PL230950B1 - Device for making lateral holes, preferably in joint elements - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do wykonywania otworów poprzecznych, zwłaszcza w elementach złącznych, posiadające ruchomy stempel (1), matrycę (5) oraz zespół roboczy do wykonywania otworów (6, 7). Matryca (5) zawiera obudowę osadzoną przesuwnie na nieruchomym korpusie zawierającym wybraniem dla zespołu roboczego (6, 7), a odpowiednie części wewnętrznej ściany ruchomej obudowy oraz zewnętrznej ściany korpusu, ukształtowane są ukośnie w taki sposób, że obudowa stempla (1) wywierając nacisk na ruchomą obudowę matrycy (5), wprawia w ruch zespół roboczy z przebijakiem (7), przemieszczającym się zasadniczo poprzecznie do osi urządzenia. Na skutek tarcia pomiędzy odpowiednio, ukośnie wyprofilowaną powierzchnią wewnętrzną ściany obudowy matrycy (1) a zewnętrzną powierzchnią ściany zespołu roboczego (6), w wyniku ruchu posuwisto-zwrotnego wykonywanego przez elementy ruchome matrycy (5) i stempla (1), następuje przemieszczenie przebijaka (7) z wykonaniem poprzecznego otworu w obrabianym elemencie (4).The subject of the invention is a device for making transverse holes, especially in fasteners, having a movable punch (1), a die (5) and a working unit for making holes (6, 7). The matrix (5) includes a housing slidably mounted on a stationary body containing a recess for the working unit (6, 7), and the corresponding parts of the inner wall of the movable housing and the outer wall of the body are obliquely shaped in such a way that the punch housing (1) exerting pressure on the movable die housing (5) is set in motion by the working unit with the punch (7), which moves substantially transversely to the axis of the device. As a result of friction between the properly, obliquely profiled internal surface of the die housing wall (1) and the outer wall surface of the working assembly (6), as a result of the reciprocating movement performed by the movable elements of the die (5) and the punch (1), the punch is displaced ( 7) by making a transverse hole in the workpiece (4).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do wykonywania otworów poprzecznych, zwłaszcza w elementach złącznych. Bardziej szczegółowo wynalazek dotyczy mechanizmu do wybijania otworów poprzecznych w drążonych elementach złącznych, takich jak złączki, nyple, tulejki, w procesach kombinowanych kucia na zimno. Urządzenie może być wykorzystane na kuźniarkach, jak również jako niezależny mechanizm wykonujący operacją dodatkową na prasach mimośrodowych.The subject of the invention is a device for making transverse holes, especially in fasteners. More particularly, the invention relates to a mechanism for punching transverse holes in hollow fasteners, such as couplings, nipples, sleeves, in combined cold forging processes. The device can be used on forging machines, as well as an independent mechanism that performs an additional operation on eccentric presses.

Obecne metody wytwarzania elementów złącznych polegają na nakłuciu przeciwbieżnego otworu wzdłużnego w trzpieniu oraz wykonaniu otworu poprzecznego przy zastosowaniu obróbki skrawaniem, np. przy użyciu wiertarek. Wymaga to stosowania różnych narzędzi i maszyn, co w konsekwencji wydłuża proces wytwarzania elementów złącznych.Current methods of producing fasteners rely on punching a counter-directional longitudinal hole in a shank and making a transverse hole by machining, e.g. with drilling machines. This requires the use of various tools and machines, which in turn extends the manufacturing process of the fasteners.

Z polskiego patentu nr PL183046 znane jest urządzenie do wycinania otworów kształtowych w zamkniętych profilach cienkościennych. Na podstawie korpusu urządzenie posiada szczękę stałą i szczękę ruchomą osadzoną na tłoczysku siłownika pomocniczego utrzymującego profil obrabiany, a naprzeciw niego, w korpusie jest osadzony siłownik, którego tłoczysko zakończone bijakiem ze stemplem wycinającym jest ustalone tłoczyskiem siłownika blokady ryglowej.The Polish patent no. PL183046 discloses a device for cutting shaped holes in closed thin-walled profiles. On the base of the body, the device has a fixed jaw and a movable jaw mounted on the piston rod of the auxiliary actuator supporting the machined profile, and against it, in the body there is a cylinder, the piston rod ending with a ram with a cutting punch fixed by the piston rod of the interlock cylinder.

