Штамп для изготовления коленчатых валов

 

ОП И САН Й

295598

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВНДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

МПК В 21j 5/02

Заявлено 08Л 1!1.1969 (№ 1355062/25-27) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 12.11.1971. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 1.IV.1971

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК. 621.7.073(088.8) Авторы изобретения Н, А. Черчинцев, А. Б. Аронзон, И. В. Всротыицева и М. Я. Альшиц

Заявитель

ШТАМП ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ

Известны штампы для изготовления изделий типа коленчатых валов на прессах, со,держащие каретки с кромками для формовки щек, приводимые посредством клиньев, закрепленных на верхней плите штампа, и центральный пуансон, установленный на той же плите.

Известная конструкция устройства позволяет изготовить на одном клиновом штампе деталь только одного типоразмера. В случае не- 10 обходимости изготовления поковок нескольких типоразмеров, с различной величиной соотношения эксцентрисистета к длине части заготовки, из которой высаживается щека, необходимо иметь соответственное количество 15 штампов с различными углами скосов для каждого типоразмера вала. Это увеличивает расходы на оснастку, наладку процесса и т. д.

С другой стороны, при достаточно большом объеме щеки, соотношение величины эксцент- 20 риситета и длины участка заготовки, на которую высаживается щека, становится таким, что угол наклона скосов к вертикали оказывается больше 45, что ведет к значительному снижению к.п.д. клиновых пар и возрастанию 25 требуемого усилия пресса либо к невозможности штамповки в клиновых штампах данного вала, так как существующее устройство не создает возможности набора металла на щеку. С целью сохранения углов скоса в приемлемых 30 пределах приходится использовать заготовки диаметром, значительно превышающим диаметры коренных и шатунных шеек. Это вызывает резкое увеличение объема механической обработки валов.

Предлагаемое устройство обеспечивает формирование на одном штампе, без изменения угла клиновых скосов, коленвалов в широком диапазоне различного эксцентриситета шеек с возможностью различного набора металла на щеки и осадки их в конце пресса.

Постановленная цель достигается тем, что центральный пуансон связан с плунжером гпдроцилиндра, перемещение которого определяется с помощью гидрокопировального устройства, встроенного в штамп, а для предотвращения осевого проскальзывания заготовки при деформации в штампе предусмотрены проставки, взаимодействующие с крышками каре1ок, снабженными кольцевыми выступами.

На фпг. 1 изобрахкен штамп в продольном разрезе (в левой части от оси А — А штамп дан в исходном положе ии, а в правой — положение штампа в конце процесса); на фиг. 2— разрез по А — А (в левой части в положении начала процесса (исходном), в правой части— в конечном положении процесса формирования); на фиг. 3 — принципиальная схема устройства (кинематическая и гидравлическая).

Штамп монтируется на гидравлическии пресс и предназначен для штамповки колен деталей типа коленчатых валов.

На ползуне 1 пресса устанавливается верхняя плита 2 штампа с корректирующим цилиндром 8 и прост",aêàrrè 4, перемещаемых к центру илп от центра с помощью гидравлических цилиндров 5. На плун>кере б гидравлического корректирующего цилиндра 8 крепится верхний пуансон 7, формпруюгций шатунпую шейку. На плунжере 6 укреплена также ось рычага 8, одно плечо которого скользит при перемещении по профилю неподви>кного копира 9, а другой конец взаимодействует со штоком гидравлического щупа 10, монтируемого на верхней плите штампа.

Нижняя матрица шатунной шейки крепится на штоке цилиндра 11 выталкивателя пресса.

На столе пресса устанавливаются па направляющих две каретки 12 — соответственно правая и левая. Ход обоих кареток к центру (к оси штампа) осуществляется взаимодействием клиновых скосов на верхней плите 2 и боковых сторонах кареток 12 (фиг. 2). Отвод кареток 12 в исходное положение осуществляется цилиндрами 18 с помощью рычажной системы 14.

Каждая каретка 12 снабжена р аз>кимны ми крышками 15, приводимыми в движение цилиндрами 1б (см. фиг. 3). Матрицы коренных шеек монтируются соответственно — верхняя половина в крышках 15, нижняя половина в каретках 12. Матрицы снабжаются кольцевыми рифлениями для сжатия шеек во избежание осевого проскальзывания заготовки прп деформации колена. Запирание крышек 15 (после их поджатия) в закрытом состоянии осуществляется клиновыми подпружиненными фиксаторами-защелкамп, которые откидываются перед, раскрытием крышек рычагом 17 под воздействием гидравлического цилиндра 18.

