Устройство для гибки обечаек из листовых заготовок

ц и чес наябиблиотека уи 1,770609 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 20.10, 78 (21) 2676541/25-27 (1) М с присоединением заявки М В 21 Э 11/20В 21 0 5/10 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИБКИ ОБЕЧАЕК ИЗ ЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВОК Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к гибке листовых заготовок, и может быть использовано в тех отраслях промышленнссти, где есть необходимость изготовления обечаек иэ листового материала, например, в химическом и нефтяном машиностроении, целлюлознобумажном, продовольственном, медицинском машиностроении, в котлостроении. 10Известно устройство для гибки обечаек иэ листовых заготовок, по основному авт, св. Р 612732, содержащее два рабочих узла с зажимными органами, имеющие возможность относительно го перемещения в направлякщих и поворота вокруг своих продольных осей. Каждый из рабочих узлов снабжен меха-. низмом принудительного поворота с индивидуальным приводом, например сило вым цилиндром, и выполнен в виде заклюЧенной в корпус струбцины, состоящей иэ двух балок, а оси поворота рабочих узлов смещены относительно зажимных органов к центру устройства 1 .25Механизм принудительного поворота рабочего узла выполнен в виде планетарного механизма, водило которого снабжено рычагом, шарнирно связанным со штоком силового цилиндра., шарнирно 30 установленного на корпусе рабочего узла, центральное подвижное зубчатое колесо жестко соединено с осью рабочего узла, сателлит свободно посажен на оси, жестко связанной с водилом, а центральное неподвижное зубчатое колесо выполнено в виде сектора, жестко соединенного с корпусом рабочего узла, при этом числа зубьев подвижного и неподвижного центральных зубчатых колес и сателлита выбраны такими, чтобы при угле поворота рабочего узла, равном 180 В, угол поворота водила не превышал ба.Одна из балок струбцины каждого рабочего узла выполнена двухопорной и жестко соединена с двух концов с осью поворота рабочего узла, а вторая балка выполнена откидной, на одном конце шарнирно связанной с первой бал. кой, а на другом ее конце установлен замковый механизм.Замковый механизм каждой струбцины выполнен в виде снабженного зубом ригеля, поворотного вокруг оси, параллельной оси поворота струбцины, и закрепленного на двухопорной балке :трубцины, а откидная балка снабжена зубом, взаимодействующим с зубом ригеля.Зажимные органы выполнЕны в виде перпендикулярных к плоскости заготовки и расположенных у края днухопорной балки пальцев, подпружиненных в сторону, противоположную направлению зажима заготовки, и взаимодействующих с Г-образными двуплечими рычагами, расположенными н полости этой балки и шарнирно с ней связанными, которые взаимодействуют с силовыми цилиндрами.ООтносительное перемещение рабочиузлов осуществляется тяговым органом,например тросом.Однако в,таком устройстве нследствие наличия на двухопорных балкахструбцин упоров, представляющих собой перпендикулярные к плоскости заготовки и подвижные в осевом направлении цилиндрические пальцы, размещенные в корпусах, жестко соединенных с двухопорной балкой, невозможно 20производить автоматическую сваркупродольного стыка обечайки с введением в зону сваринаемых кромок подкладки, образующей обратную сторонусварного шва. 25Целью изобретения является повышение качества обечаек путем обеспечения воэможности автоматической сварки их кромок после смыкания непосредственно на устройстве. ЗОС этбй целью предлагаемое устройство снабжено упорами, установленными на корпусах рабочих узлов нижепродольных осей струбцин и выполненных в виде рамки, поворотной относительно горизонтальной оси при помощи силового цилиндра, шток которогошарнирно снязан с рамкой, а корпусс корпусом рабочего узла, и расположенной в рабочей части упора планки,связанной с рамкой рифленой поверхностью и имеющей возможность перемещения относительно рамки и фиксации.