Чотирибойковий кувальний пристрій

Реферат: Винахід належить до обробки металів тиском і може бути використаний при куванні злитків та заготовок на кувальних пресах у машинобудівній і металургійній промисловості. У чотирибойковому кувальному пристрої бойки прикріплені за допомогою притисків до відповідних тримачів бойків. У притисках, а також на поверхнях тримачів бойків і суміжних з ними торцевих поверхнях бойків виконані поздовжні пази, у які встановлені циліндричні сполучні елементи таким чином, що їх поздовжні осі розташовані на рівні суміжних поверхонь бойків і їх тримачів. У сполучних елементах виконані виїмки, що проходять через поздовжні площини симетрії. Сполучні елементи встановлені з можливістю повороту навколо їхньої поздовжньої осі й фіксації в робочому положенні, при якому їх виїмки розташовані в пазах тримачів бойків, і в неробочому положенні, при якому їх виїмки розташовані в пазах бойків. Технічний результат винаходу полягає у спрощенні процесу заміни бойків, зниженні часу на його здійснення та підвищенні продуктивності роботи пристрою. UA 110899 C2 (12) UA 110899 C2 UA 110899 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до обробки металів тиском, а саме до систем кріплення бойків у чотирибойкових кувальних пристроях, і може бути використаний при куванні злитків і заготовок на кувальних пресах у машинобудівній і металургійній промисловості. Відомий чотирибойковий кувальний пристрій, що містить тримачі верхнього і нижнього бойків з похилими площинами, кінематично пов'язані з ними тримачі бічних бойків з похилими площинами, що відповідають похилим площинам тримачів верхнього і нижнього бойків, і чотири бойки, прикріплені до відповідних тримачів бойків за допомогою П-подібних притисків і кріпильних деталей, наприклад шпильок, що проходять крізь тримачі бойків (RU 2283718 С2, МПК 2006.01) B21J 7/16, 13/04, оп. 20.09.2006). Недоліком відомого пристрою є те, що при заміні бойків перед їх від'єднанням від тримачів необхідно спочатку зняти притиски з бойків і тримачів, попередньо знявши кріпильні деталі. Відомий чотирибойковий кувальний пристрій, що містить тримачі верхнього і нижнього бойків з похилими площинами, кінематично пов'язані з ними тримачі бічних бойків з похилими площинами, що відповідають похилим площинам тримачів верхнього і нижнього бойків, і чотири бойки, прикріплені до відповідних тримачів бойків за допомогою П-подібних притисків і стяжних шпильок, що проходять крізь тримачі бойків. При цьому притиски своїми виступами входять у пази, виконані в тримачах і бойках (RU 2282517 С2, МПК 2006.01) B21J 1/04, 13/00, 7/16, оп. 27.08.2006, фіг. 6). У відомому кувальному пристрої забезпечується надійне кріплення бойків до тримачів, однак недоліком відомого пристрою є те, що при необхідності заміни бойків потрібне виконання ряду операцій, пов'язаних зі зняттям шпильок і притисків з пристрою і їх наступною установкою на замінні бойки, що призводить до високої трудомісткості операції заміни бойків і втрати часу в технологічному процесі. Крім того, конструкція відомого пристрою не забезпечує можливість одночасної заміни відразу всіх чотирьох бойків. Найближчим аналогом пристрою, що заявляється, є чотирибойковий кувальний пристрій, що містить тримачі верхнього і нижнього бойків з похилими площинами, кінематично пов'язані з ними тримачі бічних бойків з похилими площинами, що відповідають похилим площинам тримачів верхнього і нижнього бойків, і чотири бойки, прикріплені до відповідних тримачів бойків за допомогою притисків. При цьому в бойках виконані пази для заходу притисків, а в тримачах бічних бойків - поглиблення для фіксації бойків. Притиски виконані з можливістю приєднання до бойків і від'єднання від них за допомогою пружин, установлених у виконані в тримачах бойків отвори. При цьому притиски виконані з можливістю при від'єднанні від бойків утримуватися на сполучних елементах (стяжних шпильках), що проходять крізь них. Притиски виконані з можливістю заходу в пази, виконані в бойках і тримачах бойків, і виходу з пазів за допомогою встановлених на шпильках гайок і зазначених пружин (UA 102329 С2, МПК (2006.01) B21J 13/08, 7/16, оп. 25.06.2013). У відомому кувальному пристрої забезпечується можливість від'єднання бойків від відповідних тримачів і їх приєднання без зняття притисків з пристрою, що якоюсь мірою спрощує процес заміни бойків, однак недоліком відомого пристрою є необхідність при заміні бойків від'єднання притисків від тримачів бойків і наступного їхнього приєднання, для чого в пристрої передбачений складний механізм від'єднання притисків від тримачів бойків і їх утримання на сполучних елементах (шпильках) при знятті бойків і приєднання притисків до тримачів бойків при установці бойків, що призводить до високої трудомісткості операції заміни бойків і втрати часу в технологічному процесі. