SU1493360A1 - End-rolling apparatus - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением. Цель изобретени  - расширение технологических возможностей за счет увеличени  жесткости и уменьшени  габаритов. Устройство дл  торцовой прокатки содержит установленные в корпусе 1 на осевых 4,5 и радиальных подшипниках валки 2 с инструментом. На нижнем валке закреплены матрица 10 и пуансон 11, на верхнем - пуансон 13. Валки 2 снабжены ободами 3 с торцовыми на внешней стороне. Осевые подшипники 4,5 установлены в полости между валком 2 и ободом 3, а радиальные - с внешней стороны обода 3 на торцовом упоре. Осевой подшипник 4 может быть установлен с выпуклостью сферы в сторону инструмента. Заготовку 12 помещают в матрицу 10 и, сближа  валки 2 в осевом направлении, осуществл ют осадку заготовки 12. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.The invention relates to the processing of metals by pressure. The purpose of the invention is the expansion of technological capabilities by increasing the rigidity and reducing the size. The device for end rolling contains in the housing 1 on the axial 4.5 and radial bearings rolls 2 with the tool. On the lower roll fixed matrix 10 and the punch 11, on the top - the punch 13. The rolls 2 are equipped with rims 3 with the front on the outer side. Axial bearings 4.5 are installed in the cavity between the roller 2 and the rim 3, and the radial bearings - from the outside of the rim 3 on the end stop. Axial bearing 4 can be installed with a sphere bulge in the direction of the tool. The workpiece 12 is placed in the matrix 10 and, moving the rolls 2 in the axial direction, the workpiece 12 is sedimented. f-ly, 4 ill.

Description

соwith

со соwith so

О5O5

ч , h,

l02fZ2  l02fZ2

3149336031493360

относитс  к обработкеrefers to processing

сб жи вр на ка экsave time

металлов давлением и может быть использовано в устройствах дл  торцовой прокатки деталей.metals by pressure and can be used in devices for face rolling parts.

Цель изобретени  - расширение технологических возможностей устройства за счет увеличени  жесткости и уменьшени  габаритов.The purpose of the invention is to expand the technological capabilities of the device by increasing the rigidity and reducing the size.

На фиг.1 представлено устройство, продольный разрез; на фиг.2 - то же, продольный разрез по рабочему валку, на котором сферический подшипник, воспринимающий осевую нагрузку, смонтирован выпуклостью сферы в сторону инструмента; на фиг.З - схема действи  нагрузок на пресс с одинаковой ориентировкой кривизны сферы осевых подшипников относительно инструмента на валках; на фиг.4 - схема действи  нагрузок на пресс с разноименной ориентировкой кривизны сферы осевых подшипников относительно инструмента на валках.Figure 1 shows the device, a longitudinal section; figure 2 is the same, a longitudinal section along the work roll, on which the spherical bearing, which receives the axial load, is mounted with the convexity of the sphere in the direction of the tool; FIG. 3 is a diagram of the action of loads on a press with the same orientation of the curvature of the sphere of axial bearings relative to the tool on the rolls; Fig. 4 is a diagram of the effect of loads on a press with opposite orientation of the curvature of the sphere of axial bearings relative to the tool on the rolls.

Устройство содержит корпус 1, - внутри которого смонтирован валок 2 снабженный ободом 3, охватывающим осевой подшипник 4, внутри которого коаксиально установлен второй осевой подшипник 5. Валок 2 опираетс  на осевые подшипники 4 и 5 через эластичную прокладку 6 и телескопически установленные с возможностью осевого перемещени  дистационные кольца 7 и 8. Площади дистанционных колец 7 и 8 соотнос тс  пропорционально несущей способности осевых подшипников 4 и 5 На рабочих торцах валков 2 с помощью колец 9 закреплен инструмент: на нижнем валке - матрица 10 и нижний пуансон 11, на который укладываетс  заготовка 12, на верхнем валке - пуансон 13. По меньшей мере на одном из валков с помощью шпоночного соединени  14 закреплена приводна  звездочка или шестерн  15 Корпус 1 валка закрыт крьш1кой 16, в которой с помощью кольца 17 установлено уплотнение 18. Валок 2 через гайку 19, закрепленную стопорной шайбой 20, опираетс  на осевой подшипник 21. На валок 2 надето уплотнение 22, закрепленное в корпусе 1. В центральном отверстии нижнего валка установлен толкатель 23. Радиальный подшипник 24 закреплен на торцовом упоре обода 3 валка 2.The device comprises a housing 1, inside which a roller 2 is mounted with a rim 3 covering an axial bearing 4 within which a second axial bearing 5 is coaxially mounted. Roller 2 is supported by axial bearings 4 and 5 through an elastic gasket 6 and distal axially mounted with axial movement. rings 7 and 8. The areas of spacer rings 7 and 8 are correlated with the proportional to the bearing capacity of axial bearings 4 and 5 On the working ends of the rolls 2 with the help of rings 9 a tool is fixed: on the lower roll - matr 10 and the lower punch 11, on which the workpiece 12 is placed, on the upper roll is a punch 13. On at least one of the rolls, a drive sprocket or gear 15 is fixed by means of a key joint 14, the roll housing 1 is closed by a crush 16, 17 a seal 18 is installed. The roller 2 through the nut 19 fixed by the lock washer 20 rests on the axial bearing 21. A roller 22 is fixed on the roller 2 fixed in the housing 1. In the central hole of the lower roller there is a pusher 23. The radial bearing 24 is fixed on the ends m abutment rim 3 of the roll 2.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

