Патент на изобретение №2200071

(54) СТАН ДЛЯ ПРОДОЛЬНОГО РАСКАТЫВАНИЯ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ПРОФИЛЕЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к обработке металлов давлением в холодном состоянии и может быть использовано для профильного раскатывания деталей с осесимметричным поперечным сечением, например шлицев, зубьев, многогранников, цилиндров, конусов, фасонных поверхностей. Стан для продольного раскатывания осесимметричных профилей содержит станину, закрепленные на станине бабки, зажимные центры, поворотный механизм со стопорным устройством, выполненным в виде снабженной упорами поворотной пластины, закрепленной на одном из зажимных центров, и неподвижной пластины с упорами, закрепленной на внутренней поверхности цилиндра, головку, закрепленную на быстросъемной траверсе, установленной на корпусе силового привода, при этом в головке размещены раскатные ролики, вращающиеся на осях, причем на торцевых поверхностях раскатных роликов выполнены радиусные канавки для взаимодействия с жесткими упорами, размещенными в корпусе головки, а также расточки для размещения спиральных пружин, закрепленных одним концом в раскатном ролике, а другим – на оси по изобретению, перед установкой в головку раскатные ролики жестко фиксируются на оси фиксатором, выполненным в виде, например, прямоугольного стержня с цилиндрическим концом, при этом прямоугольная часть фиксатора взаимодействует с пазом, расположенным на торце раскатного ролика, а цилиндрический конец его устанавливается в отверстие, выполненное на оси. Каждый фиксатор выполнен в виде прямоугольного стержня с цилиндрическим концом и установлен своей прямоугольной частью в радиальной канавке, выполненной на торце раскатного ролика, а цилиндрическим концом – в выполненное на оси отверстие. В крышке головки выполнены окна для демонтажа фиксаторов после сборки головки. На торце прямоугольной части фиксатора выполнена резьба для демонтажа фиксатора после сборки головки. Каждый фиксатор выполнен с выборкой, направленной в сторону спиральной пружины. Такое выполнение стана для продольного раскатывания осесимметричных профилей позволяет получать качественные шлицы, зубья, многогранники, цилиндры, конуса, фасонные поверхности при значительном сокращении расхода металла на их изготовление. 4 з.п.ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением в холодном состоянии и может быть использовано для профильного раскатывания деталей с осесимметричным поперечным сечением, например шлицев, зубьев, многогранников, цилиндров, конусов, фасонных поверхностей.

Известен стан для продольного раскатывания осесимметричных профилей, содержащий станину, закрепленные на ней бабки, силовой привод, раскатную головку с раскатными роликами, зажимные центры и поворотный механизм со стопорным устройством (а.с. СССР 911816 В 21 Н 1/221, В 21 Н 7/14, 20.03.73 г. ).

В известном стане один из центров имеет шаговый поворотный механизм, который выполнен в виде гидроцилиндра. Штоком этого гидроцилиндра является центр, на котором выполнено храповое колесо, находящееся в зацеплении с собачкой, установленной в поворотной секторной пластине гидроцилиндра. Для фиксации центра от поворота служит стопорное устройство. Стопорное устройство выполнено в виде размещенного на центре для закрепления заготовки бурта с наружной конической поверхностью и установленного на этом бурте кольца с внутренней конической поверхностью, при этом кольцо закреплено от поворота относительно центра двумя выступами, размещенными на этом кольце, входящими в зацепление с двумя пазами, выполненными на торце поршня. Кольцо поджато своей внутренней конической поверхностью к наружной конической поверхности бурта пружинами сжатия.

В известном стане поворотный механизм сложной конструкции, работающий по жесткой непереналаживающей схеме. Стопорное устройство дли фиксации центров от поворота – также сложной конструкции механического исполнения.

Переналадка для изготовления нового изделия сопряжена с большими трудностями (смена инструмента, центровой группы и т.д.). На известном стане возможно формообразование только цилиндрических профилей небольшой длины и диаметра.

Все выше отмеченное усложняет конструкцию, обслуживание и ограничивает технологические возможности.