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення чотирибойкового кувального пристрою, в якому шляхом конструктивних змін забезпечується можливість від'єднання бойків від відповідних тримачів і приєднання до них без від'єднання притисків від тримачів бойків, що призводить до спрощення процесу заміни бойків і, як наслідок, зниження часу на його здійснення, у результаті чого досягається підвищення продуктивності роботи пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що в чотирибойковому кувальному пристрої, що містить тримачі верхнього і нижнього бойків з похилими площинами, кінематично пов'язані з ними тримачі бічних бойків з похилими площинами, що відповідають похилим площинам тримачів верхнього і нижнього бойків, чотири бойки, прикріплені до відповідних тримачів бойків за допомогою притисків, і сполучні елементи циліндроподібної форми, установлені в пази, виконані в притисках і щонайменше тримачах бойків, новим є те, що на поверхнях тримачів бойків і суміжних з ними торцевих поверхнях бойків виконані поздовжні пази, у які встановлені сполучні елементи таким чином, що їх поздовжні осі розташовані на рівні суміжних поверхонь бойків і їх тримачів, у сполучних елементах виконані виїмки, що проходять через поздовжні площини симетрії, при цьому сполучні елементи встановлені з можливістю повороту навколо 1 UA 110899 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 їхньої поздовжньої осі й фіксації в робочому положенні, при якому їх виїмки розташовані в пазах тримачів бойків, і в неробочому положенні, при якому їх виїмки розташовані в пазах бойків. Поставлена задача вирішується також тим, що виїмки виконані у крайніх частинах сполучних елементів, при цьому довжина виїмок більша за довжину утворених пазами виступів у крайніх частинах бойків. Поставлена задача вирішується також тим, що для повороту сполучних елементів використані храпові механізми, зубчасті колеса яких установлені на одному з кінців кожного сполучного елемента, а підпружинені собачки - на відповідних притисках. Поставлена задача вирішується також тим, що храпові механізми виконані з можливістю повороту сполучних елементів з ексцентриситетом відносно їхньої поздовжньої осі. Поставлена задача вирішується також тим, що храпові механізми виконані з можливістю повороту і фіксації сполучних елементів у робочому положенні, при якому їх виїмки повернені до положення, при якому поверхня виїмок, що проходить через площину симетрії, перпендикулярна утвореним пазами виступам бойків. Поставлена задача вирішується також тим, що в частинах сполучних елементів, розташованих у притисках з боку храпового механізму, запресовані підпружинені кульки. Поставлена задача вирішується також тим, що на похилих площинах тримачів бічних бойків установлені антифрикційні пластини, що містять самозмащувальний матеріал. Поставлена задача вирішується також тим, що антифрикційні пластини виконані з бронзи, на частині поверхні якої запресований графіт. Між сукупністю суттєвих ознак винаходу, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, існує наступний причинно-наслідковий зв'язок. Конструктивні зміни, а саме: - виконання поздовжніх пазів на поверхнях тримачів бойків і суміжних з ними торцевих поверхнях бойків; - установка сполучних елементів у зазначені поздовжні пази таким чином, що їх поздовжні осі розташовані на рівні суміжних поверхонь бойків і їх тримачів; - виконання в сполучних елементах виїмок, що проходять через поздовжні площини симетрії; - установка сполучних елементів з можливістю повороту навколо їхньої поздовжньої осі й фіксації в робочому положенні, при якому їх виїмки розташовані в пазах тримачів бойків, і в неробочому положенні, при якому їх виїмки розташовані в пазах бойків; у сукупності з відомими ознаками винаходу, що заявляється, забезпечує при необхідності заміни бойків швидке