Универсальное устройство для ориентирования и фиксации трубчатых элементов

(51 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Е УСТРОЙСТВО ДЛ И.ФИКСАЦИИ ТРУ РСАЛЬ(54) УНИВ ОРИЕНТИ ЧАТЫХ Э (57) Испо тельных, ванных импульсн отраслях ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Куйбышевский авиационный институтим, акад. С.П,Королева и Научно-исследовательский институт авиационной технологии(56) Патент СШАР 3810373, к л, В 21 О 23/14, 1974. ЛЕМЕНТОВльзование: выполнение разделиформоизменяющих комбинироопераций холодной штамповкиым магнитным полем в различныхмашиностроения и металлообраИзобретение относится к обработке металлов, в частности к устройствам для ориентирования и фиксации трубчатых элементов, предназначенным для выполнения разделительных, формоизменяющих, комбинированных операций холодной штамповки, механообработки и дрпреимущественно для магнитно-импульсной обработки.Известно универсальное устройство, обеспечивающее ориентирование и фиксацию трубчатых заготовок при магнитно-импульсной обработке трубчатых заготовок, в виде тисочн ых приспособлений.Однако указанное устройство не обеспечивает точного ориентирования обрабаты ваемых деталей. ботки, Сущность изобретения: обойма, состоящая из первой и второй частей, жестко связана с рамой. По боковым сторонам первой части обоймы размещены две ориентирующие планки, а в концевой части рамы установлены две фиксирующие планки, Ориентирующие и фиксирующие планки скреплены попарно между собой, Внутри обоймы с равномерным угловым шагом расположены четыре фиксирующих элемента, Рабочая поверхность фиксирующих элементов соответствует поверхности обрабатываемого трубчатого элемента. Между ориентирующими планками расположена дополнительная обойма, на планках выполнены отверстия. Конструкция устройства позволяет устанавливать обрабатываемую деталь по фиксирующим элементам обойм, и фиксировать путем закрывания крышек, После этого деталь обрабатывается в индукторе. 12 ил. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, применяемое на магнитно-импульсной установке для обработки деталей типа бидонов, Устройство содержит разъемную обойму из двух частей, шарнирно соединенных между собой, четыре фиксирующих элемента, каждый из которых выполнен в виде основания с эластичной прокладкой и штифтов крепления фиксирующих элементов в обойме, при этом указанные фиксирующие элементы расположены внутри обоймы попарно на ее частях,Однако известное устройство не может обеспечить надежного и точного ориентирования обрабатываемых деталей в пространстве и их фиксации, Кроме того, его нельзя переналаживать на обработку деталей раз 1733166личных размеров и сложных форм, например крутоизогнутых, конических и ступенчатых патрубков.Целью изобретения является повышение качества обрабатываемых деталей путем обеспечения точности ориентирования их при обработке и расширение технологических возможностей путем обработки деталей различных типоразмеров.Наличие в устройстве второй дополнительной обоймы обеспечивает возможность более точной ориентации обрабатываемых деталей в пространстве и надежной их фиксации.Применение в устройстве двух пар планок - сменных ориентирующих-с соответствующей каждой из них системой отверстий позволяет осуществлять переналадку устройства на различные типоразмеры обрабаты ваемых заготовок.На фиг,1 представлено универсальное устройство для ориентирования и фиксации трубчатых элементов, общий вид; на фиг,2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б - Б на фиг.1; на фиг.4 - универсальное устройство с установленной в нем заготовкой в фиксированном монтажном положении; на фиг,5 - то же, в фиксированном рабочем положении; на фиг,6 - схемы базирования элементов устройства при его переналадке; на фиг.7 - схема наладки устройства для обработки коротких прямолинейных патрубков и переходников, на фиг,8 - то же, длинных прямолинейных патрубков и переходников, на фиг,9 - то же, ступенчатых патрубков; на фиг.10 - то же, малых крутоизогнутых патрубков с углом изогнутого участка а90; на фиг.11 - то же, больших крутоизогнутых патрубков с углом изогнутого участка а (90; на фиг.12 - то же, крутоизогнутых патрубков с углом изогнутого участка а ъ 9 ф.