Устройство для гидростатического прессования заготовок неограниченной длины

(51 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ дОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ,;., 3/ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУай(56) Авторское свидетельство СССР1205977, кл. В 21 1 5/04, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ПРЕССОВАНИЯ ЗАГОТОВОКНЕОГРАНИЧЕННОЙ ДЛИНЫ (57) Изобретение относится к обработкеметаллов давлением и обеспечивает повышение производительности за счет сокращения времени переналадки. Для этого устройство содержит магазин барабанного типа (МБТ) для замены, проводок, подъемнокачающийся стол (ПКС) с размещеннымна нем узлом осевой подачи (УОП) заготовки, раздвижные гайки с механизмом замыкания кулачкового типа, а также шарниры, соединяющие ходовые винты УОП с приводом их вращения. МБТ оснащен комплектом проводок согласно технологическому маршруту и фиксируется при совмещении проводки нужного размера с осью обработки. Затем опускается ПКС, и поперечины УОП входят в зацепление с клиновыми зажимами проводки. Заготовка вводится в канал проводки и подается на обработку. Непрерывность и равномерность подачи обеспечивается поочередным включением поперечин УОП. Для перехода на очередной типоразмер деформирующий инструмент заменяется и приподнимается ПКС. Шарнирные соединения позволяют осуществить эту операцию без отсоединения от привода. Затем фиксированным поворотом МБТ выводится на ось обработки проводок очередного размера.2 3. п. ф-лы, 7 ил.Изобретение Относится кб,;И кс мс а,1,.1 ОВ да В,ецисм, В частно и к с Ииствг м ДЛЯ ЦОЧЕЦИ 51 Д 1 ИЦЦОМЕРЦЬ)Х :5,СГИИ МСТО- дом пдроцрессовация.Цс 1 изобретения - - ИОВИониВоди Гс ности за счет сокрацшци 5 Врмсци наладки ца очередной типоразмр заготовки.11 а фиг.приведено рсд )гжмоус)- ройство, ооший Вид; ца фцг. 2 - то же, вид сверху; ца фиг. 3разрез Л-Л ца фиг. 1; ца фиг. 4 - разрез Б-Ь ца фиг. 1; ца фцг. 5- - разрез В-В ца фиг. 3; ца фиг. 6 разрез Г-Г на фиг. 5; ца фиг. 7обцая схема сопряжения проводки с деформирующим и компакт-блоком.Устройство содержит силовую ра 1)у 1, контейнер 2 высокого давления с дсформи рукгщим компакт-блоком 3, узел 4 осевой подачи заготовки, магазин 5 проводок. На силовой рамеразмецецо основание 6 и жестко закреплены траверсы 79, соединенные стяжками 10.Контейнер 2 высокого давления состоит из Вертикального и горизонтального блоков с взаимно перпендикулярными каналами. Контейнер закреплен на основании 6 и сопряжен с траверсой 7. По оси горизонтального канала размещен деформирующий компакт-блок 3, состоящий из уплотцительцой втулки 1 и деформирующей матрицы 12, матрицедержателя 13, направляющего корпуса 14. Последний состоит из трех частей, способных к перемещению одна относительно другой. Компакт-блок 3 зафиксирован в канале контейнера с одной стороны опорной гайкой 15, матрицедержателем 16 и опор цой гайкой 17 с другой.Узел 4 осевой подачи заготовки включает цодьемцо-качающийся стол 18 с Вращающимися ходовыми винтами 19 и 20, пару поперечин 2 и 22, установленных между смежными поперечными балками 23 - 25 рамы стола с возможностью противонаправленного относительно друг друга возвратноцоступательного перемещения по винтам 19 и 20 и направляющим 26 колоннам, раздвижные гайки 27 и 28, размещенные в гнездах поперечин, привод 29 врацения винтов, шарнирные соединения 30, привод 31 качания стола 18 узла 4 осевой подачи, фиксатор 32 положения стола 18.