від'єднання бойків від відповідних тримачів і їх приєднання без від'єднання притисків і кріпильних деталей від тримачів бойків за рахунок вільного проходу бойків через виїмки в сполучних елементах при їхнім неробочому положенні. Таким чином, на відміну від найближчого аналога, операції з від'єднання і зняття кріпильних деталей і притисків, причому одночасно з двох боків тримачів, і виведення їх з робочого простору пристрою, а при закріпленні замінних бойків операції із установки притисків і кріпильних деталей, не проводяться, що призводить до спрощення процесу заміни бойків і зниження часу на проведення цієї операції, а це сприяє підвищенню продуктивності роботи пристрою. Крім того, виконання виїмок у крайніх частинах сполучних елементів при довжині виїмок більше за довжину утворених пазами виступів у крайніх частинах бойків призводить до створення найоптимальнішої конструкції, що забезпечує таку взаємодію сполучних елементів з бойками і їх тримачами, при якій центральні частини сполучних елементів без виїмок щільно контактують із центральними частинами відповідних поверхонь пазів у бойках і їх тримачах, забезпечуючи надійне кріплення бойків у робочому положенні, а через виїмки в крайніх частинах сполучних елементів легко виходять і входять утворені пазами меншої довжини виступи в крайніх частинах бойків у неробочому положенні. Використання для повороту сполучних елементів храпових механізмів, зубчасті колеса яких установлені на одному з кінців кожного сполучного елемента, а підпружинені собачки - на відповідних притисках, забезпечує можливість не тільки повороту сполучних елементів навколо їхньої поздовжньої осі, але і їх надійної фіксації в робочому і неробочому положеннях. Виконання храпових механізмів з можливістю повороту сполучних елементів з ексцентриситетом відносно їхньої поздовжньої осі дозволяє при збільшенні розмірів пазів внаслідок тривалих ударних навантажень зберегти щільний контакт сполучних елементів з поверхнями пазів у бойках і їх тримачах і, відповідно, надійне кріплення бойків у робочому положенні. Виконання храпових механізмів з можливістю повороту і фіксації сполучних елементів у робочому положенні, при якому їх виїмки повернені до положення, при якому поверхня виїмок, 2 UA 110899 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 що проходить через площину симетрії, перпендикулярна утвореним пазами виступам бойків, забезпечує упор крайніх, що мають виїмки, частин сполучних елементів у пази, виконані не тільки в бойках, але й у тримачах бойків, що також сприяє підвищенню надійності кріплення бойків при роботі пристрою. Запресовування підпружинених кульок у частинах сполучних елементів, розташованих у притисках з боку храпового механізму, сприяє запобіганню осьового зсуву сполучних елементів у процесі роботи і, як наслідок, підвищенню продуктивності роботи пристрою. Установка на похилих площинах тримачів бічних бойків антифрикційних пластин, виконаних, наприклад, із бронзи, при цьому таких, що містять самозмащувальний матеріал, наприклад запресований на частині поверхні бронзи графіт, призводить до зниження тертя між контактуючими поверхнями тримачів верхнього і нижнього бойків і антифрикційними пластинами, зменшення можливості утворення задирів на цих площинах і дозволяє збільшити міжремонтний термін служби, що також сприяє підвищенню продуктивності роботи пристрою. Суть винаходу пояснюють креслення. На фіг. 1 зображений вигляд спереду чотирибойкового кувального пристрою зі зведеними бойками; на фіг. 2 - вигляд спереду пристрою з розведеними бойками й установленої між ними заготовкою; на фіг. 3 - розріз А-А на фіг. 2; на фіг. 4 - розріз Б-Б на фіг. 3; на фіг. 5 - розріз В-В на фіг. 3; на фіг. 6 - збільшене зображення розрізу Г-Г на фіг. 3 з ексцентриситетом; на фіг. 7 виносний елемент Д на фіг. 2; на фіг. 8 - виносний елемент Ε на фіг. 1 при неробочому положенні сполучних елементів; на фіг. 9 - виносний елемент Ε на фіг. 1 при робочому положенні сполучних елементів; на фіг. 10 - розріз Ж-Ж на фіг. 4. Чотирибойковий кувальний пристрій (фіг. 1, 2) у найкращому варіанті виконання винаходу, який однак не є єдино можливим, містить тримач 1 верхнього бойка і тримач 2 нижнього бойка, з похилими площинами, кінематично пов'язані з ними тримачі 3, 4 бічних бойків з похилими площинами, що відповідають похилим площинам