С целью повышения производительности за счет обеспечения механизацииподведения сварочной подкладки в эону стыка кромок при их автоматическойсварке устройство может быть снабженоопорной площадкой, установленной наплите в центре основания машины и выполненной в виде шарнирного параллелограмма,С целью обеспечения строго вертикального перемещения подкладки приподведении ее н зону стыка кромокнижнее основание шарнирного параллелограма выполнено н виде ползуна,соединенного со штоком силового цилиндра, жестко закрепленного на плите, а одна из сторон в средней точкесвязана с плитой при помощи тяги, длина которой равна половине длины стороны параллелограмма.На фиг. 1 изображено предлагаемоеустройство (нид сбоку в исходном положении перед началом гибки); нафиг. 2 - то же, по окончании гибки; 65 на фиг, 3 - то же, план в исходном положении перед началом гибки, фрагмент на фиг. 4 - то же, по окончат нии гибки; на фиг. 5 - нид по стрелке А на фиг, 2; на фиг. б - то же, при съеме готовой обечайки; на фиг. 7 - разрез Б-Б на фиг. 5; на фиг, 8 - разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 9 - разрез Г-Г на фиг. 4; на фиг.10 - разрез Д-Д на фиг.5;на фиг.11- узел 1 на фиг. 1, при установке заготовки на фиг. 12 - узел П на фиг. 2; на фиг. 13 - разрез Е-Е на фиг. 4, перед началом гибки и при сварке продольного шва; на фиг. 14 - то же, в нижнем положении в момент гибки.Устройство для изготовления обечаек состоит из двух направляющих 1, жестко закрепленных на основании 2, и двух рабочих узлов 3 и 4, первый из которых расположен в корпусе 5, жестко закрепленном на основании 2, а второй на корпусе б, подвижном на роликах 7 по направляющим 1, каждый из рабочих узлов 3 и 4 представляет собой струбцину 8, состоящую иэ двухопорной балки 9 и шарнирно соединенной с ней откидной балки 10, Двухопорная балка 9 снабжена элементами зажима 11 заготовки 12. Рабочие узлы 3 и 4 выполнены поворотными вместе со струбцинами 8 вокруг осей 13, смещенных относительно зажимных элементов 11 в сторону центра заготовки 12. Зажимные элементы 11 выполнены в виде паль. цев 14, перпендикулярных плоскости заготовки 12 и подпружиненных с помощью пружин сжатия 15 в сторону, противоположную направлению зажима заготовки 12. Пальцы 14 расположены у края двухопорной балки 9, в плоскости которой размещены Г-образные днуплечие рычаги 16, соединенные с балкой 9 с помощью шарниров 17. Короткие плечи рычагов 16 взаимодействуют с пальцами 14, а длинные плечи этих рычагов снабжены призматическими углублениями 18, в которые упираются призмы 19, установленные в полостях стаканов 20 и упирающиеся в донные части этих стаканов.Каждый стакан 20 представляет собой шток силового цилиндра,21 одностороннего действия, ось которого параллельна плоскости заготовки 12 и перпендикулярна оси 13 поворота рабочих узлов 3 и 4.Откидная балка 10 каждой струбцины 8 с помощью шарнира 22 соединена с днухопорной балкой 9 и снабжена рычагом 23, который шарнирно соединен со штоком силового цилиндра 24, закрепленного на балке 9.На противоположном шарниру 22 конце балки 9 и 10 снабжены замковым механизмом 25. Замковый механизм выполнен в виде ригеля 26, поворотного вокруг оси 27, параллельный оси 13 поворота струбцины 8 и закрепленнойна двухопорной балке 9. Рнгель 26снабжен зубом 28, а откидная .балка10 снабжена зубом 29, взаимодействующим с зубом 28 ригеля 26. Затылочнаячасть 30 зуба 29 балки 10 выполненаплоской и взаимодействует с планкой31, жестко соединенной с балкой 9.5Центр тяжести ригеля 26 смещен от оси27 в сторону его открывания. Ригельна нижнем конце снабжен выступом 32,взаимодействующим с полэуном 33, жестко связанным со штоком силового цилиндра 34, ось которого перпендикулярна оси 27. Планка 31 снабжена упором 35, подпружиненным с помощью пружины сжатия 36 в сторону ригеля 26.