Многопозиционный автомат для холодной объемной штамповки изделий

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении холодной и объемной штамповкой изделий типа гаек. Цель - повышение надежности, экономичности и производительности. Автомат для холодной объёмной штамповки изделий содержит смонтированные на станине привод, инструментальные блоки, приводные исполнительные механизмы . Привод каждого из механизмов выполнен в виде шарнирного четырехзвенника, на ведомом звене которого жестко закреплен рычаг с шестернями и кривошипами. Шестерни находятся в зацеплении с зубчатыми секторами, закрепленными на станине через клиновые прокладки. Механизмы объединены попарно в блоки с общим для каждого механизма зубчатым сектором Одна из шестерен каждого объединенного вблок механизма смонтирована с возможностью зацепления с общим зубчатым сектором блока, В процессе работы о автомата попарно сблокированные исполнительные механизмы обеспечивают требуемое взаимодействие каждого механизма по циклу и надежность работы автомата в целом, 4 з.п.ф-лы, 9 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 др 4 В 21 J 5/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ P

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4089466/31-27 (22) 09,07.86 (46) 23.09,88. Бюп. Р 35 (71) Московский автомеханический институт (72) И.К. Токарев, Э.М. Фаэлулин, В.П. Колесниченко и Н.В. Смиреннова (53) 621.735.32(088.8) (56) Навроцкий Г.А. Кузнечно-штамповочные автоматы. — M.: Машиностроение,.

1965, с. 138-139, рис. 78. (54) МНОГОПОЗИЦИОННЫЙ АВТОМАТ ДЛЯ холодной оиъкмной штАмпоВки издклий (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении холодной и объемной штамповкой изделий типа гаек. Цель — повышение надежности, экономичности и производительности.

Автомат для холодной объемной штамповки изделий содержит смонтированные на станине привод, инструментальные блоки, приводные исполнительные механизмы. Привод каждого из механизмов выполнен в виде шарнирного четырехзвенника, на ведомом звене которого жестко закреплен рычаг с шестернями и кривошипами. Шестерни находятся в зацеплении с зубчатыми секторами, закрепленными на станине через клино. вые прокладки. Механизмы объединены попарно в блоки с общим для каждого механизма зубчатым сектором. Одна иэ шестерен каждого объединенного в. блок механизма смонтирована с возможностью зацепления с общим зубчатым сектором блока. В процессе работы автомата попарно сблокированные исполнительные механизмы обеспечивают требуемое взаимодействие каждого механизма по циклу и надежность работы автомата в целом, 4 э.п.ф-лы, 9 ил.

1424930

И зобретение относится к обработке металлов давлением и может бьггь использовано при изготовлении холодной

;объемной штамповкой изделий типа

5 гаек.

Цель, изобретения — повышение на дежности экономичности и производиУ тельности автомата.

На фиг. 1 изображена кинетическая схема автомата; на фиг. 2 — А на фиг. 1; на фиг. 3 — то же, вид сбоку; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 — разрез В-В на фиг. 1; ,, на фиг. б — разрез Г Г на фиг, 1; на иг. 7 — разрез Д-Д на фиг. 1; на ,иг. 8 — кинематическая схема механизма вьггалкивания и подачи в объемном измерении; на фиг. 9 — циклограмма взаимодействия исполнительных меха- 20 измов автомата. (Автомат для холодной объемной штамовки содержит станину 1 (показана словно), на которой смонтирован приод, состоящий из электродвигателя 2, 25 ередающего через ременную передачу 3 вижение на маховик 4 и через зубча гую передачу 5 на главный исполнительный механизм, в который входит коленчатый вал 6, шатун 7 и ползун 8 с за- 30 репленным на нем боком 9 пуансонов. т коленчатого вала 6 движение передатся через зубчатую передачу 10 на родольный вал 11, от которого осуествляется привод механизма 12 пере- 35 оса и механизма 13 отрезки. Привод еханизма переноса содержит вал 14, апример, коленчатого типа, смонтированный в станине 1 автомата. От крифошипа 15 приводятся в движение рыча- 40

1 и 16 и 17 шарнирного четырехэвенника. С концом рычага 17 жестко связан

Рычаг 18, на конце которого на оси 19 смонтированы шестерни 20, несущие

1<ривоБяп 21 ось которого расположе 45 йа на начальной окружности шестерен

20, а радиус кривошипа 21 в три раза меньше длины рычага 18, Шестерни 20 находятся в зацеплении с зубчатым

Сектором 22, 23 и блока привода парал

50 лельных исполнительных механизмов (в данном случае механизма переноса и механизма отрезки). Секторы 22-24 закреплены на станине 1 автомата через радиально клиновые прокладки 25, Кри»ошип 21 соединен тягой 26 посредст»ом пальца 27 с кареткой 28 облегченного типа, смонтированной в направляющих станины 1 автомата. Направляющими, жестко закрепленными на станине 1, служат, например, две трубы

29, на которых через втулки 30 установлена каретка 28. На станине 1 закреплена рейка 3 1, которая может регулироваться в продольном и поперечном направлениях (не показано). В зацеплении с рейкой находятся шестерни

32, закрепленные на осях 33, смонтированных в подшипниках 34. На другом конце осей 33 выполнен кривошип 35, величина радиуса которого определяется необходимостью отведения гаек (не показаны), при переносе от блока 36 матриц. С кривошипами 35 соединены с возможностью регулировки подпружиненные относительно друг друга пружинами 37 пальцы 38.

Параллельно с механизмом 12 переноса смонтирован механизм 13 отрезки, который имеет привод от того же, что и механизм переноса 12 вала 14 с кривошипом 39, который приводит в движение такой же по структуре механизм.

Механизм состоит из шарнирного четырехзвеиника с рычагами 40-42 и связанных с последним шестерен 43, которые входят в зацепление с зубчатыми секторами 23 и 24 и имеют кривошипы 44, связанные тягой 45 через палец 46 с, ползуном-ножом 47, смонтированным в направляющих станины 1. От продольного вала 11 движение передается конической зубчатой передачей 48 на вал 49 механизма 50 подачи и выталкивателей

51. Кинематические схемы приводов механизмов выталкивателей 51 и механизма 50 подачи, так же как и механизмов переноса 12 и отрезки 13, выполнены по одной схеме. От приводного вала 49 через кривошипы 52 и 53 движение передается соответственно через рычаги 54-59 на шестерни 60 и 61 имеющие кривошипы 62 и 63. Последние тягами 64 и 65 через пальцы 66 и 67 связаны соответственно с поступательно перемещающимися толкателями 68 и кареткой 69 с расположенными на ней захватными органами 70 для удержания подаваемого материала 71 известной конструкции и принципа действия, Шестерни 60 и 61 связаны зацеплением с зубчатыми секторами 72-74, закрепленными на станине 1 через радиальноклиновые прокладки 75

В связи с тем, что механизмы выталкивателей 51 и подачи 50 расположены параллельно, они попарно сблокированы, также как и механизмы переноса 12 и отрезки 13. При этом каждая лара шестерен 60 и 61 находится в постоянном зацеплении с зубчатыми

5 секторами 73, 74 и 73, 72 соответственно, т.е. и шестерня 60 механизма выталкивателя 51, и шестерня 61 механизма 50 подачи находятся в зацеплении с общим для них зубчатым секто- 1О ром 73, Так как выталкивание осуществляется из всех матриц матричного блока 36, то для других позиций выталкивателей 51 используются также общие зубчатые секторы, т.е. позиции выталкивателей 51 объединены в блоки.

Например, зубчатый, сектор 74 является общим для первых двух позиций выталкивания и с ним в зацеплении находятся шестерни 60 привода обоих топкате- 20 лей 68.

Дпя обеспечения жесткости механизмов шестерни 20, 43, 60, 61 соединены осями 19 и кривошипами 21, 44, 62, 63, которше жестко закреплены в шес- 25 тернях без возможности углового или осевого смещения. При этом рычаги, например, 56 или тяги, например, 65, выполнены вильчатыми.

Для обеспечения возможности осе- дб вой подачи материала 71 и сохранения циклограммы работы механизма ось пальца соединения тяги 65 с кареткой 69 смещена относительно центральной оси механизма, например, на величину Н

1 о

= (q-р), а длина тяги 65 1

= R где R — радиус начальной окружности зубчатого сектора 73, а коэффициенты р и q определяются в зависимости от угла 6 „ поворота рычага 59 при выстаивании каретки 69

9 мокс + 3sin 2 &маркс

8 1 — созз 6„<„„ ) На циклограмме работы автомата для холодной объемной штамповки приведены графики перемещений главного исполнительного механизма ползуна 8 автомата (кривая 76), перемещений каретки 69 механизма 50 подачи (кривая 77), перемещений отрезного ползуна-ножа 47 (кривая 78), перемещений каретки 28 механизма 12 переноса (кри1424930

4 вая 79) и перемещений толкателей 68 механизмов 5 выталкивания (кривая 80) .