тримачів верхнього і нижнього бойків, і чотири бойки 5-8, прикріплені до відповідних тримачів бойків за допомогою притисків 9 і кріпильних деталей 10 (фіг. 3). Крім того, для забезпечення центрування бойків відносно тримачів у тримачі нижнього і верхнього бойків запресовані штифти 11 (фіг. 3) або шпонки (на кресленнях не показані) з конічним заходом, а у відповідних місцях нижнього і верхнього бойків виконані отвори. У поглибленнях тримачів бічних бойків виконані поперечні шпонки 12, а у відповідних їм місцях бічних бойків виконані пази на всю ширину бойків (показані пунктиром) (фіг. 8, 9). На поверхнях тримачів 1-4 бойків і суміжних з ними торцевих поверхнях бойків 5-8 (фіг. 2) виконані поздовжні пази 13, 14 (фіг. 6). У ці пази, а також у пази 15, виконані в притисках 9 (фіг. 3), установлені сполучні елементи 16, наприклад сталеві циліндричні стрижні, таким чином, що їх поздовжні осі розташовані на рівні суміжних поверхонь бойків і їх тримачів (фіг. 5, 6). У сполучних елементах виконані виїмки 17, що проходять через поздовжні площини симетрії, при цьому сполучні елементи 16 установлені з можливістю повороту навколо їхньої поздовжньої осі й фіксації в неробочому положенні, при якому виїмки 17 розташовані в пазах 14 бойків (фіг. 8), і в робочому положенні, при якому виїмки 17 розташовані в пазах 13 тримачів бойків (фіг. 6, 9). Виїмки 17 можуть бути виконані у крайніх частинах сполучних елементів 16, при цьому довжина виїмок більша за довжину утворених пазами 13 виступів 18 у крайніх частинах бойків (фіг. 3-6). Для повороту сполучних елементів 16 можуть бути використані храпові механізми, зубчасті колеса 19 яких установлені на одному з кінців кожного сполучного елемента, що виступають назовні крізь пази 15 у притисках 9, а собачки 20 із пружинами 21 установлені на осях 22, закріплених на відповідних притисках 9 (фіг. 3, 7). Крім того, храпові механізми оснащені чотиригранними ключами 23 із внутрішнім отвором квадратного перетину, які для повороту зубчастого колеса встановлюють на виконаний співвісно з ним виступ 24 квадратного поперечного перерізу (фіг. 4, 7). Храпові механізми можуть бути виконані з можливістю повороту сполучних елементів 16 з ексцентриситетом (на кресленнях позначено є) відносно їхньої поздовжньої осі (фіг. 6-8), для чого зубчасті колеса 19 установлюють на кінцях сполучних елементів таким чином, що їх осі зміщені відносно поздовжніх осей сполучних елементів на величину ексцентриситету. При діаметрі сполучних елементів 600 мм ексцентриситет є становить 8-10 мм. Храпові механізми можуть бути виконані з можливістю повороту і фіксації сполучних елементів 16 у робочому положенні, при якому їх виїмки 17 повернені до положення, при якому поверхня виїмок 17, що проходить через площину симетрії, перпендикулярна утвореним пазами 13 виступам 18 у бойках (фіг. 6), для чого розміри зубів зубчастого колеса 19 храпового механізму розраховують таким чином, що щонайменше один крок храпового механізму 3 UA 110899 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 забезпечує поворот виїмок переважно на 15° за годинниковою або проти годинникової стрілки залежно від розташування сполучних елементів 16. Для запобігання осьового зсуву в частини сполучних елементів 16, розташованих у притисках 9 з боку храпового механізму, можуть бути запресовані підпружинені кульки 25 (фіг. 10). Для зниження тертя на похилих площинах тримачів 3, 4 бічних бойків (фіг. 1) можуть бути встановлені антифрикційні пластини (на кресленнях не показані), що містять самозмащувальний матеріал. Антифрикційні пластини можуть бути виконані з бронзи, на частині поверхні якої запресований графіт. Чотирибойковий кувальний пристрій працює таким чином. Перед початком роботи нижній бойок 5 і верхній бойок 7 установлюють на штифти 11 або шпонки, а бічні бойки 6, 8 - на шпонки 12 (фіг. 1-10). У виконані в притисках 9 пази 15, а також у пази 13, 14, виконані на поверхнях тримачів 1-4 бойків і суміжних з ними торцевих поверхнях бойків 5-8, установлюють сполучні елементи 16, причому таким чином, що виїмки 17 розташовуються в пазах 14 тримачів бойків, забезпечуючи робоче положення, при якому виступи 18 бойків упираються в сполучні елементи 16. Після цього бойки прикріплюють до відповідних тримачів бойків шляхом закріплення притисків 9 на тримачах бойків за допомогою кріпильних