Устройство для гибки обечаек из листовых заготовок Советский патент 1978 года по МПК B21D11/22 B21D5/10 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для гибки листовых заготовок, и может быть использовано в тех отраслях промышленности, где есть необходимость изготовления обечаек из листового материала, например в химическом и нефтяном аппаратуростроенин, целлюлозно-бумажном, продовольственном, медицинском машиностроении, в котлостроении и т. д.

Известно устройство для изготовления изделий типа тел враш,ения, содержащее два зажима кромок заготовок, имеющие возможность относительного перемещения 1. Один из зажимов установлен посредством кронштейнов на приводных опорных катках и снабжен приводом поворота относительно своей оси, а другой зажим выполнен неподвижным.

Основной недостаток этого устройства состоит в том, что продольное усилие, которое может создавать это устройство обратно пропорционально потребному для гибки усилию и жесткости заготовки, поэтому это устройство пригодно для гибки нежестких заготовок, которые могут перекатываться через точку гибки наподобие гусеницы.

Известно устройство для гибки колец на плоской заготовке, содержащее ходовой винт и связанные с ним ползуны, иес)щие поворотные зажимы, связанные с ползунами посредством шестерен, несущих оси, на которых с возможностью поворота установлены зажимы, при этом устройство снабжено зубчатой рейкой, расположенной параллельно ходовому винту и взаимодействующей с шестернями 2.

Однако это устройство не позволяет обеспечить действие на заготовку чистого изгиба, а это в свою очередь не обеспечивает возможность увеличения диапазона толщин изгибаемых заготовок. Кроме того, в этом устройстве изгибание заготовок происходит вниз, что при значительном диаметре обечаек требует устройства углублений под них. Это затрудняет съем готовых изделий с устройства.

Известно устройство для изготовления изделий типа тел врашения из листового материала, содержащее зажимные органы, смонтированные на ползунах, перемещающихся по двум параллельным направляющим, и соеди енные с упомянутыми полз}нами посредством шарниров, а одна из направляющих установлена с возможностью встречного иеремещеиия относительно другой 3.

Однако это зстройство быть применено для гибки нежестких листовых заготовок, имеющих малую толщину при большом радиусе гибки.

Целью изобретения является расширение дианазона толщии обрабатываемых изделий н

уменьшение усилия, иотребного для перемещения рабочих узлов.

С этой целью каладый из этих узлов снабжен механизмом принудительного поворота с индивидуальным приводом, например силовым цилиндром, и выполнен в виде заключенной в корпус струбцины, состоящей из двух балок, а оси поворота рабочих узлов смещеиы относительно зажимных органов к центру устройства.

Механизм принудительного поворота рабочего узла может быть выполнен в виде планетарного механизма, водило которого снабжено рычагом, шарнирно связанным со штоком силового цилиндра, шарнирно установленного на корпусе рабочего узла, центральное подвижное зубчатое колесо жестко соединено с осью рабочего узла, сателлит свободно посажен на оси, жестко связанной с водилом, а центральное неподвижное зубчатое колесо выполнено в виде сектора, жестко соединенного с корпусом рабочего узла, при этом числа зубьев подвижного и неподвижного центральных зубчатых колес н сателлита выбраны такими, чтобы при угле поворота рабочего узла, равном 180°, угол поворота водила не превышал 60°.

С целью обеспечения удобства съема готовой обечайки одна из балок струбцины каждого рабочего узла выполнена двухопорной и жестко соединена с двух концов с осью поворота рабочего узла, а вторая балка выполнена откидной, на одном конце шарнирно связанной с первой балкой, а на другом конце ее установлен замковый механизм.

С целью повышения надежности и обеспечения механизации управления замыканием и размыканием балок струбцин замковый механизм каждой струбцины выполнен в виде снабженного зубом ригеля, поворотного вокруг оси, параллельной оси поворота струбцины, н закрепленного на двухопорной балке струбцины, а откидная балка снабжена зубом, взанмодействующим с зубом ригеля.

