Штамп гибочной машины с зажимным приспособлением для зажима удлиненной детали, подлежащей гибке - RU2299776C2

Чертежи

Показать все 12 чертежа(ей)

Описание

Настоящее изобретение относится к штампу гибочной машины с зажимным приспособлением для зажима удлиненной детали, подлежащей гибке.

Из уровня техники известны штампы гибочной машины с зажимным приспособлением для зажима удлиненной детали, подлежащей гибке (см., например, Гальперин А.И. Машины и оборудование для гнутья труб. М.: Машиностроение, 1967, стр.55-61). В таких штампах зажимное приспособление устанавливается на опорном элементе на верхней части штампа гибочной машины. Опорный элемент фронтально удерживает шарнирную ось, расположенную над ручьем штампа. На этой оси с возможностью качания установлена губка. Зажимающая часть губки расположена под шарнирной осью, над которой расположено соединение со штоком гидравлического цилиндра, установленного сзади на том же опорном элементе зажимного приспособления.

Зажимное приспособление описанного выше типа, несомненно, эффективно для удлиненных деталей, которые далее также именуются трубами, имеющих небольшой диаметр, и поэтому деформируются при небольшом усилии деформации.

Однако если учитывать то, что трубу в ручье штампа удерживает шток гидроцилиндра, воздействующий на губку, следует понимать, что раскрытию этой губки противодействует только этот гидравлический цилиндр. На самом деле, выбранный гидроцилиндр не мал и занимает много места в рабочей зоне гибочной машины.

Настоящее изобретение направлено на устранение этих недостатков.

В частности, задачей настоящего изобретения является создание прочного, надежного автоматического зажима удлиненной детали, подлежащей гибке на гибочном штампе, а также для труб большого диаметра.

Другой задачей настоящего изобретения является уменьшение пространства, требуемого для зажима изгибаемой трубы так же, как и трубы большого диаметра.

Эти и другие задачи настоящего изобретения достигаются посредством создания штампа гибочной машины с зажимным приспособлением для зажима удлиненной детали, подлежащей гибке, характеризующегося тем, что он снабжен периферийным ручьем, проходящим между его верхней и нижней сторонами, зажимное приспособление содержит удерживающее устройство, подвижную губку с зажимным участком, выполненным с возможностью приближения к периферийному ручью штампа и с возможностью удаления от него, зажимной участок подвижной губки и ручей штампа имеют вогнутые профили, выполненные с возможностью окружения с противоположных сторон удлиненной детали, подлежащей гибке, подвижная губка зажимного приспособления выполнена с шарнирным концом и удерживающим концом, расположенным напротив шарнирного конца, шарнирный конец, расположенный ниже удлиненной детали, подлежащей гибке, выполнен с возможностью вращения вокруг оси, проходящей под прямым углом к оси вращения штампа, и обеспечения перемещения зажимного участка подвижной губки зажимного приспособления из открытого положения, удаленного от удлиненной детали, подлежащей гибке, в закрытое положение, в котором зажимной участок сопрягается с удлиненной деталью, подлежащей гибке, и наоборот, при этом удерживающее устройство выполнено с возможностью захвата удерживающего конца подвижной губки и удержания подвижной губки в закрытом положении.

Предпочтительно, штамп снабжен соединенным с ним приводным устройством подвижной губки для обеспечения перемещение зажимного участка подвижной губки зажимного приспособления из его открытого положения, удаленного от удлиненной детали, подлежащей гибке, в его закрытое положение, в котором зажимной участок сопряжен с удлиненной деталью, содержащим первый гидроцилиндр со штоком, прикрепленный к первой стороне штампа и имеющий соединенную с его штоком зубчатую рейку; шпинделем, жестко соединенным с шарнирным концом подвижной губки и установленным с возможностью вращения в гнездах, прикрепленных к штампу, при этом зубчатая рейка установлена с возможностью скольжения перпендикулярно оси шпинделя; и соединенную со шпинделем подвижной губки шпоночным соединением шестерню, находящуюся в зацеплении с зубчатой рейкой.

