Чотирибойковий кувальний пристрій для кувальних пресів

1. Чотирибойковий кувальний пристрій для кувальних пресів, що містить тримачі верхнього й нижнього бойків з похилими площинами, кінематично пов'язані з ними тримачі бічних бойків з похилими площинами, що відповідають похилим площинам тримачів верхнього й нижнього бойків, установлені з можливістю переміщення відносно тримачів верхнього й нижнього бойків і пов'язані з ними за допомогою розвідних напрямних, антифрикційні пластини, встановлені на похилих площинах тримачів бойків, і чотири бойки з робочими поверхнями, який відрізняється тим, що тримачі бічних бойків мають у поздовжньому перерізі форму, близьку до форми зрізаної піраміди із центром мас системи "тримач бічного бойка - бічний бойок", що не виходить за межі поздовжнього перерізу тримача бічного бойка, розвідні напрямні встановлені або на бічних поверхнях тримачів бойків у кількості щонайменше чотирьох, або на похилих площинах тримачів бойків у поздовжній площині симетрії пристрою в кількості щонайменше двох, або на бічних поверхнях і на похилих площинах тримачів бойків у поздовжній площині симетрії пристрою в кількості щонайменше шести, внутрішні площини розвідних напрямних виконані охоплюючими площини суміжних тримачів бойків або деталей, жорстко закріплених на цих тримачах бойків, з утворенням замкового з'єднання, при цьому в нижній частині похилої площини кожного тримача бічного бойка є виступи, в які упираються антифрикційні пластини, робоча поверхня кожного бойка, у поперечному перерізі, містить центральну робочу ділянку і дві бічні, при цьому максимальна ширина робочої поверхні бойка (bmax) і довжина поверхні ковзання антифрикційної пластини (1) зв'язані співвідношенням bmax/l  1,5. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що ширина центральної робочої ділянки бойка (bс) і довжина бойка (L) зв'язані наступним співвідношенням bc/L = 0,2 - 1,1. 3. Пристрій за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що тримач нижнього бойка має в поперечному 2 (19) 1 3 61733 4 11. Пристрій за п. 5 або 6, який відрізняється тим, що розвідні напрямні закріплені на бічних поверхнях тримачів бойків за допомогою штирів, шпильок або болтів, розташованих у площині, перпендикулярній вертикальній площині симетрії пристрою. 12. Пристрій за пп. 1-11, який відрізняється тим, що бойки закріплені на тримачах бойків за допомогою штирів, шпильок або болтів, що проходять через ці тримачі бойків, паралельно вертикальній площині симетрії пристрою, і притискачів. 13. Пристрій за пп. 1-12, який відрізняється тим, що він оснащений системою подачі змащення до тертьових поверхонь, при цьому центральні канали підведення змащення до пристрою проходять через тримачі бічних бойків, паралельно площинам ковзання антифрикційних пластин. 14. Пристрій за пп. 1-13, який відрізняється тим, що він забезпечений системою охолодження бой ків, яка містить шланги і канали, розташовані у тримачах бойків і бойках, при цьому в тілі кожного бойка є щонайменше один канал, розташований під центральною робочою ділянкою бойка, паралельно його поверхні. 15. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що антифрикційні пластини, встановлені на тримачах верхнього й нижнього бойків, виконані з бронзи, а антифрикційні пластини, встановлені на тримачах бічних бойків, - зі сталі. 16. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що антифрикційні пластини виконані з композиційного матеріалу, що містить високотемпературний поліамід і довговолокнистий вуглець з додаванням графітного наповнювача, використовуваного для виготовлення самозмащувальних підшипників ковзання. Корисна модель стосується галузі обробки металів тиском, а саме чотирибойкових кувальних пристроїв, і може бути використана при куванні злитків і заготовок із різних сталей і сплавів на кувальних пресах, у тому числі на гідравлічних кувальних пресах. Корисна модель може бути використана у машинобудівній і металургійній промисловості при виробництві виробів з подовженою віссю, наприклад, штанг, колон, проміжних валів, торсіонних валів, валків прокатних станів тощо, а також при виробництві кованих заготовок зі злитків і прокату з вуглецевих, середньолегованих, інструментальних і високолегованих сталей і сплавів, а також кольорових металів і сплавів. Відомий чотирибойковий кувальний пристрій, що містить бойки, робоча поверхня кожного з яких утворена декількома площинами, тримачі верхнього й нижнього бойків з похилими площинами ковзання й тримачі бічних бойків, виконані з похилими площинами ковзання, що відповідають зазначеним площинам ковзання тримачів верхнього й нижнього бойків, установлені з можливістю переміщення відносно тримачів верхнього й нижнього бойків і пов'язані з ними за допомогою восьми, закріплених на тримачах, напрямних П-подібного поперечного