С целью обеспечения достаточной зоны для сварки кромок после их смыкания путем приближения места зажима заготовки к ее кромкам зажимные органы выполнены в виде перпендикулярных плоскостям заготовки и расноложенных по краю двухопорной балки пальцев, подпружиненных в сторону, противоноложную направлению зажима заготовки, и взаимодействующих с Г-образиыми двуплечими рычагами, расположенными в полости этой балки и шарнирио с ней связанными.

На фиг. 1 изображено устройство, в исходном положении (перед началом гибки), вид сбоку; па фиг. 2 - то же, по окоичании гибки; на фиг. 3 - то же, в исходном ноложеиии (перед началом гибки), вид в плане; на фиг. 4- то же, что на фиг. 3, по окончании гибки; на фиг. 5 - узел I на фиг. 4; на фиг. 6 - вид по стрелке А иа фиг. 2; на фиг. 7 - то же, что на фиг. 6, при съеме готовой обечайки; на фиг. 8 - разрез Б-Б на фиг. 6; на фиг. 9 -

разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 10 - разрез Г-Г на фиг. 4; на фиг. И - разрез Д-Д на фиг. 3; на фиг. 12 - разрез Е-Е на фиг. 5, перед смыканием кромок заготовки; на фиг. 13 - то же, что на фиг. 5, в момент смыкания кромок заготовки; на фиг. 14 - вид по стрелке Ж на фиг. 12; на фиг. 15 - вид по стрелке И па фиг. 13; на фиг. 16 -разрез К-К иа фиг. 6.

Устройство для изготовления обечаек состоит из двух направляющих 1, жестко закрепленных на основании 2, и двух рабочих узлов 3 и 4. первый из которых расположен на корнусе 5, жестко закрепленном на основании 2,

а второй - на корпусе 6, подвижном на роликах 7 по нанравляющим 1. Каждый из рабочих узлов 3 и 4 представляет собой струбцину 8, состоящую из двухонорной балки 9 и шарнирно соединенной с ней откидной балки 10.

Двухонорная балка 9 снабжена зажимными элементами 11 заготовки 12. Рабочие узлы 3 и 4 вьшолиены поворотными вместе со струбцинами 8 вокруг осей 13, смещенных относительио зажимных элементов 11 в сторону центра устройства, а следовательно, и заготовки 12. Зажимные элементы 11 вынолнены в виде пальцев 14, перпеидикуляриых плоскости заготовки 12 и подпружиненных с помощью пружины 15 сжатия в сторону, нротивонолол ную

направлению зажима заготовкн 12. Пальцы 14 расположены у края двухопорной балки 9, в нолости которой размещены Г-образные двуплечие рычаги 16, соединенные с балкой 9 с иомощью шарниров 17. Короткие плечи рычагов 16 взаимодействуют с пальцами 14, а длинные илечи этих рычагов имеют нризматичеекие углубления 18, в которые упираются призмы 19, установленные в полостях стаканов 20 и унирающиеся в донные части этих

стаканов. Каждый стакаи 20 представляет собой И1ТОК силового цилиндра 21 одностороннего действия, ось которого нараллельиа плоскости заготовки 12 и перпендикулярна к оси 13 поворота рабочих узлов 3 и 4.

На балках 9 с внешней по отношению к цеитру заготовки 12 стороиы закреплены упоры 22. Каждый упор представляет собой цилиндрический палец 23, размещенный в отверстии корпуса 24 перпендикулярно к плоскости заготовки 12. Корпусы 24 жестко соединены с балками 9. Каждый иалец 23 снабл ен рычагом 25, жестко соедииенным с ним и перпендикуляриым к его оси. Рычаг 25 размещен в виитовой нрорези 26, которая прорезана в

стенке кориуса 24, перпендикулярной к продольной оси стрзбцииы.

Угол подъема винтовой линии этой прорези достаточно велик и обесиечивает выведение иальца из соприкосновения с заготовкой 12

вниз, исключает самотормолсепие рычага 25 в прорези 26 и обеспечивает возврат его и пальца 23 в исходное положение под действием собственного веса при повороте рабочих узлов 3 и 4 вокруг осей 13. Упоры на левой

и правой балках 9 распололсены таким образом, что упоры, закрепленные на левой балке 9, являются зеркальными по отношению к упорам, закрепленным на правой балке 9. Кроме того, упоры, размещенные на левой балке, сдвинуты вдоль этой балки на величину ширины корпусов 24 упоров 22, закрепленных на правой балке, т. е. при сведенных струбцинах 8 уноры заходят друг за друга и их корпусы находятся в непосредственной близости друг от друга.