Natomiast w polskim zgłoszeniu patentowym nr PL409969 ujawniono urządzenie do jednoczesnego wykrawania otworów w cylindrze i przetłaczania powierzchni cylindra, składające się ze stempla oraz matrycy. Zespół matrycy posiada dwa elementy klinowe, współpracujące z mechanizmem zmieniającym kierunek działania siły w wyniku oddziaływania zderzaków na pionowe listwy zębate, które poprzez przekładnię zębatą przenoszą napęd na poziome listwy zębate, a te z kolei na elementy klinowe, dociskające w dół stempel, wyposażony w dwa trzpienie wykrawające otwory. Ruchomy zespół górny matrycy osadzony jest w szczękach, zaś zespół dolny stempla osadzony jest w szczękach prasy hydraulicznej do obróbki plastycznej metali na zimno.On the other hand, the Polish patent application No. PL409969 discloses a device for simultaneous punching holes in the cylinder and forcing the cylinder surface, consisting of a punch and a die. The die assembly has two wedge elements cooperating with the mechanism changing the direction of the force as a result of the impact of the buffers on the vertical toothed bars, which transfer the drive through the gear transmission to the horizontal toothed bars, and these in turn to the wedge elements pressing down the punch, equipped with two punching pins. The movable upper die assembly is seated in the jaws, and the lower punch assembly is seated in the jaws of a hydraulic cold forming press.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie operacji wiercenia otworów poprzecznych w elementach złącznych oraz zapewnienie możliwości wykonania detali w jednym procesie produkcyjnym przy niskich kosztach produkcyjnych.The aim of the invention is to eliminate the operation of drilling transverse holes in fasteners and to provide the possibility of producing details in one production process at low production costs.

Urządzenie do wykonywania otworów poprzecznych, zwłaszcza w elementach złącznych, według wynalazku, posiada ruchomy stempel, matrycę oraz zespół roboczy do wykonywania otworów. Matryca zawiera obudowę osadzoną przesuwnie na nieruchomym korpusie zawierającym wybraniem dla zespołu roboczego, a odpowiednie części wewnętrznej ściany ruchomej obudowy oraz zewnętrznej ściany korpusu, ukształtowane są ukośnie w taki sposób, że obudowa stempla wywierając nacisk na ruchomą obudowę matrycy, wprawia w ruch zespół roboczy z przebijakiem, przemieszczającym się zasadniczo poprzecznie do osi urządzenia. Na skutek tarcia pomiędzy odpowiednio, ukośnie wyprofilowaną powierzchnią wewnętrzną ściany obudowy matrycy a zewnętrzną powierzchnią ściany zespołu roboczego, w wyniku ruchu posuwisto-zwrotnego wykonywanego przez elementy ruchome matrycy i stempla, następuje przemieszczenie przebijaka z wykonaniem poprzecznego otworu w obrabianym elemencie.The device for making transverse holes, especially in fasteners, according to the invention has a movable punch, a die and a working unit for making holes. The die comprises a housing slidably mounted on a fixed body containing a recess for the working unit, and the respective parts of the inner wall of the movable housing and the outer wall of the body are shaped obliquely in such a way that the punch housing exerts pressure on the movable die housing and sets the working unit with the punch in motion. that moves substantially transversely to the axis of the device. Due to the friction between the suitably obliquely profiled inner surface of the die housing wall and the outer surface of the wall of the working unit, as a result of the reciprocating movement performed by the movable elements of the die and the punch, the punch is displaced and a transverse hole is made in the workpiece.

Korzystnie, stempel składa się z obudowy z umieszczonym wewnątrz stopniowanym trzpieniem osadzonym na sprężynie.Preferably, the punch comprises a housing with a spring-mounted stepped pin.

Korzystnie, zespół roboczy składa się z przebijaka oraz chwytaka z ukośnie ukształtowaną ścianą zewnętrzną współpracującą z ukośną ścianą wewnętrzną obudowy matrycy.Preferably, the working unit comprises a punch and a gripper with an oblique-shaped outer wall cooperating with an oblique inner wall of the die housing.

Korzystnie, przebijak zamocowany jest łebkiem w wybraniu chwytaka za pomocą przeciwbieżnych sprężyn.Preferably, the punch is secured with its head in the recess of the gripper by means of counter-rotating springs.

Korzystnie, ruchoma obudowa matrycy osadzona jest za pomocą sprężyn.Preferably, the movable die housing is spring loaded.