перерізу, внутрішні площини яких виконані охоплюючими площини тримачів бойків з утворенням замкового з'єднання [RU 2282517 С2, МПК(2006.01) B21J 1/04, 13/00, 7/16, оп. 27.08.2006]. Даний пристрій забезпечує високу продуктивність процесу кування й високу якість металу одержуваних поковок. При цьому дана конструкція не забезпечує високу надійність і довговічність роботи пристрою. Найбільш близьким до пропонованого чотирибойкового кувального пристрою є пристрій за патентом Російської Федерації [RU 2314175 С2, МПК(2006.01) B21J 13/02, оп. 10.01.2008], що містить тримачі верхнього й нижнього бойків з похилими площинами, кінематично пов'язані з ними два тримачі бічних бойків з похилими площинами, що відповідають похилим площинам тримачів верхнього й нижнього бойків, за допомогою бічних розвідних напрямних F-подібного поперечного перерізу, центруючі напрямні, встановлені на похилих площинах тримачів верхнього й нижнього бойків або на похилих площинах тримачів бічних бойків в одній або декількох площинах, перпендикулярних поздовжній осі пристрою, і розміщені в центруючих пазах, утворених стінками пазів, виконаних на похилих площинах відповідно тримачів бічних бойків або тримачів верхнього й нижнього бойків, і бічними площинами антифрикційних пластин, установлених на похилих площинах тримачів бойків. Дана конструкція забезпечує досить тривалий термін експлуатації пристрою без ремонтів, пов'язаних з утворенням задирів на робочих поверхнях антифрикційних пластин. Недоліком відомого кувального пристрою є те, що воно не забезпечує високу продуктивність процесу, а також достатньо високу надійність роботи пристрою через можливі поломки окремих його деталей і підвищеного їх зношування. Задачею корисної моделі є створення чотирибойкового кувального пристрою для кувальних пресів, у якому шляхом конструктивних змін забезпечується зниження можливості поломок окремих деталей за рахунок підвищення надійності їх кріплення, плавного переміщення без заїдань, перекосів і задирів, зниження зношування, що призводить до підвищення терміну експлуатації пристрою без ремонтів, надійності його роботи, продуктивності процесу кування і якості одержуваних поковок. Для досягнення зазначеного технічного результату в чотирибойковому кувальному пристрої для кувальних пресів, що містить тримачі верхнього й нижнього бойків з похилими площинами, кінематично пов'язані з ними тримачі бічних бойків з похилими площинами, що відповідають похилим площинам тримачів верхнього й нижнього бойків, установлені з можливістю переміщення відносно тримачів верхнього й нижнього бойків і пов'язані з 5 ними за допомогою розвідних напрямних, антифрикційні пластини, встановлені на похилих площинах тримачів бойків, і чотири бойки з робочими поверхнями, новим є те, що тримачі бічних бойків мають у поздовжньому перерізі форму, близьку до форми зрізаної піраміди із центром мас системи "тримач бічного бойка - бічний бойок", що не виходить за межі поздовжнього перерізу тримача бічного бойка, розвідні напрямні встановлені або на бічних поверхнях тримачів бойків у кількості щонайменше чотирьох, або на похилих площинах тримачів бойків у поздовжній площині симетрії пристрою в кількості щонайменше двох, або на бічних поверхнях і на похилих площинах тримачів бойків у поздовжній площині симетрії пристрою в кількості щонайменше шести, внутрішні площини розвідних напрямних виконані охоплюючими площини суміжних тримачів бойків або деталей, жорстко закріплених на цих тримачах бойків, з утворенням замкового з'єднання, при цьому в нижній частині похилої площини кожного тримача бічного бойка є виступи, в які упираються антифрикційні пластини, робоча поверхня кожного бойка, у поперечному перерізі, містить центральну робочу ділянку і дві бічні, при цьому максимальна ширина робочої поверхні бойка (bmax) і довжина поверхні ковзання антифрикційної пластини (1) зв'язані співвідношенням bmax/1  1,5. Досягненню технічного результату сприяє й те, що залежно від конструктивних особливостей пристрою, що виготовляється для кування конкретних заготовок, спрощення його виготовлення, складання й експлуатації: ширина центральної робочої ділянки бойка (bс) і довжина бойка (L) можуть бути зв'язані наступним співвідношенням bc/L = 0,2-1,1; - тримач нижнього бойка може мати в поперечному перерізі Т-подібну форму з широкою частиною з боку його опорної поверхні; - тримачі верхнього й нижнього бойків можуть мати в поперечному перерізі Т-подібну форму з широкою частиною з боку їх опорних поверхонь; - на бічних поверхнях тримачів бойків може бути встановлено вісім розвідних напрямних; - на похилих площинах тримачів верхнього й нижнього бойків можуть бути встановлені центруючі напрямні, у поздовжній площині симетрії пристрою, а на похилих площинах тримачів бічних бойків - по дві антифрикційні пластини П-подібного