Устройство для торцовой прокатки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 9) (111 36 5114 В 21 РЗ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(56) Авторское свидетельстУ 634818, кл. В 21 Р 37/12 07.77 54) УСТРОЙСТ57) Изобрете е металлов д ПРОКАТКИ обработ- изобре- ческих О ДЛЯ ТОРЦОВ носитсяием. Цел овку 12лижая валсуществлз.п. ф-л хнол ения - расшиозможностей ения жеств. Устройсодержита осевых а с вели кости и уменьшения габаритрокаткипусе 1 ство для торцустановленные ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ.4, 5 и радиальных подшипниках валки 2 с инструментом. На нижнем валке закреплены матрица 10 и пуансон 11, а на верхнем - пуансон 13. Валки 2 снабжены ободами 3 с торцовыми упорами на внешней стороне. Осевые подшипники 4, 5 установлены в полости между валком 2 и ободом 3, а радиальные - с внешней стороны обода 3 на торцовом упоре, Осевой подшипник 4 может бытьеустановлен с выпуклостью сферы в сторону инструмента. Загот помещают в матрицу 1 О и, сб ки 2 в осевом направлении, о яют осадку заготовки 12. 1 ыИзобретение относится к обработкеметаллов давлением и может быть использовано в устройствах для торцовойЮпрокатки деталей,Цель изобретения - расширение технологических возможностей устройстваза счет увеличения жесткости и уменьшения габаритов.На фиг.1 представлено устройство,продольный разрез; на фиг.2 - то же,продольный разрез по рабочему валку,на котором сферический подшипник,воспринимающий осевую нагрузку, смонтирован выпуклостью сферы в сторонуинструмента; на фиг.3 - схема дейстМвия нагрузок на пресс с одинаковойориентировкой кривизны сферы осевыхподшипников относительно инструментана валках; на фиг.4 - схема действиянагрузок на пресс с разноименной ориентировкой кривизны сферы осевыхподшипников относительно инструментана валках.Устройство содержит корпус 1,внутри которого смонтирован валок 2,снабженный ободом 3, охватывающимосевой подшипник 4, внутри которогокоаксиально установлен второй осевойподшипник 5. Валок 2 опирается наосевые подшипники 4 и 5 через эластичную прокладку 6 и телескопическиустановленные с возможностью осевогоперемещения дистационные кольца 7 и8. Площади дистанционных колец 7 и 8соотносятся пропорционально несущейспособности осевых подшипников 4 и 5.На рабочих торцах валков 2 с помощьюколец 9 закреплен инструмент: на нижнем валке - матрица 10 и нижний пуансон 11, на который укладывается заготовка 12, на верхнем валке - пуансон13. По меньшей мере на одном из валков с помощью шпоночного соединения14 закреплена приводная звездочка илиШестерня 15Корпус 1 валка закрыткрьппкой 16, в которой с помощью кольца 17 установлено уплотнение 18. Валок 2 через гайку 19, закрепленнуюстопорной шайбой 20, опирается наосевой подшипник 21. На валок 2 надето уплотнение 22, закрепленное в корпусе 1. В центральном отверстии нижнего валка установлен толкатель 23.Радиальный подшипник 24 закрепленна торцовом упоре обода 3 валка 2. Устройство работает следующим образом. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Заготовку 12 укладывают в матрицу 10 на нижний пуансон 11. Валки 2 сближаются в осевом направлении, осаживая заготовку 12 по высоте. За счет вращения валков 2 и заготовки 12 и наклона верхнего валка образуется локальный очаг деформации, смещенный эксцентрично заготовке в сторону наклона верхнего валка. Осевое усилие штамповки передается валком 2 через Эластичную прокладку 6 на дистанционные кольца 7 и 8, а через них - на осевые подшипники 4 и 5 соответственно. Благодаря наличию эластичной прокладки 6 и определенному соотношению площадей колец 7 и 8 нагрузка на осевые подшипники 4 и 5 распределяется пропорционально их нагрузочной способности (динамической грузоподъемности). Опрокидывающий момент от эксцентричного приложения осевого усилия компенсируется моментом, создаваемым радиальной реакцией подшипника 24 на плече й, равном расстоянию до этого подшипника от центра сферы О осевого подшипника 4. Подшипник 24 установлен в корпусе 1 с возможностью осевого перемещения и потому не несет осевой нагрузки. Крутящий момент прокатки передается на валки через приводную звездочку 15 и шпоночное соединение 14, Радиальное усилие от валка 2 передается через обод 3 на радиальный подшипник 24 и через него на корпус 1Корпус 1 сообщается с системой жидкой смазки (не показана). Герметизация смазки в корпусе состороны рабочего торца валка осуществляется уплотнением 18, закрепленным в крышке 16 кольцом 17, а с противоположной стороны - уплотнением 22, После деформации заготовку 12 выталкивают из матрицы толкателем 23 и нижним пуансоном 11. Усилие выталкивания воспринимается осевым подшипником 21 от валка через гайку 19, зафиксированную от отворачивания стопорной шайбой 20, и передается на корпус 1. В верхнем валке осевой подшипник 21 воспринимает вес вращающихся частей при ненагруженном валке 2.