Штамп для изготовления коленчатых валов

ОП И САН Й Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваМПК В 21 5/02 Заявлено 08 Л 11.1969 ( 1355062/25-27) присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 12.11.1971, БюллетеньДата опубликования описания 1.17.197 Комитет по де изобретений и открытипри Совете МинистровСССР ДК 621,7,073(088.8) Авторыизобретения А. Черчинцев, А, Б. Аронзон, И. В. Всротыицева и М. Я, Альшиц аявитель ТАМП ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ Известны штампы для изготовления изделий типа коленчатых валов на прессах, содержащие каретки с кромками для формовки щек, приводимые посредством клиньев, закрепленных на верхней плите штампа, и цент ральный пуансон, установленный на той же плите.Известная конструкция устройства позволяет изготовить на одном клиновом штампе деталь только одного типоразмера. В случае не обходимости изготовления поковок нескольких типоразмеров, с различной величиной соотношения эксцентрисистета к длине части загосовки, из которой высаживается щека, необходимо иметь соответственное количество 15 штампов с различными углами скосов для каждого типоразмера вала, Это увеличивает расходы на оснастку, наладку процесса и т. д.С другой стороны, при достаточно бо.пьшом объеме щеки, соотношение величины эксцент риситета и длины участка заготовки, на которую высаживается щека, становится таким, что угол наклона скосов к вертикали оказывается больше 45, что ведет к значительному снижению к.п.д. клиновых пар и возрастанию 25 требуемого усилия пресса либо к невозможнос 1 и штамповки в клиновых штампах данного вала, так как существующее устройство не создает возможности набора металла на щеку. С целью сохранения углов скоса в приемлемых 30 пределах приходится использовать заготовки диаметром, значительно превышающим диаметры коренных и шатунных шеек. Это вызывает резкое увеличение объема механической обработки валов,Предлагаемое устройство обеспечивает формирование на одном штампе, без изменения угла клиновых скосов, коленвалов в широком диапазоне различного эксцентриситета шеек с возможностью различного набора металла на щеки и осадки их в конце пресса.Постановленная цель достигается тем, что центральный пуансон связан с плунжером гпдроцилиндра, перемещение которого определяется с помощью гидрокопировального устройства, встроенного в штамп, а для предотвращения осевого проскальзывания заготовки при деформации в штампе предусмотрены проставки, взаимодействующие с крышками каре 1 ок, снабженными кольцевыми выступами.На фпг, 1 изображен штамп в продольном разрезе (в левой части от оси А - А штамп дан в исходном положе ии, а в правой - положение штампа в конце процесса); на фиг. 2 - разрез по А - А (в левой части в положении начала процесса (исходном), в правой части - в конечном положении процесса формирования); на фиг. 3 - принципиальная схема устройства (кинематическая и гидравлическая).Штамп монтируется на гидравлическш 1пресс и предназначен для штамповки колен деталей типа коленчатых валов.На ползуне 1 пресса устанавливается верхняя плита 2 штампа с корректирующим цилиндром 3 и проставками 4, перемещаемых к центру илп от центра с помощью гидравлических цилиндров 5. На плунжере б гидравлического корректирующего цилиндра 3 крепится верхний пуансон 7, формирующий шатунпую шейку. На пл нжере 6креплепа также ось рычага 8, одно плечо которого скользит при перемещении по профилю неподвижного копира 9, а другой конец взаимодействует со штоком гидравлического щупа 10, монтируемого на верхней плите штампа.Нижняя матрица шатунной шейки крепится на штоке цилиндра 11 выталкивателя пресса. На столе пресса устанавливаются па направляющих две каретки 12 - соответственно правая и левая. Ход обоих кареток к центру (к оси штампа) осуществляется взаимодействием клиновых скосов на верхней плите 2 и боковых сторонах кареток 12 (фиг. 2), Отвод кареток 12 в исходное положение осуществляется цилиндрами 13 с помощью рычажной системы 14.Каждая каретка 12 снабжена разжимными крышками 15, приводимыми в движение цилиндрами 1 б (см. фиг, 3). Матрицы коренных шеек монтируются соответственно - верхняя половина в крышках 15, нижняя половина в каретках 12. Матрицы снабжаются кольцевыми рифлениями для сжатия шеек во избежание осевого проскальзывания заготовки прп деформации колена. 