Предпочтительно, первая сторона штампа является нижней стороной штампа.

Предпочтительно, удерживающее устройство подвижной губки соединено с ним и содержит второй гидроцилиндр со штоком и средством для зацепления с удерживающим концом подвижной губки в виде пальцев, опору для второго гидроцилиндра, имеющую плиту основания для его крепления на второй стороне штампа, противоположной первой стороне, удерживающие элементы, отходящие от плиты основания и выполненные с обеспечением удержания второго гидроцилиндра с возможностью его качания, шарнирную ось для качания второго гидроцилиндра и направляющее средство для направления пальцев второго гидроцилиндра относительно удерживающего конца подвижной губки.

Предпочтительно, вторая сторона штампа является верхней стороной штампа.

Предпочтительно, второй гидроцилиндр содержит выступающие из конца, обращенного к его штоку, цапфы с отверстиями, шарнирная ось для качания второго гидроцилиндра имеет штифты, проходящие сквозь отверстия цапф; шток гидроцилиндра имеет призматический участок, направляющее средство выполнено на обеих противоположных сторонах призматического участка штока в виде канавок с возможностью размещения в них соответствующих пальцев удерживающих элементов; при этом пальцы средства для зацепления с удерживающим концом подвижной губки выполнены на свободном конце призматического участка штока.

Предпочтительно, шарнирная ось для качания второго гидроцилиндра содержит шарнир, проходящий сквозь его шток и зацепленный с предусмотренными соосными отверстиями в удерживающих элементах; направляющее средство содержит направляющую, симметрично расположенную на обоих удерживающих элементах опоры, выполненных в форме прорезей; а пальцы средства для зацепления с удерживающим концом подвижной губки радиально выступают из гидроцилиндра.

Предпочтительно, подвижная губка содержит выполненный за одно целое зажимной участок, соответствующий ручью штампа.

Предпочтительно, подвижная губка выполнена в виде U-образного элемента, внутри которого во вставке, соединенной с возможностью снятия с элементом губки, образован зажимной участок.

Предпочтительно, вставка соединена с возможностью снятия шпонкой с элементом губки.

Предпочтительно, вставка выполнена с пластиной и, по меньшей мере, на одном конце с гнездом для пластины, пластина выступает с той стороны, к которой она прикреплена винтами, при этом выступающая пластина предназначена для размещения ее передней кромки в ответном гнезде, предусмотренном в штампе.

Предпочтительно, подвижная губка выполнена с омегообразным элементом, полувтулкой, удерживаемой внутри него, и установленной в ней вставкой в форме разрезанной вдоль трубы с зажимным участком.

Предпочтительно, вставка в форме разрезанной вдоль трубы снаружи снабжена проходящим по половине окружности выступом, предназначенным для размещения в углублении, выполненном ответным внутри полувтулки в соответствии с формой выступа с обеспечением вращения вставки относительно полувтулки, и ограничением вращения посредством винтового замка, проходящего через прорезь в полувтулке и ввинченного в имеющееся во вставке резьбовое отверстие.

Предпочтительно, второй гидроцилиндр выполнен с жестко выступающим толкателем, обращенным к верхнему концу подвижной губки для ее толкания при операции открывания подвижной губки.

Далее следует более подробное описание предпочтительных вариантов настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 - вид в перспективе первого варианта воплощения штампа гибочной машины согласно настоящему изобретению, имеющего зажимное приспособление для зажима удлиненной детали;

фиг.2 - вид в увеличенном масштабе части с фиг.1;

фиг.3 - вид сбоку зажимного приспособления с фиг.1 и 2 в открытом положении;

фиг.4 - вид сбоку зажимного приспособления с фиг.1 и 2 в закрытом положении;

фиг.5 и 6 - виды сбоку другого варианта воплощения гибочной машины согласно настоящему изобретению с зажимным приспособлением в открытом и закрытом положениях соответственно;

