижным корпусом.

Однако известное устройство характеризуется ограниченными технологическими возможностями, так как с его помош;ью можно изготавливать конические обечайки с углом при вершине большим 60°.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства.

Это достигается благодаря тому, что в предлагаемом устройстве струбцины связаны одним концом с обш,им шарниром с возможностью поворота в вертикальной плоскости, например с шарниром Гука, а свободные концы струбцин снабжены шарнирно соединенными с ними ползунами, смонтированными с возможностью радиального перемеш;ения в направляюш;их соответственно неподвижного корпуса и поворотного стола, при этом устройство снабжено дополнительной струбциной, закрепляемой на заготовке по биссектрисе угла ее развертки и несущей на свободном конце ролик, взаимодействующий в начальный момент гибки с С-образным кронштейном, закрепленным на поворотном столе.

Для упрощения съема изделия с устройства струбцины связаны с общим щарниром посредством откидных планок, каждая из которых шариирно закреплена на одной балке струбцины и связана посредством съемного пальца с другой балкой, при этом планка, закрепленная на струбцине, связанной с неподвижным корпусом, шарнирно соединена со штоком силового цилиндра, установленного на верхней балке этой струбцины.

Для обеспечения возможности плавного опускания струбцин после съема изделия ползун, установленный в направляющих неподвижного корпуса, снабжен стопорным устройством, выполненным, например, в виде червячной пары и связанного с ней храпового механизма.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - положение струбцин в конце гибки; на фиг. 4 - сечение по Б-Б на фиг, 1; на фиг. 5 - сечение по В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - вид по стрелке Г на фиг. 2; на фиг. 7 - сечение по Д-Д на фиг. 1; на фиг. 8 - сечение по Е-Е на фиг. 7.

Устройство состоит из иозоротной 1 и неподвижной 2 в горизонтальном направлении струбцин, имеющих соответственно нижние 3 и 4 и верхние 5 и б балки. Балки 3 и 5 поворотной в горизонтальном направлении струбцины 1 жестко связаны одна с другой, а внешний конец струбцины 1 опирается на ось 7, образующую шарнирное соединение этой струбцины с ползуном 8, установленным в направляющей 9, жестко закрепленной на поворотном столе 10.

Неподвижная в горизонтальном направлении струбцина 2, балки 4 и 6 которой жестко соединены между собой, внешним концом опирается на ось 11, образующую шарнирное соединение этой струбцины с ползуном 12, установленным в направляющей 13, жестко закрепленной на неподвижном корпусе 14. В ползуне 12 на подшипниках установлен червяк 15 с хвостовиком 16, входящий в зацепление с червячным колесом 17, которое жестко соединено с храповым колесом 18. Последнее и червячное колесо 17 свободно надеты на ось 11. На струбцине 2 с помощью шарнира 19 закреплена собачка 20, входящая в зацепление с храновым колесом 18 и подпружиненная к струбцине пружиной 21. На консольных концах балки 3 и 5 связаны откидной планкой 22, которая с верхней балкой 5 связана щарнирно с помощью оси 23, а с нижней балкой 3 - с помощью съемного пальца 24. Съемный палец 24 на одном конце снабжен рукояткой 25, а на другом - проточкой 26 с буртом 27, имеющим две параллельные тангенциальные лыски 28. Бурт 27 пропущен через торцовое гнездо 29 отверстия в откидной планке 22, в которое вставлен съемный палец 24. Откидная планка 22 на торце снабжена вилкой 30, представляющей собой обойму горизонтальной оси 31 шарнира Гука. Ось 31 лежит в одной плоскости с верхними опорными поверхностями балок 3 и 4 струбцин 1 и 2. Балки 4 и б струбцины 2 на консольных концах связаны откидной планкой 32. Эта планка (как планка 22 с балками 5 и 3) соединена шарнирно с верхней балкой 6 с помощью оси 23, а с нижней балкой 4 - с помощью съемного пальца 24. На торце откидная планка 32 снабжена вилкой 33, представляющей собой обойму второй оси 34 щарнира Гука, перпендикулярной оси 31. Оси 31 и 34, перпендикулярные одна другой, образуют крестовину шарнира Гука, позволяющую струбцинам 1 и 2 поворачиваться относительно друг друга в двух взаимно перпендикулярных плоскостях - горизонтальной и вертикальной. Ось 34 смещена относительно продольной оси струбцин 1 и 2 настолько, чтобы эти струбцины в конце гибки могли стать одна параллельно другой и не перекрывали собою сводимых кромок 35 и 36 заготовки 37.

На верхнем конце откидная планка 32 снабжена кронштейном 38, который с помощью шарнира 39 соединен со щтоком 40 силового цилиндра 41. Корпус этого цилиндpa шарниром 42 соединен с кронштейном 43, жестко связанным с верхней балкой 6 струбцины 2. Верхние балки 5 и 6 струбцин 1 и 2 снабжены зажимными силовыми цилиндрами 44, штоки 45 которых осуществляют зажим заготовки 37.