поперечного перерізу, які одними своїми сторонами утворюють між собою паз прямокутного поперечного перерізу, в який заходять центруючі напрямні, а іншими - охоплюють бічні площини тримачів бічних бойків; - на похилих площинах тримачів бойків, у поздовжній площині симетрії пристрою, у Т-подібні пази можуть бути встановлені чотири розвідні напрямні, виконані у вигляді двотаврової балки; - на внутрішніх площинах розвідних напрямних, що забезпечують рухливий контакт у замковому з'єднанні, може бути антифрикційне покриття; - пристрій може бути також забезпечений щонайменше двома центруючими напрямнимиколонками, встановленими в тримачі нижнього 61733 6 бойка, симетрично відносно вертикальної й поздовжньої площин його симетрії, а тримач верхнього бойка виконаний підпружиненим відносно тримача нижнього бойка з можливістю переміщення тримача верхнього бойка відносно тримача нижнього бойка в напрямних-колонках під дією пружин; - пари розвідних напрямних, розташовані на бічних поверхнях тримачів бойків симетрично відносно поздовжньої площини симетрії пристрою, можуть бути закріплені попарно на бічних поверхнях тримачів верхнього й нижнього бойків за допомогою штирів, шпильок або болтів, що проходять через ці тримачі бойків, паралельно вертикальній площині симетрії пристрою; - розвідні напрямні можуть бути закріплені на бічних поверхнях тримачів бойків за допомогою штирів, шпильок або болтів, розташованих у площині, перпендикулярній вертикальній площині симетрії пристрою; - бойки можуть бути закріплені на тримачах бойків за допомогою штирів, шпильок або болтів, що проходять через ці тримачі бойків, паралельно вертикальній площині симетрії пристрою, і притисків; - пристрій може бути також оснащений системою подачі змащення до тертьових поверхонь, при цьому центральні канали підведення змащення до пристрою проходять через тримачі бічних бойків, паралельно площинам ковзання антифрикційних пластин; - пристрій може бути також забезпечений системою охолодження бойків, що містить шланги і канали, розташовані у тримачах бойків і бойках, при цьому в тілі кожного бойка є щонайменше один канал, розташований під центральною робочою ділянкою бойка, паралельно його поверхні; - антифрикційні пластини, встановлені на тримачах верхнього й нижнього бойків, можуть бути також виконані з бронзи, а антифрикційні пластини, встановлені на тримачах бічних бойків, - зі сталі; - антифрикційні пластини можуть бути також виконані з композиційного матеріалу, що містить високотемпературний поліамід і довговолокнистий вуглець з додаванням графітного наповнювача, використовуваного для виготовлення самозмащувальних підшипників ковзання. Чотирибойковий кувальний пристрій для кувальних пресів, що заявляється, пояснюється фіг. 135. На фіг. 1 представлений загальний вид чотирибойкового кувального пристрою в статиці, вид спереду (при зведенні бойків); на фіг. 2 - загальний вид чотирибойкового кувального пристрою, вид збоку; на фіг. 3 - загальний вид чотирибойкового кувального пристрою (вид спереду), із чотирма розвідними напрямними, закріпленими на бічних поверхнях тримача верхнього бойка; на фіг. 4 загальний вид чотирибойкового кувального пристрою (вид збоку), з чотирма верхніми розвідними напрямними; на фіг. 5 - чотирибойковий кувальний пристрій у розкритому положенні; на фіг. 6 - вид С (варіант 1) на фіг. 5; на фіг. 7 - вид С (варіант II) на фіг. 5; на фіг. 8 - вид С (варіант ІІІ) на фіг. 5; на фіг. 9 - переріз D-D (варіант І) на фіг. 1; на фіг. 10 7 переріз D-D (варіант II) на фіг. 1; на фіг. 11 - переріз D-D (варіант III) на фіг. 1; на фіг. 12 - вид Т на фіг. 5; на фіг. 13 - чотирибойковий кувальний пристрій з розвідними напрямними, встановленими на похилих площинах тримачів бойків (вид спереду); на фіг. 14 - чотирибойковий кувальний пристрій з розвідними напрямними, встановленими па похилих площинах тримачів бойків (вид збоку); на фіг. 15 - переріз А-А (варіант І) на фіг. 13; на фіг. 16 переріз А-А (варіант II) на фіг. 13; на фіг. 17 - переріз А-А (варіант III) на фіг. 13; на фіг. 18 - переріз А-А(варіант IV) на фіг. 13; на фіг. 19 - переріз А-А (варіант V) на фіг. 13; на фіг. 20 - переріз А-А (варіант VI) на фіг. 13; на фіг. 21 - переріз А-А (варіант VII) на фіг. 13; на фіг. 22 - чотирибойковий кувальний пристрій з розводящими напрямними, встановленими на бічних поверхнях тримача верхнього бойка або тримачів бічних бойків і на похилих площинах тримачів бойків (вид спереду); на фіг. 23 - переріз В-В на фіг. 22; на фіг. 24 - чотирибойковий кувальний пристрій з розводящими напрямними, встановленими на бічних поверхнях тримача нижнього бойка або тримачів бічних бойків і на похилих площинах тримачів бойків; на фіг. 25 - переріз C-С на фіг. 24; на фіг. 26 - центр мас тримача бічного бойка з бічним бойком (у зборі); на фіг. 27 - поздовжній переріз тримача