Mechanizm według wynalazku posiada prostą i zwartą konstrukcję niewymagającą dodatkowych źródeł energii (typu siłowniki hydrauliczne czy pneumatyczne), co wpływa na jego niską energochłonność. Jest to mechanizm uniwersalny, przeznaczony również do użycia na różnego rodzaju kuźniarkach oraz prasach mimośrodowych. Efektywność działania mechanizmu jest na równi z efektywnością produkcji w procesie kucia na zimno, co pozwala na wyeliminowanie buforów międzyoperacyjnych oraz zastosowania kilku maszyn, pozwalając uzyskać wydajność na tym samym poziomie co kuźniarka.The mechanism according to the invention has a simple and compact structure that does not require additional energy sources (such as hydraulic or pneumatic actuators), which results in its low energy consumption. It is a universal mechanism, also intended for use on various types of forging machines and eccentric presses. The effectiveness of the mechanism is on par with the production efficiency in the cold forging process, which allows the elimination of inter-operational buffers and the use of several machines, allowing for efficiency at the same level as the forging machine.

Dodatkowym plusem jest możliwość przeniesienia urządzenia na niezależną maszynę (prasę mimośrodową) do wykonania prób lub produkcji niskowolumenowej.An additional advantage is the possibility of transferring the device to an independent machine (eccentric press) for testing or low-volume production.

PL 230 950 B1PL 230 950 B1

Wynalazek zostanie teraz bliżej przedstawiony w korzystnym przykładzie wykonania, z odniesieniem do załączonych rysunków, na których:The invention will now be illustrated in more detail in a preferred embodiment with reference to the attached drawings, in which:

Fig. 1 - przedstawia mechanizm w przekroju podłużnym;Fig. 1 - shows the mechanism in longitudinal section;

Fig. 2 - widok szczegółu C z fig. 1 przedstawiający zespołu przebijaka;Fig. 2 is a view of detail C of Fig. 1 showing the punch assembly;

Fig. 3 - przedstawia urządzenie w pozycji start-stop;Fig. 3 shows the device in the start-stop position;

Fig. 4 - przedstawia widok w przekroju C-C;Fig. 4 is a C-C sectional view;

Fig. 5 - przedstawia widok zespołu.Figure 5 - shows the view of the assembly.

Korzystny przykład wykonania wynalazkuA preferred embodiment of the invention

W jednym z korzystnych przykładów wykonania wynalazku, urządzenie do wykonywania otworów poprzecznych, zwłaszcza w elementach złącznych, składa się z dwóch podstawowych zespołów, tj. matrycy 1 oraz stempla 5.In one of the preferred embodiments of the invention, the device for making transverse holes, especially in fasteners, consists of two basic units, i.e. a die 1 and a punch 5.

Konstrukcja stempla 1 to ruchoma obudowa z umieszczonym wewnątrz stopniowanym trzpieniem 2 osadzonym na sprężynie 3, wywierającej nacisk w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu stempla 1. Zadaniem sprężyny 3 jest wywrzeć siłę na powierzchnię elementu wykonywanego 4, którym mogą być złączki, nyple, tulejki, celem jego utrzymania przez trzpień 2 w pozycji gotowej do obróbki. Jednocześnie obudowa stempla 1 wywiera nacisk na obudowę matrycy 5 osadzoną przesuwnie na nieruchomym korpusie, wprawiając w ruch zespół roboczy 6 i 7 przemieszczający się poprzecznie do kierunku ruchu zespołu matryca-stempel. Na skutek tarcia pomiędzy odpowiednio ukośnie wyprofilowaną powierzchnią wewnętrzną ruchomej obudowy matrycy 1, a zewnętrzną ścianą chwytaka 6 o odpowiednio również wyprofilowanej skośnie powierzchni, w wyniku ruchu posuwisto-zwrotnego wykonywanego przez elementy ruchome matrycy 5 i stempla 1, następuje przemieszczenie przebijaka 7 z wykonaniem poprzecznego otworu w obrabianym elemencie 4. Zespół roboczy 6 i 7 osadzony jest w nieruchomym korpusie matrycy 5, w wybraniu jego skośnie usytuowanej ściany zewnętrznej, która współpracuje z podobnie ukształtowaną częścią ściany wewnętrznej ruchomej obudowy matrycy 5. Przebijak 7 zamocowany jest poprzez wsunięcie łebkiem w wybranie chwytaka 6, na które działają przeciwbieżnie sprężyny 8, mające na zadanie wycofanie przebijaka 7 po wykonaniu operacji przebicia w wyniku oddziaływania powierzchni wewnętrznej obudowy matrycy 5. Po wykonaniu ruchu roboczego obudowa matrycy 5 jest wycofywana do pozycji startowej pod wpływem działania sprężyn 9, a element obrabiany 4 zostaje usunięty wraz z odpadem 10 pod wpływem zadziałania wyrzutnika 11.The structure of the punch 1 is a movable housing with a stepped pin 2 inside, mounted on the spring 3, exerting a pressure in the direction opposite to the direction of the punch 1 movement. The task of the spring 3 is to exert a force on the surface of the workpiece 4, which may be connectors, nipples, sleeves, it is kept by the pin 2 in the position ready for machining. At the same time, the punch housing 1 exerts pressure on the die housing 5 slidably mounted on the stationary body, setting in motion the working unit 6 and 7 moving transversely to the direction of the die-punch unit movement. Due to the friction between the appropriately obliquely profiled inner surface of the movable die housing 1 and the outer wall of the gripper 6 with a correspondingly oblique surface, as a result of the reciprocating movement performed by the movable elements of the die 5 and the punch 1, the punch 7 is displaced with a transverse opening in the workpiece 4. The working unit 6 and 7 is mounted in the fixed body of the die 5, in the recess of its oblique outer wall, which cooperates with a similarly shaped part of the inner wall of the movable die housing 5. The punch 7 is fixed by inserting its head into the recess of the gripper 6 counter-rotating springs 8 to retract the punch 7 after the piercing operation is performed by the inner surface of the die housing 5. After the working movement has been performed, the die housing 5 is retracted to the starting position under the action of the springs 9, and workpiece 4 is removed along with waste 10 due to the activation of the ejector 11.