00

Заготовку 12 укладывают в матрицу 10 на нижний пуансон 11. Валки 2 сближаютс  в осевом направлении, осажива  заготовку 12 по высоте. За счет вращени  валков 2 и заготовки 12 и наклона верхнего валка образуетс  ло- кальньй очаг деформации, смещенный эксцентрично заготовке в сторону нак0 лона верхнего валка. Осевое усилие штамповки передаетс  валком 2 через : ластичную прокладку 6 на дистанционные кольца 7 и 8, а через них - на осевые подшипники 4 и 5 соответствен5 но. Благодар  наличию эластичной прокладки 6 и определенному соотношению площадей колец 7 и 8 нагрузка на осевые подшипники 4 и 5 распредел етс  пропорционально их нагрузочной способности (динамической грузоподъемности ) . Опрокидывающий момент от эксцентричного приложени  осевого усили  компенсируетс  моментом, создаваемым , радиальной реакцией подшипника 24The workpiece 12 is placed in the matrix 10 on the lower punch 11. The rolls 2 approach in the axial direction, upsetting the workpiece 12 in height. Due to the rotation of the rolls 2 and the workpiece 12 and the inclination of the upper roll, a local deformation center is formed, which is eccentrically shifted to the workpiece in the direction of the top of the upper roll. The axial punching force is transmitted by the roller 2 through: an elastic strip 6 to the spacer rings 7 and 8, and through them to the axial bearings 4 and 5, respectively. Due to the presence of the elastic gasket 6 and a certain ratio of the areas of the rings 7 and 8, the load on the axial bearings 4 and 5 is proportional to their load capacity (dynamic load capacity). The tilting moment from the eccentric application of axial force is compensated by the moment created by the radial response of the bearing 24

5 на плече с(, равном рассто нию до этого подшипника от центра сферы О осевого подшипника 4. Подшипник 24 установлен в корпусе 1 с возможностью осевого перемешени  и потому не несет осевой нагрузки. Крут щий момент прокатки передаетс  на валки через приводную звездочку 15 и шпоночное соединение 14. Радиальное усилие от валка 2 передаетс  через обод 3 на радиальный подшипник 24 и через5 on the shoulder with (equal to the distance to this bearing from the center of the sphere O of the axial bearing 4. The bearing 24 is mounted in the housing 1 with axial mixing and therefore does not bear axial loads. The rolling torque is transmitted to the rolls through the sprocket 15 and keyway connection 14. The radial force from the roll 2 is transmitted through the rim 3 to the radial bearing 24 and through

него на корпус 1. Корпус 1 сообщаетс  с системой жидкой смазки (не показана ) . Герметизаци  смазки в корпусе со Стороны рабочего торца валка осуществл етс  уплотнением 18, закрепленным в крышке 16 кольцом 17, ас противоположной стороны - уплотнением 22. После деформации заготовку 12 выталкивают из матрицы толкателем 23 и нижним пуансоном 11. Усилие выталкивани  воспринимаетс  осевым подшипником 21 от валка через гайку 19, зафиксированную от отворачивани  стопорной шайбой 20, и передаетс  на корпус 1. В верхнем валке осевой подшипник 21 воспринимает вес вращающихс  частей при ненагруженном валке 2.it to the housing 1. The housing 1 communicates with a liquid lubrication system (not shown). Sealing the lubricant in the housing from the side of the working end of the roll is carried out by a seal 18 fixed in the lid 16 by a ring 17, and the opposite side by a seal 22. After the deformation, the workpiece 12 is pushed out of the die by the pusher 23 and the lower punch 11. through the nut 19, secured against unscrewing by the lock washer 20, and transmitted to the housing 1. In the upper roll, the axial bearing 21 senses the weight of the rotating parts with the roller not loaded 2.

