устройство для скальпирования заготовок

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКАЛЬПИРОВАНИЯ ЗАГОТОВОК, содержащее силовую раму в виде передней и задней неподвижных поперечин, связанных между собой колоннами, подвижную поперечину, связанную с плунжерами рабочего и обратных цилиндров, жестко закрепленную в подвижной инструментальной доске скальпирующую матрицу, центрователи переднего и заднего концов заготовки, имеющие конические центрирующие поверхности, и механизм удаления облоя, отличающееся тем, что оно снабжено механизмом выталкивания обработанной заготовки, выполненным в виде размещенной на выходной части передней неподвижной поперечины над осью скальпирования балки с направляющими, установленного в направляющих балки передвижного ползуна, размещенной на ползуне поворотной обоймы и упора, установленного в поворотной обойме с возможностью перемещения вдоль его вертикальной оси, при этом центрователь заднего конца заготовки выполнен в виде втулки с внутренними ступенчатыми расточками разного диаметра, соединенными одна с другой конусными образующими поверхностями, и установлен в направляющих передней неподвижной поперечины с возможностью возвратно-поступательного перемещения от привода, а механизм удаления облоя размещен на боковой поверхности передней неподвижной поперечины за пределами зоны деформирования и выполнен в виде подвижной балки, приводного цилиндра, на штоке которого закреплена упомянутая балка, и двух подпружиненных жестко связанных между собой подвижных колец, одно из которых установлено с возможностью взаимодействия с балкой, а другое охватывает скальпирующую матрицу.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для скальпирования заготовок перед прессованием и найдет применение на металлообрабатывающих предприятиях металлургической, кабельной промышленности и других отраслях для зачистки методом скальпирования заготовок перед прессованием с целью удаления дефектов в верхних слоях заготовок и калибрования их по наружному диаметру.

Известно устройство для скальпирования заготовок (авт. свид. N 1040684, кл. В 21 С 23/08, 1982), содержащее силовую раму, образованную жестко связанными между собой колоннами передней и задней неподвижными поперечинами, гидравлический рабочий цилиндр с пресс-штемпелем, закрепленный в задней поперечине и связанный с подвижной поперечиной, установленной на направляющих силовой рамы, гидравлические цилиндры обратного хода, установленные в передней неподвижной поперечине, матричный узел и заталкиватель заготовок с подвижным штоком, смонтированные на оси рабочего цилиндра, центрователь заготовок в виде двух регулирующих призм.

Недостатком известного устройства является низкое качество получаемой заготовки, обусловленное нарушением точности ее центрирования при износе сопрягаемых поверхностей подвижных элементов центрователя в процессе эксплуатации устройства.

Известно устройство для скальпирования заготовок (авт. свид. N 995964, кл. В 21 С 43/00, 1980), в котором узел центрирования заготовки выполнен из двух частей, одна из которых состоит из двух обхватывающих матрицу полуколец с конической внутренней поверхностью для центрирования переднего конца заготовки, а другая часть выполнена в виде охватывающей пресс-штемпель втулки с фланцем и конической центральной полостью для захода заднего конца заготовки.

Однако конструктивное исполнение узла центрирования в этом устройстве также не обеспечивает повышения качества заготовок.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для скальпирования заготовок, содержащее силовую раму, образованную передней и задней неподвижными поперечинами, связанными между собой колоннами, подвижную поперечину, связанную с плунжерами рабочего и обратных цилиндров, скальпирующую матрицу, центрирователи переднего и заднего концов заготовки, имеющие конические центрирующие поверхности, размещенные соответственно в передней неподвижной и подвижной поперечинах [1] .

Для повышения качества заготовок за счет обеспечения расположения заготовки по оси скальпирования центрователь переднего конца заготовки выполнен в виде ножей с режущими кромками, наклоненными к оси скальпирующей матрицы и равномерно размещенными вокруг ее режущей кромки, а центрователь заднего конца заготовки закреплен на подвижной поперечине.

