Автоматическая линия для изготовления дисков малой толщины

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 782312 А 1 12 51)5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР6 РЪГ Изобретение относи шиностроения и предна товления большими п которые должны обладат теристиками прочности, сти. Эта установка и частности, для проиэвод лей малой толщины, а и в частности, диафрагмо втомобильной промыв ков, лезвий ивых пружинленности. тся к областизначено дляартиями детаь хорошими хагибкости,и жередназначенства круглыхменно упругих ма- эгосткоа, в дета- дис(21) 4614161/02(72) Морис Клод Беней и Жан Рауль ЭженФроментэн (Щ(56) Патент Франции Мг 1598229,кл. Е 27 О 1/12, 1964.(54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИСКОВ МАЛОЙ ТОЛЩИНЫ(57) Сущность изобретения: автоматическаялиния содержит последовательно установленные станок для штамповки и закалки дисков, прессы, установку охлаждения дискови стол их укладки. Вдоль этих агрегатов установлено передающее устройство, котороесодержит раму с цилиндром ее перемещения и установленные на ней на осях с шестернями рычаги с опорами для дисков насвободных концах, а также рейку с цилиндром ее продольного перемещения, Рейкаразмещена на раме вдоль линии, а шестерни входят в зацепление с реикои. Станок для штамповки и закалки дисков выполнен в виде установленных последовательно штампа, камеры нагревас секционным барабаном и загрузочным средством, а также закалочного пресса с пуансоном и матрицей, в которых выполнены каналы циркуляции жидкого охладителя. Каждый пресс оснащен пуансоном и матрицей с нагревателями и каналом подачи воздуха с подводящим патрубком в центре матрицы. В центре матрицы установлен экстрактор с поршнем и цилиндром его перемещения, Цилиндрическая поверхность поршня взаимодействует с цилиндрической поверхностью канала матрицыс возможйостью перекрытия его подводящего патрубка, Установка охлаждения дискОа выполнена в виде.цилиндра, на штоке которого закреплен магнитный захват с каналом подачи воздуха по его оси, соединенным с турбиной, Стол укладки выполнен в виде установленной с возможностью поворота пластины и размещенных на ней в одной вертикальной плоскости с осью ее поворота стержней. 5 з,п. ф-лы, 10 ил. Целью изобретения является повышение качества обработки путем обеспечения различных механических свойств по радиусу дисков.1782312Составитель Г.МаксименкоРедактор: А,Бер Техред М.Моргентал Корректор Н,Милюк Заказ 4291 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушскэя наб 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина,1782312 30 35 40 24 передаточного барабана 4 с радиальными камерами, выполненного из двух плоских колес 25, имеющих эквидистантные радиальные вырезы 26, размеры которых 45 таковы, что обрабатываемая деталь можетбыть введена, по меньшей мере частично, в каждую пару вырезов 26.Вэл 24 установлен в подшипниках 27 инесет ведущее колесо 28, имеющее пальцы, 50 каждый из которых соответствует паре вырезов 26 колеса 25. Вал 24 имеет, кроме того, зубчатое колесо 29, связанное цепью 30 с приводом 31 для перемещения поворотного комплекса, состоящего из элемен тов 24,25,28 и 29.Пальцы, предусмотренные на ведущемколесе 28, управляют неподвижным контактором 32, встроенным в цепь питания электромагнита запирания 33, предназначенного для блокирования повоНа фиг, 1 показан общий вид линии в разрезе А-А на фиг, 2; на фиг,2 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг,3 - разрез В-В нэ фиг.1; на фиг, 4 - разрез Г-Г на фиг.1; на фиг, 5 - увеличенный фрагмент разреза Б-Б на фиг.2; на фиг. 6 - фрагмент узла на фиг.5 в разрезе: на фиг. 7 - увеличенный фрагмент на фиг. 1 в разрезе; на фиг, 8 - вертикальное сечение по 8-8 нэ фиг.9; на фиг. 9 - горизонтальное сечение 9-9 на фиг, 8; на фиг. 10 - увеличенный разрез по оси пресса.