Копирный механизм устройства обсспечивает формирование на одном клиновом штампе, без изменения угла клина, определенного диапазона типоразмеров коленвалов с различным эксцентриситетом шатунной шейки и, соответственно, различным соотношением требуемого горизонтального хода кареток 12 к эксцентрнситету. Это обеспечивается тем, что верхний пуансон, формирую ций шатунпую шейку, закреплен на плунжере гидравлического цилиндра 8, который, в свою очередь, закреплен на ползуне пресса. Переме цение плунжера цилиндра задается неподвижным копиром 9 и гидрощупом 10.

Движение формирующего инструмента по заданному закону, зависящему от конфигурации вала, обеспечивается тем, что в определенные моменты осуществляется слив масла из рабочей полости корректирующего цилиндра через гидрощуп 10 взаимодействующий с рычагом 8, закрепленным на плунжере цилиндра. Корпус гидрощупа двигается вместе с ползуном пресса, а рычаг 8, скользя по неподвижному копиру 9, обеспечивает перемещение штока гидрощупа, а следовательно, и измене5

3О

65 ние размера Б по заданному закону.

Слив масла из рабочей полости корректирующего гидравлического цилиндра 8 к гидроаккумулятору предусмотрен либо через гидрощуп 10, напорный золотник 19, либо через предохранительный клапан 20, минуя гидрощуп. Предохранительный клапан 20 настрапaается па давление большсе, чем напорный золотник 19, н превышающее требуемое для гибки изделия с осадкой щек. Это обеспечивает горизонтальное до>катие щек инструментов ходом кареток в конце формирования, когда шток с плун>кером для шатунной шейки дойдет до жесткого упора, определяющего эксцентриситет шейки. Заполнение рабочей полости корректирующего цилиндра при обратном ходе ползуна пресса (и отвод плунжера в нижнее — исходное положение) осуществляется от гидроаккумлуятора через обратный клапан 21.

Нижняя половина инструмента, формирующего шатунную шейку, крепится на штоке цилиндра 11 выталкивателя. Слив масла из рабочей полости цилиндра выталкивателя в бак гидропривода в процессе формирования осуществляется с противодавлением через предохранительный клапан 22, настраиваемый на давление, обеспечивающее плотное смыкание (друг к другу) обоих половинок инструмента шатунной шейки. В процессе формирования масло из рабочей полости цилиндра выталкпвателя выдавливается при ходе траверсы пресса штоком корректирующего цилиндра.

В положении, изображенном на схеме (см. фиг, 3), когда шток гидрощупа не коснулся рычага 8 пружина, воздействующая на шток гидрощупа, держит его в нижнем положении, т. е. обеспечивает возможность слива из рабочей полости корректирующего цилиндра через щуп и напорный золотник 19. Однако при перемещении ползуна пресса вниз, пока формирующий инструмент не встретил сопротивление (изделия 28) слива из рабочей полости цилиндра нет. Рычаг 8 в это время свободно скользит по вертикальной плоскости копира.

Такое поло>кение сохраняется до тех пор, пока клин ползуна не встретится с клином кареток, а формирующий инструмент — с заготовкой 28.

Дальше процесс может пойти по одному нли сочетанию нескольких из перечисленных вариантов.

Гибка без корректировки по закону клина штампа. В этом случае шток гидрощупа должен пажаться рычагом 8. Пружина рычага, nреодолев пружину гидрощупа, закроет слив пз рабочей полости корректирующего цилиндра. Размер Б остается постоянным. Рычаг 8 скользит по вертикальной плоскости копира 9.

Гибка с корректировкой. После того, как клиповые скосы на раме консулись скосов на каретках, а инструмент на плунжере цилиндра коснулся заготовки 28, его дальнейшее двнжеппс вппз, в данном случае, отстает от дви>кепия ползуна, т. е. размер Б все время уменьшается на переменную величину ЛБ, которая

295598

55 задается технологической схемой формирования изделия. Величина ЛБ зависит в каждый момент от требуемого несоответствия хода ползуна и требуемого хода кареток для сближения осевого инструмента. Достигается это соответствующим открыванием гпдрощупа, обеспечивающего требуемый слив масла из рабочей полости корректирующего цилиндра, которое задается поворотом рычага 8 по закону, задаваемому копиром 9.

