RU2268104C2

RU2268104C2 - Radial-swaging machine

Info

Publication number: RU2268104C2
Application number: RU2003131571/02A
Authority: RU
Inventors: Алексей Михайлович Володин (RU); Алексей Михайлович Володин; Леонид Георгиевич Конев (RU); Леонид Георгиевич Конев; Виктор Андреевич Лазоркин (UA); Виктор Андреевич ЛАЗОРКИН
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Тяжпрессмаш"
Priority date: 2003-10-27
Filing date: 2003-10-27
Publication date: 2006-01-20
Also published as: RU2003131571A

Abstract

FIELD: plastic working of metals, namely constructions of radial swaging machines.

SUBSTANCE: in housing of machine four-striker swaging unit is mounted in the form of four kinematically joined one to other holders of strikers with inclined surfaces. Two holders have П-shaped contour, they embrace two other holders of strikers, arranged horizontally and joined with two sliders. The last are mounted with possibility of simultaneous reciprocation motion with the aid of common drive. Said drive is in the form of two crank mechanisms mounted horizontally and symmetrically relative to swaging unit. Strikers are secured to Said holders. Machine also includes devices for controlling position of strikers and for protecting drive members against overloads. Said devices are in the form of movable supports joined with crank mechanisms, screw pair, hydraulic cylinders and gear transmissions with electric drive.

EFFECT: enlarged manufacturing possibilities, enhanced operational reliability and efficiency of machine, simplified design of its drive unit.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к конструкциям радиально-обжимных машин (РОМ). Изобретение может быть использовано в кузнечно-прессовых цехах на машиностроительных и металлургических предприятиях при производстве поковок из различных сталей и сплавов.The invention relates to the field of metal forming, and in particular to structures of radial crimping machines (POM). The invention can be used in forging shops at engineering and metallurgical enterprises in the production of forgings from various steels and alloys.

Известна четырехбойковая радиально-обжимная машина, содержащая смонтированный на станине четырехбойковый ковочный блок в виде четырех кинематически связанных между собой держателей бойков с наклонными поверхностями, общего привода для возвратно-поступательного движения ползунов, соединенных с П-образными держателями бойков, в виде двух кривошипных механизмов, расположенных симметрично относительно ковочного блока (UA 37792 A, 15.05.2001, B 21 J 13/02, 3 стр. [1]). В указанной известной радиально-обжимной машине [1] вследствие вертикального расположения ползунов несущие П-образные держатели бойков, кривошипные механизмы расположены вертикально.A four-flange radial crimping machine is known, comprising a four-flange forging unit mounted on a bed in the form of four kinematically interconnected holders of the strikers with inclined surfaces, a common drive for reciprocating movement of the sliders connected to the U-shaped holders of the strikers, in the form of two crank mechanisms, located symmetrically with respect to the forging block (UA 37792 A, 05.15.2001, B 21 J 13/02, 3 pp. [1]). In the specified known radial crimping machine [1] due to the vertical arrangement of the sliders, the U-shaped holders of the strikers, the crank mechanisms are arranged vertically.

Недостатками известной четырехбойковой радиально-обжимной машины являются значительные потери энергии на трение в механизмах, передающих рабочее усилие на бойки, вследствие чего коэффициент полезного действия (КПД) данной машины относительно невысок, а также сложность и громоздкость конструкции.The disadvantages of the known four-flange radial crimping machine are significant energy losses due to friction in the mechanisms that transmit the working force to the strikers, as a result of which the efficiency of this machine is relatively low, as well as the complexity and cumbersome design.

Известна также радиально-обжимная машина, содержащая смонтированный на станине четырехбойковый ковочный блок в виде четырех кинематически связанных между собой держателей бойков с наклонными поверхностями, два из которых, имеющие П-образную форму, охватывают два других держателя бойков, четыре бойка, прикрепленные к упомянутым держателям, при этом держатели бойков, имеющие П-образную форму, расположены горизонтально и соединены с двумя ползунами, установленными с возможностью синхронного возвратно-поступательного движения (навстречу один другому и в противоположном направлении) от общего привода (UA 36703 A, 16.04.2001, B 21 J 13/02, 6 стр. [2]).Also known is a radial crimping machine comprising a four-gang forging unit mounted on a bed in the form of four kinematically interconnected striker holders with inclined surfaces, two of which having a U-shape, encompass two other striker holders, four strikers attached to the said holders , while the holders of the strikers having a U-shaped, are located horizontally and are connected to two sliders installed with the possibility of synchronous reciprocating movement (towards to one another and in the opposite direction) from the common drive (UA 36703 A, 16.04.2001, B 21 J 13/02, 6 pp. [2]).