Откидная балка 10 каждой струбцины 8 с помощью шарнира 27 соединена с двухонорной балкой 9 и снабжена рычагом 28, который шарнирно соединен со штоком силового цилиндра 29, закрепленного на балке 9.

На противоположном шарниру 27 конце балки 9 и 10 снабжены замковым механизмом 30. Последний выполнен в виде ригеля 31, поворотного вокруг осн 32, параллельной оси 13 поворота струбцины 8 и закрепленной на двухопорной балке 9. Ригель 31 снабжен зубом 33, а откидная балка 10 снабжена зубом 34, взаимодействующим с зубом 33 ригеля 31. Затылочная часть 35 зуба 34 балки 10 вынолнена плоской и взаимодействует с планкой 36, жестко соединенной с балкой 9. Центр тяжестн ригеля 31 смещен от оси 32 в сторону его открывания. Ригель на нижнем конце снабжен выступом 37, взаимодействующим с ползуном 38, жестко связанным со штоком силового цилиндра 39, ось которого перпендикулярна к оси 32. Планка 36 снабжена унором 40, подпружиненным с помощью пружины 41 сжатия в сторону ригеля 31. Ползун 38 нижней частью опирается на планку 42, жестко закрепленную на балке 9.

Для поворота рабочих узлов 3 и 4 со струбцинами 8 вокруг осей 13 имеются механизмы 43 принудительного поворота. Каждый из этих механизмов нредстапляет собой нланетарный механизм, состоящий из водила 44, новоротного вокруг оси 13. Водило 44 снабжено рычагом 45, который с помощью шарнира 46 соединен со штоком силового цилиндра 47. Последний с помощью шарнира 48 установлен на корпусе 5 или 6. Центральное подвижное зубчатое колесо 49 этого нланетарного механизма жестко соединено с осью 13 рабочего узла 3 или 4, а сателлит 50 свободно посажен на оси 51, жестко соединенной с водилом 44. При этом центральное неподвил ное зубчатое колесо выполнено в виде зубчатого сектора 52, жестко соединенного с корпусом 5 или 6. Число зубьев подвижного 49 и неподвижного 52 центральных зубчатых колес и сателлита 50 выбраны такими, чтобы при повороте рабочего узла 3 или 4 вместе с балками 9 и 10 на 180° угол поворота водила 44 не превьиаал 60°.

Подвижный корпус 6 соединен с тяговым органом, например канатом 53, реверсивное движение которому передается от тягового привода (не показан)...

Силовые цилиндры устройства питаются от насосных агрегатов 54 и 55, первый из которых установлен на корпусе 5, а второй - на корпусе 6, подвижном по направляющнм 1. Устройство работает следующнм образом. Рабочие узлы устройства устанавлнвают в исходное положение, при котором балка 10 находится внизу, а балка 9 - сверху. При этом зуб 33 рнгеля находится в зацеплении с зубом 34 балки 10, унор 40 сжимает пружину 41, а пальцы 23 под действием собственного веса

выдвинуты из корпусов 24 упоров 22. Затем корпус 6 вместе со всеми закрепленными на не.м элементамн отводят по направляющнм 1 вправо и цеховымн транспортными средствами подают заготовку 12, заводя ее левый край

меладу балками 9 и 10 левого рабочего узла до упора в пальцы 23. После этого корпус 6 перемещают влево, заводя правый конец заготовки 12 между балками 9 и 10 рабочего узла 4. Перемещение корпуса 6 продолжают

до упора правого конца заготовки 12 в пальцы 23. Затем включают насосные агрегаты 54 и 55, от которых л идкость под давление1М нодают в снловые ццлнндры 21 зажимных элементов 11 заготовкн. При этом штоки 20, выдвигаясь нз цилиндров 21, через призмы 19 передают усилия рычагам 16, которые, поворачиваясь на осях 17, нажнмают на пальцы 14, сжимая пружины 15 н прижимая заготовку 12 к балкам 10.