Линия содержит станок для штамповки и закалки дисков 1,Этот станок содержит средства 2, позволяющие выдавать одну за другой круглобразные детали в камеру подогрева 3, где детали принимаются в последовательные отсеки барабана 4, причем эта камера обеспечивает подогрев деталей, которые затем одна за другой поступают на пресс штамповки и закалки 5,Зэ станком 1 установлены прессы, на которые одна за другой подаются обрабатываемыедетали Р, для проведения специальной термической обработки, и которые в данном примере выполнения включают в себя пресс предварительного отпуска 6, и прессы периферийного отпуска 7,8 и 9.За прессами размещена установка охлаждения 10, на которую передаются детали, поступающие с предыдущих последовательно следующих друг за другом прессов, а за ней установлен стол укладки дисков 11. Вдоль этих агрегатов размещено передаточное устройство 12, позволяющее перемещать обрабатываемые детали Р от одного пресса к следующему,Таким образом, настоящее изобретение позволяет последовательно осуществлять формовку посредством горячей штамповки, потом закалку (прессы 1 и 5), предварительный отпуск (пресс 6), затем периферийные отпуски (прессы 7, 8 и 9), во время которых детали Р, которые последовательно перемещаются в линии, подвергаются периферийному отпуску с охлаждением их центральной части и наконец быстрому окончательному охлаждению(установка 10), перед их укладыванием в стопки, с последующим их удалением.Станок для штамповки и закалки дисков 1 имеет в своем составе нагревательную камеру 13, которая находится при температуре, определяемой электрическими нагревателями 14, действие которых регулируется пирометрической системой 15, действующей на регулятор 16, который управляет током, подаваемым на нагреватели 14. Атмосфера камеры 13 поддерживэется соответствующим образом путем 5 10 15 20 25 введения в нее количества газа, необходимого для компенсации утечек. Камера 13 содержит средства, обеспечивающие введение и удаление деталей Р, Средства состоят из балки горизонтального перемещения 17, имеющей загрузочный стол 18, причем эта балка приводится в движение управляющим силовым цилиндром 19, обеспечивающем горизонтальное возвратно-поступательное движение.Каждая обрабатываемая деталь Р извлекается из загрузочного магазина и устанавливается автоматически на загрузочном столе 18 системой загрузки, которая приводится в действие перед каждой операцией загрузки в печь, выполняемой балкой 17, Эта система загрузки состоит из подъемного стола 20, расположенного в загружающем магазине и соединенного с приводом 21, обеспечивающем с одной стороны, медленныйй подъем стола для получения точного вертикального положения деталей, а с другой стороны, быстрое опускание стола, обеспечивающее подпитку загрузочного магазина в минимальное время. Привод 21 оснащен щупом 22, который определяет и автоматически регулирует высоту детали, расположенной в вершине стопки, по отношению к балке 17, В конце хода щуп 22 дает команду толкателю 23,предназначенному для выталкивания детали с целью размещения ее на столе 18 подвижной балки 17 в положении готовности для загрузки в печьВ камере 13 располагаются поворотные опорные средства для обеспечения циркуляции деталей, предназначенных для нагревания, из положения готовности для загрузки в печь до положения выгрузки, Эти средства состоят из закрепленного на валуротного комплекса прецизионным образом с каждым из стопоров, соответствующих полушагу, т.е. половине углового интервала между двумя парами последующих прорезей 26,Со стороны выгрузки из печи, т,е. справа от камеры 13 располагаются штамповкии закалки 5, пресс, который имеет нижнююнеподвижную плиту 34, несущую матрицу, и верхнюю подвижную плиту 35, которая несет пуансон и которая приводится в действие силовым цилиндром 36, Нижняя плита 34 пересекается в центре экстрактора 37, управляемым гидравлическим силовым цилиндром 38Работа этой известной машины становится ясной из рассмотрения фиг. 8 и 9.