Раздвижные гайки 27 и 28 включают две подвижные части, состоящие из наружной 33 и внутренней 34 ползушек, соединенных с половинами гайки, установленных с возможностью перемещения в направлении перпендикулярном оси колонн, под действием кулачков-эксцентриков 35 и 36, закрепленных на валу 37, размещенном в корпусе поперечины и соединенном через шестерню 38 с приводной зубчатой рейкой 39.Кулачки-эксцентрики 35 и 36 расположены в окнах 40 ползушек и закреплены на валу 37 таким образом, что максимальный эксцентриситет сдвинут по фазе на 180.О 15 20 25 30 35 40 45 5055 110.Змки 3опр 5)Кецы с Онрхцостыо гнезда поперечины через элементы 41 качения.Отводной 19 и рабочий 20 винты имеют по своей длине резьбу противоположного направления, кроме того, шаг резьбы отводного винта Оольше шага резьбы рабочего. Винт 19 имеет левое направление резьбы и Выполняет функции отводного винта, винт 20 выполняет функции рабочего и имеет равос направление резьбы. Соответственно этому половины гайки 27 имек)т левую резьбу, а половицы гайки 28 - - правую резьбу.Силовые винты 19: 20 установлены ца опорах качения, размещенных в поперечных балках 23 - 25 рамы стола 18.111 арцирные соединения 30, допускающие цак 05 оси их шарнира, служат для передачи вращения от привода 29 вращения к винтам 19 и 20, расположенным на подьемнокачающемся столе 18.Привод 31 качания стола узла осевой подачи, например гидроцилиндр, закреплен шарнирно на передней неподвижной траверсе 9, что обеспечивает его подьем относительно траверсы 9 ца определенный требуемый угол и размыкание поперечин с магазином 5 проводок. Последний выполнен в виде проводкодсржателя барабанного типа и состоит из полого вала 42 с тремя щеками 43 - 45, скрепленных между собой шпильками 46, комплекта независимых проводок 4 для заготовки, расположенных симметрично по окружности магазина, подвижных клиновых зажимов 48, направляющих штанг 49, привода 50 вращения магазина проводок с тормозом 51 и фиксатором 52 положения. Вал 42 магазина проводок барабанного типа установлен на опорах качения в траверсах 7 и 9, в промежутках между цеками 43 - 45 снабжен окнами для вывода гибких трубопроводов к клиновым зажимам 48.Проводки 47 представляют собой кольцевые симметрично расположенные три сектора, образующие своей внутренней поверхностью канал для перемещения заготовки и обеспечения ее продольной устойчивости, который в рабочем положении переходит в канал направляющего корпуса 14 деформирующего компакт-блока 3. Диаметр канала для перемещения заготовки, как и диаметр канала направляющего корпуса 14 деформирующего компакт-блока 3, больше диаметра заготовки на 0,1 - 0,3 мм,Размер канала каждой из комплекта проводок выполнен в соответствии с выбранным технологическим маршрутом обработки заготовки. Например, для исходной заготовки Я 14 мм при деформации со степенью порядка 50 Я за переход, размер проводок в комплекте четырех штук составит 14, 10 7 и 5 мм.Проводки 47 закреплены в фасонных окнах щек 43 - 45, для удобства заменыв процесс работы проводки выполнены цодлине из двух частей, соединенных междусобой встык в окне щеки 44, Обшая длина проводок выбрана в соответствии с длинойходовых винтов узла осевой подачи и из условий приемлемых потерь на трение движушейся в них заготовки.Клиновые зажимы 48 расположены напроводках попарно и разнесены по их длине,содержат корпус 53, в котором размещенаподвижная конусная обойма 54 с клинообразными окнами по форме сечения продольной направляюшей проводки 47, клиновидные зажи мные губки 55, расположенныемежду боковыми гранями секторов проводкии возвратныс пружины 56.15Корпус 53 снабжен также окнами дляпрохождения направляющих штанг 49 и двумя цилиндрическими башмаками 57, сопряженными в рабочем положении с вилкамизахватами 58 соответствующих поперечин 21и 22. 