Клепально-вальцовочная головка

/12 ы 4 В 2 ОМИТЕТ СССРНИЙ И ОТКРЫТИИ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ВТОРСМОМУ СВИД ЛЬСТВУ НО-ВАЛЬЦОВОЧНение относитсястности к клеп 54) АЯ ГОЛОВКАк област ально-вал зобретени овкам. Целью ьппение качес гулирования и клепке на епально-вал ьство СССР 5/02, 1982,деист вующих мие детали,соедин вочная(56) АвторскоеИф 1061905, кл. В нл. У 5Ю.А.федяев,В.Пейков8.8)видетел21 71 57) Изобре лепки, в ч овочным го вляется по беспечения13 головка содержит корпус 1, на котором закреплен электродвигатель 2 с валом 5На корпусе 1 расположены также рычаг 7 и силовые пневмоцилиндры 9 для изменения усилия клепки, На кронштейне 13 смонтирован узел замера отклонения размеров заклепок. В корпусе 1 установлена пиноль 19, связанная с кулачком 6. В отверстии пиноли 19 размещены пружина 30 изменения усилия клепки и возвратная пружина 31. В пиноли установлен патрон 33 с регулируемой заслонкой 14 узла отклонения размеров заклепок, Если отклонение размера заклепки под вальцовку окажется минимальным,71753то патрон 33 при развальцовке не перемещается вверх относительно пиноли 19 и не перемещает заслонку 14.11 роцесс клепки осуществляется с первоначально заданным усилием. В случае превышения величины отклонения размера заклепки патрон 33 с инструментом 39 приподнимается вверх, увлекая за собой заслонку 14, которая перекрывает сливное отверстие датчика, связанного с пневмоклапаном, который подает сигнал в электропневмоклапан, а оттуда - в нижнюю часть пневмоцилиндра 9. Усилие сжатия пружины 30 увеличивается, что увеличивает усилие клепки. 1 з.п. ф-лы, 7 ил,ния устанавливается соответствующее ,усилие клепки.На Лиг, 1 изображено устройство в крайнем верхнем положении, общий вид; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг, 4 - сечение В-В на фиг. 1; на фиг, 5 - сечение Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6 - сечение Д-Д на фиг.1; на фиг, 7 - система электро- пневматики.Клепально-вальцовочная головка содержит корпус 1, на котором закреплен электродвигатель 2, связанный через пару шестерен 3 и 4 с валом 5, на котором закреплен кулачок 6, На корпусе 1 расположены также рычаг 7, установленный с возможностью поворо 25 30 1Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при сборочных работах, осуществляемых путем формиро- вания головок крепежных деталей типа 5заклепок.Целью изобретения является повышение качества путем обеспечения регулирования усилий, действующих приклепке на соединяемые детали,Указанная цель достигается тем,что в процессе проведения клепкиопределяется значение отклонения раз 1мера заклепки от номинального и в эа 15висимости от значения этого отклоне 2та относительно оси 8, соосно установленные пневмоцилиндры 9 механизма для изменения усилия клепки 9, с жестко связанными корпусами, один из штоков 10 которого шарнирно связан со свободным концом рычага 7, а второй шток 11 шарнирно связан с корпусом 1. Концы штоков 10 и 11 снабжены резьбой и установлены с возможностью осевого перемещения относительно вилок 12. На корпусе 1 закреплены кронштейн 13 с узлом замера отклонений размера заклепок, состоящим иэ датчика с регулируемой заслонкой 14 и пневмоклапана 15, нижняя зубчатая шайба 16, верхняя зубчатая шайба 17 и расположенная между ними промежуточная втулка 18.Зубчатые шайбы 16 и 17 выполнены с одинаковым количеством впадин и развернуты по углу друг относительно друга так, что впадины одной иэ них расположены напротив выступов другой, причем одна иэ боковых поверхностей каждого зуба выполнена со скосом,В отверстии корпуса 1 установлена полая пиноль 19, связанная с кулачком 6 при помощи водила 20. Пиноль 19 установлена с зазором в отверстии водила 20 и от осевого смещения относительно последнего зафиксирована полукольцами 21, расположенными в канавках водила 20 и пиноли 19 и опи 1371753рающимися на жестко связанную с водилом 20 шайбу 22, В верхней части пиноли 19 расположен жестко связанный с ней шпиндель 23, в верхней части которого выполнены диаметрально расположенные выступы 24 (фиг.