Недостатками известного устройства (прототипа) являются следующие: по окончании скальпирования заготовка удаляется за пределы устройства пресс-штемпелем рабочего цилиндра, в связи с чем необходимо использование длинноходовых рабочего и обратных цилиндров, что усложняет конструкцию, ухудшает условия эксплуатации, увеличивает габариты и все устройства; конструктивное исполнение центрователя заднего конца заготовки связано с необходимостью смены конуса при переходе на обработку заготовок с одного типоразмера на другой, что увеличивает затраты вспомогательного времени на перенастройку и снижает производительность труда; размещение механизма удаления облоя непосредственно в зоне деформирования заготовки (зона высоких температур) приводит к разрушению уплотнений гидроцилиндров, вытеканию масла из гидросистем на горячую заготовку, требует применения гибких подводов к гидроцилиндрам, что ухудшает условия эксплуатации устройства и усложняет его конструктивное исполнение.

Предлагаемое устройство снабжено механизмом выталкивания обработанной заготовки, выполненным в виде размещенной на выходной части передней неподвижной поперечины над осью скальпирования балки, в направляющих которой установлен передвижной от привода ползун, несущий поворотную обойму с установленным в ней с возможностью перемещения по вертикальной оси упором.

Центрователь заднего конца заготовки выполнен в виде втулки с внутренними ступенчатыми расточками разного диаметра, сопрягаемыми с коническими образующими поверхностями, и установлен в направляющих передней неподвижной поперечины с возможностью возвратно-поступательных перемещений от привода.

Механизм удаления облоя размещен на боковой поверхности передней неподвижной поперечины за пределами зоны деформирования заготовки и выполнен в виде подвижной балки, закрепленной на штоке приводного цилиндра и взаимодействующей с подпружиненными жестко связанными между собой двумя подвижными кольцами, одно из которых охватывает неподвижно закрепленную в инструментальной доске скальпирующую матрицу.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1 (положение механизмов при удалении облоя); на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 и 5 - положения механизмов при центрировании заготовок разных диаметров.

Предлагаемое устройство для скальпирования заготовок содержит силовую раму, образованную передней 1 и задней 2 неподвижными поперечинами, связанными между собой колоннами 3, и подвижную поперечину 4, связанную с плунжерами 5 и 6 соответственно рабочего цилиндра 7 и цилиндров 8 обратного хода. Подвижная поперечина 4 несет жестко связанный с ней пресс-штемпель 9 и установлена на направляющих 10 рамы.

В передней неподвижной поперечине 1 на горизонтальных направляющих установлена подвижная инструментальная доска 11, несущая скальпирующую матрицу 12 и связанная с приводным гидроцилиндром 13.

Скальпирующая матрица 12 функционально совмещена с центрователем переднего конца заготовки и выполнена в виде инструментального блока, содержащего опорное кольцо 14, жестко связанное шпильками 15 с рабочим кольцом 16. На опорное кольцо 14 воздействуют размещенные в отверстиях доски 11 на шпильках 15 пружины 17 (см. на фиг. 2).

Для центрирования переднего конца заготовки 18 на рабочем кольце 16 равномерно размещены по окружности по меньшей мере три ножа-рассекателя 19, каждый из которых имеет участок центрирования с наклонной образующей поверхностью и режущей кромкой для разрезания облоя (на чертежах не показано). В инструментальный блок входит и собственно матрица 20, жестко закрепленная в доске 11 и охватываемая по наружной поверхности рабочим кольцом 16.

На боковой поверхности передней неподвижной поперечины 1 (вне зоны деформации) размещен механизм 21 удаления облоя, включающий кронштейн 22 и установленный на нем гидроцилиндр 23, на штоке которого закреплена балка 24. При выдвинутой доске 11 (на позиции удаления облоя) ось скальпирующей матрицы 12 совмещается с осью гидроцилиндра 23.

Центрователь заднего конца заготовки 18 выполнен в виде охватывающей пресс-штемпель 9 втулки 24, установленной в направляющих передней неподвижной поперечины 1 с возможностью возвратно-поступательных перемещений от привода (на чертеже не показан). Втулка имеет внутренние ступенчатые расточки разного диаметра с конусными образующими поверхностями 26. В расточки втулки 25 при работе устанавливают сменный наконечник 27, соответствующий наружному диаметру обрабатываемой заготовки 18 и имеющий быстроразъемное соединение с пресс-штемпелем 9. Втулка 25, кроме центрирования заднего конца заготовки 18, выполняет также функцию направляющей пресс-штемпеля 9.