Универсальное устройство для ориентирования и фиксации трубчатых элементов содержит обойму, состоящую из первой 1 и второй 2 (крышка) частей, и жестко связанную с ней раму 3. По боковым сторонам первой части 1 обоймы размещены две ори ентирующие планки 4 и 5, жестко соединенные с первой частью 1 обоймы одними концами, а в концевой части рамы 3 установлены две фиксирующие планки 6 и 7, соединенные одними концами с рамой 3.Ориентирующие и фиксирующие планки скреплены попарно между собой; планка 4 - с планкой 6, а планка 5 - с планкой 7 и образуют вместе с первой частью 1 обоймы и рамой 3 жесткую ферму. Внутри обоймы с равномерным угловым шагом расположены10 20 30 40 ющими элементами, отличающаяся от первой обоймы наличием двух узлов крепления с эле 45 50 55 четыре сменных. фиксирующих элемента: два - на первой части 1, два других - на крышке 2,Фиксирующий элемент состоит из основания 8 с прикрепленной к нему эластичной прокладкой 9 и штифта 10, с помощью которого он устанавливается в корпусе первой части обоймы и крышке 2. Рабочая поверхность фиксирующих элементов соответствует поверхности обрабатываемого трубчатого элемента 11 в месте его фиксации с учетом сжатия эластичной прокладки при закреплении заготовки,Крышка 2 соеди нена с первой частью обоймы 1 шарнирно с помощью оси 12 икрепится к ней с двух сторон регулируемыми быстроустанавливаемыми с помощью рычагов 13 зажимами, состоящими из кулачка 14, штока 15 и планки 16,Точность установки фиксирующих элементов, расположенных на крышке 2, обеспечивается осью 12, соединяющей крышку 2 с первой частью 1 обоймы, а также призматическим выступом В на первой части обоймы и соответствующей ему впадиной на крышке 2. При этом отверстие под ось 12 имеет удлиненную форму в направлении перемещения крышки при ее зажатии (не показано), а впадина - глубину, соответствующую максимальной высоте выступа В, что допускает регулирование положения крышки относительно первой части 1 обоймы в пределах допуска на поперечныеразмеры заготовки.Между ориентирующими планками 4 и5 расположена дополнительная обойма 17,состоящая из двух шарнирно соединенных между собой частей обоймы, с установленными внутри нее четырьмя сменными фиксирументами фиксации и регулируемого упора.Каждый из двух узлов крепления дополнительной обоймы (на фиг,1 показан один узел со стороны планки 4) содержит направляющие 18 с отверстиями, установленные с возможностью перемещения вдоль ориентирующих планок 4 и 5 и фиксации с помощью двух стопорных болтов 18, установленных в упомянутые отверстия для возможности фиксации дополнительной обоймы 17 на ориентирующих планках 4 и 5. Направляющие узлы крепления обоймы 17 шарнирно связаны с обоймой (фиг.З), а ось вращения шарнира совпадает с поперечной осью обоймы. След этой оси показан, например, точкой Ь на фиг.6.Для фиксации положения обоймы 17 относительно поперечной оси на боковых поверхностях ее предусмотрены отверстия 20,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 а также соответствующие им отверстия в направляющих 18 и два штифта 21 (по одному отверстию и штифту с каждой стороны),Регулируемый упор 22 крепится к внутренним стенкам корпуса дополнительной обоймой 17 (не показано) с возможностью его перестановки.На планках выполнены отверстия; на ориентирующих планках 4 и 5 - для фиксации положения дополнительной обоймы 17 с переменным шагом, выбираемым в соответствии с формой и размерами обрабатываемых трубчатых деталей; на фиксирующих планках 6 и 7 - с переменным шагом, соответствующим углу установки Р каждой ориентирующей планки к торцовой внешней плоскости обоймы.