Наиболее близким по технической сущности является стан для продольного раскатывания осесимметричных профилей, содержащий станину, закрепленные на станине бабки, силовой привод, раскатную головку с раскатными роликами, зажимные центры и поворотный механизм со стопорным устройством, поворотный механизм выполнен в виде снабженной упорами поворотной пластины, закрепленной на одном из зажимных центров, и неподвижной пластины с упорами, закрепленной на внутренней поверхности цилиндра. (П.М., Россия, 9407, заявка 98108168, В 21 Н 7/14 от 30.04.98 – прототип).

Раскатная головка закреплена на быстросъемной траверсе, установленной на корпусе силового привода.

Раскатной ролик выполнен в виде установленной на оси втулки с закрепленным на ней формообразующим ободом, на торцевых поверхностях которого выполнены радиусные канавки, причем внутри втулки расположены спиральные пружины, закрепленные своими концами со втулкой и осью.

Известный стан не обеспечивает получение стабильного качества раскатываемых деталей с коническими фасонными поверхностями, потому что не решена задача точной угловой фиксации раскатных роликов относительно друг друга и предварительного натяжения спиральных пружин.

Задачей изобретения является точная угловая фиксация раскатных роликов относительно друг друга и предварительное равномерное натяжение спиральных пружин с целью получения стабильного качества раскатываемых деталей с коническими и фасонными поверхностями.

Поставленная задача решается тем, что стан для продольного раскатывания осесимметричных профилей, содержащий станину, закрепленные на ней бабки, зажимные центры, поворотный механизм со стопорным устройством, выполненный в виде поворотной пластины с упорами, закрепленной на одном из зажимных центров и неподвижной пластины с упорами, закрепленной на внутренней поверхности установленного на одной из бабок цилиндра, силовой привод с установленной на его корпусе быстросменной траверсой, закрепленную на ней головку с корпусом и крышкой, жесткие упоры, закрепленные на корпусе головки, установленные в головке на осях раскатные ролики, на торцовых поверхностях каждого из которых выполнена радиальная канавка под упомянутые жесткие упоры и расточка под спиральную пружину, закрепленную одним концом в раскатном ролике, а другим – на оси, по изобретению каждый раскатной ролик жестко зафиксирован на оси в головке.

Стан по п. 1 изобретения выполнен так, что каждый фиксатор выполнен в виде прямоугольного стержня с цилиндрическим концом и установлен своей прямоугольной частью в радиальной канавке, выполненной на торце раскатного ролика, а цилиндрическим концом – в выполненное на оси отверстие.

Стан по п. 1 изобретения выполнен так, что в крышке головки выполнены окна для демонтажа фиксаторов после сборки головки.

Стан по п.1 изобретения выполнен так, что на торце прямоугольной части фиксатора выполнена резьба для демонтажа фиксатора после сборки головки.

Стан по п.1 изобретения выполнен так, что каждый фиксатор выполнен с выборкой, направленной в сторону спиральной пружины.

Анализ предложенного решения с прототипом позволил выделить признаки отличающие решение от прототипа, что соответствует критерию “новизна”.

Сопоставительный анализ предложенного решения с известным не выявил решений, признаки которых полностью совпадают с предложенными признаками, что соответствует критерию “изобретательский уровень”.

На фиг. 1 показан общий вид стана; на фиг.2 – механизм поворотный; на фиг. 3 – силовой привод с головкой; на фиг.4 – раскатной ролик; на фиг.5 – схема работы стана; на фиг.6 – раскатной ролик с фиксатором в головке.

Стан (фиг.1) состоит из станины 1, на которой смонтированы бабки 2 и 3, жестко стянутые между собой четырьмя стяжками-направляющими, три из которых плоские 4 и одна треугольная 5. По этим направляющим перемещается вдоль оси заготовки силовой привод 6 с раскатной головкой. Силовой привод 6 перемещается двумя гидроцилиндрами 7, штоки которых закреплены в бабке 2, а цилиндры вмонтированы в траверсу силового привода 6. На бабке 3 смонтирован поворотный механизм 8 с зажимным устройством. Заготовки 9 зажата в центрах между бабками 2 и 3.

