Стенд для прокатки кольцевых деталей с внутренним профилем

)9) 1) 51)5 В 21 Н 5 ОПИСАН ЕНИЯ КО К А ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ИЕ ИЗОБРВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Алма-Атинский завод тяжелого машиностроения им. 60-летия СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 315498, кл. В 21 Н 5/02, 1969.(54) СТАН ДЛЯ ПРОКАТКИ КОЛЬЦЕВЫХДЕТАЛЕЙ С ВНУТРЕННИМ ПРОФИЛЕМ(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для накатки колес с внутреннимзубчатым профилем, Целью изобретения является расширение технологических возможностей стана за счет обработки,ступенчатых деталей, повышение производительности и улучшение условий обслужиИзобретение относится к технике обработки металлов давлением и может быть использовано для накатки колес с внутренним зубчатым профилем.Целью изобретения является расширение технологических возможностей стана за счет обработки ступенчатых деталей, по-, , вышение производительности и улучшение) условий обслуживания.На фиг.1 показан стан, вид спереди; на фиг.2 - стан, вид в плане; на фиг,3 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4- разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.2; на фиг.б - прокатка внутренней поверхности заготовки гладкими валками, т.е. подготовка повервания. Заготовка из накопителя 30,с помощью шибера, совершающего воэвратнопоступательное движение, подается к механизму передачи заготовок от первой матрицы ко второй. Механизм передачи заготовок выполнен в виде шпинделя, совершающего вертикальные и горизонтальные перемещения и подает заготовку в индуктор 20. Нагретая заготовка перемещается в первую матрицу, образованную двумя неподвижными валками 51,52 и одним подвижным валком 44. Заготовка предварительно деформируется в первой матрице внутренним валком 58. Окончательное формоизменение осуществляют во второй матрице накатным валком 59, Вто-, рая матрица образована неподвижными валками 52,53 и подвижным валком 43. Го- З товая кольцевая деталь с внутренним профилем выталкивается иэ рабочей зоны. 7 ил,хности; на фиг,7 - накатка на внутреннеи поверхности заготовки зубчатого профиля,Стан содержит станину 1, на которой с возможностью возвратно-поступательного перемеЩения вдоль стана смонтирован суппорт 2 и неподвижный суппорт 3. На станине 1 размещено нажимное устройство 4 с силбвым цилиндром (не показан), Между суппортами на верхней направляющей 5 инаправляющей, размещенной на задней стенке станины, смонтирован с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль стана кронштейн 6 (фиг,3), на, котором размещены трансформатор 7 и индуктор 8, На кронштейне б под индуктором 7 закреплен разгрузочный стол 9 с шарнир 1697958ным лотком 10, В вертикальных направляющих кронштейна б установлен с возможностью вертикального перемещения от цилиндра 11 кронштейн 12, в горизонтальных направляющих которого с возможностью поперечного относительно стана перемещения от силового цилиндра 13 размещен полэун 14, На ползуне 14 размещен шпиндель 15 с приводом вращения от гидромотора 16, В шпинделе 15 имеется базировочное отверстие, в которое помещена сменная оправка 17,Силовой цилиндр 13 с ползуном 14, а также шпиндель 15 с гидромотором 16 и сменной оправкой 17 составляют механизм передачи заготовки из первой матрицы во вторую,Между суппортами 2 и 3 на нижней направляющей 18 и направляющей, размещенной на передней стенке станинь 1, смонтирован с возможностью возвратно- поступательного перемещения вдоль стана кронштейн 19, на котором размещен трансформатор 20 с индуктором 21, На кронштейне 19 под трансформатором 20 размещен в направляющих шибер 22 (фиг.1) загрузочного устройства, на передней обращенной к стану части которого смонтированы регулируемые по ширине ухваты 23 с базировочным гнездом для заготовок 24. Шибер приводится в возвратно-поступательное движение поперек стана от силового цилиндра 25 и двухступенчатой зубчато-реечной передачи 26,27 и 28,29. На кронштейне 19 за трансформатором 20 размещен магазинный накопитель 30 (фиг,1) заготовок 24, выполненный в виде четырех раздвижных по наружному диаметру заготовки стоек. На задней и боковых стойках размещены отсекатели 31, В шибере 22 напротив магазина 30 выполнено отверстие, вокруг которого размещены регулируемые по диаметру заготовки кулачки 