бічного бойка; на фіг. 28 - вид А на фіг. 5; на фіг. 29 - бойок, вид спереду; на фіг. 30 - бойок, вид збоку; на фіг. 31 - чотирибойковий кувальний пристрій з центруючими напрямними-колонками й пружинами; на фіг. 32 - чотирибойковий кувальний пристрій, у якому розвідні напрямні закріплені на бічних поверхнях тримачів бойків за допомогою штирів, шпильок або болтів, розташованих у площині, перпендикулярній вертикальній площині симетрії пристрою; на фіг. 33 - переріз Е-Е на фіг. 1; на фіг. 34 - переріз N-N на фіг. 28; на фіг. 35 - загальний вид чотирибойкового кувального пристрою в динаміці (у процесі обтиснення заготовок). Q-Q - поздовжня площина симетрії пристрою. U-U - вертикальна площина симетрії пристрою. Чотирибойковий кувальний пристрій для кувальних пресів містить тримач 1 верхнього бойка, тримач 2 нижнього бойка, тримачі 3, 4 бічних бойків, бойки 5-8, розвідні напрямні 9-16 (фіг. 1, 2). Тримач 2 нижнього бойка має місця для його жорсткого кріплення до нижньої плити преса (не показаний) за допомогою пазів 17, 18, наприклад типу "ластівчин хвіст", або за допомогою спеціальних затискачів. Тримач 1 верхнього бойка може також мати місця кріплення 19, 20, для жорсткого кріплення до верхньої плити, встановленої на рухливій траверсі преса. Обидва тримачі 1, 2 бойків кріпляться жорстко до преса в тому випадку, коли для переміщення вверх тримача 1 верхнього бойка використовується рухлива траверса преса (не показана). У тих випадках, коли для підйому тримача 1 верхнього бойка застосовуються пружини 21, кріплення тримача 1 верхнього бойка до рухливої траверси преса відсутнє (фіг. 31). Тримачі 3, 4 бічних бойків 5, 7 мають похилі площини 22-25, що відповідають похилим площинам 26-29 тримачів 1, 2 верхнього бойка 6 і ниж 61733 8 нього бойка 8 і кінематично пов'язані з ними за допомогою розвідних напрямних 9-16 або 42-45, що забезпечують зворотно-поступальні рухи тримачів 3, 4 бічних бойків (фіг. 1-11, 15-21). На похилих площинах 22-29 тримачів 1-4 бойків установлені антифрикційні пластини 30-37, що зменшують тертя між тримачами бойків у процесі їхнього взаємного переміщення. Можливо кілька варіантів установки розвідних напрямних і їх кількості. 11а фіг. 1, 2 показаний варіант, коли вісім розвідних напрямних 9-16 установлені на бічних поверхнях тримачів 1, 2 верхнього й нижнього бойків. При такій схемі розташування розвідних напрямних на бічних поверхнях тримачів 1, 2 бойків досягається найбільш плавне переміщення останніх, без заїдань і перекосів. Робота пристрою може бути також забезпечена й за допомогою чотирьох развідних напрямних 10, 11, 14, 15, установлених на бічних поверхнях тримача 1 верхнього бойка (фіг. 3, 4). У цьому випадку, при підйомі тримача 1 верхнього бойка вверх, тримачі 3, 4 бічних бойків опускаються під дією сили ваги вниз по чотирьох розвідних напрямних 10, 11, 14, 15. Можливо кілька варіантів кріплення розвідних напрямних на бічних поверхнях тримачів бойків. Перший, відомий, варіант кріплення розвідних напрямних 9-16 полягає в тому, що вони закріплені нерухомо на тримачі 1 верхнього бойка й тримачі 2 нижнього бойка, а внутрішня площина розвідної напрямної рухливо контактує з охоплюваною нею площиною, виконаною на тримачі 3 або тримачі 4 бічних бойків, або з площиною деталі, жорстко закріпленою на тримачі бічного бойка, наприклад, з площиною антифрикційної пластини 33, 41 (фіг. 1, 6-8). Однак не у всіх випадках таке кріплення розвідних напрямних забезпечує необхідний високий рівень складання пристрою й максимальний міжремонтний термін його служби. Можливий також другий варіант кріплення розвідних напрямних, який полягає в тому, що розвідна напрямна закріплена на тримачі бічного бойка, а внутрішня її площина рухливо контактує з охоплюваною площиною, виконаною на тримачі верхнього або нижнього бойка, або із площиною деталі, жорстко закріпленою на тримачі верхнього й нижнього бойка, наприклад, з площиною антифрикційної пластини (не показані). На похилих площинах тримачів 1, 2 можуть бути розташовані центруючі напрямні 38, 39, які заходять у пази прямокутного поперечного перерізу в тримачах 3, 4 (фіг. 6-8, 12). За допомогою центруючих напрямних 38, 39 зменшуються бічні зсуви тримачів 1-4 і досягається більш висока точність кування. Пази прямокутного поперечного перерізу, у площині поперечної симетрії пристрою, у які заходять центруючі напрямні, можуть бути утворені антифрикційними пластинами 33, 41 прямокутного перерізу або П-подібного поперечного перерізу (фіг. 6-8). При цьому антифрикційні пластини 33, 41 П-подібного поперечного перерізу, що контактують з антифрикційними пластинами 32, 40, одними своїми сторонами можуть утворювати паз прямокутного поперечного перерізу, у який заходять центруючі напрямні 38, 39, а іншими охоплювати бічні площини тримачів 3, 4. Тоді вну 9 трішні площини розвідних