Предварительный набор металла. В этом случае вначале требуется горизонтальное перемещение кареток от клиновых скосов рамы на ползуне. Шток гидрощупа еще не коснулся рычага, и рабочая полость корректирующего цилиндра через гидрощуп соединена со сливом, плунжер корректирующего цилиндра

«просаживается» до тех пор, пока шток гидрощупа не коснется рычага 8, передвинется внутрь и запрет слив из рабочей полости цилиндра. После этого дальнейший процесс может происходить «с корректировкой» или без нее в зависимости от положения рычага на кривой копира.

Горизонтальное дожатие щек инструментом в конце процесса. Это осуществляется при остановленном на упоре формирующем инструменте для шатунной шейки. В корпусе гидрощупа предусмотрен запас хода для штока, что позволяет при дальнейшем ходе ползуна держать слив из корректирующего цилиндра через гидрощуп закрытым. Слив из корректирующего цилиндра, в этом случае, осуществляется в обход через клапна 20, настроенный на более высокое давление, чем то, кторое создается в магистрали через гидрощуп.

Таким образом данное устройство обеспечивает взаимосвязь по любому задаваемому закону между горизонтальным — осевым ходом формирующего инструмента и вертикальным ходом -- перпендикулярно оси изделия, инструмента формирующего шатунную шейку (см. фиг. 3) .

В целом устройство работает следующим образом.

Заготовка с двумя нагретыми зонами подается транспортным устройством в штамп до упора, находящегося на поворотном рычаге правой каретки 12 (на чертеже упор не показан), опускается в нижние матрицы, смонтированные в каретках. Крышки 15 с верхними матрицами коренных шеек с помощью цилиндра 1б закрываются. Ползуны проставок 4, закрепленные на верхней плите 2, смонтированной на ползуне пресса, с помощью цилиндра 5 перемещаются к оси штампа. Включается ход пресса вниз. Опорные плоскости упоров проставок 4 нажимают на крышки 15 кареток.

Под действием усилия пресса матрицы корен5

20 г5

З0

40 ных шеек обжимают заготовку и внедряются в нее своими кольцевыми выступами. Специальные фиксаторные клиновые подпружиненные защелки запирают крышки в таком положении. Ползуп пресса поднимается на 50 ям для того, чтобы отвести от центра штампа ползупы простаьок 4. После этого снова включается рабо шй ход пресса.

Смыкание матриц шатунной шейки, установленных на штоках корректирующего цилиндра 3 и цилиндра 11 выталкивания, происходит чуть раньше, чем клиногые скосы рамы коснутся клиновых скосов кареток 12. При дальнейшем ходе ползуна пресса вниз каретки 12 клиньями перемеща отся к центру, а инструмент шатупной шейки движется вниз по закону, задаваемому следящей системой, работающей от когира 9.

Подпорный клапан отрегулирован на давление, создающее необходимое усилие для смыкания инструмента при плющении щек вала и вертикальную составляющую усилия. передающегося вдоль изогнутой оси заготовки при сближении матриц коренных шеек. Движение инструмента шатунной шейки происходит до упора в стол пресса, а перемещение кареток 12 с матрицами коренных шеек до упора ползуна пресса в ходоограничителп. Затем включается подъем траверсы пресса вместе с верхней плитой 2 и плунжером корректирующего цилиндра с закрепленным на нем инструментом. Цилиндром 18 отжимаются фиксаторы крышек через рычаг 17. Крышки открываются цилиндрами 1б. Вал со сформированным коленом поднимается транспортным устройством и геремещается в горизонтальном направлении до положения формирования второго колена. После формирования второго колена транспортное устройство подает вал на выгр .зк .

Предмет изобретения

Штамп для изготовления коленчатых валов гибкой с высадкой, содержащий нижнюю плиту с установленными на ней каретками, снабженными ручьевьпш вставками, а также взаимодсйств, lñùèå с каретками клинья, смонтированпь е на верхней плите, на которой также установлен центральный пуансон, отличаюи(ийся тем, что, с целью обеспечения возможности штамповки коленчатых валов разных типоразмеров, в верхней плите штампа установлен гидроцилиндр с плупжером, имеющим возможность возвратно-поступательного перемещения, задаваемого гидрокопировальным устройством, встроенным в верхнюю плиту штампа, в направлении, обратном движению ползуна пресса, при этом центральный пуансон смонтирован на указанном плунжере.

295598

20 2 IO

Составитель Е, Субботин

Техред 3. Н. Тараненко Корректор Г. С. Мухина

Редактор 3. Обухова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 738 18 Изд. № 322 Тирана 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5