фиг.7 - вид в перспективе первого альтернативного варианта губки согласно второму варианту воплощения гибочной машины согласно настоящему изобретению;

фиг.8 - вид сбоку с разнесением деталей варианта воплощения с фиг.7;

фиг.9 - вид в перспективе с разнесением деталей варианта воплощения с фиг.7;

фиг.10 - вид в перспективе с разнесением деталей второй альтернативы второго варианта воплощения гибочной машины согласно настоящему изобретению;

фиг.11 - вид сбоку варианта воплощения губки с фиг.10;

фиг.12 и 13 - частичные виды сбоку и спереди соответственно второго модифицированного варианта воплощения гибочной машины согласно настоящему изобретению.

На фиг.1 показана известная гибочная машина, в которой реализован гибочный штамп согласно настоящему изобретению. На гибочной машине 1 установлены штамп 2 и группа противодействующих роликов 3 для трубы Т, подлежащей гибке. Труба Т заперта в ручье 4 штампа зажимным приспособлением 5.

Зажимное приспособление 5 лучше всего видно на видах в перспективе и сбоку, показанных на фиг.2-4. Зажимное приспособление 5 содержит подвижную губку 6, имеющую шарнирный конец 7 и удерживающий конец 8, расположенный напротив шарнирного конца. Подвижная губка 6 поворачивается вокруг оси X, проходящей под прямым углом к оси Y вращения штампа 2. Ось Х расположена ниже удлиненной детали, подлежащей гибке. Для поворота вокруг оси Х подвижной губке 6 достаточно повернуться вокруг неподвижного шпинделя, удерживаемого штампом. Из соображений безопасности рабочего, управляющего машиной, желательно, чтобы шарнирный конец 7, как показано на фиг.1-8, был жестко соединен со шпинделем 9, выполненным с возможностью вращения вокруг оси X, и приводился в действие приводным устройством 90, выполненным с возможностью дистанционного управления, как описано ниже. Поворотный шпиндель 9 закреплен в поворотной муфте, корпус которой закреплен на нижней стороне 40 штампа 2.

Удерживающее устройство, в целом обозначенное ссылочной позицией 10, выполнено с возможностью захвата удерживающего конца 8 подвижной губки, в обращенной наружу грани которого выполнено углубление, и удерживать подвижную губку 6 в закрытом положении. Подвижная губка 6 имеет центральный участок 60 с канавкой, выполненной с возможностью зацепления с трубой Т.

Приводное устройство 90 подвижной губки, которое позволяет губке 6 подходить к ручью 4 штампа и отходить от него, соединено со штампом 2. Приводное устройство 90 содержит неподвижный гидроцилиндр 11, соединенный с нижней стороной 40 штампа 2. Со штоком 12 неподвижного гидроцилиндра 11 соединена зубчатая рейка 13, установленная с возможностью скольжения в направляющей 14, которая также прикреплена к нижней стороне 40 штампа 2. Рейка 13 выполнена с возможностью скольжения перпендикулярно оси Х поворотного шпинделя 9. Рейка 13 находится в зацеплении с шестерней 15, установленной на шпонке на поворотном шпинделе 9.

При срабатывании гидроцилиндра 11 подвижная губка 6 поворачивается вокруг оси Х в направлении к ручью 4 штампа 2 или от него и, следовательно, к трубе Т, установленной в ручье 4, и от нее. Описанное приводное устройство 90 для подвижной губки может быть заменено другим эквивалентным устройством, например механизмом ходового винта, электродвигателем, кулачком и цилиндровым устройством и т.д.

Удерживающее устройство 10 подвижной губки 6 содержит второй гидроцилиндр 16, установленный на верхней стороне 41 штампа 2 с возможностью поворота. Гидравлический цилиндр 16 запитан от резервуара (не показан). Шток 17 (фиг.3) гидроцилиндра 16 имеет призматический участок 18, на конце которого установлены пальцы 19, выступающие с обеих сторон и зацепляющиеся с углублениями в удерживающем конце 8 подвижной губки 6. Стрелками F и G показано движение подвижной губки 6 и удерживающего устройства 10 соответственно, выполняемое для полного закрытия зажимного приспособления. Удерживающий конец 8 имеет соответствующую форму крюка для размещения пальцев 19.