Поворотный механизм (фиг.2) состоит из поворотной пластины 10, которая жестко закреплена на центре 11, другая – неподвижная пластина -12 жестко закреплена на внутренней поверхности цилиндра 13, который смонтирован на бабке 3, на этой бабке размещены регулируемые по углу концевые выключатели 14, которые взаимодействуют с флажком 15, устанавливаемом на рычаге 16, закрепленном на центре 11. На боковых поверхностях секторных пластин 10 и 11 расположены упоры 17, причем минимум по одному из них – регулируемые. Фиксация центра 11 от проворачивания осуществляется гидравлически, путем подачи и запора жидкости в обеих полостях цилиндра 13 распределителем 18, т.е. остановка и фиксация центра 11 в любом наперед заданном положении, либо точная фиксация центра 11 при соприкосновении упоров 17 (не показано), а подпор подвижной пластины 10 путем подачи и запора рабочей жидкости в противоположную полость цилиндра 13 контактирующим упором 17. Далее показана схема настройки датчиков для раскатки конкретной детали шестироликовой головкой: поворот на 30 градусов осуществляется при деформирующих рабочих проходах, а поворот на 15 и 45 градусов – при последних калибрующих проходах. На центре 11 смонтирован цанговый механизм 19 для центровки и зажима заготовки.

В подвижном силовом приводе 6 (фиг.3) размещена головка 20, которая винтами 21 прикреплена к быстросъемной траверсе 22, фиксируемой по базовым поверхностям Б, Д, Е, и двумя штифтами 23 к корпусу силового привода 6, а крепление траверса 22 к корпусу 6 осуществляется винтами 24. Головка 20 фиксируется и базируется в корпусе 6 и траверсе 22 цилиндрической поверхностью Г и буртами В. Для монтажа и демонтажа траверса 22 имеет два рым-болта 25.

Для раскатывания конических и фасонных поверхностей у раскатных роликов наружный диаметр выполнен специальной необходимой конфигурации. Раскатной ролик 27 (фиг.4) содержит ось 26, в специальных торцевых расточках раскатного ролика 27 вмонтированы спиральные пружины 28, фиксирующиеся одним концом в раскатном ролике 27, а другим – на оси 26. На торцевых поверхностях раскатного ролика 27 выполнены радиусные канавки Ж, которые в крайнем исходном положении под действием пружин 28 упираются в жесткие упоры 49 (фиг. 6), смонтированные в корпусе головки.

На одном из торцев раскатного ролика 27 выполнена также радиальная канавка И, а на оси 26 отверстие – К для размещения фиксатора 29. На одной из граней прямоугольной части фиксатора 29 выполнена выборка М для обхода пружины 28.

Для обеспечения работы стан укомплектован бесконтактными концевыми выключателями. Выключатели 30, 36, 37, 40, 41, 43, 44 (фиг.5) управляют перемещением силового привода 6, выключатели: 32, 35, 39, 42 – радиальной подачей раскатных роликов 27, выключатели: 33 и 34 – зажим – разжим заготовки 9, выключатели: 14, 38, 45, 46 – поворот заготовки.

Стан работает следующим образом.

Перед установкой в головку 20 раскатной ролик 27 жестко фиксируется на оси 26 в определенном угловом положении посредством фиксатора 29, который своей прямоугольной частью расположен в радиальной канавке И, расположенной на торце раскатного ролика 27, а цилиндрический конец фиксатора вставлен в отверстие К на оси 26.

Для обеспечения определенного необходимого положения рабочего профиля раскатного ролика 27, а также предварительного натяжения пружин 28 раскатной ролик 27 предварительно поворачивается на оси 26 и в этом положении устанавливается фиксатор 29 в базовые поверхности Н и К, причем фиксатор 29 устанавливается в строго определенном положении – выборкой М в сторону пружины 28.

После установки фиксатора 29 блок раскатной ролик – ось вставляется в паз втулки (не показано), а также пазы клина 47 и корпуса 48.