На этом кончается установка н зажим заготовки.

После зажима заготовки между балками 9 и 10 струбцин 8 жидкость под давлением от насосных агрегатов 54 и 55 подают в поршневые полости силовых цилиндров 47, в результате чего поршень со штоком, выдвигаясь из цилиндра, поворачивает водила 44. При этом сателлиты 50, обкатываясь по секторам 52, поворачивают подвижиые центральные зубчатые колеса 49, от которых вращенне передается рабочим узлам 3 н 4. При этом рабочий Ззел 3 вместе с балками 9 и 10 поворачивается против часовой стрелки вокруг оси 13, а рабочий узел 4 вместе с балками 9 и 10 поворачивается по часовой стрелке. В процессе поворота рабочих узлов 3 и 4 края заготовки опускаются вннз, двигаясь по дугам окружностей, т. е. поворачиваются вокруг осей 13, благодаря чему заготовка изгибается, испытывая напряжения чистого изгиба. При этом осн 13 рабочих узлов 3 и 4 не сближают, т. е. корпус 6 остается неподвижным. Таким образом заготовка 12 пол чает первоначальный изгиб без сближения рабочих узлов (без

сближения осей поворота рабочих узлов). После начального поворота концы заготовкн сближают, продолл ая одновременно цоворачивать рабочие узлы 3 и 4 со струбцинами 8, состоящими из балок 9 и 10 и передвигая корпус 6 по направляющим П. При этом ось 13 рабочего узла 4 перемещается влево, навстречу оси 13 рабочего узла 3. Проис.ходит одновременный поворот и сближение концов заготовки 12. Поворот рабочих узлов вокруг осей

13 происходит до тех пор, пока балки 10 не

окажутся сверху, а балка 9 - снизу, т. е. пока рабочие узлы не повернутся на 180° по сравнению со своим исходным положениСлМ, изображенным на фиг. 1. При этом водила 44 повернулись на 60° и кромка заготовки подошла вплотную одна к другой и готовы к полному смыканию. В процессе дальнейшего сведения кромок рычаги 25 упираются в корпусы 24 и поворачиваются, скользя в винтовых прорезях 26, в результате чего пальцы 23 опускаются, освобождая кромки заготовки 12, и последние полностью смыкаются, после чего производится их соединение с помош,ью сварки.

После соединения кромок заготовки 12 с помошью сварки л идкость под давлением из цилиндров 21 выпускают, сообщая их полости с балками насосных агрегатов 54 и 55. При этом под действием пружины 15 пальцы 14 отойдут от заготовки 12, а рычаги 16 повернутся против часовой стрелки, вдвинув штоки 20 в цилиндры 21. В результате этого происходит освобождение готовой обечайки от зажима.

После освобождения готовой обечайки жидкость под давлением подают в штоковые нолости силовых цилиндров 39. При этом ползун 38 передвигается вправо, освобождая выступ

37ригеля 31. Под действием собственного веса и упора 40 ригель 31 поворачивается против часовой стрелки и его зуб 34 выходит из зацепления с зубом 33 балки 10, в результате чего замковые механизмы открываются, освобождая левые концы балок 10. Затем жидкость под давлением подается в штоковые полости силовых цилиндров 29, штоки которых, втягиваясь в цилиндры, поворачивают рычаги 28, что приводит к раскрыванию струбцины 8 путем поворота балок 10, жестко связанных с рычагами 28. После этого готовую обечайку цеховыми транспортными средствами снимают с устройства. На этом оканчивается рабочий цикл устройства.