В указанной известной радиально-обжимной машине [2] за счет горизонтального расположения держателей бойков, имеющих П-образную форму и соединенных с двумя ползунами, синхронно перемещающимися от общего привода, обеспечивается неизменное положение оси ковки в течение всего процесса ковки.In this known radial crimping machine [2] due to the horizontal arrangement of the holders of the strikers having a U-shape and connected with two sliders synchronously moving from the common drive, the forging axis remains unchanged throughout the forging process.

Недостатками известной радиально-обжимной машины являются недостаточно широкие технологические возможности, невысокая надежность и работоспособность машины, а также сложность конструкции привода.The disadvantages of the known radial crimping machine are not sufficiently wide technological capabilities, low reliability and availability of the machine, as well as the complexity of the drive design.

Задача изобретения заключается в изменении конструкции основных узлов машины, в том числе привода, обеспечивающих расширение технологических возможностей, повышение надежности и работоспособности машины, а также упрощение конструкции привода.The objective of the invention is to change the design of the main components of the machine, including the drive, ensuring the expansion of technological capabilities, improving the reliability and availability of the machine, as well as simplifying the design of the drive.

Поставленная задача достигается тем, что в радиально-обжимной машине, содержащей смонтированный на станине четырехбойковый ковочный блок в виде четырех кинематически связанных между собой держателей бойков с наклонными поверхностями, два из которых имеют П-образную форму, охватывают два других держателя бойков, расположены горизонтально и соединены с двумя ползунами, установленными с возможностью синхронного возвратно-поступательного движения от общего привода, а также четыре бойка, закрепленные на упомянутых держателях бойков, новым является то, что она снабжена устройствами регулирования положения бойков и защиты элементов привода от перегрузок, привод выполнен в виде двух кривошипно-коленных механизмов, горизонтально расположенных симметрично относительно ковочного блока, а устройства регулирования положения бойков и устройства защиты элементов привода от перегрузок выполнены в виде подвижных опор, связанных с кривошипно-коленными механизмами, смонтированными на упомянутых подвижных опорах винтовых пар, гидроцилиндов и зубчатых передач с электроприводом.The task is achieved by the fact that in a radial crimping machine containing a four-gang forging unit mounted on a bed in the form of four kinematically interconnected holders of the strikers with inclined surfaces, two of which are U-shaped, cover two other holders of the strikers, are arranged horizontally and connected to two sliders installed with the possibility of synchronous reciprocating motion from a common drive, as well as four strikers mounted on the said holders of strikers, new m is that it is equipped with devices for regulating the position of the strikers and protecting the drive elements from overloads, the drive is made in the form of two crank-knee mechanisms horizontally symmetrical with respect to the forging unit, and the devices for regulating the position of the strikers and the device for protecting the drive elements from overloads are made in the form movable bearings associated with crank-knee mechanisms mounted on said movable bearings of screw pairs, hydraulic cylinders and gears with electric drive.

На фиг.1 изображена схема радиально-обжимной машины (правая сторона машины изображена не полностью, она симметрична левой и полностью ее повторяет); на фиг.2 - вид сбоку на четырехбойковый ковочный блок, установленный в рабочем пространстве радиально-обжимной машины; на фиг.3 - вид сбоку на четырехбойковый ковочный блок, в процессе обжатия заготовки.Figure 1 shows a diagram of a radial crimping machine (the right side of the machine is not fully depicted, it is symmetrical with the left and repeats it completely); figure 2 is a side view of a four-forging block mounted in the working space of the radial crimping machine; figure 3 is a side view of the four-forging block, in the process of crimping the workpiece.

Радиально-обжимная машина содержит привод 1, коленчатые валы 2, связанные через кривошипно-коленные механизмы 3 с ползунами 4 и устройствами регулировки положения бойков и защиты элементов привода от перегрузок, состоящих из подвижных опор 5, винтовых пар 6, гидроцилиндров 7, цилиндрических зубчатых передач 8, связанных через червячные передачи 10 с электроприводом 11 (фиг.1).The radial crimping machine contains a drive 1, crankshafts 2 connected through crank mechanisms 3 with sliders 4 and devices for adjusting the position of the strikers and protecting drive elements from overloads, consisting of movable bearings 5, screw pairs 6, hydraulic cylinders 7, cylindrical gears 8 connected through worm gears 10 with electric drive 11 (Fig. 1).