напрямних 9-16 охоплюють антифрикційні пластини 33, 34, забезпечуючи з ними рухливий контакт при підйомі тримача 1. Така конструкція простіша у виготовленні й складанні. Внутрішні площини розвідних напрямних 9-16, установлених па бічних поверхнях тримачів бойків, а також охоплювані ними "у замок" (з можливістю відносного переміщення) площини тримачів бойків або деталей, жорстко закріплених на тримачах бойків, орієнтовані, кожна, під кутом  = 0-170° до площини кріплення розвідної напрямної на тримачі бойка (фіг. 9-11). Це забезпечує плавне, без перекосів, ковзання тримачів бічних бойків відносно тримачів верхнього й нижнього бойків. При кутах  > 170° можливі перекоси тримачів бічних бойків, їх заклинювання й поломка розвідних напрямних. Розвідні напрямні можуть бути також виконані у вигляді двотаврової балки 42-45 (фіг. 13-21). Вони встановлюються на похилих площинах тримачів бойків, у поздовжній площині симетрії пристрою Q-Q. Можливо кілька варіантів установки розвідних напрямних 42-45, виконаних у вигляді двотаврової балки, на похилих площинах тримачів бойків, у поздовжній площині симетрії пристрою QQ (фіг. 13-21). Перший, відомий варіант, установки розвідних напрямних полягає в тому, що всі чотири розвідні напрямні 42-45 закріплені нерухомо на тримачах 3, 4, а внутрішня площина кожної розвідної напрямної рухливо контактує з охоплюваною нею внутрішньою площиною тримачів 1, 2 (фіг. 15). Цей варіант забезпечує надійне кріплення розвідних напрямних і тривалу їхню роботу без поломок. Однак не у всіх випадках таке кріплення розвідних напрямних можна виконати через складність виготовлення пазів для кріплення в тримачах бічних бойків і пазів у тримачах верхнього й нижнього бойків. Тому можливий другий варіант установки розвідних напрямних, який полягає в тому, що всі чотири розвідні напрямні 42-45 закріплені нерухомо на тримачах 3, 4 бічних бойків, а внутрішня площина кожної розвідної напрямної рухливо контактує з охоплюваною нею площиною антифрикційної пластини 32 (35) 131 (36), жорстко закріпленої на тримачі 1 верхнього й тримачі 2 нижнього бойків (фіг. 16). Цей варіант простіше у виготовленні, тому що не потрібне виготовлення складних Тподібних пазів у тримачах бічних бойків. Він також забезпечує надійне кріплення розвідних напрямних. Можливий варіант установки розвідних напрямних, який полягає в тому, що всі чотири розвідні напрямні 42-45 закріплені нерухомо на тримачах 3, 4 бічних бойків антифрикційними пластинами 33 (34) і 30 (37), а внутрішня площина кожної розвідної напрямної рухливо контактує з охоплюваною нею площиною антифрикційної пластини 32 (35) і 31 (36), жорстко закріпленої на тримачі 1 верхнього й тримачі 2 нижнього бойків (фіг. 17). Цей варіант значно простіше у виготовленні за попередні, тому що не потрібне виготовлення складних Тподібних пазів у тримачах 3, 4 бічних бойків, а також у тримачах 1, 2 верхнього й нижнього бойків. 61733 10 Можливий варіант установки розвідних напрямних, який полягає в тому, що всі чотири розвідні напрямні 42-45 закріплені нерухомо на тримачі 1 верхнього бойка й тримачі 2 нижнього бойка, а внутрішня площина кожної напрямної рухливо контактує з охоплюваною нею внутрішньою площиною тримача 3 бічного бойка й тримача 4 бічного бойка (не показано). Цей варіант забезпечує надійне кріплення розвідних напрямних і тривалу їхню роботу без поломок. Однак цей варіант установки напрямних не у всіх випадках може бути здійснений, тому що потрібне виготовлення складних Т-подібних пазів у всіх тримачах бойків. Можливий варіант установки розвідних напрямних, який полягає в тому, що всі чотири розвідні напрямні 42-45 закріплені нерухомо на тримачі 1 верхнього бойка й тримачі 2 нижнього бойка, а внутрішня площина кожної напрямної рухливо контактує з охоплюваною нею внутрішньою площиною антифрикційної пластини, жорстко закріпленої на тримачах 3, 4 бічних бойків (фіг. 18). Цей варіант простіший за попередній, тому що не потребує виготовлення складних Т-подібних пазів у тримачах 3, 4 бічних бойків. У той же час, він забезпечує надійне кріплення напрямних. Можливий також варіант установки розвідних напрямних, який полягає в тому, що всі чотири розвідні напрямні 42-45 закріплені нерухомо на тримачі 1 верхнього бойка антифрикційними пластинами 32 (35) і на тримачі 2 нижнього бойка антифрикційними пластинами 31 (36), а внутрішня площина кожної напрямної рухливо контактує з охоплюваною нею внутрішньою площиною антифрикційних пластин 33 (34) і 30 (37), жорстко закріплених на тримачах 3, 4 бічних бойків (фіг. 19). Цей варіант значно простіший за варіант, зображений на фіг. 18, тому що не потребує виготовлення складних Т-подібних пазів у тримачах верхнього й нижнього бойків. Можливі також варіанти установки двох розвідних напрямних у вигляді двотаврових балок, які забезпечують нормальне функціонування