Для нодготовки устройства к следующему циклу жидкость под давлением подают в поршневые полости силовых цилиндров 29, штоки которых, выдвигаясь, поворачивают рычаги 28 и балки 10 против часовой стрелки. В результате этого балки 10 опускаются на балки 9 и затылочные части 35 зубьев 33 балок 10 приходят в соприкосновение с планками 36. Затем жидкость под давлением подают в поршневые полости силовых цилиндров 39. При этом штоки этих цилиндров и ползуны

38двигаются влево (фиг. 8). Ползун 38, воздействуя на зуб 37, поворачивает ригель 31 по часовой стрелке, вводя зуб 34 в контакт с зубом 33 балки 10, нажимая упор 40 и сжимая пружину 41. Таким образом происходит замыкание замковых механизмов. После этого корпус 6 отодвигают от корпуса 5 на расстояние, достаточное для установки на з стройство следующей заготовки, и подачей жидкости под давлением в штоковые полости силовых цилиндров 47 производят поворот рабочих узлов

3 и 4, а следовательно, входящих в них состав струбцин 8, состоящих из балок 9 и 10, в исходное положение, при котором балки 9 находятся сверху, а балки 10 - снизу. При этом

пальцы 23 с рычагами 25 цод действием собственного веса и винтовых прорезей 26, поворачиваясь, переместятся вниз, и концы пальцев 23 выйдут из корпусов 24 упоров 22. Устройство готово к гибке следующей заготовки, после установки и зажима которой цикл повторяется.

Формула изобретения

1. Устройство для гибки обечаек из листовых

заготовок, содерл ащее два рабочих узла с зажимными органами, имеющих возможность относительного перемещения в направляющих и поворота вокруг своих продольных осей, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона толщин используемых заготовок и уменьшения усилия, потребного для перемещения рабочих узлов, каждый из этих узлов снабл ен механизмом принудительного поворота с индивидуальным приводом, например силовым цилиндром, и выполнен в виде заключенной в корпус струбцины, состоящей из двух балок, а оси поворота рабочих узлов смещепы относительно зал имных органов к центру устройства.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм принудительного поворота рабочего узла выполнен в виде планетарного механизма, водило которого снабжено рычагом, шарнирно связанным со штоком силового

цилиндра, шарнирно установленного на корпусе рабочего узла, центральное подвижное зубчатое колесо жестко соединено с осью рабочего узла, сателлит свободно посажен на оси, жестко связанной с водилом, а центральное ненодвижное зубчатое колесо выполнено в виде сектора, л естко соединенного с корпусом рабочего узла, при этом числа зубьев подвил ного и неподвижного центральных зубчатых колес и сателлита выбраны такими, чтобы при угле поворота рабочего узла, равном 180°, угол поворота водила ие превышал 60°.

3.Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения удобства съема готовой обечайки, одна из балок струбцины рабочего узла выполнена двухопорцой и жестко соединена с двух концов с осью поворота рабочего узла, а вторая балка выполнена откидной, на одном конце шарнирно связанной с первой балкой, а на другом

конце ее установлен замковый механизм.

4.Устройство по пп. 1-3, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности и обеспечения механизации управления замыканием и размыканием балок струбцин, замковый механизм каждой струбцины выполнен в виде снабженного зубом ригеля, поворотного вокрзт оси, параллельной оси поворота струбцины, и закрепленного иа двухопорной балке струбцины, а откидная балка снабжена зубом, взаимодействующим с зубом ригеля.

9

5. Устройство по пп. 1-4, отличающееся тем, что, с целью обеспечения достаточной зоны для сварки кромок после их смыкания путем приближения места зажима заготовки к ее кромкам, зажимные органы выполнены в виде перпендикулярных плоскостям заготовки и расположенных с края двухопорной балки пальцев, подпружиненных в сторону, противоположную направлению зажима заготопки, и взаимодействующих с Г-образнымн дву10

нлечпмм рычагами, расположенными в полости этой бзлкн и шарнир)1о с ней связаннымн.

Источники пи формации, принятые во внимание ирн экспертизе 1. Автооское свндетельстго СССР М 479542, кл. В 21D 5i/10, 1972.

2.Ачторскоз свидетельство СССР 489556, кл. В 2ID 5/10, 1974.

3.Авторское свидетельство СССР „Vo 262070, кл. В 2ID 7/02, 1969.

S/ 22

f3

3

5f

23 2

.S

/J

r-rm I

,е -

Б-в

Ю

33

fui.

В-В

8

Л-Д

2f

J-f

I

IpU.:. ff

К

Е-