Устройство для изготовления рулонных пружин

1 и 1654329 Союз Советских Социалистических Республик(71) Заявите 54) УСТРОЙСТВО Д ИЗГОТОВЛЕНИЯ РУЛОННЫХРУЖИН 5 Целью изобретения является автоматизация процесса изготовления пружин из ленты, например с отогнутым концом.Для достижения этой цели устройствоснабжено смонтированными на корпусе 10 вдоль оси подачи ленты после формующего механизма последовательно один за другим и кинематически связанными спри-, водом механизмом фиксации ленты, отрезным штампом, который установлен с воз можностью горизонтального перемещения,механизмом фиксации нижнего ножа и механизмом приема и сброса изделия, формующий механизм снабжен винтом для регулировки расстояния от него до отрезного 20 штампа, а один из его роликов закрепленна поворотной балке, механизм подачи выполнен в виде установленного на валу привода кулачка и соединенной с ним кулисы и последовательно связанных с кулисой 25 посредством тяг сцепки и узла захвата заготовки, установленного с возможностью возвратно-поступательного перемещения в корпусе, а механизм изменения радиуса гиба выполнен в виде приводного копира 30 со скользящим в его пазу и связанным с(45) Дата опубликовани Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления рулонных пружин к щеткодержателям электрических машин.Известно устройство для изготовления деталей типа спиралей, содержащее корпус, вращающуюся оправку, связанную со шпинделем, а также токопроводящие зажимы для отгиба концов спирали 1.В таком устройстве спираль навивают на оправку, а концы спирали отгибают токопроводящими зажимами,Оно может оыть использовано для изготовления рулонных пружин, однако увеличение радиуса гибки при навивке пружины на оправку и отсутствие элементов, учитывающих текущее значение толщины ленты, будут служить первопричиной нарушения постоянства давления рулонной пружины по длине. Кроме того, нагрев заготовки снизит стойкость рулонных пружин.Наиболее близким решением из известных к изобретению является устройство для изготовления рулонных пружин, содержащее кинематически связанные с приводом механизм подачи, формующий механизм, а также механизм изменения радиуса гибки в виде подпружиненной поворотной балки, взаимодействующей с одним из роликов формующего механизма 2. Однако в известном устроистве не могутыть изготовлены пружины из тонкойлены, деформированные по заданному закоУ5 1 о 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 60 65 пружиной поворотной балки рычагом с роликом на конце, при этом другой конецрычага закреплен на формующем механизме,Механизм фиксации ленты выполнен ввиде закрепленной с возможностью установочного перемещения нижней колодки свыпуклой рабочей поверхностью и связанной через кулачок с валом привода верхней колодки с вогнутой рабочей поверхностью.Механизм фиксации нижнего ножа выполнен в виде штока, кинематически связанного одним концом с выполненной ступенчатой поверхностью сцепки, а другим - сотрезным штампом через буфер, и регулируемого упора, закрепленного на корпусе.Узел захвата заготовки выполнен в виденижней плиты, установленной с возможностью вертикального перемещения верхней плиты, снабженной боковыми выступами, и взаимодействующих с указаннымивыступами последовательно закрепленныхна корпусе по обе стороны от верхней плиты пары одноплечих рычагов и пары двуплечих рычагов, связанных одним плечом сприводом.Механизм приема и сброса изделия выполнен в виде двух одноколенных рычагов,снабженных каждый со стороны рабочегоколена полуосью, диаметр которой меньшевнутреннего диаметра изделия на величину зазора для свободного сброса изделия,и кулачковым выступом, взаимодействующим с нижней плитой узла захвата, и установленных под осью подачи ленты другпротив друга с помощью шарнирного соединения, выполненного в виде неподвижнозакрепленной втулки с винтовым пазом иштыря, закрепленного на нерабочем колене рычага.На фиг. 1 изображена кинематическаясхема предлагаемого устройства; на фиг.2 - отрезной штамп в разрезе по вертикальной плоскости, проходящей через осьподачи ленты; на фиг. 3 - вид по стрелфке А на фиг. 2; на фиг, 4 - вид по стрелкеБ на фиг. 2; на фиг, 5 - аксонометрическое изображение одного из нижних рычагов механизма приема и сброса изделия;на фиг. 6 - узел захвата ленты, рычагимеханизма приема и сброса изделия, регулируемый выступ привода устройства.