кувального пристрою (фіг. 20, 21). У цьому випадку при підйомі тримача 1 верхнього бойка вверх тримачі 3, 4 бічних бойків опускаються вниз під дією сили ваги й відбувається розведення бойків пристрою. Можливий варіант установки двох розвідних напрямних у вигляді двотаврових балок, який полягає в тому, що обидві розвідні напрямні 42 (43) нерухомо закріплені на тримачі 1 верхнього бойка, а внутрішня площина кожної розвідної напрямної рухливо контактує з охоплюваною нею внутрішньою площиною тримача 3 і тримача 4 бічних бойків (не показано). Цей варіант забезпечує високу надійність роботи розвідних напрямних. Однак не у всіх випадках він може бути здійснений, тому що потребує виготовлення складних Т-подібних пазів у всіх тримачах бойків. Можливий також варіант установки двох розвідних напрямних, який полягає в тому, що розвідні напрямні 42 (43) нерухомо закріплені на тримачі 1 верхнього бойка, а внутрішня площина кожної розвідної напрямної рухливо контактує з охоплюваною нею антифрикційною пластиною 33 (34), жорстко закріпленою на тримачах 3, 4 бічних бой 11 ків (фіг. 20). Цей варіант простіший у виготовленні за попередній, тому що не потребує виготовлення складних Т-подібних пазів у тримачах 3, 4 бічних бойків. У той же час, він забезпечує надійне кріплення розвідних напрямних. Можливий варіант установки двох розвідних напрямних 42 (43), який полягає в тому, що ці напрямні нерухомо закріплені на тримачах 3, 4 бічних бойків, а внутрішня площина кожної розвідної напрямної рухливо контактує з охоплюваною нею антифрикційною пластиною 32 (35), жорстко закріпленою на тримачі 1 верхнього бойка (не показано). Цей варіант також забезпечує надійне кріплення розвідних напрямних, але не завжди може бути використаний через необхідність виготовлення складних Т-подібних пазів у тримачах бічних бойків. Можливий варіант установки двох розвідних напрямних 42 (43), який полягає в тому, що ці розвідні напрямні нерухомо закріплені на тримачі 1 верхнього бойка антифрикційними пластинами 32 (35), а внутрішня площина кожної напрямної 42 (43) рухливо контактує з охоплюваною нею антифрикційною пластиною 33 (34), жорстко закріпленою на тримачі 3, 4 бічного бойка (фіг. 21). Цей варіант установки розвідних напрямних відрізняється простотою виконання. Можливий також варіант установки двох розвідних напрямних 42 (43), який полягає в тому, що ці розвідні напрямні нерухомо закріплені на тримачах 3, 4 бічних бойків антифрикційними пластинами 33 (34), а внутрішня площина кожної напрямної 42 (43) рухливо контактує з охоплюваною нею антифрикційною пластиною 32 (35), жорстко закріпленою на тримачі 1 верхнього бойка (не показано). Цей варіант установки розвідних напрямних також відрізняється простотою виконання, тому що не потрібно виготовлення складних Т-подібних пазів у тримачах бойків. Можливий також варіант установки шести розвідних напрямних 10, 11, 14, 15, 44, 45, який полягає в тому, що на бічних поверхнях тримача 1 верхнього бойка (або тримачів 3, 4 бічних бойків) закріплені розвідні напрямні 10, 11, 14, 15, а на похилих поверхнях тримача 2 нижнього бойка (або тримачів 3, 4 бічних бойків), у поздовжній площині симетрії Q-Q пристрою, закріплені розвідні напрямні 44, 45 (фіг. 22, 23). Цей варіант може використовуватися в тому випадку, коли він простіший у виконанні за інші варіанти і розвідні напрямні не заважають установці іншого устаткування на даний пристрій. Можливий також варіант установки шести розвідних напрямних 9, 12, 13, 16, 42, 43, який полягає в тому, що на бічних поверхнях тримача 2 нижнього бойка (або тримачів 3, 4 бічних бойків) закріплені розвідні напрямні 9, 12, 13, 16, а на похилих площинах тримача 1 верхнього бойка (або тримачів 3, 4 бічних бойків) закріплені розвідні напрямні 42, 43 (фіг. 24, 25). Цей варіант може використовуватися у випадках, коли з яких-небудь конструктивних або технологічних міркувань необхідно звільнити простір на бічних поверхнях тримача верхнього бойка або тримачів бічних бойків. 61733 12 Таким чином, у чотирибойковому кувальному пристрої для кувальних пресів, що заявляється, можливі різні варіанти установки розвідних напрямних, різних конструкцій, мінімальна кількість яких, залежно від варіантів установки, має бути від двох до шести. Перераховані вище варіанти установки розвідних напрямних, які не є єдино можливими, забезпечують надійне їх кріплення, тривалу роботу без поломок, а в деяких випадках і простоту виконання. На внутрішніх площинах розвідних напрямних 9-16, 42-45, що забезпечують рухливий контакт у замковому з'єднанні, може бути нанесене антифрикційне покриття 46 (фіг. 6-11, 15-21, 23, 25). Це істотно знижує тертя між контактуючими площинами, усуває появу задирів на цих площинах і дозволяє збільшити міжремонтний термін служби розвідних напрямних. Як антифрикційне покриття може бути