б) со скошенными поверхностями, предназначенными для поочередного взаимодействия со скошенными поверхностями зубьев верхней 17 и нижней 16 шайб, В пазах пиноли 19 расположены штифты 25 (фиг.3), соединяющие между собой внутреннюю 26 и наружную 27 заглушки. На рычаге 7 закреплены упоры 15 28, установленные с возможностью взаимодействия с наружной заглушкой 27. В отверстии пиноли 19 в нижней ее части установлена подвижная заглушка 29. Между заглушками 26 и 29 расположена пружина 30, предназначенная для изменения усилия клепки. На нижнем конце пиноли 19 закреплена заглушка 31В отверстии пинали 19 между заглушками 29 и 31 расположена 25 возвратная пружина 32.В николи 19 установлен с возможностью осевого перемещения относительно пиноли 19 жестко связанный с подвижной заглушкой 29 патрон 33 с кру говой канавкой 34, которая взаимодействует с регулируемой заслонкой 14 узла замера отклонений. Заслонка 14 установлена с натягом на оси 35, закрепленной на кронштейне 13 с возможностью взаимодействия со сливным отверстием датчика, связанного с пневмоклапаном 15. Положение заслонки 14 относительно сливного отвер" стия датчика зависит от величины 40 припуска под клепку.В отверстии патрона 33 расположен торсион 36, верхний конец которого закреплен в патроне 33, а нижний связан с инструментодержателем 37, 45 установленным с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оси пиноли, относительно пальца 38, установленного в отверстиях патрона 33. На инструментодержателе 37 установлен инструмент 39, закрепленный гайкой 40.Клепально-вальцовочная головка снабжена системой электропневматики, включающей электропневмоклапаны 41 и 42, реле 43 давления и реле 44 и 45 времени.Пневмоклапан 15 уэла замера отклонений размера заклепок предназначен для подачи команды на изменение усилия клепки в зависимости от величины отклонений размеров заклепок. Электропневмоклапан 42 предназначен для включения одной части пневмоцилиндра 9 в начальный момент клепки. Электропневмоклапан 41 предназначен для включения дополнительного пневмоцилиндра 9 в случае необходимости создания усилия клепки больше первоначального, рассчитанного на минимальное отклонение. Реле 44 времени предназначено для определения продолжительности цикла клепки в случае наличия у обрабатываемой детали минимального отклонения под вальцовку, т.е. в случае первоначально приложенного усилия клепки, а также для включения электропневмоклапана 41 в случае наличия у обрабатываемой детали отклонения, величина которого больше минимального, Реле 43 давления предназначено для клепки детали с отклонением, большим минимального, для под. держания включенным электроклапана 41, а также для отключения реле 44 времени и включения реле 45 времени. Реле 45 времени предназначено для определения продолжительности цикла клепки с приложенным к детали усилием, большим первоначально установленного, т.е. при наличии у обрабатываемой детали отклонения, больше минимального, а также для отключения электропневмоклапанов 41 и 42 в конце циклаКлепально-вальцовочная головка работает следующим образом.При включении электродвигателя 2 вращение передается через пару шесте рен 3 и 4 на вал 5 и кулачок б. От кулачка б через водило 20 осуществляется осевое перемещение пиноли 19 вверх-вниз. Во время перемещения пиноли 19 в крайнее верхнее положение шпиндель 23 своими выступами 24 со скошенньпи поверхностями входит во впадины зубчатой верхней шайбы 17 и, скользя своими скошенными поверхностями по скошенным поверхностям диаметрально расположенных впадин зубчатой шайбы 17, проворачивается относительно своей вертикальной оси до момента совпадения прямой боковой поверхности выступов 24 с прямой боковой поверхностью впадины шайбы 17. После чего пиноль 19 вместе с жестко связанным с ней шпинделем 23 опуска 1371753ется вниз, а так как его выступы 24в данный момент оказываются напротив выступов нижней зубчатой шайбы16, то выступы 24 своими скошеннымиповерхностями опускаются на скошенные поверхности выступов зубчатойшайбы 16 и, скользя по ним, такжепроворачиваются и входят в ее впадины. Так как шайбы 16 и 17 содержатодинаковое количество пазов, и пазышайбы 16 смещены по углу относительно пазов шайбы 17 в горизонтальнойплоскости, то одновременно с вертикальным перемещением пиноли 19 происходит ее дискретное вращение вокруг вертикальной оси. Перед началом клепки осуществляют регулирование усилия клепки путем сжатия пружины 30 из рычага на минимальное отклонение размера заклепки, осуществленное вращением штоков 10 и 11 с резьбовыми концами относительно вилок 12 с резьбовыми отверстиями.