20Вилками 58, выполненными на поперечинах 21 и 22, и башмаками 57, выполненнымина клиновых зажимах 48, их сопряжением,образовано быстроразъемное соединениеползункового типа узла 4 осевой подачизаготовки с магазином 5 проводок. Обозначены также гибкие трубопроводы 59 и деформируемая заготовка 60,Другим вариантом исполнения устройства может быть тот случай, когда ходовыевинты (рабочий и отводной) выполнены 30с резьбой одинакового направления и с одинаковым шагом. В этом случае непрерывность достигается приводом вращения ходовых винтов, т. е. отводной винт вращаетсяв противоположную сторону и с большейскоростью. 35Ходовые винты могут быть выполненыс непрерывными винтовыми поверхностямитипа продольных гребней или пазов цилиндрических кулачков, имеюших участки рабочего и холостого хода, что исключает необходимость реверсирования.40Привод перемешения поперечин можетбыть также выполнен в виде двух независимых гидроцилиндров со схемой гидропривода, предусматривающей равномерностьподачи с постоянством осевого усилия. 45Устройство работает следующим образом.Предварительно снаряжают магазин 5проводок комплектом проводок 47 размерами в соответствии с технологическим маршрутом обработки заготовки 60, Например,при маршруте деформации заготовки с 14- 5010-7-5 размер проводок 47 и клиновых губок 55 клиновых зажимов 48 составляет14, 10, 7 и 5 мм. Одновременно готовяткомпакт-блок 3 с деформируюшей 12 матрицей и уплотнитсльной втулкой 11 и направляюгцим корпусом 14 также в соответствии 55с указанным маршрутом.Далее приводом 50 проворачивают магазин 5 проводок таким образом, что проводка 47 с клиновым зажимом 48 нужного размера выходит на ось обработки. Магазин 5 при этом в рабочем положении фиксируется пружинным фиксатором 52 и тормозом 51.Затем гидроцилиндром привода 31 качания стола 18 узла 4 осевой подачи опускают стол 18 на жестко закрепленные на основании 6 силовой рамы 1 траверсы 7 и 8, при этом поперечины 21 и 22 узла 4 осевой подачи своими вилками 58 входят в зацепление с башмаками 57 соответствующих клиновых зажимов 48 магазина 5 проводок.Предварительно подготовленную заготовку 60 вводят в канал, образованный полой направляюшей проводкой 47, проталкивают ее через клиновые губки 55 клиновых зажимов 48, уплотнительную втулку 11, направляюший корпус 14 до контакта с деформируюшей матрицей 12. Создают давление рабочей среды в корпусе 53 клиновых зажимов 48, последовательно создают давление рабочей среды в контейнере 1, например, гидравлическим прессом, одновременно включают привод 29 вращения ходовых винтов 19 и 20, которые непрерывно вращаются с постоянной скоростью. Устройство таким образом подготовлено к деформации заготовки.Раздвижные гайки 27 и 28, размещенные в гнезде поперечин 21, фиксируются в исходном положении следующим образом, Гайка 27 открыта, а гайка 28 замкнута на рабочий ходовой винт 20, отводной ходовой винт 19 освобожден и поперечина 21 может перемещаться в направлении прессования.Клиновые губки 55 клинового зажима 48, с которым связана поперечина 21, зажаты конусной обоймой 54 и удерживают заготовку 60 в процессе ее подачи.Раздвижные гайки 27 и 28, размещенные в поперечине 22 в исходном положении, зафиксированы так: гайка 27 замкнута на отводной винт 19, а гайка 28 открыта, т. е. рабочий винт 20 освобожден и поперечина 22 может перемещаться в направлении, обратном прессованию.