використане покриття з бронзи, наприклад, марки БрАЖМц 10-3-1,5. Тримачі 3, 4 бічних бойків 5, 7 чотирибойкового кувального пристрою в поздовжньому перерізі мають форму, близьку до форми зрізаної піраміди (фіг. 1, 26, 27). При цьому центр мас 47 кожної системи "тримач бічного бойка - бічний бойок" не виходить за межі поздовжнього перерізу тримача 3 бічного бойка 5 (фіг. 26, 27). Це забезпечує плавне, без перекосів, переміщення системи "тримач бічного бойка - бічний бойок" при зворотнопоступальних рухах тримачів 3, 4 бічних бойків 5, 7 (фіг. 1). При таких переміщеннях тримачів 3, 4 бічних бойків 5, 7 досягається рівномірність виробітку антифрикційних пластин 30-37 або 40, 41 по всій їх поверхні, а також рівномірність виробітку поверхонь ковзання розвідних напрямних 9-16 або 4245, що збільшує термін служби цих антифрикційних пластин і розвідних напрямних. Це, у свою чергу, призводить до збільшення часу між ремонтами швидкозношуваних деталей кувального пристрою. Якщо центр мас 47 системи "тримач бічного бойка - бічний бойок" виходить за межі поздовжнього перерізу тримача бічного бойка, тоді вся рухлива система "тримач бічного бойка - бічний бойок" при певних розкритих положеннях пристрою починає "звалюватися", роблячи підвищені тиски на окремі ділянки антифрикційних пластин і розвідних напрямних. Це збільшує нерівномірність виробітку антифрикційних пластин і розвідних напрямних, що призводить до зменшення часу між ремонтами цих деталей. У нижній частині похилої площини 22-25 кожного тримача 3, 4 бічних бойків є виступи 48, 49, у які упираються антифрикційні пластини 30-37, 40, 41, 50 (фіг. 1, 5-8, 28). Ці виступи забезпечують надійне кріплення антифрикційних пластин. При відсутності таких виступів можливе зрізання кріпильних гвинтів 51, що втримують антифрикційні пластини 33, 50 на похилих площинах тримачів 3, 4 бічних бойків, їх сповзання з цих похилих площин і поломка (фіг. 28). Робоча поверхня кожного бойка, у поперечному перерізі, складається з центральної робочої ділянки 52 і двох бічних 53, 54 (фіг. 29, 30). При цьому максимальна ширина робочої поверхні бой 13 ка (bmax) і довжина поверхні ковзання антифрикційної пластини (1) зв'язані співвідношенням: bmax/1  1,5. При такому співвідношенні значно збільшується термін експлуатації пристрою без ремонту. Це пов'язане з тим, що питомі тиски на поверхні антифрикційних пластин не перевищують припустимі. При bmax > 1,5 питомі тиски на поверхні антифрикційних пластин можуть перевищити припустимі, що призведе до появи задирів на них і істотно зменшить міжремонтний термін експлуатації пристрою. У конструкції бойка ширина центральної робочої ділянки бойка (bс) і довжина бойка (L) можуть бути зв'язані співвідношенням: bc/L = 0,2-1,1. Таке співвідношення забезпечує максимальну продуктивність процесу кування в пристрої, що заявляється, і одночасно високу якість одержуваних поковок. При 0,2 > bc/L > 1,1 істотно зменшується продуктивність процесу кування, тому що не забезпечується необхідна величина подачі й обтиснення заготовки при таких співвідношеннях розмірів бойків. Тримач 2 нижнього бойка може мати в поперечному перерізі Т-подібну форму із широкою частиною 55 з боку його опорної поверхні (фіг. 2, 4). Це робиться для зручності під час експлуатації пристрою і його обслуговувань під час ремонтів. Така конструкція забезпечує більшу стійкість кувального пристрою під час роботи й дозволяє надійно й жорстко закріпити його за широку опорну поверхню 55 до нижньої плити преса (не показаний) за допомогою пазів 17, 18, наприклад типу "ластівчин хвіст". Тримач 1 верхнього бойка також може мати в поперечному перерізі Т-подібну форму з широкою частиною 56 з боку його опорної поверхні (фіг. 2, 4). Це дозволяє рівномірно передавати навантаження на кувальний блок під час тиску на нього з боку верхньої рухливої траверси преса (не показаний), а також надійно й жорстко закріпити кувальний пристрій за його широку опорну поверхню 56 до верхньої рухливої плити преса за допомогою, наприклад, спеціальних пазів і затискачів 19, 20. Чотирибойковий кувальний пристрій може бути забезпечений щонайменше двома центруючими напрямними-колонками 57, установленими в тримачі 2 нижнього бойка, симетрично відносно вертикальної U-U і поздовжньої Q-Q площин його симетрії, з можливістю вертикального переміщення в цих напрямних-колонках 57 тримача 1 верхнього бойка, що виконаний підпружиненим пружиною 21 відносно тримача 2 нижнього бойка (фіг. 31). Пари розвідних напрямних 9-16, розташовані на бічних поверхнях тримачів 1-4 бойків, симетрично відносно поздовжньої площини симетрії Q-Q пристрою, можуть бути закріплені попарно на бічних поверхнях тримача 1 верхнього й тримача 2 нижнього бойків за допомогою штирів, шпильок або болтів 58, що проходять через ці тримачі бой 61733 14 ків паралельно вертикальній