Устройство содержит корпус 1, привод2, формующий механизм 3 с роликом 4 исмонтированным на подпружиненной поворотной балке 5 обкатным роликом б, отрезной штамп 7,Устройство содержит также механизмы,смонтированные на корпусе вдоль оси подачи ленты 8 последовательно один за другим: механизм 9 изменения радиуса гиба,механизм 10 подачи ленты, механизм 11фиксации ленты, механизм 12 фиксацииотрезного штампа 7, механизм 13 приема 4и сброса изделия 14, узел 15 захвата ленты механизма 10 подачи.Привод устройства состоит из электродвигателя 16, ременной передачи 17, вала18, эксцентрика 19, кривошипа 20 и ползуна 21, которые смонтированы па корпусе 1.Формующий механизм 3 смонтирован накорпусе 1 и снабжен винтом 22 для регулировки расстояния от ролика 4 до отрезного штампа 7.Механизм 9 изменения радиуса гибки выполнен в виде подвижного копира 23, который кинематически связан с механизмом10, в соответствии с заданным законом деформирования ленты 8 с возможностью углового смещения относительно направления подачи ленты. Копир 23 снабжен винтами 24 для осуществления углового смещения. В копире 23 смонтирован ролик нарычаге 25, который укреплен на формующем механизме 3 и соединен с пружиной26 поворотной балки 5, Соединение пружины 26 и балки 5 - регулируемое, с возможностью изменения плеча поворота балки.Фиксация регулировки осуществляется стопором 27. Механизм 9 снабжен также узлом 28 регулировки натяга ленты, который состоит из колодок 29 и 30, регулировочного винта 31, пружины 32 и концевогомикропереключателя (не показан), который смонтирован на формующем механизме 3.Механизм 10 подачи ленты содержит кулачок 33, который укреплен на валу 18 икинематически связан с кулисой 34, которая укреплена на корпусе 1 и снабженавинтом 35 для регулировки ее перемещений,Кулиса 34 соединена через сцепку 36,шпильку 37, тягу 38 и шток 39 с узлом 15захвата ленты 8, который подвижно смонтирован в направляющих 40 на корпусе 1.Механизм 11 фиксации ленты выполненв виде колодок 41 и 42, контактные с лентой поверхности которых выполнены поформе ленты. Колодка 41 имеет выпуклуюцилиндрическую поверхность, а колодка42 - вогнутую. Колодка 42 через шпильку 43, направляющую 44 и ролик 45 кинематически связана с кулачком 46, Колодка 41 снабжена винтами 47 для регулировки ее положения относительно отрезногоштампа 7.Механизм 12 фиксации отрезного штампа выполнен в виде штока 48, который соединен резьбой с ползушкой (не показана),которая кинематически связана с буфером49 отрезного штампа 7. Шток 48 кинематически связан со сцепкой 36, которая выполнена со ступенями 50,Механизм 13 приема и сброса изделиявыполнен в виде двух подпружиненных рычагов 51, выполненных одноколенными исмонтированных под лентой по обе ее стороны. На рабочих плечах рычагов 51 смон 654329тировапы полуоси 52, которые выполненыь игдс тел врагцения и снабжены коническими и цилиндрическими участками, атакже выступами 53 для взаимодействияс узлом 15, На нерабочие плечи рычаговнадеты втулки 54, которые выполнены свинтовыми пазами для штифтов, Втулки54 укреплены в отверстиях корпуса 1, Рычаги 51 снабжены пружинами 55.Узел 15 содержит верхнюю 56 и нижнюю57 плиты два двуплечих рычага 58, закрепленных на корпусе 1 по обе стороны от плиты 56 и снабженных выступами 59 длявзаимодействия с выступами 60 на плите56. Свободные плечи рычага 58 опираютсяна регулируемые упоры 61, связанные сприводом 2, Узел 15 содержит также рычаги 62, установленные аналогично рычагам58 и снабженные выступами 63 для взаимодействия с выступами 60 верхней плиты 56.Узел 15 может быть снабжен захватныморганом, выполненным в виде укрепленного на плитс 56 пуансона 64 и укрепленнойна плите 57 матрицы 65 для взаимодействия с лептой 8.Механизм 10 подачи ленты снабжен регулируемым упором 66 предельной жесткости, который укреплен на корпусе 1 наввп 67 и выполнен в виде втулки 68 соступенчатым отверстием. В последнемсмонтирован стержень 69 из мягкого материала и шток 70 для взаимодействия с плитой 57.Отрезной штамп 7 содержит пружину 71сжатия, упор 72 и инструмент в виде нижнего 73 и верхнего 74 ножей, По оси нижнего ножа выполнен паз 75. Пуансон 64 установлен на направляющих 76 и снабженрегулировочным винтом 77. Положениеупора 72 регулируют с помощью винта 78и контровки 79.