32, образующие гнездо для заготовки. Напротив магазина 30 под шибером 22 укреплен силовой цилиндр 33, на штоке которого закреплена оправка 34, при помощи которой и отсекателей Зл осуществляется отделение нижней заготовки от стопы и укладка ее в гнездо шибера 22; На шаговом расстоянии от цилиндра ЗЗ под шибером 22 закреплен силовой цилиндр 35, на штоке которого размещена сменная оправка 36, при помощи которой производится передача заготовки из гнезда шибера в гнездо его ухватов 23, Кронштейны 6 и 19 связаны с подвижным суппортом 2 с помощью зубчато-реечных механизмов 37,38 синхронизации, при помощи которых им сообщается возвратно-поступательное движение вдоль направляющих 5 и 1.8 со скоростью в два раза меньшей, чем скорость, с которой перемещается суппорт 2 поэтим же направляющим, На суппорте 2 закреплены два одинаковых червячных редук 5 тора 39 и 40, на вертикальных тихоходныхвалах 41 и 42 которых смонтированы обжимные приводные валки 43 и 44, Редукторы 39и 40 связаны посредством шлицевых соединений с валами 45 и 46 раздаточного редук 10 тора 47, которые соединены передачей 48 сэлектродвигателем 49, На суппорте 3 навертикальных валах 50 (фиг.5) установленыобжимные неприводные валки 51,52,53.Валки 44, 51 и 52 образуют в совокупности15 первую матрицу на позиции обкатки, Валки43,52 и 53 образуют вторую матрицу, установленную своей продольной осью параллельно продольной оси первой матрицы, Вовторой матрице осуществляется накатка20 зубьев на внутренней поверхности заготовки, На суппорте 3 смонтирован с воэможностью регулируемого перемещения припомощи винтовой пары 54 (фиг,5) каретка55, на которой смонтированы валы 56 и 57,25 несущие накатные валки 58 и 59, катающиевнутренний профиль заготовки, причем валок 58 гладкий (фиг,б); а валок 59 - зубчатый(фиг.7). Вал 56 связан посредством сменнойзубчатой пары 60,61 и карданной передачи30 62 с накатными валками 44, а вал 57 - припомощи пары 63,64 и передачи 65 с накатным валком 43. Шток силового цилиндранажимного устройства 4 соединен с винтовой парой 66 суппорта 2, гайка которого35 установлена с возможностью вращения отпривода 67. Указанная винтовая пара предназначена для регулирования межцентрового расстояния между накатными валкамиматриц,40 Магазинный накопитель, лоток и шиберобразуют механизм загрузки и выгрузки.Перед началом работы производитсянастройка стана для прокатки определенного типоразмера заготовки, суть которой со 45 стоит в следующем, На приводные инеприводные валы 41,42 и 56,57 и 50 формующих валков и матриц закрепляются необходимые деформирующие валки43,44,58,59,51,52,53, а также соответствую 50 щий комплект сменных шестерен 60,61 и63,64, На трансформаторы 7 и 20 закрепляются соответствующие прокэтываемой заготовке 24 индукторы 8 и 21. В отверстияштоков силовых цилиндров 33 и 35 и шпин 55 деля 15 закрепляются оправки 17,34 и 36,Шток силового цилиндра 33 поднимают вверхнее положение и на его оправку 34 надевают заготовку 24, соориентированнуюступицей вниз. Затем выставляют стойкимагазина 30 по внешнему периметру заготовки и закрепляют их в таком положении.Затем опускают заготовку 24 на верхнююплоскость отведенного. в заднее положениешибера 22, оставляя при. этом заготовку,надетой на оправку 34. Выставляют кулачки 532 по периметру. заготовки 24 и закрепляютв таком положении, после чего шток цилиндра 33 опускают в нижнее положение. Шибер 22 с уложенной между кулачками 32заготовкой при помощи силового цилиндра 1025 и зубчато-реечной передачи 26,27 и 28,29передвигают в переднее положение, при котором центральное отверстие заготовки устанавливается соосно.со штоком цилиндра35. Выдвижением штока цилиндра 35 в верхнее положение заготовки при помощи оправки 36 снимается с шибера 22, после чегошибер отводится при помощи цилиндра 25и зубчато - реечной передачи 26,27 и 28,29 взаднее положение. При этом заготовка оказывается размещенной над ухватами 23 шибера 22 под трансформатором 20. Затемопускают шток цилиндра 35 в положение,при котором заготовка укладывается на верхнюю плоскость гнезда ухватов, Центрирующие кулачки не показаны) ухватов вводятв соприкосновение с заготовкой по ее внешнему диаметру и закрепляют в таком положении, Опускают шток цилиндра 35 внижнее положение и выводят оправку 36 из 30заготовки, которая остается в гнезде ухватов. На оправку 17 шпинделя надевают заготовку, включением цилиндра 11поднимают ее к индуктору 21, Индуктор выставляют соосно заготовке, передвигая его 35совместно с трансформатором 20, закрепляют в таком положении,Далее заготовку поднимают в верхнееположение цилиндром 11 и выставляют еепри помощи упора (не показан) напротив 40деформирующих валков 44,51,52,58. Штокцилиндра 11 опускают в нижнее положение,заготовку снимают с оправки, затем включением цилиндра 13 перемещают оправку навторую позицию прокатки, т,е. выставляют 45ее ось симметрично осям валков 43,52 и 53.