3 а пир ание крышек 15 (после их поджатия) в закрытом состоянии осуществляется клиновыми подпружиненными фиксаторами-защелка ми, которые откидываются перед раскрытием крышек рычагом 17 под воздействием гидравлического цилиндра 18.Копирный механизм устройства обеспечивает формирование на одном клиновом штампе, без изменения угла клина, определенного диапазона типоразмеров коленвалов с различным эксцентриситетом шатунной шейки и, соответственно, различным соотношением требуемого горизонтального хода кареток 12 к эксцентрнситету. Это обеспечивается тем, что верхний пуансон, формируюгций шатунпую шейку, закреплен на плунжере гидравлического цилиндра 3, который, в свою очередь, закреплен на ползуне пресса. Переме.цение плунжера цилиндра задается неподвижным копиром 9 и гидрощупом 10.Движение формирующего инструмента по заданному закону, зависящему от конфигурации вала, обеспечивается тем, что в определенные моменты осуществляется слив масла из рабочей полости корректирующего цилиндра через гидрощуп 10 взаимодействующий с рычагом 8, закрепленным на плунжере цилиндра. Корпус гидрощупа двигается вместе с ползуном пресса, а рычаг 8, скользя по неподвижному копиру 9, обеспечивает перемещение штока гидрощупа, а следовательно, и измене 5 10 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 60 65 ние размера Б по заданному закону.Слив масла из рабочей полости корректирующего гидравлического цилиндра 3 к гидро- аккумулятору предусмотрен либо через гидрощуп 10, напорный золотник 19, либо через предохранительный клапан 20, минуя гидрощуп. Предохранительный клапан 20 настраивается па давление большсе, чем напорный золотник 19, н превышающее требуемое для гибки изделия с осадкой щек. Это обеспечивает горизонтальное дожатие щек инструментов ходом кареток в конце формирования, когда шток с плунжером для шатунной шейки дойдет до жесткого упора, определяющего эксцентриситет шейки. Заполнение рабочей полости корректирующего цилиндра при обратном ходе ползуна пресса (и отвод плунжера в нижнее - исходное положение) осуществляется от гидроаккумлуятора через обратный клапан 21.Нижняя половина инструмента, формирующего шатунную шейку, крепится на штоке цилиндра 11 выталкивателя. Слив масла из рабочей полости цилиндра выталкивателя в бак гидропривода в процессе формирования осуществляется с противодавлением через предохранительный клапан 22, настраиваемый на давление, обеспечивающее плотное смыкание (друг к другу) обоих половинок инструмента шатунной шейки. В процессе формирования масло из рабочей полости цилиндра выталкпвателя выдавливается при ходе траверсы пресса штоком корректирующего цилиндра,В положении, изображенном на схеме (см. фиг, 3), когда шток гидрощупа не коснулся рычага 8 пружина, воздействующая на шток гидрощупа, держит его в нижнем положении, т. е. обеспечивает возможность слива из рабочей полости корректирующего цилиндра через щуп и напорный золотник 19. Однако при перемещении ползуна пресса вниз, пока формирующий инструмент не встретил сопротивление (изделия 23), слива из рабочей полости цилиндра нет, Рычаг 8 в это время свободно скользит по вертикальной плоскости копира.Такое положение сохраняется до тех пор, пока клин ползуна не встретится с клином кареток, а формирующий инструмент - с заготовкой 23.Дальше процесс может пойти по одному нли сочетанию нескольких из перечисленных вариантов.Гибка без корректировки по закону клина штампа. В этом случае шток гидрощупа должен пажаться рычагом 8. Пружина рычага, преодолев пружину гидрощупа, закроет слив пз рабочей полости корректирующего цилиндра. Размер Б остается постоянным. Рычаг 8 скользит по вертикальной плоскости копира 9.Гибка с корректировкой. После того, как клиповые скосы на раме консулись скосов на каретках, а инструмент на плунжере цилиндра коснулся заготовки 23, его дальнейшее двнжеппс вппз, в данном случае, отстает от движения ползуна, т. е. размер Б все время уменьшается на переменную величину ЛБ, которая45 50 55 задается технологической схемой формирования изделия. Величина ЛБ зависит в каждый момент от требуемого несоответствия хода ползуна и требуемого хода кареток для сближения осевого инструмента. Достигается это соответствующим открыванием гпдрощупа, обеспечивающего требуемый слив масла из рабочей полости корректирующего цилиндра, которое задается поворотом рычага 8 по закону, задаваемому копиром 9.