деталей 10 і притиснення їх до бойків, причому по обидва боки пристрою. На один з кінців кожного сполучного елемента 16, що виходить із притиску 9, і на притиск установлюють храповий механізм. При включенні робочого ходу преса рухлива траверса переміщається вниз разом із тримачем 1 верхнього бойка, що передає рух на тримачі 3, 4 бічних бойків, які переміщаються в напрямку до заготовки разом з бічними бойками 6, 8, обжимаючи її одночасно з верхнім бойком 7 і нижнім бойком 5. Після закінчення обтиснення заготовки рухлива траверса преса переміщається нагору, розкриваючи пристрій. При необхідності заміни бойків чотиригранний ключ 23 установлюють на виступ 24 на зубчастому колесі 19 храпового механізму і надавлюють на виступ на собачці 20 доти, поки пружина 21 не відхилиться настільки, що собачка 20 вийде із зачеплення, повертаючись на осі 22. У такий спосіб здійснюється покроковий поворот сполучних елементів 16 навколо їхньої поздовжньої осі до їх неробочого положення, при якому виїмки 17 повністю ввійдуть у пази 13 бойків. У цьому положенні виступи 18 бойків безперешкодно проходять через виїмки 17 у сполучних елементах 16, і бойки від'єднуються від відповідних тримачів без необхідності від'єднання притисків 9. При установці на тримачах замінних бойків, у яких виконані такі ж пази, виступи 18 бойків також безперешкодно проходять через виїмки 17 у сполучних елементах 16, і бойки також приєднуються до відповідних тримачів без від'єднання притисків 9. Таким чином, за рахунок спрощення і прискорення операції заміни бойків забезпечується підвищення продуктивності роботи чотирибойкового кувального пристрою. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Чотирибойковий кувальний пристрій, що містить тримачі верхнього і нижнього бойків з похилими площинами, кінематично пов'язані з ними тримачі бічних бойків з похилими площинами, що відповідають похилим площинам тримачів верхнього і нижнього бойків, чотири бойки, прикріплені до відповідних тримачів бойків за допомогою притисків та сполучних елементів циліндроподібної форми, який відрізняється тим, що на поверхнях тримачів бойків і суміжних з ними торцевих поверхнях бойків виконані поздовжні пази, у які встановлені сполучні елементи таким чином, що їх поздовжні осі розташовані на рівні суміжних поверхонь бойків і їх тримачів, причому в сполучних елементах виконані виїмки, що проходять через поздовжні площини симетрії, при цьому сполучні елементи встановлені з можливістю повороту навколо їхньої поздовжньої осі й фіксації в робочому положенні, при якому їх виїмки розташовані в пазах тримачів бойків, і в неробочому положенні, при якому їх виїмки розташовані в пазах бойків. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що виїмки виконані у крайніх частинах сполучних елементів, при цьому довжина виїмок більша за довжину утворених пазами виступів у крайніх частинах бойків. 3. Пристрій за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що для повороту сполучних елементів містить храпові механізми, зубчасті колеса яких установлені на одному з кінців кожного сполучного елемента, а підпружинені собачки - на відповідних притисках. 4. Пристрій за п. 3, який відрізняється тим, що храпові механізми виконані з можливістю повороту сполучних елементів з ексцентриситетом відносно їхньої поздовжньої осі. 4 UA 110899 C2 5 10 5. Пристрій за п. 3 або п. 4, який відрізняється тим, що храпові механізми виконані з можливістю повороту і фіксації сполучних елементів у робочому положенні, при якому їх виїмки повернені до положення, при якому поверхня виїмок, що проходить через площину симетрії, перпендикулярна утвореним пазами виступам бойків. 6. Пристрій за будь-яким із пп. 3-5, який відрізняється тим, що в частинах сполучних елементів, розташованих у притисках з боку храпового механізму, запресовані підпружинені кульки. 7. Пристрій за будь-яким із пп. 1-6, який відрізняється тим, що на похилих площинах тримачів бічних бойків установлені антифрикційні пластини, що містять самозмащувальний матеріал. 8. Пристрій за п. 7, який відрізняється тим, що антифрикційні пластини виконані з бронзи, на частині поверхні якої запресований графіт. 5 UA 110899 C2 6 UA 110899 C2 7 UA 110899 C2 8 UA 110899 C2 9 UA 110899 C2 10 UA 110899 C2 11 UA 110899 C2 12 UA 110899 C2 Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 13