Качающийся гидроцилиндр 16 установлен на опорном элементе, в целом обозначенном ссылочной позицией 20. Опорный элемент 20 имеет плиту 21 основания для крепления на верхней стороне 41 штампа 2 и поддерживающие элементы 22, которые отходят от плиты 21 основания и выполнены с возможностью поддержки гидроцилиндра 16 с возможностью его качания. Гидроцилиндр 16 удерживается благодаря шарнирной оси X', позволяющей гидроцилиндру 16 качаться. Шарнирная ось X' выполнена в виде шейки 23, проходящей сквозь отверстия ушек 24, выступающих из торца гидроцилиндра в направлении его штока 17.

Опорное средство гидроцилиндра 16 также содержит направляющее средство для направления пальцев 19 в удерживающий конец 8 подвижной губки 6. Такое направляющее средство содержит канавку 25, выполненную на обеих противоположных сторонах призматического участка 18 штока 17 гидроцилиндра. Канавки 25 предназначены для размещения соответствующих пальцев 26, соединенных с опорными элементами 20 посредством укрепляющих накладок или кронштейнов 27. Каждая канавка 25 может быть образована, как показано на фиг.1-4, парой параллельных выступов, однако могут использоваться и эквивалентные альтернативные варианты.

На фиг.5-8, являющихся видами сбоку и видом в перспективе, показан второй вариант воплощения штампа гибочной машины согласно настоящему изобретению, имеющего зажимное приспособление 50, удерживающее устройство которого в целом обозначено ссылочной позицией 28. На фиг.5-8 детали, подобные деталям, показанным на фиг.1-4, обозначены теми же самыми ссылочными позициями. Подвижная губка по существу аналогична подвижной губке 6, описанной для первого варианта воплощения, за исключением альтернативного варианта, который будет описан ниже. Отличие заключается в удерживающем средстве, подробное описание которого приведено ниже.

Во втором варианте воплощения шарнирная ось X' для качания гидроцилиндра 29 содержит шарнир 30, проходящий сквозь шток 31 цилиндра и зацепляющийся за соосные отверстия в удерживающем средстве, обозначенном ссылочной позицией 32, всей опоры 39.

Направляющее средство для качания гидроцилиндра 29 содержит направляющую 33, симметрично установленную на обоих удерживающих элементах 32 опоры. Направляющая 33 выполнена в форме удлиненной прорези.

Шарниры 330, радиально выступающие с противоположных сторон цилиндра 29, выполнены с возможностью скольжения внутри направляющей 33. Подобные штифты 34, зацепляющиеся с удерживающим концом 8 подвижной губки 6, радиально выступают из гидроцилиндра 29.

Второй вариант воплощения штампа гибочной машины обладает большими преимуществами, чем первый вариант, поскольку он менее громоздок и одинаково эффективен по сравнению с первым.

На фиг.7-9, в частности на фиг.9, которая представляет собой вид в перспективе, показан первый альтернативный вариант воплощения подвижной губки, в целом обозначенной ссылочной позицией 35, которая отличается от предыдущей подвижной губки 6 второго варианта воплощения настоящего изобретения. Подвижная губка 35 содержит по существу U-образный элемент 36, внутри которого во вставке 37 образован зажимной участок 51, при этом вставка 37 крепится с возможностью снятия к элементу 36 губки шпонкой 38.