Детали Р передаются поштучно в одну изячеек колеса 25; расположенного в камереобработки 13, затем, после термообработкиони непрерывно передаются к штамповочному прессу 5 для передачи их, как это будетописано далее, к другим постам устройства по настоящему изобретению,Каждый рабочий пресс 6, 7, 8 или 9 имеет матрицу 39 и пуансон 40, а каждая матрица 39 и пуансон 40 снабжены нагревателем41 с греющими элементами 42, Здесь речь идет о системе классической концепцйи.Инструмент пресса может перемещатьсяклассическим образом под воздействием силового цилиндра 43, направляясь вдоль колонн 44. В течение времени обработки деталь Р удерживается зажатой между инструментами 39 и 40, которые снабженысверлением 45 в их центральной части, Этосверление 45 соединено с каналом 46 питания холодным воздухом с тем, чтобы обеспечить охлаждение центральной частидетали, установленной на пуансоне 14. Эвакуация охлаждающего воздуха обеспечивается каналами, выполненными в подвижном столе пресса и продолжающимися за пределами машины. Экстрактор 47 установлентак, чтобы скользить внутри сверления,45 под воздействием тяги управления 48, приводимой в движение силовым цилиндром49, Как это видно на фиг, 4 и 7, тяга управления 48 каждого экстрактора 47 снабжена круговым диском, образующим клапан, позволяющий изолировать верхнюю часть канала 46 от канала 51, обеспечивая питание холодным воздухом канала 46, когда экстрактор 47 находится в верхнем положении, Эта система питания была показана детально на фиг.4, Видно, что канал 51 запитывается с помощью турбины 52. Благодаря такой конструкции выполняется питание холодным воздухом центрального сверления 45 инструментов 39 и 40 пресса во время10 20 25 30 35 40 50 55 операций предварительного отпуска и периферийного отпуска, а если это необходимо, в процессе операции предварительного отпуска, когда экстрактор 47 находится в своем нижнем положении, т.е. когда пресс находится в рабочем положении, что обеспечивает контролируемое охлаждение центральной части детали Р. Диск 50, образуя клапан для канала 46, прерывает питание холодным воздухом центральной части инструмента 40, и, следовательно, охлаждение, когда пресс открыт, экстрактор 43 перемещается к своему верхнему положению под воздействием своего силового цилиндра 49, так, чтобы зажать деталь Р, которая только что была обработана, с целью обеспечения ее переноса к следующему посту, как это будет описано далее.На фиг. 4 показана трубка 53, позволяющая удаление горячего воздуха с каждого рабочего места пресса.Передаточное устройство 12 состоит изрычагов 54, каждый из которых содержит опору 55, на которую укладывается поступившая на нее деталь Р, предназначенная для перемещения. Каждый из рычагов смонтирован на вращающейся оси 56, Эта вращающаяся ось включает в себя зубчатое колесо 57 (фиг. 6), взаимодействующее с рейкой 58, которая перемещается стержнем 59 посредством цилиндра 60, Эта система монтируется внутри рамы 61, которая может перемещаться продольно в поступательном движении цилиндром 62 посредством стержня 63. Благодаря этому устройству рычаги 54 могут поворачиваться вокруг своей оси 56 благодаря системе зубчатого зацепления колеса 57 и рейки 58, а узел, состоящий из рамы 61 и рычагов, может приводиться в действие продольным поступательным движением по оси перемещения деталей сквозь установку, как это будет видно в ходе последующего описания работы этой установки.