Контролирующие устройства радиально-обжимной машины оснащены соответствующими датчиками (не показаны), подключенными к системе аварийного отключения машины.The control devices of the radial crimping machine are equipped with appropriate sensors (not shown) connected to the emergency shutdown system of the machine.

Четырехбойковый ковочный блок, обозначенный на фиг.1 «К.Б.», состоит из двух держателей бойков П-образной формы 12, прикрепленных к ползунам 4, охватывающих два других держателя бойков 13, и четырех бойков 14, установленных на держателях бойков (фиг.2). Работа четырехбойковой радиально-обжимной машины осуществляется следующим образом.The four-gang forging block, designated in FIG. 1, "KB", consists of two holders of U-shaped strikers 12 attached to the sliders 4, covering two other holders of the strikers 13, and four strikers 14 mounted on the holders of the strikers (FIG. .2). The four-radial crimp machine is as follows.

Требуемые для выполнения конкретного технологического процесса бойки устанавливают на ковочный блок. Затем ковочный блок (обозначенный на фиг.1 К.Б.) устанавливают транспортным средством цеха сверху на РОМ и крепится устройствами зажима(не показаны) к ползунам (фиг.1)The strikers required to carry out a specific technological process are installed on the forging unit. Then the forging block (designated in figure 1 KB) is installed by the vehicle of the workshop on top of the ROM and is attached by clamping devices (not shown) to the sliders (figure 1)

При периодическом синхронном движении ползунов 4 перемещаются держатели бойков П-образной формы 12, которые за счет кинематических связей в ковочном блоке перемещают держатели бойков 13, что в конечном итоге приводит к симметричному перемещению всех четырех бойков 14 и четырехстороннему обжатию заготовки (фиг.2). В процессе всей ковки оси поперечных сечений заготовки, формообразуемых на каждом проходе, совпадают, т.е. ось ковки не меняет своего положения. На фиг.2 показано поперечное сечение обжимаемой заготовки (заштриховано). Перемещение ползунов 4 осуществляется от электромеханического привода 1 через цилиндрические зубчатые передачи, кривошипные валы 2 и кривошипно-коленные механизмы 3 (фиг.1). Использование в заявляемой радиально-обжимной машине в качестве общего привода двух горизонтально расположенных симметрично относительно ковочного блока кривошипно-коленных механизмов в отличие от прототипа [2] позволяет упростить конструкцию машины и, следовательно, повысить ее надежность.With periodic synchronous movement of the sliders 4, the holders of the U-shaped strikers 12 are moved, which, due to kinematic connections in the forging block, move the holders of the strikers 13, which ultimately leads to a symmetrical movement of all four strikers 14 and four-sided compression of the workpiece (figure 2). During the entire forging process, the axes of the cross-sections of the workpiece formed on each pass coincide, i.e. the forging axis does not change its position. Figure 2 shows a cross section of a crimped workpiece (shaded). The movement of the sliders 4 is carried out from the electromechanical drive 1 through cylindrical gears, crank shafts 2 and crank-knee mechanisms 3 (figure 1). The use of the inventive radial crimping machine as a common drive of two horizontally symmetrical relative to the forging block crank-knee mechanisms, in contrast to the prototype [2] allows to simplify the design of the machine and, therefore, increase its reliability.

При возникновении экстремальных условий в процессе эксплуатации РОМ, сопровождаемых появлением запредельных усилий, срабатывают устройства регулировки положения ползунов 4 (бойки 14) и защиты элементов привода РОМ от перегрузок. В этот момент по сигналу от соответствующего датчика (не показан) давление в гидроцилиндре 7 сбрасывается. Подвижные опоры 5 вместе с винтовой парой 6 и зубчатым колесом 8 имеют возможность перемещаться в сторону гидроцилиндра 7. При этом ползуны 4 останавливаются, а коленчатые валы 2 проворачиваются.In the event of extreme conditions during the operation of the ROM, accompanied by the appearance of exorbitant efforts, the devices for adjusting the position of the sliders 4 (strikers 14) and protection of the elements of the ROM drive from overloads are activated. At this point, the signal from the corresponding sensor (not shown) the pressure in the hydraulic cylinder 7 is reset. The movable bearings 5 together with the screw pair 6 and the gear 8 have the ability to move towards the hydraulic cylinder 7. In this case, the sliders 4 are stopped, and the crankshafts 2 are rotated.