Предварительный набор металла. В этом случае вначале требуется горизонтальное перемещение кареток от клиновых скосов рамы на ползуне. Шток гидрощупа еще не коснулся рычага, и рабочая полость корректирующего цилиндра через гидрощуп соединена со сливом, плунжер корректирующего цилиндра просаживается до тех пор, пока шток гидро- щупа не коснется рычага 8, передвинется внутрь и запрет слив из рабочей полости цилиндра. После этого дальнейший процесс может происходить с корректировкой или без нее в зависимости от положения рычага на кривой копира.Горизонтальное дожатие щек инструментом в конце процесса. Это осуществляется при остановленном на упоре формирующем инструменте для шатунной шейки. В корпусе гидрощупа предусмотрен запас хода для штока, что позволяет при дальнейшем ходе ползуна держать слив из корректирующего цилиндра через гидрощуп закрытым. Слив из корректирующего цилиндра, в этом случае, осуществляется в обход через клапна 20, настроенный на более высокое давление, чем то, кторое создается в магистрали через гидрощуп.Таким образом данное устройство обеспечивает взаимосвязь по любому задаваемому закону между горизонтальным - осевым ходом формирующего инструмента и вертикальным ходом - перпендикулярно оси изделия, инструмента формирующего шатунную шейку (см. фиг. 3) .В целом устройство работает следующим образом.Заготовка с двумя нагретыми зонами подается транспортным устройством в штамп до упора, находящегося на поворотном рычаге правой каретки 12 (на чертеже упор не показан), опускается в нижние матрицы, смонтированные в каретках. Крышки 15 с верхними матрицами коренных шеек с помощью цилиндра 1 б закрываются, Ползуны проставок 4, закрепленные на верхней плите 2, смонтированной на ползуне пресса, с помощью цилиндра 5 перемещаются к оси штампа. Включается ход пресса вниз. Опорные плоскости упоров проставок 4 нажимают ца крышки 15 кареток, Под действием усилия пресса матрицы корен 5 10 15 20 г 5 Зо 35 40 цых шеек обжимают заготовку ц внедряются в нее своими кольцевыми выступами. Специальные фцксаторцые клиновые подпружиненные защелки запирают крышки в таком положении, Ползуц пресса поднимается на 50 ям для того, чтобы отвести от центра штампа ползуцы простаьок 4, После этого снова включается рабо шй ход пресса.Смыкание матриц шатуцной шейки, установлен;ых ца штоках корректирующего цилиндра 3 и цилиндра 11 выталкивания, происх одцт ч ть раньше, чеъ клццоГые вкось рамы коснутся клиновых скосов кареток 12. При дальнейшем ходе ползуна пресса вниз каретки 12 клиньями переъещаотся к центру, а инструмент шатупцой шейки движется вниз по закону, задаваемому следящей системой, работающец от когира 9.Подпорный клапан отрегулирован на давлецце, создающее необходимое усилие для смыкания инструмента при плющении щек вала ц вертикальную составляющую усилия, передающегося вдоль изогнутой оси заготовки при сближении матриц коренных шеек, Движение инструмента шатунной шейки происходит до упора в стол пресса, а перемещение кареток 12 с матрицами коренных шеек до упора ползуна пресса в ходоограничителц. Затем включается подъем траверсы пресса вместе с верхней плитой 2 и плунжером корректирующего цилццдра с закрепленным на нем инструментом. Цилиндром 18 отжимаются фиксаторы крышек через рычаг 17. Крышки открываются цилиндрами 1 б. Вал со сформированным коленом поднимается транспортным устройством ц геремещается в горизонтальном направлении до положения формирования второго колена. После формирования второго колена транспортное устройство подает вал на выгрзк,Предмет изобретенияШтамп для изготовления коленчатых валов гибкой с высадкой, содержащцц нижнюю плиту с установленными на ней каретками, снаб. женнымц ручьевьпш вставками, а также взац.одестзчо.ццс с каретками клинья, смонтцрованпь е ца верхней плите, на которой также установлен центральный пуансон, отличаюисися тем, что, с целью обеспечения возможности штамповки коленчатых валов разных типоразмеров, в верхней плите штампа установлен гцдроццлцндр с плупжером, имеющим возможность возвратно-поступательного перемещешя, задаваемого гцдрокопцровальным устройством, встроенным в верхнюю плиту штампа, в направлении, обратном движению ползуна пресса, прц этом центральный пуансон смонтирован на указанном плунжере,295598 20 2 ЮСоставитель Е, Субботин Редактор 3. Обухова Техред 3. Н. Тараненко Корректор Г. С. Мухин аказ 738/18 Изд.322 Тираж 473 Подписное ИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, М, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова