Способ комбинированного прошивания шкворневых отверстий поворотного кулака и устройство для его осуществления

 

Использование: изобретение относится к области ресурсосберегающей отделочно-упрочняющей обработки отверстий в деталях "некруглые стержни", а именно, к способам комбинированного деформирующе-режуще-выглаживающего прошивания шкворневых отверстий в поворотных кулаках автотранспортных средств. Сущность изобретения: позволяет повысить качество и надежность комбинированного прошивания шкворневых отверстий поворотного кулака 30 путем предварительного, одновременного установа и силового замыкания втулочных ограничителей 5, 6 деформации, выполненных в виде регулируемых винтовых опор верхней и нижней проушин поворотного кулака 30. Плавающий инструментальный патрон станочной системы имеет фиксаторы угловых перемен. Рабочие элементы 24, 25, 26 прошивки установлены на оправку с натягом и имеют каналы 20, 22 для подачи СОТС в зону обработки. Первый деформирующий элемент 24 прошивки имеет четное число канавок, а все последующие соосную с любой из канавок на первом элементе. 6 з.п.ф.и., 4 ил.

Изобретение относится к области ресурсосберегающей отделочно-упрочняющей обработки отверстий в деталях класса "некруглые стержни", конкретно к способам комбинированного деформирующе-режуще-выглаживающего прошивания цилиндрических шкворневых отверстий в поворотных кулаках передней оси автотранспортных средств.

Известны способ и устройство для комбинированного прошивания шкворневых отверстий поворотных кулаков модификаций автобуса ЛИАЗ-677 на вертикальном гидропрессе при пассивном ограничении деформации верхней проушины за счет установки пассивного втулочного ограничителя [2] Однако, вследствие нестабильности процесса цекования внутренних поверхностей проушин, деформация верхней проушины превышает допустимые пределы, что вызывает заклинивание и поломку деформирующе-режуще-выглаживающей прошивки.

Целью предлагаемого изобретения является повышение качества и надежности комбинированного прошивания шкворневых отверстий поворотного кулака.

Поставленная цель достигается тем, что в способе комбинированного прошивания шкворневых отверстий поворотного кулака, с применением втулочного ограничителя деформации, перед прошиванием выполняются одновременно установ и силовое замыкание верхней и нижней проушин по их нижним базирующим плоскостям. Устройство для осуществления способа содержит вертикальный гидравлический пресс, приспособление для базирования заготовки, инструментальный плавающий патрон и комбинированную прошивку.

На фиг.1 изображена рабочая зона устройства, а на фиг.2 устройство комбинированной прошивки; на фиг.3 разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 разрез Б-Б на фиг.2.

Предлагаемое для осуществления процесса обработки приспособление для базирования заготовки поворотного кулака состоит из верхней плиты 1, средней базирующей плиты 2 и основания 3, стянутых шпильками 4. В верхнюю плиту 1 и основание 3 ввинчены резьбовые втулки 5 и 6, имеющие зубчатые венцы, которые входят в зацепление с зубчатыми рейками на штоках 7 и 8 пневмоцилиндров 9 и 10.

Комбинированная прошивка 9 закрепляется на плунжере гидравлического пресса (условно не показан) с помощью плавающего инструментального патрона.

Плавающий инструментальный патрон имеет корпус 12 с шаровой опорой 13, в которую вставляется комбинированная деформирующе-режуще-выглаживающая прошивка 11, фиксируемая штифтом 14. Шаровая опора 13 удерживается в корпусе 12 кольцом 15, крепящемся к корпусу 12 болтами 16. В кольце 15 выполнены отверстия, в которые помещены пружины 17 и шарики 18. На нижней поверхности шаровой опоры 13 сделаны засверловки, в которые упираются шарики 18.

Комбинированная деформирующе-режуще-выглаживающая прошивка (фиг. 2) состоит из оправки 19 с осевым каналом 20, который закрыт с торца пробкой 21 и сообщается с винтовой канавкой 22 и отверстием, в которое ввернут штуцер 23. На оправку 19 установлены с натягом деформирующие 24, режущие 25 и выглаживающие 26 элементы, имеющие каналы 27, расположенные на торцевых поверхностях деформирующих 24 и выглаживающих 26 элементов и во впадинах режущего элемента 25. Деформирующие 24, режущие 25 и выглаживающие 26 элементы фиксируются на оправке 19 гайкой 28 через втулку 29. Для формирования в шкворневом отверстии поворотного кулака шипа, фиксирующего запрессованную бронзовую шкворневую втулку на первом деформирующем элементе выполнено четное количество канавок заданного радиуса, а на последующих деформирующих, режущих и выглаживающих элементов одна, того же радиуса, совпадающая с одной из канавок на первом деформирующем элементе. Такое конструктивное решение позволяет повысить стойкость, несущую способность элементов и обеспечить надежное удаление стружки.