Наличие обода 3 на валке позволяет максимально приблизить опоры, как радиальную, так и осевые, к инструменту и уменьшить высотные габариты устройства, используя освободившееся межштамповое пространство для размещения более высоких исходных и готовых5 14заготовок, например типа стаканов,за счет приближения радиального подшипника 24 к инструменту повыситьрадиальную жесткость валка, так какуменьшается плечо о (фиг,1), т.е.уменьшается опрокидывающий момент навалке от действия на инструмент радиальных технологических нагрузок (отбокового давления металла на инструмент), что повышает точность изделий,стойкость вращающегося инструмента,опорных узлов и уплотнений. Крометого, это позволяет без увеличениявысотных габаритов испольэовать болеемощные радиальные подшипники и увеличить жесткость и нагрузочную способность устройства.В устройстве по фиг.2 в отличиеот устройства по фиг.1,сферическийосевой подшипник 4 смонтирован выпуклостью сферы в сторону инструмента.При одинаковых радиусах К и одинаковых расстояниях расположения радиального подшипника 24 от рабочего торцавалка плечо а, существенно (в 1,52,5 раза) больше плеча а (фиг.1),соответственно, меньше радиальная реакция в радиальном подшипнике 24 безизменения общего осевого размера устройства. При этом стремление максимально приблизить радиальный подшилник к рабочему торцу валка с цельюповышения радиальной жесткости устройства приводит к одновременномуувеличению плеча ц, т.е. к снижениюрадиальных нагрузок,На фиг.З представлена схема действия нагрузок при сборке обоих валковсогласно фиг, 1, т,е. когда выпуклостьсферы осевого подшипника направленав сторону от инструмента, Из схемывидно, что сборка валков согласнофиг1 благоприятна для верхнего валкапри наличии значительного радиальногоусилия от бокового давления металлана валки Р я и не благоприятна длянижнего валка, оснащенного матрицей,так как в первом случае моменты отосевой Р ос и радиальной Рвнешнихнагрузок направлены навстречу другдругу, а во втором случае - в однусторону, т.е. суммируются. При этомрадиальные опорные реакции К и К1 3(если Р ос е 7 РЬ) направлены в одну 933606сторону и создают суммарный опрокидывающий момент на пресс. При этих жеусловиях внешнего нагружения наиболее.5благоприятна схема сборки по фиг.4,в которой один из валков, например,нижний, выполнен по фиг. 1, а другой -по фиг.2. В этом случае радиальныеопорные реакции направлены противоположно и опрокидывающий момент напресс уменьшается. Если пресс достаточно жесткий и требуется снизитьнагрузки на само устройство, то целесообразно оба валка или только нижнийкак наиболее неблагоприятно нагруженный выполнять по схеме на фиг.2. Впоследнем случае снижаются радиальныенагрузки на наиболее нагруженный валок и одновременно снижается опрокидывающий момент на пресс В связи сразнонаправленностью радиальных опорных реакций.Таким образом, в предлагаемом устройстве повышается радиальная жест кость и нагрузочная способность в1,5-2,5 раза, снижаются радиальныенагрузки на подшипники при уменьшениипримерно на 107 высотных габаритовустройства по сравнению с известным,что в результате позволяет расширитьтехнологические возможности устройства, долговечность и надежность егоузлов. Формула и з о б р е т е н и я351. Устройство для торцовой прокатки, содержащее валки с инструментом,установленные в корпусах на осевых40и радиальных подшипниках о т л и -Уч а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения технологических возможностей за счет увеличения жесткости иуменьшения габаритов, каждый валок45снабжен ободом с торцовым упором навнешней стороне, при этом осевыеподшипники установлены в полости мекду валком и ободом, а радиальные - свнешней стороны обода на торцовомупоре.2. Устройство п.1, о т л и ч а -ю щ е е с я тем, что, с целью повышения нагрузки устройства осевой сферический подшипник обращен выпуклостью сферы к инструменту,1493360 г.З Составитель О.финогеевТехред И,яндык А.Огар ректор Н.Ко ак 69 Подписно иэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 Заказ 3925/13 ВНИИПИ Госуда венного комитета п 113035, Москва, Жизобретениям и открытиям при ГКНТ ССС Раушская наб., д. 4/5