В выходной части передней поперечины 1 над осью скальпирования установлен механизм выталкивания обработанной заготовки, включающий балку 28, на направляющих которой подвижно установлен ползун 29, связанный с приводным гидроцилиндром 30 низкого давления (см. на фиг. 3). В ползуне 29 размещена поворотная обойма 31, в которой установлен с возможностью осевого перемещения упор 32.

Работа предложенного устройства для скальпирования заготовки осуществляется следующим образом.

Нагретая в печи заготовка 18 подается специальным податчиком (не показан) через окно передней неподвижной поперечины 1 снизу вверх так, чтобы ось заготовки не доходила до оси скальпирования на 2. . . 5 мм. В этом положении втулка 25 перемещается приводом в сторону заготовки и упирается внутренней поверхностью 26 или 33 (в зависимости от диаметра заготовки) в наконечник 27. В рабочий цилиндр 7 подается давление, при этом начинается совместное перемещение втулки 25 с пресс-штемпелем 9 и наконечником 27. Скорость их перемещения отрегулирована так, чтобы опорная поверхность втулки 25 была прижата к наконечнику 27. Конусная образующая поверхность 26 втулки 25, соответствующая диаметру заготовки 18, взаимодействует с ее торцом и перемещает заготовку в направлении скальпирующей матрицы 12, при этом передний конец заготовки попадает на центрирующие участки ножей-рассекателей 19 - происходит центрирование заготовки по оси скальпирующей матрицы 12. При этих перемещениях торец наконечника 27 находится на расстоянии l₂ от торца заготовки 18 (см. на фиг. 4-5).

По окончании центрирования заготовки 18 торец наконечника 27 проходит расстояние l₁ и упирается рабочим усилием цилиндра 7 в заготовку 18, при этом начинается процесс скальпирования заготовки. Втулка 25 при этом отводится приводом назад, в исходное положение.

По окончании скальпирования заготовка 18 выходит из зоны деформирования и проталкивается пресс-штемпелем 9 на ось упора 32, при этом упор 32, взаимодействуя с торцом заготовки 18, отклоняется в поворотной обойме 31 на угол (см. фиг. 3) и скользит по поверхности заготовки, а после ее прохождения опускается на пресс-штемпель 9. Последний цилиндрами 8 обратного хода перемещается в исходное положение, при этом наконечник 27, воздействуя на упор 32, перемещает его в обойме 31 вверх вдоль собственной оси. При выходе пресс-штемпеля 9 с наконечником 27 из зоны деформирования заготовки упор 32 под действием собственного веса опускается в исходное нижнее положение. В этом положении включением цилиндра 30 ползун 29 с упором 32 перемещается на расстояние l₁ (см. на фиг. 3) и выталкивает заготовку 18 в заданное положение на позицию выгрузки.

После выгрузки заготовки инструментальный блок 12 с облоем перемещается доской 11 за пределы передней поперечины 1. В положении удаления облоя ось матрицы 20 и цилиндра 23 совмещаются. При подаче рабочего давления в цилиндр 23 балка 24 перемещается и, воздействуя на опорное кольцо 14, через шпильки 15 перемещает рабочее кольцо 16, которое отделяет облой от рабочей поверхности матрицы 20, после чего под действие пружин 17 кольца 14 и 16 инструментального блока возвращаются в исходное положение.

После осмотра и подготовки механизмов к последующей работе цикл работы устройства повторяется в описанной выше последовательности.

Указанные особенности конструктивного исполнения предложенного устройства позволяют получить следующий технико-экономический эффект:

наличие в устройстве механизма выталкивания обработанной заготовки позволяет сократить ход главного рабочего цилиндра и цилиндров обратного перемещения подвижной поперечины, что улучшает условия эксплуатации устройства, упрощает его конструкцию, позволяет уменьшить габариты и снизить вес устройства; новое конструктивное исполнение центрователя заднего конца заготовки позволяет сократить затраты вспомогательного времени на его перенастройку при переходе на обработку заготовок с одного типоразмера на другой, что повышает производительность устройства;

вынесение механизма удаления облоя и новое его конструктивное исполнение расширяет эксплуатационные возможности устройства и упрощает его конструктивное исполнение. (56) Авторское свидетельство СССР N 1268263, кл. В 21 J 1/02, 1986.