Вставка 37 удерживается на штампе 2 посредством призматического соединения, осуществляемого, по меньшей мере, на одной стороне вставки 37. На этой стороне выполнено гнездо 52 для пластины 53, фронтально выступающей из стороны вставки 37, где пластина 53 крепится винтами 54. Выступающая пластина 53 предназначена для размещения ее передней кромки в ответное гнездо (ссылочной позицией не обозначено) в штампе 2, выполненное на его верхней стороне 41. Когда подвижная губка 35 полностью подходит к штампу 2, эти два узла запираются, и это полезно для увеличения сопротивления зажимного приспособления осевым напряжениям, которым подвергается удлиненная деталь или труба Т, подлежащая гибке.

Вставка 37 является взаимозаменяемой с другими вставками, имеющими зажимные участки 51 с различными внутренними диаметрами. Это позволяет использовать одно и то же зажимное приспособление, которое, как показано на фиг.8, легко демонтируется, для зажима различных труб на различных штампах. Эта возможность делает зажимное приспособление универсальным в использовании.

На фиг.10-11, которые являются видом в перспективе с разнесением деталей и видом сбоку соответственно, показан второй альтернативный вариант воплощения подвижной губки, в целом обозначенной ссылочной позицией 55, которая отличается от ранее описанной подвижной губки 35. Подвижная губка 55 содержит элемент 56, который, например, состоит из омегообразных пластин, установленных рядом друг с другом для удержания внутри себя полувтулки 60'. Внутри полувтулки 60' установлена зажимная часть подвижной губки, выполненная как вставка 57, имеющая форму разрезанной вдоль трубы, ответной и установленной соосно с полувтулкой 60'. Снаружи вставка 57 имеет проходящий по периферии выступ 58, предназначенный для размещения в углублении 59, выполненный ответным и соответствующий выступу 58 внутри полувтулки 60'. Выступ 58 и углубление 59, показанное как имеющее ступенчатое сечение, действуют как проходящая по периферии скользящая направляющая для вставки 57 относительно полувтулки 60'. За счет этого вставка 57, имеющая форму разрезанной вдоль трубы, может поворачиваться относительно полувтулки 60'. Как показано на фиг.10, эти повороты ограничиваются. Для этого во вставке 57, имеющей форму разрезанной вдоль трубы, центрально выполнено резьбовое отверстие 67, а в полувтулке 60' выполнена сквозная прорезь 68. Небольшая колодка 61 привинчена винтом 65 с шайбой 66 к резьбовому отверстию вставки 57, при этом винт проходит сквозь прорезь 68 полувтулки 60'. Небольшая колодка 61 имеет поверхность 62, обращенную к полувтулке 60', при этом поверхность 62 соответствует по форме направляющей канавке 63, выполненной в полувтулке. Таким образом, образуется винтовой замок, ограничивающий относительное вращение или качание вставки 57 относительно полувтулки 60'.

Такой альтернативный вариант воплощения губки имеет множество преимуществ. Полуцилиндрическая форма вставки 57 облегчает ее изготовление и сокращает расходы материала. При использовании такая вставка лучше всего сопрягается с зажимаемой трубой и следует всем ее неровностям, эксцентриситету и другим дефектам. Далее, при повороте губки 55 для зажима трубы вставка 57 также поворачивается на несколько градусов, как показано на фиг.11 стрелками Е и Е', при этом исходный подход губки к трубе, происходящий при повороте вокруг нижнего конца 70, регулируется наилучшим образом так, что предотвращается преждевременный контакт, который либо мешает зажиму трубы, либо приводит к повреждению трубы. Осевые напряжения, которые труба прилагает на подвижную губку при операции гибки, можно частично компенсировать, частично удлинив концы полувтулки 60', чтобы создать упоры, прижимающиеся к соответствующим выступам на штампе 2. Такая конструкция, которую можно инвертировать, т.е. выступы на штампе 2 взаимодействуют с полувтулкой 60', на чертежах не показана, поскольку она легко понятна специалистам в данной области техники.