Работа стана начинается от исходного положения механизмов стана: силовой привод 6 в крайнем правом положении, флажок в зоне концевика 30, механизм радиальной подачи роликов 31 в разведенном положении, а его флажок в зоне концевика 32, механизм поворота 8 – флажок в зоне 14. Заготовка 9 зажимается в центрах перемещением центра – флажок от 35 до 34, производится радиальная подача раскатных роликов от 32 до 35, силовой привод движется от 30 до 36, в конце хода производится развод раскатных роликов от 35 до 32, силовой привод от 36 до 37, производится подача раскатных роликов от 32 до 35, поворот заготовки от 14 до 38 и силовой привод движется от 37 до 36, в конце хода – развод раскатных роликов от 35 до 32 и силовой привод совершает обратный ход от 36 до 37, подача раскатных роликов от 32 до 39, рабочий ход силового привода от 37 до 40, раскатные ролики разводятся от 39 до 35 и совершается обратный ход силового привода от 40 до 41, радиальная подача раскатных роликов от 35 до 39, поворот заготовки от 38 до 14, происходит рабочий ход силового привода от 41 до 40 и развод раскатных роликов от 39 до 35, совершается обратный ход силового привода от 40 до 41, подача раскатных роликов от 35 до 42 – происходит рабочий ход силового привода от 41 до 43, развод раскатных роликов от 42 до 39 и обратный ход силового привода от 43 до 44. Сведение раскатных роликов от 39 до 42, поворот заготовки от 14 до 38, рабочий ход привода от 44 до 43, разведение раскатных роликов от 42 до 39 и обратный ход привода от 43 до 44. Далее осуществляются калибровочные проходы путем сведения раскатных роликов от 39 до 42, поворота заготовки на угол в два раза меньше рабочего (деформирующего) от 38 до 45, ход силового привода от 44 до 43, развод раскатных роликов от 42 до 39, обратный ход силового привода от 43 до 44, сведение роликов от 39 до 42, поворот заготовки от 45 до 46, ход силового привода от 44 до 43, развод роликов от 42 до 39, обратный ход силового привода от 43 до 30. Разжатие готовой детали от 34 до 33 и съем ее со стана. Далее циклы повторяются.

Такое выполнение стана для продольного раскатывания осесимметричных профилей позволяет получать качественные шлицы, зубья, многогранники, цилиндры, конусы, фасонные поверхности при значительном сокращении расхода металла на их изготовление.

Формула изобретения

1. Стан для продольного раскатывания осесимметричных профилей, содержащий станину, закрепленные на ней бабки, зажимные центры, поворотный механизм со стопорным устройством, выполненный в виде поворотной пластины с упорами, закрепленной на одном из зажимных центров, и неподвижной пластины с упорами, закрепленной на внутренней поверхности, установленного на одной из бабок цилиндра, силовой привод с установленной на его корпусе быстросменной траверсой, закрепленную на ней головку с корпусом и крышкой, жесткие упоры, закрепленные на корпусе головки, установленные в головке на осях раскатные ролики, на торцевых поверхностях каждого из которых выполнена радиальная канавка под упомянутые жесткие упоры, и расточка под спиральную пружину, закрепленную одним концом в раскатном ролике, а другим – на оси, отличающийся тем, что каждый раскатной ролик жестко зафиксирован на оси в головке.

2. Стан по п. 1, отличающийся тем, что каждый фиксатор выполнен в виде прямоугольного стержня с цилиндрическим концом и установлен своей прямоугольной частью в радиальной канавке, выполненной на торце раскатного ролика, а цилиндрическим концом – в выполненное на оси отверстие.

3. Стан по п. 1, отличающийся тем, что в крышке головки выполнены окна для демонтажа фиксаторов после сборки головки.

4. Стан по п. 1, отличающийся тем, что на торце прямоугольной части фиксатора выполнена резьба для демонтажа фиксатора после сборки головки.

5. Стан по п. 1, отличающийся тем, что каждый фиксатор выполнен с выборкой, направленной в сторону спиральной пружины.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 16.01.2007

Извещение опубликовано: 27.01.2008 БИ: 03/2008