Включением цилиндра 11 поднимают оправку 17 в положение между разгрузочнымстолом 9 и индуктором 8 и вновь надеваютна нее заготовку, Затем заготовку поднимают в индуктор 8 цилиндром 11 и, перемещаяиндуктор совместно с трансформатором, устанавливают его соосно с заготовкой, послечего закрепляют в таком положении. Затемзаготовку поднимают цилиндром 11 в зону 55валков 43,52,53 и 59 и упором выставляютее относительно катающих поверхностейэтих валков, Цилиндром 11 опускают шпиндель 15 до соприкосновения заготовки сверхней поверхностью стола 9. Проводится регулировка стола по наружному диаметру заготовки, после чего шпиндель опускается в нижнее положение, а затем цилиндром 13 перемещается на позицию обкатки. Со стола 9 изделие снимается вручную. При помощи винтовой пары 66 устанавливается необходимое расстояние между валками 44,51 и 52 матриц, а при помощи винтовой пары 54 расстояние между приводными валками 44 и 58 и валками 43 и 59, деформирующими внутреннюю поверхность заготовки.В системе управления работой стана устанавливается время нагрева, подогрева заготовки, подача смазки, воды, величина обжатия и другие технологические параметры процесса. В магазин 30 укладывают стопу заготовок, включают электродвигатель 49, деформирующим валкам 44,58 и 43,59 через передачу 48, редуктор 47, валы 45,46, редуктора 39,40, сообщают вращение. От валка 44 через передачу 62 и сменную пару 61, 60 вращение передается валку 58, обкатывающему внутренний профиль заготовкина первой позиции, а от валка 43 через карданную передачу 65 и пару 64,63 вращение передается валку 59, прокатывающему зубчатый профиль на внутренней поверхности на второй позиции. Наладка закончена.После включения стана в работу цикл прокатки осуществляется в следующей последовательности. Шток цилиндра ЗЗ поднимается в верхнее положение и нанизывает нижнюю заготовку из стопы на оправку 34, поднимает стопу заготовки на заданную высоту, при этом отсекэтели 31 поворачиваются в положение, при котором они не препятствуют опусканию заготовки в направлении к шиберу 22, после чего цилиндр 33 переключается на обратный ход, При опускании стопы заготовок вниз, нижняя свободно проходит мимо отсекателей, а остальные задерживаются ими. Отделанная заготовка укладывается цилиндром 33 в гнездо шибера 22, оправка 34 при этом выводится из отверстия заготовки, Цилиндром25 шибер передвигает уложенную между его кулачками 32 заготовку, выставляет ее соосно с цилиндром 35, шток которого припомощи оправка 36 снимает заготовку с шибера и поднимает в верхнее положение, после чего шибер возвращается в исходное положение цилиндром 25, при котором цилиндр 35 переключается на обратный ход,при этом заготовка укладывается в гнездо ухватов 23. Оправка.36 выводится из заготовки,Включается цилиндр. 33 и своим движением вверх-вниз укладывает очередную заготовку в гнездо шибера 22, после чегоцилиндром 25 шибер снова подается в переднее положение (влево), заготовка подается на ось шпинделя 15, а заготовка, находящаяся в гнезде шибера, подается на ось цилиндра 35. Включением в работу цилиндров 11 и 35 обе заготовки снимаются с шибера 22, после чего шибер отводится в исходное полажение. В его гнезде вновь укладываются очередные заготовки, как описано ранее. Цилиндром 11 заготовка подается в индуктор 21, где она нагревается до температуры прокатки, затем выставляется последующим ходом цилиндра 11 напротив валков 44,58,51 и 52, При этом валок 58 оказывается размещенным внутри заготовки, а валки 44,51 и 52 охватывают ее с внешней стороны. Включением гидромотора 16 заготовке сообщается вращение, а после включения в работу цилиндра нажим- ного устройства 4, который передвигает суппорт 2, а вместе с ним и валки 43, 44 матриц в направлении