На свисающей части заготовки 37 винтами 46 или гидрозажимами закреплена дополнительная струбцина 47 с роликом 48 на конце. Этот ролик входит под консоль 49 С-образного кронштейна 50. Нижняя горизонтальная опорная поверхность 51 кронштейна 50 совпадает с верхней плоскостью поворотного стола 10. Кронштейн 50 крепится к боковой поверхности стола 10 с помощью Т-образных болтов, входящих в кольцевые Т-образные пазы 52, нарезанные на боковой поверхности стола.

В центральной части стола 10 смонтирован подъемный механизм 53, выполненный в виде силового цилиндра, на штоке которого закреплен сферический упор 54, на который опирается вилка 33 струбцины 2. Боковая поверхность стола 10 вдоль пазов 52 снабжена шкалой 55 для отсчета углов установки струбцины 1 относительно струбцины 2, а на неподвижном корпусе 14 закреплена стрелка

56отсчета. Кроме того в пазах 52 крепятся переставные упоры 57 и 58, взаимодействующие с конечными выключателями 59, закрепленными в корпусе 14. Нереставные упоры и конечные выключатели позволяют автоматизировать установку стола 10 в нужное исходное положение и остановку его в конечном положении по окончании свертывания конической обечайки. Переставные упоры легко переставляются в пазах 52 при переналадке устройства в соответствии с углом развертки заготовки 37.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Вращение стола 10 струбцину 1 устанавливают относительно струбцины 2 в соответствии с углом развертки заготовки 37, т. е. с углом между ее кромками 35 и 36. При этом отсчет углов ведут по шкале 55 относительно стрелки 56. Затем в пазу 52 устанавливают и закрепляют переставной упор 57, взаимодействующий с конечным выключателем 59 и определяющий исходное положение струбцины 1 относительно струбцины 2 при гибке конусных обечаек любого размера с одинаковым углом конуса. Затем отсчетом по шкале 55 по часовой стрелке устанавливают упор 58, закрепляя его Б пазу 52. Угол между упорами

57и 58 равен углу между струбцинами 1 и 2. После этого С-образный кронштейн 50 устанавливают по биссектрисе угла между струбцинами 1 и 2, соответствующего углу развертки заготовки 37, и зажимают в пазах 52. На этом заканчиваются наладочные операции перед гибкой.

На заготовке 37 по биссектрисе угла между кромками 35 и 36 закрепляют дополнительную струбцину 47. При этом расстояние от

ролика 48 до центра заготопки должно быть приблизительно равно расстоянию от центра стола 10 до оси 7 и ползуна 8. Затем заготовку 37 вместе с дополнительной струбциной 47 устанавливают на нредлагаемое устройство, При этом кромки 35 и 36 заводят соответстг.енно в струбцины 1 н 2, а ролнк 48 - под консоль 49 С-образиого кронштейна 50. Штоками 45 силовых цилиндров 44 производят зажим в струбцинах, и 2 заготовки 37 вдоль кромок 35 и 36. По окончании зажима включают подъемный механизм 53 и сферическим упором 54 приподнимают центральную часть заготовки 37 и центральный шарнир, связывающий струбцины 1 и 2. При этом струбцины, поворачиваясь вокруг оси 31, запимают паклонное положение, одновременно поворачиваясь на осях 7 и 11, а край свисающей части заготовки 37 удерживается от подъема роликом 48 дополнительной струбцины 47, находящимся иод консолью 49 С-образного кронштейна 50. При подъеме механизмом 53 в начальный момент гибки центра заготовки струбцины 1, 2 и 47 занимают наклонное положение, а ползуны 8 и 12 и ролик 48 несколько смещаются в радиальном нанравлении к центру стола 10. Таким образом создается предварительное направление формовки конуса из заготовки 37. После этого включают вращение стола 10 против часовой стрелки (фиг. 2 и 4). Стол 10 увлекает за собой нанаправляющую 9, ползун 8 и струбцину 1, поворачивая последнюю навстречу струбцине 2. В процессе этого движения кромка 35 движется навстречу кромке 36. При этом кромка 36 вместе со струбциной 1 совершает сложное движение, поворачиваясь в горизонтальной нлоскости против часовой стрелки и одновременно поворачиваясь вокруг оси 7 в вертикальной плоскости, а центральная часть заготовки и центральный шарнир струбцин поднимаются с упора 54 и под действием упругого механизма 53. Аналогичное движение в вертикальной плоскости совершает и струбцина 2, связанная со струбциной 1 осями 31 и 34. Таким образом происходит свертывание заготовки 37 в коническую обечайку. По мере движения струбцины 1 навстречу струбцине 2 ролик 48 дополнительной струбцины 47 выходит из-под консоли 49 и в процессе гибки перекатывается по плоскости стола 10. По окончании сведения кромок 35 и 36, когда струбцина 1 станет параллельно струбцине 2, упор 58 нажимает на конечный выключатель 59, и стол прекращает вращаться. В процессе подъема и поворота в вертикальной плоскости струбцины 2 собачка 20 прощелкивает по храповому колесу 18.