Наличие обода 3 на валке позвол ет максимально приблизить опоры, как радиальную , так и осевые, к инструменту и уменьшить высотные габариты устройства , использу  освободившеес  меж- штамповое пространство дл  размещени  более высоких исходных и готовыхThe presence of the rim 3 on the roll makes it possible to bring the supports, both radial and axial, as close as possible to the tool and to reduce the height dimensions of the device, using the free inter-die space to accommodate higher starting and finished

00

5five

00

5five

00

заготовок, например типа стаканов, за счет приближени  радиального подшипника 24 к инструменту повысить радиальную жесткость валка, так как уменьшаетс  плечо а (фиг.1), т.е. уменьшаетс  опрокидывающий момент на валке от действи  на инструмент радиальных технологических нагрузок (отblanks, such as glasses, due to the approach of the radial bearing 24 to the tool, increase the radial rigidity of the roll, as the arm a (Fig. 1) decreases, i.e. the tilting moment on the roll is reduced from the effect of radial technological loads on the tool (from

сторону и создают суммарный опрокидывающий момент на пресс. При этих же услови х внешнего нагружени  наиболее благопри тна схема сборки по фиг.4, в которой один из валков, например, нижний, выполнен по фиг.1, а другой - по фиг.2. В этом случае радиальные опорные реакции направлены противоside and create a total overturning moment on the press. Under the same external loading conditions, the assembly scheme of FIG. 4 is the most favorable, in which one of the rolls, for example, the lower one, is made of FIG. 1, and the other of FIG. 2. In this case, the radial support reactions are directed against

бокового давлени  металла на инстру- д положно и опрокидывающий момент на мент), что повьш1ает точность изделий, пресс уменьшаетс . Если пресс доста- стойкость вращающегос  инструмента, опорных узлов и уплотнений. Кромеthe lateral pressure of the metal on the tool is positive and the tilting moment by the moment), which increases the accuracy of the products, the press decreases. If the press is suf- ficiently rotating tool, bearing assemblies and seals. Besides

того, это позвол ет без увеличени Moreover, it allows without increasing

последнем случае снижаютс  радиальные нагрузки на наиболее нагруженный валок и одновременно снижаетс  опрокидывающий момент на пресс в св зи с разнонаправленностью радиальных опорных реакций.In the latter case, the radial loads on the most loaded roller decrease, and at the same time the overturning moment on the press is reduced due to the different directions of the radial support reactions.

Таким образом, в предлагаемом устройстве повышаетс  радиальна  жестточно жесткий и требуетс  снизить нагрузки на само устройство, то целесообразно оба валка или только нижний высотных габаритов использовать более 15 наиболее неблагопри тно нагружен- мощные радиальные подшипники и увели- ный выполн ть по схеме на фиг.2. -В чить жесткость и нагрузочную способность устройства.Thus, in the proposed device, the radial rigid stiffening increases and it is required to reduce the load on the device itself, it is advisable to use both rolls or only the lower height dimensions to use more than 15 most adversely loaded radial bearings and the larger ones to follow the diagram in Fig. . - To read the stiffness and load capacity of the device.

В устройстве по фиг.2 в отличие от устройства по фиг.1.сферический 2о осевой подшипник 4 смонтирован вьтук- лостью сферы в сторону инструмента. При одинаковых радиусах R и одинаковых рассто ни х расположени  радиального подшипника 24 от рабочего торца 25 кость и нагрузочна  способность в валка плечо « существенно (в1,5- 1,5-2,5 раза, снижаютс  радиальныеIn the device of FIG. 2, in contrast to the device of FIG. 1., the spherical 2 o axial bearing 4 is mounted with the insertion of a sphere toward the tool. With the same radii R and the same distances of the location of the radial bearing 24 from the working end 25, the bone and the load capacity in the roll arm are significantly (1.5-1.5-2.5 times, the radial

нагрузки на подшипники при уменьшении примерно на 10% высотных габаритов акци  в радиальном подшипнике 24 без устройства по сравнению с известным, изменени  общего осевого размера уст- Q что в результате позвол ет расширить ройства. При этом стремление максимально приблизить радиальный подшипник к рабочему торцу валка с целью повышени  радиальной жесткости устройства приводит к одновременному увеличению плеча с , т.е. к снижению радиальных нагрузок.bearing loads with a decrease of about 10% of the height of the share of the bearing in the radial bearing 24 without a device compared with the known, changes in the overall axial size of the device, which as a result allows to expand the device. In this case, the desire to bring the radial bearing as close as possible to the working end of the roll in order to increase the radial rigidity of the device leads to a simultaneous increase in the shoulder c, i.e. to reduce radial loads.

На фиг.З представлена схема действи  нагрузок при сборке обоих валковFig. 3 shows the scheme of the load during the assembly of both rolls

2,5 раза) больше плеча q (фиг.1), соответственно, меньше радиальна  ре352.5 times) more than the shoulder q (figure 1), respectively, less radial pe35

технологические возможности устройства , долговечность и надежность его узлов.technological capabilities of the device, durability and reliability of its nodes.