Устройство работает следующим образом,Из крайнего правого положения узел 15механизма 10 начинает двигаться влево,изделие 14 при этом наматывается на полуоси 52 под действием остаточны,; деформаций материала ленты и собственного пружинения, возникающих в результате изгиба в формовочном механизме. Колодки 41и 42 механизма 11 в этот момент плотносомкнуты и фиксируют ленту. Это обеспечивается соответствующим профилем кулачка 46.В конце пути влево узел 15 выступами 60вступает во взаимодействие с выступами 63мсханизма 13, и плита 56 поднимается, пуансон 64 выходит из матрицы 65 и высвобождает изделие 14 от защемления вузле 15.Изделие 14 при движении узла 15 влевонаматывается на полуоси 52, а после высвобождения из узла 15 выскакивает изнего и остается на полуосях 52. При даль Лента 8, проходя сквозь натяжное устройство между колодками 29 и 30, сжимает пружину 32, огибает обкатной ролик б и, обтягиваясь вокруг ролика 4, получаст деформацию изгиба. Разнотолщипность ленты учитывается пружиной 26 поворотной балки 5.Узел 15, двигаясь вправо, позволяет нижнему ножу 73 подойти к упору 72 под действием буфера 49. Затем узел 15 высвобождает рычаги 51, которые под действием пружины 55 поднимают полуоси 52 и устанавливают их под лентой 8. При дальнейшем движении узла 15 вправо его выступы 60 проходят под выступом 63 рычагов 62 и слегка поворачивают последние по часовой стрелке. После этого узел 15 подходит к крайней правой точке своей траектории и останавливается, а затем отрезной штамп 7 под действием привода 2 отделяет изделие 14 от ленты 8. Свободный конец изделия 14 под действием собственных упругих сил зацепляется на полуоси 52 и, скользя по скосам последних, закрепляется на цилиндрических участках. Затем процесс повторяется.Устройство может изготовлять в автоматическом режиме изделия типа рулонных пружин более высокого качества, чем известные устройства, так как в нем предусмотрены как деформирование изделия 14 по заданному закону, так и учет разнотолщинности ленты 8. Кроме того, в предлагаемом устройстве лента 8 после гибки на ролике 4 не подвергается контактным напряжениям благодаря тому, что она захватывается узлом 15 только за крайний участок. 30 3540 45 50 55 60 65 5 10 15 20 25 нейшсм движении узла 15 его плита 57 вступает во взаимодействие с выступами 63 и заставляет рычаги 51 поворачиваться против часовой стрелки, При поворотс рычагов полуоси 52 расходятся под действием штифтов, которые скользят по пазам втулки 54. За счет этого высвобождается изделие 14, которое падает на лоток и далее в тару, Длина полуосей 52 выполняется менее половины ширины изделия во избежание зависания последнего.Узел 15 при подходе к крайней левой точке своей траектории через тягу 38, шпильку 37 и сцепку 36 сдвигает нижний нож отрезного штампа влево, насзжает на конец ленты 8 и останавливается в открытом положении. Остановка узла 15 обеспечивается за счет формы паза кулачка 33. Далее под действием рычагов 58 происходит зажим конца ленты 8 в узле 15 (или пробивка пуансоном 64 отверстий в ленте 8), а затем высвобождение ленты 8 механизмом 11 (колодки 41 и 42 расходятся).После этого узел 15 начинает движение вправо в закрытом положении и тянет за собой ленту 8654329 55 60 7Так как формующий механизм снаожен винтом 22, в предлагаемом устройстве обеспечивается возможность установить расстояниеис между оправкой и пуансоном, кратное длине изделия. Длина изделия 14 устанавливается винтом 35, который меняет соотнош"пие плеч кулисы 34. Благодаря упомянутой кратности обеспечивается возможность навивки каждого изделия с переменным заранее заданным радиусом кривизны, а также изготовление рулонных пружин с отогнутыми и даже нсдсформировапными концами.Минимальная толщина ленты в предлагаемом устройстве не ограничивается ее продольной устойчивостью, что значительно расширяет технологические возможности устройства по сравнению с известными.Устройство обеспечивает изготовление рулонных пружин с крепекными отверстиями под заклепки благодаря тому, что в узле 15 может быть выполнен штамп с пуансоном 64 и матрицей 65.Требуемое расположение крепежных отверстий обеспечивается винтом 78 с контровкой 79.Устройство обеспечивает экономию дорогостоящей ленты 8 из высоколегированного сплава за счет точности ее закроя на изделия 14. Эта точность обеспечивается упором 66 предельной жесткости, который компенсирует муфты и зазоры всей кинематической цепи от привода 2 до узла 15,Предлагаемое устройство обеспечивает изготовление пружин различных типоразмеров благодаря тому, что угол охвата ролика 4 лентой 8, а также усилие натяжения ленты 8 регулируются в широком диапазоне. Кроме того, отрезной штамп 7 и узсч 15 выполнены быстросменными и смонтированы в одних направляющих 40. Это кроме расширения технологических параметров устройства повышает также его эксплуатационные качества, облегчает ремонт, заточку и наладку.