Установка охлаждения 10 содержит, 5 главным образом, цилиндр 64, на концештока которого смонтирована магнитная площадка 65 с постоянным магнитом таким образом, что эта площадка захватывает деталь, поступающую с последнего пресса 9, причем эта деталь перемещается на эту площадку 65 посредством последнего рычага 54, когда рама 61 перемещается продольнок рабочему месту охлаждения. Система охлаждения состоит из системы вдувания воздуха, причем подача воздуха осуществляется по оси площадки 65 благодаря турбине 66,После полного охлаждения на установке 10 детали в их конечном состоянии помещаются путем укладки (складывания в5 10 15 20 25 30 35 40 45 55 стопку) на стеркни 67, которые монтируются вертикально на вращающейся площадке 68, приводимой в движение по своей оси 69, Стопка готовых законченных деталей на столе укладки дисков 11 может разгружаться любым приспособленным устройством, Кроме того, установка охлаждения 10 изолирована от остальных агрегатов в линии благодаря наличию отделенной камеры 70, причем единственным проходамй сквозь стенки этой камерь 1 являются проходы, предусмотренные, с одной стороны, для введения деталей, поступающих .с пресса для окончательного охлаждения, и с другой стороны для удаления стопок обработанныхдеталей во время вращения площадки 68.Работа автоматической линии осуществляется следующим образом.Детали формуются путем горячей штамповки, затем охлаждаются на рабочих местах 3 и 5. Таким образом, холодные детали, обработанные и сухие, перемещаются одна за другой от пресса 5 к следующему прессу 6 посредством описанной выше системы перемещения, состоящей из рычагов 54 и реечного передаточного устройства 12, Отпуск при низкой температуре осуществляется на прессе 6, что позволяет выполнить обработку по устранению хрупкости и сохранению большой жесткости. Передаточное устройство позволяет затем транспортировать теплую деталь на следующие последовательно идущие друг за другом прессы 7,8,9, где периферийные зоны деталей подвергаются нагреванию для отпуска, причем центральные зоны этих деталей подвергаются, как это было описано выше; вдуванию холодного воздуха, так, чтобы сохранить в этой центральной зоне жесткоСть, полученную во время отпуска при низкой температуре, выполненного во время обработки на прессе 6. Перед операциями перемещения деталей, последние, как это уке было описано выше, высвобождаотся из прессов благодаря экстракторам 47, смещенным вверх относительно в 1 хпередаточй 6 то стер жня 48, приводимого в движепйе соответствующими цилиндрами, причем диски 50 образуют клапан, прерыва 1 ощий вдуванйе холодного воздуха. Детали после последнего периферийного отпуска, выполненного в течение перехода с пресса 9, перемещаютсяна установку охлаждения 10 по прежнемутеми же средствами передачи, описаннымивыше (рычаг 54 и рама 61), где детали подвергаются быстрому охлаждению по всей ихйоверхности с тем, чтобы сохранить приобретенную жесткость и понизить общую температуру деталей со значением, ниже или равным 70 С, Затем детали складируются,как было описано выше, на стержень 67 и как только стопка укомплектована, путем вращения площадки 48 она доставляется к рабочему столу укладки 11 для разгрузки.Последовательность термических обработок, описанная выше, может осуществляться, следуя различным вариантам, используя все ту же установку, Детали, поступающие со станка формовки и закалки (камера 3 и пресс 5) могут передаваться в теплом состоянии на следующие прессы могут устанавливаться так, чтобы позволить выполнение четырехпереходов прогрессивного отпуска или ке осуществление отпуска всей поверхности с идентичной жесткостью для центральных и периферийных частей,при этом не выполняя охлаждения путем обдувки центральных частей деталей в процессе обработки. Затем осуществляется быстрое окончательное охлаждение всей поверхности деталей на установке 10, как было описано выше.,Детали, поступающйе со станка формовки и закалки; могут перемещаться в теп- . лом состоянии на следующие обрабатывающие рабочие места, где детали подвергаются обработкам выдержкой для закалки в ванной или же еще обработкам выдержкой для закалки в ванной перифе-рийной зоны деталей, одновременно выполняя охлаждение центральной части путем вдувания холодного воздуха, как было опи-. сано выше; эта закалка воздухом позволяет получить прогрессивную радиальную жидкость. Затем выполняют операцию окончательного охлаждения