Приспособление для базирования работает следующим образом. Обрабатываемый поворотный кулак 30 устанавливается на верхнюю плиту 1 приспособления своей верхней проушиной. Базирование поворотного кулака 30 в приспособлении происходит по цековке на нижней поверхности верхней проушины. Затем в полость 31 пневмоцилиндра 9 подается сжатый воздух и шток 7 пневмоцилиндра 9 перемещается вправо. Зубчатая рейка на штоке пневмоцилиндра 9 начинает вращать резьбовую втулку 5, которая вращаясь перемещается в осевом направлении вниз до упора в нижнюю проушину поворотного кулака 30, удерживая тем самым обрабатываемый поворотный кулак 30 в приспособлении. Затем в полость 32 пневмоцилиндра 10 подается сжатый воздух и шток 8 пневмоцилиндра 10 перемещается вправо. Зубчатая рейка на штоке 8 пневмоцилиндра 10 начинает вращать резьбовую втулку 6, которая вращаясь перемещается в осевом направлении вверх до упора в нижнюю проушину поворотного кулака 30, осуществляя тем самым силовое замыкание поворотного кулака и ограничивая этим деформацию нижней проушины. После этого производится прошивание шкворневых отверстий поворотного кулака 30 комбинированной деформирующе-режуще-выглаживающей прошивкой 11, установленной в плавающем инструментальном патроне. Шаровая опора 13 компенсирует возможные погрешности базирования поворотного кулака, а подпружиненные шарики 18 ограничивают самопроизвольные повороты прошивки относительно вертикальной оси, что исключает предельную дезориентацию формируемого фиксирующего шипа в запрессовываемой шкворневой бронзовой втулке относительно продольной и поперечной оси кулака. В процессе прошивания в зону контакта рабочих элементов прошивки с обрабатываемой поверхностью подается смазочно-охлаждающая технологическая среда (СОТС). Подача СОТС осуществляется (фиг.2) через штуцер 23, осевой канал 20, винтовую канавку 22 и каналы 27.

Применение указанного способа прошивания шкворневых отверстий поворотных кулаков позволяет повысить качество получаемых изделий, надежность и безопасность технологического процесса, снизить производственные затраты и требует меньших производственных площадей.

Формула изобретения

1. Способ комбинированного прошивания шкворневых отверстий поворотного кулака путем установа его на базирующее зажимное приспособление, зажима и прошивания, отличающийся тем, что перед прошиванием установ и силовое замыкание проушин поворотного кулака втулочными ограничителями деформаций проушин по их нижним базирующим плоскостям выполняются одновременно.

2. Устройство для комбинированного прошивания шкворневых отверстий поворотного кулака, содержащее вертикальный гидравлический пресс, базирующее приспособление для заготовки кулака, плавающий инструментальный патрон и комбинированную прошивку, отличающееся тем, что базирующее приспособление снабжено втулочными ограничителями деформаций верхней и нижней проушин поворотного кулака.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что втулочные ограничители верхних и нижних проушин поворотного кулака в базирующем приспособлении выполнены в виде винтовых регулируемых опор.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что плавающий инструментальный патрон содержит фиксаторы угловых перемещений прошивки, выполненные в виде подпружиненных шариков.

5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что на торцевых поверхностях деформирующих и режущих элементов и во впадинах режущих элементов комбинированной прошивки выполнены радиальные каналы, сообщающиеся с осевым каналом технологической оправки прошивки.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что рабочие элементы прошивки установлены на оправку прошивки с натягом.

7. Устройство по пп.5 и 6, отличающееся тем, что на первом деформирующем элементе комбинированной прошивки выполнено четное количество канавок заданного радиуса, а на последующих деформирующих, режущих и выглаживающих элементах одна того же радиуса, совпадающая с одной из канавок на первом деформирующем элементе.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4