После сведения кромок 35 и 36 их соединяют электродуговой или контактной сваркой, а затем освобождают заготовку, отводя от нее штоки 45 зажимных силовых .цилиндров 44. При этом струбцины 1 и 2 остаются в наклонном положении благодаря тому, что собачка 20 упирается в храповое колесо 18,

связапное с червячным колесом 17 п червлком 15.

После разжима готового конуса 37 за рукоятки 25 поворачивают пальцы 24 на 90° и вынимают из откидных плапок 22 п 32, расцепляя их с нижними балками 3 и 4 струбцин 1 и 2. Затем силовым цилиндром 41 за кронштейн 38 поворачивают планки 22 и 32 на осях 23 на 90° по часовой стрелке относительно верхних балок 5 и 6 струбцин 1 и 2, и цеховыми крановыми средствами снимают с устройства готовый конус вместе с дополнительной струбциной 47.

Планки 22 н 32 после снятия готового конуса новорачивают цилиндром 41 против часовой стрелки на 90° и сцепляют их с балками 3 и 4, вставляя в отверстия съемные пальцы. Затем вращая за хвостовик 16 червяк 15, сообщают вращение червячному колесу 17 по часовой стрелке. Вращение червяка 15 можно производить вручную или с помощью специального привода (не показан). При этом храповое колесо 18, а вместе с ним собачка 20, струбцина 2 и струбцина 1 поворачиваются в вертикальной плоскости, и струбцины 1 и 2 возвращаются в горизонтальное полол-сенне. Цептральный шарнир при этом опускается, его обойма ложится на сферический упор 54 нодъемного механизма 53. Включается вращение стола 10 в обратном направлении (ио часовой стрелке), и струбцина 1 отводится от струбцины 2. Поворот продолжается до соприкосновения упора с конечным выключателем 59, останавливающим стол 10 в положении исходном для свертывания следующей заготовки.

При изменении угла развертки заготовки положение струбцины 1 и упора 57 изменяют так, как описано выше. Таким образом обеспечивается возможность гибки конусных обечаек с любым углом конуса.

Устройство обладает высокой степенью механизации, позволяет использовать для работы как специально изготовленные поворотные столы, так и столы трубогпбочных и фланцегибочных станков. Кроме того, обеспечивается полная безопасность при работе н съеме с устройства готовых обечаек.

Па устройстве можпо свертывать конические обечайки как из обычных, так и из особотонкостенных заготовок. В этом случае применяют две или три дополнительные струбцины 47, расположенные на свисающей части заготовки 37, и столько же С-образных кронштейнов 50, закрепляемых на столе 10.

Таким образом, предлагаемое устройство имеет широкую универсальность как по углам свертываемых конусов, так и по их диаметрам и по толщине стенок заготовок

Предмет изобретепия

1. Устройство для свертывания конических обечаек, содержащее неподвижный корпус.

поворотный стол и связанные общим шарниром две струбцины, каждая из которых выполнена в виде двух параллельных жестко соединенных одним концом балок, при этом одна из струбцин связана с поворотным столом, а другая - с неподвижным корпусом, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей устройств, струбцины связаны одним концом с общим шарниром с возможностью поворота в вертикальной плоскости, например с шарниром Гуна, а свободные концы струбцин снабжены шарнирно соединенными с ними ползунами, смонтированными с возможностью радиального перемещения в направляющих соответственно неподвижного корпуса и поворотного стола, при этом устройство снабжено дополнительной струбциной, закрепляемой на заготовке по биссектрисе угла ее развертки и несущей на свободном конце ролик, взаимодействующий в начальный момент гибки с С-образным кронштейном, закрепленным на поворотном столе.

2.Устройство по п. I, отличающееся тем, что, с целью упрощения съема изделия с устройства, струбцины связаны с общим шарниром посредством двух откидных планок, каждая из которых шарнирно закреплена на одной балке струбцины и связана посредством съемного пальца с другой балкой, при этом планка, закрепленная на струбцине, связанной с неподвижным корпусом, шарнирно соединена со щтоком силового цилиндра, установленного на верхней балке этой струбцины.

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности плавного опускания струбцин после съема изделия, ползун, установленный в направляющих неподвижного корпуса, снабжен стопорным устройством, выполненным, например, в виде червячной пары и связанного с ней храпового механизма.

37 23 22 303d 33 Wii , J// 53 В 10 52