Клиновые губки 55 клинового защ. ма 48, с которым соединена поперечина 22, освобождены и позволяют двигаться поперечине 22 вместе с зажимом 48 назад относительно заготовки 60.При достижении поперечиной 22 своего крайнего правого положения, а она достигает его, когда поперечина 21 находится на расстоянии 0,8 от величины полного рабочего хода поперечины от балки 23 до бал- ки 24 вследствие того, что отводной винт 19 имеетрезьбу с шагом большим, чем рабочий 20, дан сигнал от путевого выклк)чателя на переключение раздвижных гаек поперечины 22, происходит замыкание поперечины на рабочий винт 20 и она совместно в течение некоторого времени на отрезке 0,2 от величины полного рабочего хода с поперечи21.р,( г,("г .1 я ГОп Овку в на 1 р:",:, .ии ,,1 ЧИ 1,; С( .(:,;11(5.1 ри ( . я 5 ии и поперечиной 21 1 г1,.101(Е 1(," 1 О 1 О.10 ЖЕНИЯ ОСТУ 1 аст (.Ч.ал 11(ровходи 11 ереклк (ение ее ня оИо,(,- 1;Ой (ИГ(11 ри совершении же поперечиной 22 хода личиной 0,8 от величины полного рабочего хдя поступает сигнал от путевого выключателя ня переключение раздвижных гаек 27 и 28, разме(ценных в поперечине 21, которая к лому времени из-за отличий в шаге резьбы занимает свое крайнее правое положение.Поперечина 21, как и поперечина 22, получает возможность перемещаться в направлении подачи, клиновые губки клинового зажима зажимают заготовку и передают ( й необходимое осевое усилие подачи.При этом осуществляется совмещение движений двух поперечин с клиновыми за. жимами в направлении подачи с равной скоростью на участке, равном 0,2 от всличиы полного рабочего хода. Этим достигается непрерывность и равномерность иода (и заготовки без пауз на переключения поперечин и выхода на установившийся период иерех 1 ещсни 51 с пост 051 нной скоростью.При достижении поперечиной 22 своего крайне(о левого положения поступает сигнал на переключение ее на отводной винт 19, и цикл повторяется.Механизм замыкания раздвижных гаек раоотяет следующим образом.Силовой элемент приводизй зубчатой рейки 39 обеспечивает поворот вала 37 с кулачками строго на 80 в одну и дру 1 ую сОро( При поступлении сигналя в требуемый момент от путевого выключателя ,риводная зубчатая рейка 39, передвигаясь, н рез (цестерню 38 поворачивает вал 37 с ку,ячкями-эксцентриками 35 и 36, при этом нара ползушек 33 и 34, перемешаясь каждая под воздействием своего кулачка-эксцентри. к; (33 и 35, 34 и 36), передвигает связанныеними половины гаек 27 и 28, причем одна гайка замыкается, а другая размыкается, например половины гайки 27 перемещаются к колонне 19 и замыкают ееа половины гайки 28 перемешаются наоборот от колонны 20 и освобождаот ее, С фиксированиям поворотом на 180 происходит полное открытие одной гайки и замыкание другой гайки,Так как кулачки 35 и 36 сдвинуты по фазе ня80, в случае замкнутой гайки ось кулачков-эксцентриков совпадает с направлением нормального размыкаошего усилия айки, опрокидываюций момент минимальный, что обеспечивает надежное замыкание, в случае открытой гайки обеспечивается максимальное разведение с( половин..(прср 1,1 ппо подаваемая заготовка де(ар;(Ирх( т( я 1( о деформирующук матри:(д (,й(1 ви(м радиального давленияь и 1", (( (1 Осе 0 ( (силин, (Ообшаемого 1 .,: м о(; 1 й подачи.,.1 я (су(цествления следуюиге о мар(нрупри н(реходе к деформа,ии заготовки ,щ гог( диаметра, сбрасывают давлениеконтейнере, заменяют деформирующий компакт-блок 3, извлекая его из канала контейнера как один сборный узел и устанавли яя предварительно подготовленный с требуемыми размерами направляющего корпуса и матриц, выключают привод 29 вращения колонн узла осевой подачи и поднимает приводом 31 качания подьемно-качающийся стол 18 вместе с колоннами 19 и 20 и установленными на них поперечинами 2 и 22. Шарнирные соединения 30 позволяют осуществить эту операцию без отсоединения привода 29 вра(цения, быстроразъемное соединение ползункового типа поперечин 21 и 22 с клиновыми зажимами 48 на проводках 47 обеспечивает освобождение при этом магазина проводок.