На фиг.12 и 13, представляющих собой вид сбоку и вид спереди, показан второй модифицированный вариант воплощения штампа гибочной машины согласно настоящему изобретению. В этом модифицированном варианте детали, одинаковые или подобные деталям варианта воплощения, показанного на фиг.5-8, обозначены теми же самыми ссылочными позициями и повторно не описываются. Вместо этого внимание уделяется толкателю 71, жестко выступающему от гидроцилиндра 29 так, что толкатель 71 обращен к верхнему концу подвижной губки 55. За счет этого, когда цилиндр 29 расположен между омегообразными пластинами 56, толкатель расположен перед омегообразными пластинами 56. Толкатель 71 работает следующим образом.

Когда труба уже изогнута и когда ее нужно снять со штампа, может возникнуть ситуация, когда остаточные напряжения трубы будут взаимодействовать с зажимным приспособлением, мешая движению открывания подвижной губки 55, после того, как она была освобождена от удерживающего устройства 28 посредством приводного устройства 91, подобного приводному устройству 90, описанному выше и установленному там же.

В этом случае, гидроцилиндр 29 направляют вперед по стрелке Н посредством шарниров 330, выступающих в направлении диаметра от цилиндра 29 и скользящих в направляющей 33. Преимущественно, направляющая 33 выполнена угловой так, чтобы иметь по существу горизонтальный участок 72 прорези и наклонный участок 73 прорези. Таким образом, при первом ходе цилиндра 29 по стрелке Н, соосном с участком 72 прорези, толкатель 71 упирается в подвижную губку 55 для снятия ее со штампа 2 во время операции открывания подвижной губки 55. Затем, подвижная губка 55 поворачивается вниз при воздействии привода 91. Следует понимать, что малейшего сдвига подвижной губки 55 достаточно, чтобы отцепить ее от трубы Т.

Такое отцепление существенно снижает требующееся усилие открывания, прилагаемое приводным устройством 91.

На фиг.12 и 13 показано, что фиксированная губка на штампе выполнена в форме вставки 74. Чтобы вставка 74 лучше удерживалась на штампе 2, основание 21 удерживающего средства 32 выполнено в форме канала. Фланцы 75 основания 21, выполненного в форме канала, предназначены для посадки в соответствующие канавки как вставки 74, так и штампа 2.

Приводное устройство 91 показано, как приводное устройство 90. Однако приводное устройство 91 состоит из гидроцилиндра 92 и зубчатой рейки 93, но для облегчения конструкции и уменьшения размеров взаимные положения инвертированы относительно приводного устройства 90.

Следует понимать, что за счет применения толкателя 71 гидроцилиндр 92 приводного устройства 91 может быть гидроцилиндром одностороннего действия, поскольку поворот подвижной губки от штампа 2, т.е. открывание подвижной губки, может происходить под воздействием силы тяжести.

В настоящем описании приведены иллюстративные, но не ограничивающие, варианты воплощения настоящего изобретения, объем которого определяется прилагаемой формулой изобретения.

Реферат

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к штампам гибочных машин с зажимным приспособлением. Удерживающее устройство зажимного приспособления содержит подвижную губку с зажимным участком, выполненным с возможностью приближения к периферийному ручью штампа и с возможностью удаления от него. При этом зажимной участок подвижной губки и ручей штампа имеют вогнутые профили, выполненные с возможностью окружения с противоположных сторон удлиненной детали, подлежащей гибке. Подвижная губка зажимного приспособления выполнена с шарнирным концом и удерживающим концом, расположенным напротив шарнирного конца, расположенного ниже удлиненной детали, подлежащей гибке. Шарнирный конец выполнен с возможностью вращения вокруг оси, проходящей под прямым углом к оси вращения штампа и обеспечения перемещения зажимного участка подвижной губки зажимного приспособления из открытого положения, удаленного от удлиненной детали, подлежащей гибке, в закрытое положение и наоборот. Удерживающее устройство выполнено с возможностью захвата удерживающего конца подвижной губки и удержания подвижной губки в закрытом положении. Сокращаются производственные площади, повышается надежность автоматического зажима удлиненной детали. 13 з.п. ф-лы, 13 ил.

Формула