Настройку устройства на требуемый типоразмер обрабатываемой детали осуществляют путем смены фиксирующих элементов в обоймах и планок 4 и 5, перестановки планок 4 - 7, изменения положения дополнительной обоймы 17 относительно планок 4 и 5, угла между торцовыми внешними плоскостями обойм и установки упора 22,Принцип, положенный в основу настройки унивеосального устройства на примере обработки крутоизогнутых патрубков, может быть объяснен с помощью схемы, изображенной на фиг,6. В координатах ХОУ кривыми радиусами Я 1 В 4 показано положение осей обрабатываемых патрубков нескольких типоразмеров, а линией условного контура - одно из положений обработанной детали, ограниченной торцовыми плоскостями, след которых на плоскости проходит через прямые ОХ и ЬО 2. Все окружности имеют общую точку О, совпадающую с началом координат. Если из центра каждой окружности 0104 провести прямые под угламиа 1,.аз к оси ОХ, соответствующими углу изогнутого участка патрубка а, то на пересечении этих прямых с окружностями соответствующих радиусов й 1К 4 получим семейства точек а, Ь, с, б; а, Ь, с, б, а", Ь", с, бф, которые на основе подобия треугольников лежат на прямых, проходящих через общую точку О подуглами Р 1,Р 2,рз к оси ОХ, Это обстоятельство позволяет для настройки универсального приспособления использовать для требуемого угла только одну пару планок, на которых с определенным шагом располагаются координатные отверстия с осями, совпадающими с положением координат указанных точек, а настройку устройства производить путем совмещения поперечной оси дополнительной обоймы с положением осей этих отверстий. Шаг между осями этих отверстий на каждой паре ориентирующих планок 4 и 5 - переменный и зависит как от угла а, так и от радиуса В, т,е. от геометрических размеров обрабатываемых трубчатых элементов.Точка О на схеме (фиг,6) расположена вне устройства, а точнее, вне обоймы и ее положение совпадает с зоной обработки детали. Поэтому на корпусе первой части 1 обоймы должны быть предусмотрены отверстия с координатами О, О для установки ориентирующих планок под необходимым углом Р к оси ОХ.Если принять, что след от внешней торцовой плоскости С обоймы на плоскости ХОУ на фиг,6 параллелен оси ОХ, а след от внешней торцовой плоскости 0 дополнительной обоймы на этой же плоскости ХОУ параллелен линии ЬО 2, то угол наклона каждой ориентирующей планки 4(5) к внешней торцовой плоскости обоймы устройства может быть определен по расчетной зависи- мости Р=900-,где Р - угол наклона каждой ориентирующей планки к внешней торцовой плоскости обоймы устройства, рад.;а - угол между внешними торцовыми плоскостям основной и дополнительной обойм, град,Настройку устройства на требуемый типоразмер обрабатываемой детали начинают с его частичной разборки, Для этого разъединяют ориентирующие 4 и 5 и фиксирующие 6 и 7 планки, отделяют ориентирующие планки от корпуса обоймы, расфиксируют и снимают с планок дополнительную обойму 17. Ослабляют крепление концов фиксирующих планок 6 и 7 с рамой 3, После этого, открыв крышки 2 обойм, производят смену фиксирующих элементов. Закрывают крышки.Сборку устройства осуществляют в следующей последовательности.Ориентирующие планки 4 и 5, соответствующие требуемому углу установки 3, крепят концами к корпусу обоймы, совмещая предварительно положение отверстий на концах планок с положением отверстий на обойме, соответствующим требуемому углу Р, Далее устанавливают дополнительную обойму на ориентирующие планки. Производят соединение ориентирующих планок 4 и 5 с фиксирующими планками 6 и 7 в соответствии с необходимой схемой наладки устройства в зависимости оттипоразмеров обрабатываемых деталей (фиг,7-12).на ориентирующих планках 4 и 5 в требуемое положение и фиксируют с помощьюболтов 19. Устанавливают дополнительнуюобойму на требуемый угол поворота а относительно поперечной оси и фиксируют спомощью штифта 21. Производят затяжкукрепежных винтов, соединяющих планкимежду собой и с корпусом первой части 1обоймы, а также с рамой 3. С помощью эталонной детали, шаблона или универсальныхмерительных средств производят установкуи фиксацию регулируемого упора 22 на дополнительной обойме 17.