Фиксированным поворотом магазина 5 проводок барабанного типа выводят на ось прессования очередного требуемого размера проводку с ггарой соответствующих клиновых зажимов и стопорят его. Затем опускают подъемно-качгющийсд стол узла 4 осевой подачи и связываот его поперечины с клиновыми зажимами, выведенными на ось обработки быстроразьемным соединением.В этом заключается этап подготовки устройства к очередному маршруту прессова- НИ 51. Указанная конструктивная особенность создает условия реализации производительного процесса многомаршрутного гидропрессования, обеспечивающего, кроме того, высокое качество изделий, облегчает условия обслуживания устройства. Устройство может быть использова но для деформации жидкостью высокого давления прутковых и проволочных заготовок неограниченной длины в широком диапазоне их свойств и конструкций с достижением высокого качества изделий. 1. Устройство для гидростатического прессования заготовок неограниченной длины, содержагцее контейнер с уплотнительной втулкой и деформирующей матрицей, размещенными соосно в рабочей камере контейнера, полую проводку с подвижными клиновыми зажимами и узел осевой подачи заготовки, выполненный в виде пары поперечин, связанных с клиновыми зажимами и установленных на ходовых винтах с возможностью возвратно-поступательного перемещения одна относительно другой, закрепленные на общей силовой раме, а также средство создания давления рабочей среды, соединенное каналом с рабочей камерой контейнера, отличаюшееся тем, что, с целью повышения производительности за счет сокраще ци 51 1 еме 1 ц 1,дки на очередцо 1. тип)рд . мер загото;1 кц, Оцо снабжено двумя травсрсами, после;Оцдтсг Но устацов,нццымц на раме со с "роны подачи заготовки, магазином барабанного типа с дополнительными проводками, имеющими клиновые зажимы, установленным между траверсами с возможностью фиксированного поворота, подъемно- качавшимся столом, размещенным на траверсах над магазином проводок, и приводом качания стола в виде гидроцилиндра, закрепленного шарнирно на силовой раме, узел осевой подачи снабжен двумя парами раздвижных гаек с механизмами их замыкания кулачкового типа, установленными попарно в соответствующих поперечинах, ходовые винты выполнены с резьбой противоположного направления и шагом резьбы на одном винте, большим шага резьбы ца другом,шарнирно связ;1 чы с приводом цх вращения, д соединения поперечин с клиновыми зажимами выполнены рдзъемцыми.2. Устройство цо и. 1, оглу аюи(ееся тем, 5 что каждое р 1 з.емц 1 те соединение поперечины с клиновы;1 и зажимами в 11 цолгено в виде вилок на поперечине и б 1 мдков цд клиновых зажимах.3. Устройство 1 го цц. 1 и 2, от.1 ц 1 гспоцеес,тем, что каждая цдра г;1 ек цоцерсчцц вьНол непа в виде устацоцгецн 1 х ца соответствующей поперечине двух рдзмещеццых одна в другой ползу шек, имеющих резьбовые участки на ооращсцных одна к другой сто ронах и окна, вдлд с закрепленным на цем 15 двумя эксцентриками, сдвинутыми по фазена 180 и установленными в окне соответствую 1 цей цолзушки, и зубчато-реечного механизма, связанцого с валом.1324735 35 Л 1 Ф Я /7 7 и з ам изо на 6., Ужгор ое п 3-8 ЗЭ Е 7