Натяжное устройство выполняет также и функцию блокировки от попадания на оправку ленты двойной толщины, что может привести к разрушению оправки, Участок двойной толщины может оказаться в рулоне ленты при соащивании ее концов.При подходе участка двойной толщины к колодкам 29 н 30 последний не может пройти между ними и начинает сдвигать натяжное устройство, преодолевая сопротивление пружины 32, до микропереключателя, который выключит электропитание устройства.Согласно технико-экономическому расчету оснащение отрасли такими устройствами в комплексе с оборудованием для изготовления стальных деталей щеткодержателей электрических машин позволит получить 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 8годовой экономический эффект порядка400 тыс. руб,Фор мул а изобретения1, Устройство для изготовления рулонных пружин, содержащее кинематически связанные с приводом механизм подачи, формующий механизм, а также механизм изменения радиуса гибки в виде подпрукиненной поворотной балки, взаимодействующей с одним из роликов формующего механизма, отличающееся тем, что, с целью автоматизации процесса изготовления пружин из ленты, например, с отогнутым концом, оно снабжено смонтированными на корпусе вдоль оси подачи ленты после формующего механизма последовательно один за другим и кинематически связанными с приводом механизмом фиксации ленты, отрезным штампом, который установлен с возможностью горизонтального перемещения, механизмом фиксации нижнего ножа и механизмом приема и сброса изделия, формующий механизм снабжен винтом для регулировки расстояния от него до отрезного штампа, а один из его роликов закреплен на поворотной оалке, механизм подачи выполнен в виде установленного на валу привода кулачка и соединенной с ним кулисы и последовательно связанных с кулисой посредством тяг сцепки и узла захвата заготовки, установленного с возможностью возвратно- поступательного перемещения в корпусе, а механизм изменения радиуса гиоа выполнен в виде приводного копира со скользящим в его пазу и связанным с пружиной поворотной балки рычагом с роликом на конце, при этом другой конец рычага закреплен на формующем механизме.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм фиксации ленты выполнен в виде закрепленной с возможностью установочного перемещения нижней колодки с выпуклой рабочей поверхностью и связанной через кулачок с валом привода верхней колодки с вогнутой рабочей поверхностью.3, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм фиксации нижнего ножа выполнен в виде штока, кинематически связанного одним концом с выполненной ступенчатой поверхностью сцепки, а другим с отрезным штампом через буфер, и регулируемого упора, закрепленного на корпусе.4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел захвата заготовки выполнен в виде нижней плиты, установленной с возможностью вертикального перемещения верхней плиты, снабженной боковыми выступами, и взаимодействующих с указанными выступами последовательно закрепленных на корпусе по обе стороны от верхней плиты пары одноплечих рычагов и парыдвуплечих рычагов, связанных одним плечом с приводом.5. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что механизм приема и сброса изделия выполнен в виде двух одноколенных рычагов, снабженных каждый со стороны рабочего колена полуосью, диаметр которой меньше внутреннего диаметра изделия на величину зазора для свободного сброса, и кулачковым выступом, взаимодействующим с нижней плитой узла захвата, и установленных под осью подачи ленты друг против друга с помощью шарнирного соединения, выполненного в виде неподвижно закрепленной втулки с винтовым пазом и штыря, закрепленного на нерабочем колене 5 рычага.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР337180, кл. В 21 Г 3/027, 1970.10 2. Авторское свидетельство СССР381445, кл. В 210 11/10, 1970.каз 186,7 Изл. М 219 Тирак 1034 Подписио НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открь 1 тий 113 Р 35, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 пография, пр. Сапунов