Ползун 33 нижней своей частью опираается на планку 37, жестко закрепленную на балке 9,Для поворота рабочих узлов Э и 4 со струбцинами 8 вокруг осей 13 предусмотрены механизмы принудительного 20 поворота 38. Каждый из этих механизмов представляет собой планетарный механизм, состоящий из водила 39, поворотного вокруг оси 1 3. Водило 39 снабжено рычагом 40, который с по мощью шарнира 41 соединен со штоком силового цилиндра 42. Последний с помощью шарнира 43 установлен на корпусах 5 и 6, Центральное подвижное зубчатое колесо 44 этого планетарного Зр механизма жестко соединено с осью 13 рабочих узлов 3 и 4, а сателлит 45 свободно посажен на оси 46, жестко соединенной с водилом 39. При этом центральное неподвижное зубчатое колесо выполнено в виду зубчатого сектора 47, жестко соединенного с корпусом 5 или 6. Числа зубьев подвижного 44 и неподвижного 47 центральных зубчатых колес и сателлита 45 выбраны такими, чтобы при повороте рабочего 40 узла 3 или 4 вместе с балками 9 и 10 на 180 о, угол поворота водила 39 не превышал 60Подвижный корпус 6 соединен с тяговым органом, например, канатом 48, 45 реверсивное движение которому передается от тягового привода (на чертежах не показан),На корпусах 5 и 6 параллельно осям 13 установлены упоры 49 и 50 (Фиг.1-4,5 О 11 и 12). Каждый упор представляет собой рамку 51 (фиг. 11 и 12), шарнирно соединенную с корпусом 5 и 6 и фиксируемую в вертикальном (рабочем) положении ограничителями 52Планки 53 упоров для обеспечения возможности регулировки выполнены съемными и соединяются с рамкой,51 с помощью рифлений 54. Рамка 51 упоров 49 и 50 поворачивается относительно оси шарниров 55 при помощи силового цилиндра 56, 60 шарнирно соединенного с одной стороны с рамкой 51, а с другой с корпусом 5 или 6.Нерабочее поЛожение упоров 49 и 50 (Фиг, 12) выполнено таким, чтобы 65 обеспечить свободу прохождения струбцин 8 при повороте рабочих узлов Э и 4.В зоне сведения кромок заготовки 12 в конце гибки установлена опорная площадка 57. Опорная площадка представляет собой механизм, состоящий избалки 58, подкладки 59, жестко закрепленной на верхней плоскости балки 58, ползуна 60, двух рычагов 61 и 62, образующих с балкой 58 и ползуном 60 шарнирный параллелограмм, тяги 63, шарнирно закрепленной с рычагом 62 и опорной плитой 64 при помощи шарнира 65 так, что длины тяги 63 и двух плеч рычага 62 равны, а шарнир 65 жестко соединен с плитой 64, жестко закрепленной на основании 2. Ползун 60 имеет воэможность возвратно-поступательного перемещения в Тобразном пазу опорной плиты 64, которое осуществляется, например, силовыцилиндром 66, жестко соединенным сплитой 64. Силовые цилиндры устройства питаются от насосных агрегатов 67 и 68,первый из которых установлен на корпусе 5, а второй - на корпусе 6, подвижном по направляющим 1,Устройство работает следующим образом.Рабочие узлы Э и 4 устройства устанавливают в исходное положение,при котором балка 10 находится снизу,а балка 9 - сверху, под балками 10.При этом зуб 28 ригеля находится в зацеплении с зубом 29 балки 10, упор35 сжимает пружину 36. Затем корпус6 вместе со всеми закрепленными нанем элементами отводят по направляющим 1 вправо, включают насосные агрегаты 67 и 68, от которых жидкостьпод давлением подают в цилиндры 56и устанавливают упоры 49 и 50 в рабочее положение, т.е. поворотом рамки 51 до ограничителя 52, при этомпланки 53 упоров 49 и 50 расположенытак, чтобы кромки заготовки 12 при установке в струбцины 8 имели определенный вылет относительно зажимных элементов 11 и были параллельны осям 13 (фиг. 3). Одновременно подачейжидкости в штоковую .полость силовогоцилиндра 66 перемещают полэун 60 в Т-образном пазу опорной плиты 64 влево и за счет взаимодействия рычагов 61, 62 и тяги 63 балка 58,с подкладкой 59 поднимается и опорная площадка 57 занимает такое положение, чтобы верхняя плоскость подкладки 59 былана уровне щели между балками 9 и 10(фиг. 1). Затем цеховыми транспортными средствами подают заготовку 12, заводяее правый кРай между балками 9 и 10правого рабочего узла 4 до упора 50,а левый край заготовки укладывают наверхнюю плоскость опорной площадки57, и перемещая корпус 6 влево, эаво 770609дят левый край заготовки 12 между балками 9 и 10 рабочего узла 3 до упора 49. После этого включением цилиндров 21 приводят в действие элементы зажима 11 заготовки (фиг. 1).