Claims (2)

1. Устройство дл  торцовой прокатки , содержащее валки с инструментом, установленные в корпусах на осевых и радиальных подшипниках, отличающеес  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей за счет увеличени  жесткости и. уменьшени  габаритов, каждый валок снабжен ободом с торцовым упором на1. A device for face rolling, comprising rollers with a tool installed in housings on axial and radial bearings, characterized in that, in order to expand technological capabilities by increasing rigidity and. downsizing, each roll is provided with a rim with an edge focusing on согласно фиг.1, т.е. когда вьшуклость сферы осевого подшипника направлена в сторону от инструмента. Из схемы видно, что сборка валков согласно фиг.1 благопри тна дл  верхнего валка при наличии значительного радиальногоaccording to figure 1, i.e. when the convexity of the axial bearing sphere is directed away from the tool. It can be seen from the diagram that the roll assembly according to FIG. 1 is favorable for the upper roll in the presence of significant radial 4040 1. Устройство дл  торцовой пр ки, содержащее валки с инструмен установленные в корпусах на осев и радиальных подшипниках, отл чающеес  тем, что, с цел расширени  технологических возмо тей за счет увеличени  жесткости уменьшени  габаритов, каждый вал снабжен ободом с торцовым упором1. A device for face seals containing rollers with tools installed in housings on axes and radial bearings, which are different in that, in order to expand technological capabilities by increasing the rigidity of decreasing overall dimensions, each shaft is provided with a rim with a face stop усили  от бокового давлени  металла внешней стороне, при этом осевыеforces from the lateral pressure of the metal to the outside, while axial на валки Р д и не благопри тна дл  нижнего валка, оснащенного матрицей, так как в первом случае моменты отon rolls P d and not favorable for the lower roll, equipped with a die, since in the first case the moments from осевой Рaxial P осwasp и радиальной Р п внешнихand radial R p external нагрузок направлены навстречу друг другу, а во втором случае - в одну сторону, т.е. суммируютс . При этом радиальные опорные реакции R , и R - (если РОС- ) направлены в однуloads are directed towards each other, and in the second case - in one direction, i.e. are added up. At the same time, the radial support reactions R, and R - (if POC-) are directed to one последнем случае снижаютс  радиальные нагрузки на наиболее нагруженный валок и одновременно снижаетс  опрокидывающий момент на пресс в св зи с разнонаправленностью радиальных опорных реакций.In the latter case, the radial loads on the most loaded roller decrease, and at the same time the overturning moment on the press is reduced due to the different directions of the radial support reactions. Таким образом, в предлагаемом устройстве повышаетс  радиальна  жестточно жесткий и требуетс  снизить нагрузки на само устройство, то целесообразно оба валка или только нижний наиболее неблагопри тно нагружен- ный выполн ть по схеме на фиг.2. -В Thus, in the proposed device the radial rigid stiffening increases and it is required to reduce the loads on the device itself, it is advisable to either roll or only the lower one most unfavorably loaded according to the scheme in FIG. -AT кость и нагрузочна  способность в 1,5-2,5 раза, снижаютс  радиальныеbone and load capacity are 1.5-2.5 times, radial decreases нагрузки на подшипники при уменьшении примерно на 10% высотных габаритов устройства по сравнению с известным, Q что в результате позвол ет расширить bearing loads with a decrease of about 10% of the height of the device compared with the known, Q, which as a result allows to expand 3535 технологические возможности устройства , долговечность и надежность его узлов.technological capabilities of the device, durability and reliability of its nodes. Формула изобретени Invention Formula нагрузки на подшипники при уменьшении примерно на 10% высотных габаритов устройства по сравнению с известным, что в результате позвол ет расширить bearing loads with a decrease of about 10% of the height of the device compared with the known, which as a result allows to expand 1. Устройство дл  торцовой прокатки , содержащее валки с инструментом, установленные в корпусах на осевых и радиальных подшипниках, отличающеес  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей за счет увеличени  жесткости и. уменьшени  габаритов, каждый валок снабжен ободом с торцовым упором на1. A device for face rolling, comprising rollers with a tool installed in housings on axial and radial bearings, characterized in that, in order to expand technological capabilities by increasing rigidity and. downsizing, each roll is provided with a rim with an edge focusing on 00 подшипники установлены в полости ду валком и ободом, а радиальные - с внешней стороны обода на торцовом упоре.The bearings are mounted in the cavity with a roller and a rim, and the radial bearings - from the outside of the rim on the end stop. 2. Устройство П.1, отличающеес  тем, что, с целью повышени  нагрузки устройства осевой сферический подшипник обращен вьшукло- стью сферы к инструменту.2. Device Item 1, characterized in that, in order to increase the load of the device, the axial spherical bearing faces the convexity of the sphere to the tool. Фиг.ЗFig.Z