Автомат работает следующим образом.

При включенном приводе движение передается на ползун 8, который перемещает блок 9 пуансонов в соответствии с параметрами главного исполнительного механизма (кривая 76). Одновременно через зубчатую передачу 10 движение передается на приводы всех исполнительных механизмов, а именно, на механизм 12 переноса, механизм 13 отрезки, механизм 50 подачи и механизм 51 выталкивателей. Поскольку принципиальная схема приводов исполнительных механизмов одинакова, рассмотрим работу одного из механизмов, например, механизма 12 переноса. Предположим, что вал 14 вращается вместе с кривошипом 15 в направлении стрелки Е. При этом кривошип 15 перемещается по окружности, но перемещения рычагов 17 и 18 незначительны. Ось 19, расположенная на конце рычага 18, и кривошип 21, расположенный в шестернях 20, в рассматриваемый период движения размещены почти на одной прямой, поэтому незначительные качания рычага 18 компенсируются движением обкатки шестерни по зубчатому сектору 22, В результате этого кривошип 21 сохраняет свое положение, а каретка

28 выстаивает в заднем крайнем положении, выдерживая пальцы 38 на позициях штамповки.

При дальнейшем вращении вала 14 рычаги 17 и 18 поворачиваются, в результате шестерня 20, вращаясь на оси 19, откатывается по зубчатому сектору 22. Кривошип 21 при этом совершает сложное движение, которое складывается из перемещения оси 19 по ок45 ружности, радиус которой равен длине рычага 18 и вращательного движения кривошипа 21 относительно оси 19 при откатывании шестерни 20 по зубчатому сектору 22. Поскольку радиус кривоши5О па 21 в три раза меньше длины рычага

18, то кривошип перемещается по апгебраической кривой, называемой астроидой.

За период движения кривошипа 21

55 по траектории происходит его перемещение, а вместе с ним и каретки 28 в горизонтальном направлении на величину хода каретки 28. В период движения кривошипа 21 по траектории з

Происходит период выстаивания каречки 28 s переднем положении, так как

Кривая з характерна тем, что очень близка к окружности, центр которой ежит на центральной горизонтальной си механизма, на которой располоен палец 27 соединения каретки 28 тягой 26, а длина тяги 26 выбираетя равной радиусу этой окружности, ыстаивание каретки 28 в крайнем пееднем папожении происходит и при братном движении кривошипа 21 по праектории з» Только после выхода

Мривошипа 21 на траекторию ж начина тся движение каретки 28.назад. Это происходит потому, что кривошип 15 ала 14 при своем вращении начинает с братное движение рычагов 17 и 18.

Следовательно, при вращении вала 2О

14 за счет выбора размеров звеньев ривода и взаимного положения этих

1 эзвеньев на каретке 28 получаем треуемый закон движения с выстаиванием аретки 28 в крайних переднем и зад- 25 ем положениях (кривая 79) . Кроме тоо, в связи с тем, что пальцы 38 расоложены на кривошипах 35, то при еремещении каретки 28 относительно ейки 31, жестко закрепленной на ста- 10 не 1, происходит обкатывание шесерен 32 по рейке 31, При этом с наалом движения пальцев 38 с гайками оисходит отвод их от матричного ока 36, поворот на 180 и подвод другой позиции матричного блока 36.

1 Правильное взаимодействие главное о исполнительного механизма-ползуна

8 и механизма переноса — каретки 28 г о циклограмме обеспечивается смещением кривошипа 15 относительно кривошипа главного вала 6.

Как видно из циклограммы, период работы механизма отрезки — ползунаНожа 47 незначительно отличается от периодов работы механизма переноса.