При этом штоки 20, выдвигаясь изцилиндров 21 через призмы 19(фиг.10) передают усилие рычагом 16, которые, поворачиваясь на шарнирах 17, нажимают на пальцы 14, сжимая пружины 15 и прижимая заготовку 12 к балкам 10,На этом кончается установка и за жим заготовки. После зажима заготовки между балками 9 и 10 струбцин 8 жидкость под давлением от насосных агрегатов 67 и 68 подают в поршневые полости силовых цилиндров 42, в ре-, 15 зультате чего поршни со штоком, выдвигаясь из цилиндров, поворачивают водила 39. При этом сателлиты 45, обкатываясь по секторам 47, поворачивают подвижные центральные зубья колеса 44, от которых вращение передается рабочим узлам 3 и 4. При этом рабочий узел 3 вместе с балками 9 и 10 поворачивается против часовой стрелки вокруг оси 13, а рабочий узел 4 вместе с балками 9 и 10 поворачивается по часовой стрелке. В процессе поворота рабочих узлов 3 и 4 края заготовки опускаются, двигаясь по дугам окружностей, т.е. поворачиваются вокруг осей, 13, благодаря чему заготовка изгибается, испытывая напряжение чистого изгиба. При этом оси 13 рабочих узлов 3 и 4 не сближают, так как корпус б остается неподвижным. Таким образом заготовка 12 получает первоначальный изгиб без сближения осей поворота рабочих узлов. После начального поворота концы заготовки 12 сближают, продолжая одновременно поворачивать рабочие узлы 3 и 4 и передвигая корпус б по направляющим 1 влево, При этом ось 13 рабочего органа 4 перемещается навстречу оси 13 рабочего органа 3. Происходит одновременный поворот и сближение концов заготовки 12. Поворот рабочих узлов вокруг осей 13 происходит до тех пор, пока балки 10 не окажутся сверху, а балки 9 снизу, т.е, пока рабочие узлы 3 и 4 не повернутся на 180 по сравнению со своим исходным положением, изображенным на фиг. 1. При этом водила 39 поворачиваются на 60о Одновременно с поворотом рабочих узлов 3 и 4, т.е, в начальный момент гибки, подается жидкость от насосных агрегатов 67 и 68 в штоковые полости силовых цилиндров 56 и в поршневую полость цилиндров 66 для приведения в действие упоров 49 и 50 и опорной площадки 57, При этом рамка 51 упоров 49 и 50 отклоняется от своего рабочего (вертикального) положения и занимает нерабочее положение, которое .выполнено таким образом, чтобы обеспечить свободу прохождения струбцин 30 35 40 Я 50 8 при повороте рабочих узлов 3 и 4,В то же время перемещением ползуна60 вправо в Т-образном пазу опорнойплиты 64 за счет взаимодействия рычагов 62 и 63 параллелограмм, состоящий из рычагов 61 и 62, балки 58 иползуна 60, складывается, т.е. балка58 и ползун 60 сближаются и таким образом опорная площадка 57 занимаетнижнее положение, при котором освобождается зона для прохождения балки 10при повороте рабочих узлов 3 и 4 вмомент окончания гибки, когда рабочиеузлы занимают положение, показанноена фиг, 2, и кромки заготовки 12 подошли вплотную друг к другу и готовык полному смыканию. Затем подачей жидкости в штоковую полость силового цилиндра 66 ползун 60 перемещают влево,при этом за счет взаимодействия рычагов 61, 62, и тяги 63 балка 58 с подкладкой 59 поднимается до упора всведенные кромки заготовки 12. Послечего кромки заготовки полностью смыкаются движением корпуса б влево иподжимаются подкладкой 59 снизу. Затемпроизводят соединение кромок с помощью сварки. После соединения кромок заготовки 12 освобождают зажимные элементы 11, сообщая полости цилиндров 21 с баками насосных агрегатов 67 и 68 и сливают жидкость. При этом под действием пружины 15 пальцы 14 отходят от заготовки 12, а рычаги 16 поворачиваются против часовой стрелки, вдвинув штоки 20 в цилиндры 21.После освобождения зажимов обечайки жидкость под давлением подают в штоковые полости силовых цилиндров 34. При этом ползун 33 передвигается вправо, освобождая выступ 32 ригеля 26. Под действием собственного веса и упора 35 ригель 26 поворачивается против часовой стрелки и его зуб 28 выходит из зацепления с зубом 29 балки 10, в результате чего замковые механизмы 25 открываются, освобождая левые концы балок 10. Затем жидкость под давлением подается в штоковые полости силовых цилиндров 24, штоки которых, втягиваясь в цилиндры, поворачивают рычаги 23, что приводит к раскрыванию струбцины 8 путем поворота балок 10, жестко связанных с рычагами 23 (фиг. 6). После этого готовую обечайку цеховыми транспортными средствами снимают с устройства, На этом оканчивается рабочий цикл устройства.