описанным вышеспособом. Установка укомплектована гидравлическими системами распределения для подачи различных цилиндров, а также регулирующими устройствами, позволяющими контролировать значения температур нагревания и охлаждения в течение различЙых периодов закалки и отпуска,Установка имеет следующие преимущества:Возможность обеспечения нагрева всей периферийной эоны или ее части деталей в зависимости от выбранной температуры и регулирования ее в зависимости от необходимости, что позволяет, как это уже упоминалось, получить требуемые характеристики отпуска и радиальной твердости; Возможность сосредоточения в одной машине, которая является полностью автоматизированной, множества постов термообработки (закалка,выдержка,предварительный отпуск, постепенный периферийный отпуск), которые в действующих сегодня установках были разделены ипоэтому требовали каждая персонала и транспортно-загрузочных операций;Возможность постоянного получения партий деталей с таким качеством обработки, которое не достижимо на традиционном техническом оборудовании, используемом в станках, имеющихся в настоящее время на рынке;Настоящее изобретение не ограничивается вышеупомянутыми примерами выполнения, но оно объединяет все варианты.Например:оборудование для предварительного подогрева перед введением деталей в рабочее пространство печи, выполненное путем проводимости или индуктивно:камера для подогрева путем излучения заменена индуктивным подогревом;многочисленные рабочие места закалки, формовки, отпуска;закалка, формовка при промежуточной температуре, регулируемой флюидом теплоносителя или другого устройства (в ванной 300/380 С или выход при 200 С);рабочие места отпуска, отделенные от станка закалки - формовки, используя механизированную синхронизацию или без нее и т.д,Формула изобретения 1. Автоматическая линия для изготовления дисков малой толщины преимущественно тарельчатых пружин, содержащая станок для штамповки и закалки дисков, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества обработки путем обеспечения различных механических свойств по радиусу дисков, она снабжена последовательно установленными за станком для штамповки и закалки прессами, установкой охлаждения дисков, столом укладки готовых изделий и располокенным вдоль них передающим устройством, при этом каждый пресс оснащен пуансоном и матрицей с нагревателями иканалом подачи воздуха с подводящим патрубком в центре матрицы.2. Линия по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я5 тем, что передающее устройство содержитраму с цилиндром ее перемещения вдольлинии и установленные на ней на осях сшестернями рычаги с опорами для дисковна свободных концах, а также размещенную10 на раме вдоль линии рейку с цилиндром еепродольного перемещения, при этом шестерни имеют возможность зацепления срейкой.3.Линия поп.1,отличающаяся15 тем, что станок для штамповки и закалкидисков выполнен в виде установленных последовательно штампа, камеры нагрева ссекционным барабаном и загрузочнымсредством, а также закалочного пресса с20 пуансоном и матрицей, в которых выполнены каналы циркуляции жидкого охладителя.4. Линия по и. 1, отл и ч а ю ща я с ятем, что в центре матрицы каждого прессаустановлен зкстрактор с поршнем и цилин 25 дром его перемещения вдоль оси канала, ацилиндрическая поверхность поршня контактирует с цилиндрической поверхностьюканала матрицы с воэможностью перекрытия его подводящего патрубка при подъеме30 зкстрактора в верхнее положение,5. Линия по и. 1, о тл и ч а ю щ а я с ятем, что установка охлаждения дисков выполнена в виде цилиндра, на штоке которого закреплен магнитный захват с каналом35 подачи воздуха по его оси, соединенным стурбиной. . 6, Линия по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что стол укладки выполнен в виде установленной с воэможностью поворота пла 40 стины и размещенных на ней в однойвертикальной плоскости с ее осью поворотастержней,