Процесс клепки происходит следующим образом. При включении команды Клепка включается электропневмоклапан 42. Одновременно с включением клапана 42 включается реле 44 времени. Клапан 42 включает верхнюю часть пневмоцилиндра 9 и шток 10 перемещается в нижнее положение, увлекая за ,собой рычаг 7. Рычаг 7 своими упорами 28 давит на заглушку 27, жестко связанную с заглушкой 26, через которую усилие передается на пружину 30 и через заглушку 29, жестко связанную с патроном 33, на пружину 32, При этом заглушка 29 воздействует на патрон 33, который опускает инструмент 39 на заклепку. Пиноль 19 перемещается вниз и, сделав очередной поворот на шаг при взаимодействии с нижней шайбой 16, опускает через заглушку 29 инструмент 39 на заклепку,поджимаемый с необходимым усилием пружинами 30 и 32 для осуществления вальцовки. Затем пиноль 19 поднимается вверх, преодолевая усилия пружин 30 и 32 и увлекая за собой через заглушку 29 патрон 33 с инструментом 39, входит в зацепление с верхней зубчатой шайбой 17 и поворачивается на шагЗа время одного оборота пиноли 19, определяемое реле 44 времени, инструментом 39 с минимально установленным усилием 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 осуществляется пробная клепка обрабатываемой поверхности.Если отклонение размера заклепки под вальцовку окажется минимальным,то сила противодействия, действующая со стороны детали на инструмент 39,оказывается равной силе, действующей со стороны пружины 30 на деталь,т.е. первоначально установленномуусилию, Следовательно, патрон 33 не перемещается вверх относительно пиноли 19 и не перемещает заслонку 14, положение которой относительно сливного отверстия датчика, связанного с пневмоклапаном 15, зависит от от" клонения размера закл",пки. В этом случае процесс клепки продолжается с первоначально установленным усилием, длительность которого определяет реле 44 времени,В случае превышения величины отклонения размера заклепки его минимального значения сила, действующая со стороны детали на инструмент 39, оказывается больше силы вальцовки, действующей со стороны пружины30 на деталь, и патрон 33 с инструментом 39, преодолевая усилие пружин 30 и 32, приподнимается вверх относительно пиноли 19, увлекая за собойзаслонку 14, которая, поворачивасьотносительно оси 35, перекрываетсливное отверстие датчика, связанного с пневмоклапаном 15, которыйсрабатывает и подает давление вэлектропневмоклапан 41, а оттудав нижнюю часть пневмоцилиндра 9. Вэтом случае сработает шток 11, темсамым увеличив дополнительно усилие пружины 30, т,е. увеличив усилиеклепки. После попадания дополнительного давления в пневмоцилиндр 9 состороны штока 11 включается реле 43давления, которое не допускает выключение клапана 41, отключает реле44 времени электронное и включаетреле 45 времени, которое определяетдлительность цикла клепки в случаеналичия на детали припуска, величина которого больше минимального егозначения. После окончания процессаклепки от реле 45 времени отключаются электропневмоклапаны 41 и 42 ипереключаются на слив. При этом пружины 30 и 32 возвращают патрон 33 с инструментом 39 в исходное положение,При этом заслонка 14 возвращаетсяв исходное положение круговой канав 7 13717 кой 34 патрона 33, После включения командыКлепка" цикл повторяется,Торсион 36 удерживает инструментодержатель 37 с закрепленным на ней инструментом 39 в соосном положении относительно пиноли 19. Одновременно с этим торсион 36 позволяет смещаться инструменту 39 в случае несовпадения осей обрабатываемого изделия с осью вращения пиноли 19 в процессе вальцовки, Это позволяет в значительной степени уменьшить боковые нагрузки на обрабатываемое изделие. Для получения качественной 15 поверхности заклепки, получаемой после ее вальцовки, на рабочей поверхности вальцоночного инструмента образованы отдельные перья, увеличивающие удельные давления на материал 20 заклепки, т.