Такое смещение периодов работы одног о механизма относительно периодов работы другого может быть достигнуто смещением, например, кривошипа 39 от- 5 носительно кривошипа 15 на валу 14 и регулировкой длин рычагов шарнирного четырехзвенника. Условно механизм регулировки показан на рычагах 16, 17, 54, 57 и кривошипах 15, 39, 52, 53. . 55

Особенностью работы механизмов подачи 50 и выталкивателей 51 является

Наличие трех периодов. их работы (кри30 6 ные 77 и 80), а именно, рабочий прямой ход, обратный ход и выстаивание, В этом случае, используя такие же зубчато-рычажные механизмы, как и в механизмах переноса и отрезки, регулировками, предусмотренными в системе механизмов, устанавливают одно положение выстаивания за счет перемещения кривошнпов 62 и 63 при их движении по ветвям астроиды И и К. При этом в механизме 51 выталкивателей тяга 64 работает при прямом ходе на растяжение, тогда как во всех остальных механизмах тяги 26, 45, 65 работают при прямом рабочем ходе на сжатие.

Во всех попарно сблокированных . исполнительных механизмах шестерни смонтированы на осях и кривошипах попарно. При этом в каждом блоке, например, механизмов переноса 12 и отрезки 13 сдвоенные шестерни находятся в зацеплении одна, например, 20 или 43 соответственно с боковым зубчатым сектором 22 или 24, а другие шестерни 20 и 43 — с общим центральным зубчатым сектором 33. Поскольку зубчатые секторы 22-24 установлены на станине 1 через радиально-клиновые прокладки 25, то их смещением можно выбрать зазоры в зубчатом .зацеплении и обеспечить высокую точность позиционирования. исполнительных органов

28, 47, сблокированных механизмов

12 и 13, а также и всех других испол-. нительных механизмов. При этом за счет соединения шестерен в блоки с помощью осей и кривошипов блоки шестерен обладают высокой жесткостью и точностью положений.

Таким образом, в автомате для холодной объемной штамповки гаек каретка механизма переноса перемещается в одной плоскости, а исполнительные механизмы выполнены по единой схеме, что позволяет повысить позиции автомата и сокращает число изготавливаемых при производстве автомата деталей. Требующиеся для различных исполнительных механизмов детали взаимозаменяемы, следовательно, их производство может быть организовано как серийное и крупносерийное. Это позволяет резко сократить затраты на изготовление механизмов и автомата в целом. При этом исполнительные механизмы обеспечивают требуемое взаимодействие по циклу, а за счет кинематических характеристик снижают инер1424930 ционные нагрузки в элементах автомата и повышают точность позиционирования, так как в их приводе использованы замкнутые кинематические пары, которые в отличие от кулачковых приводов повышают плавность работы и исключают ударные нагрузки.

Формула изобретения

1. Многопозиционный автомат для холодной объемной штамповки изделий, содержащий станину с расположенными на ней приводом, инструментальными блоками, приводными исполнительными механизмами подачи материала, отрезки заготовок, их переноса с одной позиции штамповки на другую, выталкивания изделий, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с .целью повышения надежности, экономичности и производительности автомата, исполнительные механизмы объединены попарно в блоки, при этом привод каждого из механиэ- 25 мов выполнен в виде шарнирного четырехзвенника, на ведомом звене которого жестко закреплен рычаг с шестернями и кривошипом, зубчатык секторов, закрепленных на станине„ и тяги с ис- 30 полнительным органом, связанной с шестернями, причем радиус кривошипа расположен на начальной окружности каждой из шестерен и в три раза меньше длины рычага, а длина тяги равна радиусу траектории кривошипа, центр которой расположен на оси соединения тяги с исполнительным органом, при этом исполнительные механизмы объединены попарно в блоки с общим для каждого механизма зубчатым сектором, а одна иэ шестерен каждого попарно объединенного в блок механизма смонтирована с возможностью зацепления с общим зубчатым сектором блока.

2. Автомат по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что зубчатые секторы снабжены средствами регулировки положения, выполненными в виде клиновых прокладок.

3. Автомат по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что шестерни каждого иэ механизмов соединены между собой осями и кривошипами, при этом рычаги или тяги выполнены вильчатыми.

4. Автомат по пп. 1-3, о т л ич а ю шийся тем, что исполнительный орган механизма подачи материала соединен с тягой посредством пальца, ось которого смещена относительно центральной оси механизма.

5. Автомат по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что механизм переноса заготовок с одной позиции штамповки на другую выполнен в виде каретки с захватами, связанными шестернями с рейкой, закрепленной на станине, при этом захваты смонтированы на эксцентричных относительно оси шестерен пальцах.

ЖАЛА

1424930

1424930

1424930

78 Ю 7б

Составитель С. Малан

Техред M.Дидык Корректор M. Демчик

Редактор А. Шандор

Заказ 4718/10

Тираж 589 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, у . р л П оектная 4