к заготовке и к валкам 51,52,53, а также к валкам 58,59, катающим внутренний ее профиль, От суппорта 2 через механизмы синхронизации 37,38 сообщается движение шпинделю 15 с заготовкой на оправке 17 и обоим трансформаторам 7 и 20 с индукторами 8 и 21 и загрузчику, благодаря чему в течение всего периода прокатки сохраняется симметричное расположение их относительно , заготовки, Движение осуществляется с уп равляющими скоростями. Все валки 44,51 и 52 матрицы и валок 58, одновременно соприкасаясьь с заготовкой деформируют ее до размеров, определяемых ходом поршня цилиндра нажимного устройства 4, а также геометрией катающих поверхностей валков. Валки 51,52, приводятся во вращение при соприкосновении с заготовкой и предотвращают ее раскатку от валков 44,58.В процессе деформации заготовки часть обьема металла смещается во внутрь, где образуется необходимый профиль под последующую прокатку, В конце обкатки проводится калибровка, после чего суппорт 2 и связанные с ним механизмы отводятся в исходное положение цилиндром нажимного устройства. Шпиндель 15 опускается в "промежуточное положение, при котором обкатанная заготовка размещается под индуктором 21 и выше разгрузочного стола 9, Включением силового цилиндра 13 шпиндель 15 с заготовкой передвигается на следующую позицию, где выставляется соосно с индуктором 8, Цилиндром 11 шпиндель 15 с заготовкой подается в индуктоо 8 для подогрева, после чего цилиндром 11 она подается в зону прокатки и устанавливается так, что внутри нее размещается валок 59, а с 5 10 15 20 30 35 40 45 50 55 внешиеи стороны ее охватывают валки 43, 52 и 53. Затем вновь включается в работу цилиндр нэжимного устройства и осуществляется деформация заготовки,По окончании накатки осуществляется калибровка зубьев, после чего суппорт 2 с валками 43 и 44 отводится ускоренно в исходное положение, Цилиндром 11 прокатанное изделие опускается вниз и задерживается на столе 9, а шпиндель 15 опускается в нижнее положение и цилиндром 13 возвращается в правое положение за очередной заготовкой. При подаче шибером в стан следующей заготовки, он своими передними торцами ухватов сталкивает изделие со стола 9 по наклонному лотку 10 в короб 68 и цикл повторяется.Изобретение позволяет производить накатку зубьев внутреннего зацепления на заготовках, имеющих ступицу, взамен механической обработки, повысить производительность за счет механизации загрузки и выгрузки деталей, улучшить условия эксплуатации и обслуживания стана за счет механизации процесса.Формула изобретения Стан для прокатки кольцевых деталей с внутренним профилем, содержащий станину с нэпрэвляюшими, нагреватель с приводом, приводную матрицу с размещенным внутри нее и кинематически связанным с ней валом с гладкими и зубчатыми валками, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, повышения производительности и улучшения условий обслуживания, он снабжен кронштейнами, смонтированными на станине с возможностью их перемещения вдоль продольной оси станины, дополнительным нагревателем, второй матрицей с накатным валком, установленной своей продольной осью параллельно продольной оси первой матрицы, механизмом загрузки и выгрузки, механизмом передачи заготовки из первой матрицы во вторую, подвижным вдоль продольной оси станины суппортом с зубчато-реечным механизмом синхронизации, дополнительный нагреватель, механизм загрузки и выгрузки, а также механизм передачи установлены на укаэанных кронштейнах, каждая иэ матриц выполиена в виде двух неприводных и одного приводного валков, при этом неприводные валки установлены на станине, а приводной установлен на суппорте и кинематически связан с накатными валками, механизм передачи выполнен в виде шпинделя с возможностью перемещения в направлении, параллельном продольным осям накатных валков и перпендикулярно продольной осистана, связанного с суппортом посредством зубчато-реечного механизма синхронизации, причем механизм загрузки и выгрузки выполнен ь виде магазинного накопителя,лотка и шибера, установленного с воэможностью возвратно-поступательного перемещения перпендикулярно продольной осистана.Составител М. Антошин гентал едактор Н. Колянская Техред М,Мор Корректор Н. Кор одственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина,а 4351 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/Б