е. вальцовка заклепки происходит не сразу всей рабочей поверхностью вальцовочного инструмента, приводящей к смятию материала заклепки,а отдельными перьями рабочей поверх ности инструмента. Форма внутренней поверхности инструмента образована вращением внутренней поверхности каждого пера инструмента вокруг оси инструмента и выполнена по форме поверхно сти, которую необходимо получить на изделии после выполнения операции вальцовки.Процесс образования замыкающей головки заклепки указанным инструментом осуществляется следующим образом, При нажиме рабочими поверхностями отдельных перьев инструмента на малые вальцуемые участки поверхности заготовки на ней образуются 40 вмятины, металл заготовки перемещается относительно рабочих поверхностей инструмента вверх, вниз и в стороны. В процессе вальцовки на отдельные малые участки вальцуемой 45 поверхности заготовки действуют периодически повторяющиеся кратковременные прилагаемые усилия вальцовки. Это приводит к постепенному качественному образованию вальцуемой поверхности, получаемой вращением рабочей поверхности каждого пера инструмента вокруг оси этого инструмента. установка ограненя хода инструмента 39 за уровень поверхности, на котором должна закончиться клепка, производится перемещением клепальновальцовочной головки относительно опорного стола, на котором устанавливаются соединяемые детали.Применение клепально-вальцовочнойголонки позволяет н процессе клепкиавтоматически регулировать усилиеклепки в зависимости от величины отклонения размера заклепок, а также учитывать характеристики металла заклепок. Кроме того, обеспечивается центрирование формообразующего инструмента относительно осей заклепки, что позволяет снизить боковые нагрузки на заклепку.формула и э о б р е т е н и я1. Клепально-вальцовочная головка,содержащая установленную в корпусеполую пиноль, связанную с приводомее вращения и приводом продольногоперемещения, патрон с инструментодержателем и механизм для измененияусилия клепки, включающий регулируемую пружину, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения качествапутем обеспечения регулирования усилий, действующих при клепке на соединяемые детали, она снабжена узломзамера отклонений размеров заклепок,выполненным в вотще последовательноустановленных на корпусе пневмоклапана и датчика с управляемой заслонкой, связанной с патроном, размещенным в патроне торсионом, один конецкоторого закреплен на патроне, авторой - на инструментодержателе,установленном на патроне с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оси пиноли, системойобратной связи механизма для изменения усилия клепки с узлом замераотклонений, механизм для измененияусилия клепки выполнен в виде соосно установленных силовых пневмоцилиндров, корпуса которых жестко связанымежду собой, а штоки обращены в противоположные стороны, шток одногопневмоцилиндра шарнирно связан с корпусом, а шток второго кинематическис пружиной, при этом последняя размещена в полости пиноли,2. Клепально-вальцоночная головкапо п.1, отличающая с я тем,что система обратной связи выполненав виде двух электропневмоклапанов,вход первого из которых связан сузлом замера отклонений размеров заклепки,а выход - с одним из пневмо 9 1371753цилиндров, реле времени и реле дав- клапана свяэан с реле времени, а выления вход второго электропневмо- ход - с вторым пневмоцилиндром.9рректор С,Шекмар аказ 450/12 роизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,Тираж 588НИИПИ Государспо делам изоб35, Москва, ЖПодписноевенного комитета СССРетений и открытий5, Раушская наб., д, 4/