Перед работой налаженное устройстворасполагается вблизи зоны обработки ификсируется в монтажном положениифиг.4), в котором устройство неподвижнозакреплено так, что внешяя торцовая плоскости его обоймы С находится на некотором расстоянии Н относительно внешнейторцовой плоскости А индуктора 23. Расстояние Н устанавливается из условия удобства смены обрабатываемых деталей.Открывают крышки 2, для чего поворачивают рычаги 13 зажимов в стороны, послеэтого поворотом планок 16 относительноосей штоков 15 расфиксируют крышки и откидывают их поворотом относительно осей12.Обрабатываемую деталь 11 устанавливают в открытое устройство по фиксирующим элементам обойм и упору 22 ификсируют путем закрывания крышек 2, Закрывание крышек осуществляют в последовательности, обратной открыванию, приэтом рычаги зажимов поворачивают навстречу друг другу до плотного контактафиксирующих элементов с обрабатываемойдеталью,Расфиксируют устройство и перемещают его из монтажного положения в рабочееположение(фиг,5). В этом положении внешняя торцовая плоскость обоймы С устанавливается по внешней торцовой плоскостииндуктора А, а обрабатываемый участок 24детали 11 располагается в зоне обработкимежду индуктором 23 и инструментом 25.Производят фиксацию устройства с обрабатываемой деталью в рабочем положении иосуществляют обработку детали (в рассматриваемом примере обрезку и калибровку).Расфиксируют устройство и перемещают его из рабочего положения в монтажноес последующей фиксацией в нем,Производят извлечение обработаннойдетали из устройства и установки новой обрабатываемой детали. Предлагаемое универсальное устройство по сравнению с прототипом позволяетрасширить технологические возможностиза счет его переналадки на различные типо 5 размеры обрабатываемых деталей и тем самым значительно сократить затраты натехнологическую оснастку, Кроме того, онодает возможность повысить качество обрабатываемых деталей благодаря более точно 10 му ориентированию их в пространстве иболее надежной фиксации,Формула изобретенияУниверсальное устройство для ориентирования и фиксации трубчатых элементов,15 содержащее разъемную обойму из двух частей, шарнирно соединенных между собой,четыре фиксирующих элемента, каждый изкоторых выполнен в виде основания с эластичной прокладкой и штифтов крепления20 фиксирующих элементов в обойме, при этомуказанные фиксирующие элементы расположены внутри обоймы попарано на ее частях, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения качества обрабатываемых дета 25 лей путем обеспечения точности ориентирования их при обработке и расширениятехнологических вазможностей путем обработки деталей различных типоразмеров,оно снабжено рамой, жестко связанной с30 первой из частей обоймы, двумя сменнымиориентирующими планками с координатными отверстиями переменного шага, концыкоторых соединены с первой из частей обоймы, двумя фиксирующими планками с от 35 верстиями переменного шага,соответствующего углу установки ориентирующих планок, соединенными одними своими концами с рамой, дополнительнойобоймой с двумя узлами крепления, каждый40 из которых содержит направляющие, шарнирно соединенные с дополнительнойобоймой с возможностью поворота и фиксации последней и установленные с возможностью перемещения по ориентирующим45 планкам и фиксации по координатным отверстиям, при этом ориентирующие и фиксирующие планки соединены попарномежду собой с возможностью переналадки,а угол наклона каждой ориентирующей50 планки к торцовой внешней плоскости обоймы выбирается из соотношенияф= 90где ф - угол наклона каждой ориентирую 55 щей планки к торцовой внешней плоскостиобоймы, града - угол между торцовыми внешнимиплоскостями обойм, град,1733166 Составитель А,ДудТехред М.Моргент орректор М,К еда ктор А.Леж ая аказ 1625 ВНИИП Тираж Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 л.Гагарина, 101 зводственно-издательский комбинат "Патент", г,