Для подготовки устройства к следующему циклу работы жидкость под давлением подают в поршневые полости силовых цилиндров 24, штоки которых, выдвигаясь, поворачивают рычаги 23 и балки 10 против часовой стрелки, В результате этого балки 10 опускаются на балки 9 и затылочные части 30 зубьев балок 10 приходят в соприкоснове1 иф. с планк аГ 1 и 3, +,.) а тем жидкость Г)оддавлением полают в поршневые полостисиловых цилиндров 34. При этом штокиэтих цилиндров и ползун 33 двигаютсявлево (фиг, 7). Ползун 33, воздействуя на выступ 32, поворачивает ригель26 по часовой стрелке, вводя зуб 28в контакт с зубом 29 балки 10, нажимая упор 35 и сжимая пружину 36, Таким образом происходит замыкание замковых механизмов.После этого подают жидкость поддавлением в поршневую полость силового цилиндра, который, перемещая вТ-образном пазу опорной плиты 64 голзун 60 за счет взаимодействия рычагов61, 62 и тяги 63 опускает балку 58 с 15подкладкой 59, таким образом опорнаяплощадка 57 занимает нижнее положение,обеспечивающее свободу прохожденияструбцин 8 при повороте рабочих узлов3 и 4. Одновременно корпус б отодни- дгают от корпуса 5 на расстояние, достаточное для установки на устройствоследующей заготовки, и подачей жид -кости под давлением н штоковые полости силовых цилиндров 42 производятповорот рабочих узлов 3 и 4 со струбцинами 8 н исходное положение, приэтом балки 9 находятся сверху, а балки 10 - снизу,Устройство готово к повторениюцикла работы. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повыситькачество изготавливаемых обечаек путем обеспечения возможности автоматической сварки кромок непосредственнона устройстве за счет размещения упоров, ограничивающих величину выходакромок заготовки относительно струбцин, на корпусах рабочих узлов и подведения в зону свариваемых кромокподкладки, формирующей обратную сторону сварного шва.Формула иЗобретения1, Устройство для гибки обечаекиз листовых заготовок по авт. св. М 612732, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества обечаек путем обеспечения возможности автоматической сварки их кромок после смыкания непосредственно на устройстве, оно снабжено упорами, установленными на корпусах рабочих узлов ниже продольных осей струбцин и выполненных н виде рамки, поворотной относительно горизонтальной оси при помощи силового цилиндра, шток которого шарнирно связан с рамкой, а корпус - с корпусом рабочего узла, и расположенной в рабочей части упора планки, связанной с рамкой рифленой поверхностью и имеющей возможность перемещения относительно рамки и фиксации.2. Устройстно по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности эа счет обеспечения механизации подведения сварочной подкладки в зону стыка кромок при их автоматической сварке, оно снабжено опорной площадкой, установленной на плите в центре основания машины и выполненной в виде шарнирного параллелограмма.3. Устройство по пп. 1 - 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения строго вертикального перемещения подкладки при подведении ее в зону стыка кромок, нижнее основание шарнирного параллелограмма выполнено в виде ползуна, соединенного со штоком силового цилиндра, жестко закрепленного на плите, а одна из сторон в средней точке связана с плитой при помощи тяги, длина которой равна половине длины стороны параллелограмма.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельстно СССР М 612732, кл, В 21 Э 11/22, 29.01,76,. О 9 СоставительТехред М. Таб Чистяковавич Корректор ,Ю ренко И. Шуби дак ка о илиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная 3 9 Тираж 9 б ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и о 35, Москва, Ж, .Раушская