После устранения причин, приведших к перегрузке, с пульта управления подается сигнал на подачу масла в гидроцилиндр 7, который своим штоком перемещает винтовую пару с подвижной опорой 5 в первоначальное состояние. При этом зубчатое колесо 8 постоянно опирается на выступ 9 станины РОМ (фиг.1)After eliminating the causes of the overload, a signal is sent from the control panel to supply oil to the hydraulic cylinder 7, which with its rod moves the screw pair with the movable support 5 to its original state. When this gear 8 is constantly based on the protrusion 9 of the frame of the ROM (figure 1)

Регулировка положения бойков осуществляется за счет изменения положения ползунов 4. Для чего с пульта управления РОМ включается электродвигатель 11, который через червячные передачи 10 и цилиндрические передачи 8 вращает винтовую пару 6 и перемещает подвижную опору 5, изменяя через рычаги многозвенного механизма 3 положение ползунов 4 от первоначального влево или вправо. Наличие устройств регулирования положения бойков и защиты элементов привода от перегрузок обеспечивает расширение технологических возможностей радиально-обжимной машины за счет ее переналадки на различные типоразмеры обрабатываемых деталей и повышение надежности и работоспособности за счет исключения воздействия на элементы привода перегрузок.The position of the strikers is adjusted by changing the position of the sliders 4. For this, the electric motor 11 is turned on from the ROM control panel, which rotates the screw pair 6 through the worm gears 10 and cylindrical gears 8 and moves the movable support 5, changing the position of the sliders 4 through the levers of the multi-link mechanism 3 from initial left or right. The presence of devices for regulating the position of the strikers and protecting the drive elements from overloads provides the expansion of the technological capabilities of the radial crimping machine due to its readjustment to various sizes of machined parts and increased reliability and performance by eliminating the impact on overload drive elements.

Износ бойков также компенсируется изменением положения ползунов. Таким образом, конструкция патентуемой радиально-обжимной машины обеспечивает процесс ковки заготовок без изменения положения оси ковки, что позволяет получать поковки с удлиненной осью различных поперечных сечений, в том числе ступенчатые изделия, у которых оси поперечных сечений ступеней совпадают.The wear of the strikers is also offset by a change in the position of the sliders. Thus, the design of the patented radial crimping machine provides the process of forging blanks without changing the position of the forging axis, which allows forgings with an elongated axis of various cross sections, including step products, for which the axes of the cross sections of the steps coincide.

При этом новая компоновка, предложенная в патентуемой РОМ с механизмами регулирования положения бойков и защиты привода от перегрузок, обеспечивает более высокую надежность и работоспособность машины, упрощение конструкции и расширение технологических возможностей.At the same time, the new layout proposed in the patented ROM with mechanisms for regulating the position of the strikers and protecting the drive from overloads provides higher reliability and operability of the machine, simplifying the design and expanding technological capabilities.

Claims

Радиально-обжимная машина, содержащая смонтированный на станине четырехбойковый ковочный блок в виде четырех кинематически связанных между собой держателей бойков с наклонными поверхностями, два из которых имеют П-образную форму, охватывают два других держателя бойков, расположены горизонтально и соединены с двумя ползунами, установленными с возможностью синхронного возвратно-поступательного движения от общего привода, а также четыре бойка, закрепленные на упомянутых держателях бойков, отличающаяся тем, что она снабжена устройствами регулирования положения бойков и защиты элементов привода от перегрузок, привод выполнен в виде двух кривошипно-коленных механизмов, горизонтально расположенных симметрично относительно ковочного блока, а устройства регулирования положения бойков и защиты элементов привода от перегрузок выполнены в виде подвижных опор, связанных с кривошипно-коленными механизмами, смонтированных на упомянутых подвижных опорах винтовых пар, гидроцилиндров и зубчатых передач с электроприводом.A radial crimping machine containing a four-gang forging unit mounted on a bed in the form of four kinematically interconnected holders of the strikers with inclined surfaces, two of which are U-shaped, cover two other holders of the strikers, located horizontally and connected to two sliders installed with the possibility of synchronous reciprocating motion from the common drive, as well as four strikers mounted on the said holders of the strikers, characterized in that it is equipped with devices and regulating the position of the strikers and protecting the drive elements from overloads, the drive is made in the form of two crank-knee mechanisms horizontally symmetrical with respect to the forging block, and the device for regulating the position of the strikers and protecting the drive elements from overloads are made in the form of movable supports connected with the crank-knee mechanisms mounted on the mentioned movable bearings of screw pairs, hydraulic cylinders and gears with electric drive.