Claims (5)

Zastrzeżenia patentowePatent claims 1. Urządzenie do wykonywania otworów poprzecznych, zwłaszcza w elementach złącznych, posiadające ruchomy stempel (1), matrycę (5) oraz zespół roboczy do wykonywania otworów (6, 7), znamienne tym, że matryca (5) zawiera obudowę osadzoną przesuwnie na nieruchomym korpusie zawierającym wybraniem dla zespołu roboczego (6, 7), a odpowiednie części wewnętrznej ściany ruchomej obudowy oraz zewnętrznej ściany korpusu, ukształtowane są ukośnie w taki sposób, że obudowa stempla (1) wywierając nacisk na ruchomą obudowę matrycy (5), wprawia w ruch zespół roboczy z przebijakiem (7), przemieszczającym się zasadniczo poprzecznie do osi urządzenia, przy czym na skutek tarcia pomiędzy odpowiednio, ukośnie wyprofilowaną powierzchnią wewnętrzną ściany obudowy matrycy (1) a zewnętrzną powierzchnią ściany zespołu roboczego (6), w wyniku ruchu posuwisto-zwrotnego wykonywanego przez elementy ruchome matrycy (5) i stempla (1), następuje przemieszczenie przebijaka (7) z wykonaniem poprzecznego otworu w obrabianym elemencie (4).Device for making transverse holes, especially in fasteners, having a movable punch (1), die (5) and a working unit for making holes (6, 7), characterized in that the die (5) comprises a housing slidably mounted on a fixed the body containing a recess for the working unit (6, 7), and the corresponding parts of the inner wall of the movable housing and the outer wall of the body are shaped obliquely in such a way that the punch housing (1) puts pressure on the movable die housing (5) and sets it in motion working unit with a punch (7), moving substantially transversely to the axis of the device, and due to friction between the respectively obliquely profiled inner surface of the die housing wall (1) and the outer wall surface of the working unit (6) as a result of a reciprocating movement performed by the movable elements of the die (5) and the punch (1), the punch (7) is displaced with a transverse hole in the machine element (4). 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że stempel (1) składa się z obudowy z umieszczonym wewnątrz stopniowanym trzpieniem (2) osadzonym na sprężynie (3).2. The device according to claim The method of claim 1, characterized in that the punch (1) consists of a housing with a stepped pin (2) arranged inside the spring (3). 3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że zespół roboczy składa się z przebijaka (7) oraz chwytaka (6) z ukośnie ukształtowaną ścianą zewnętrzną współpracującą z ukośną ścianą wewnętrzną obudowy matrycy (5).3. The device according to claim A device according to claim 1 or 2, characterized in that the working unit consists of a punch (7) and a gripper (6) with an oblique outer wall cooperating with an oblique inner wall of the die housing (5). 4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że przebijak (7) zamocowany jest łebkiem w wybraniu chwytaka (6) za pomocą przeciwbieżnych sprężyn (8).4. The device according to claim The device of claim 3, characterized in that the punch (7) is fixed with its head in the recess of the gripper (6) by means of counter-rotating springs (8). 5. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4, znamienne tym, że ruchoma obudowa matrycy (5) osadzona jest za pomocą sprężyn (9).5. The device according to claim 1 1 or 2 or 3 or 4, characterized in that the movable die housing (5) is mounted by springs (9).