площині симетрії U-U пристрою (фіг. 2, 4, 6-11). Розводящі напрямні 9-16, розташовані на бічних поверхнях тримачів 1-4 бойків, можуть бути закріплені за допомогою штирів, шпильок або болтів 59, розташованих у площині, перпендикулярній вертикальній площині симетрії U-U пристрою (фіг. 32). Виконати таке кріплення розвідних напрямних 9-16 у деяких випадках може бути простіше, ніж кріплення розвідних напрямних, показаних на фіг. 2. Бойки 5-8 чотирибойкового кувального пристрою на тримачах 1-4 можуть бути закріплені за допомогою штирів, шпильок або болтів 60, що проходять через ці тримачі бойків паралельно вертикальній площині симетрії U-U, і притискачів 61 (фіг. 1, 33). Це забезпечує надійне кріплення бойків 1-4 навіть при їх нагріванні до високих температур у процесі роботи. Чотирибойковий кувальний пристрій може бути оснащений системою подачі змащення до тертьових поверхонь, при цьому центральні канали 62 підведення змащення до пристрою проходять через тримачі 3, 4 бічних бойків, паралельно площинам ковзання антифрикційних пластин 30-37 (фіг. 1, 5, 28, 34). Цим досягається ефективне змащення тертьових поверхонь пристрою. Чотирибойковий кувальний пристрій може бути забезпечений системою охолодження бойків, що містить шланги (не показано) і канали 63, розташовані у тримачах 1-4 бойків і бойках 5-8, при цьому в тілі кожного бойка є щонайменше один канал 63, розташований під центральною робочою ділянкою 52 бойка, паралельно його поверхні (фіг. 1, 33). Цим досягається інтенсивний відвід тепла від робочої поверхні бойка, що продовжує термін його експлуатації до ремонту. Антифрикційні пластини 31, 32, 35, 36, установлені на тримачах 1, 2 верхнього й нижнього бойків, можуть бути виконані з бронзи, а антифрикційні пластини 30, 33, 34, 37, установлені на тримачах 3, 4 бічних бойків, - зі сталі (фіг. 1). Як бронза може бути використана, наприклад, марка БрАЖМц 10-3-1,5, а як сталь, наприклад, марка Х12М. Антифрикційні пластини 30-37 або 40, 41 можуть бути також виконані з композиційного матеріалу, що містить високотемпературний поліамід і довговолокнистий вуглець з додаванням графітного наповнювача, використовуваного для виготовлення самозмащувальних підшипників ковзання (фіг. 1, 6-8). Як такий матеріал може бути використаний, наприклад, композитний матеріал "Веркомп 200". Застосування такого матеріалу забезпечує низький коефіцієнт тертя (0,18-0,25), високий опір стиску (520 МПа) і низький опір зношуванню при температурах до 320 °C. При цьому не потрібна подача змащення на тертьові поверхні. Чотирибойковий кувальний пристрій працює таким чином. Кувальний пристрій установлюють у робочу зону кувального преса. При цьому тримач 2 нижнього бойка 8 жорстко закріплюють на нижній плиті преса (не показано) (фіг. 35). Тримач 1 верхнього бойка 6 також може бути жорстко прикріплений до 15 верхньої плити, встановленої на рухливій траверсі преса. У деяких випадках тримач 1 не закріплюють на верхній плиті преса, якщо в кувальному пристрої передбачені пружини для його підйому (фіг. 31). Перед подачею заготовки 64 чотирибойковий кувальний пристрій розкривається на необхідний розмір за рахунок руху вверх тримача 1 верхнього бойка за допомогою рухливої траверси преса (або пружин). При переміщенні вверх тримача 1 разом з ним переміщається й верхній бойок 6, і одночасно тримач 1 за допомогою розвідних напрямних 916 розводить тримачі 3, 4 разом з бічними бойками 5, 7, відкриваючи робочий простір пристрою (фіг. 35). Після того, як бойки розведені, маніпулятором (не показаний) подають заготовку в робочий простір. Потім вмикають робочий хід преса, при якому його рухлива траверса переміщає вниз тримач 1 разом з верхнім бойком 6 у напрямку до заготовки 64. Тримач 1 верхнього бойка через похилі площини діє на похилі площини тримачів 3,4 бічних бойків, які за рахунок цього рухаються разом з бічними бойками 5, 7 у радіальних напрямках і до нижнього бойка 8 і починають одночасно обтискати заготовку 64 (фіг. 35). Після закінчення обтиснення заготовки рухлива траверса преса разом з тримачем 1 і верхнім бойком 6 переміщаються вверх. Розвідні напрямні 9-16 при цьому переміщають уверх й у сторони тримачі 3, 4 разом з бічними бойками 5, 7, відкриваючи тим самим робочий простір кувального пристрою для поздовжнього переміщення та/або повороту заготовки навколо осі. Після цього цикл обтиснення повторюється. Робота чотирибойкового кувального пристрою з розвідними напрямними, розташованими на похилих площинах тримачів бойків, аналогічна роботі пристрою з розвідними напрямними, розташованими на бічних поверхнях тримачів бойків. Пропонована конструкція чотирибойкового кувального пристрою забезпечує одержання наступних результатів: - істотно підвищується термін експлуатації пристрою без ремонтів; - зменшується ймовірність раптової поломки, тобто підвищується надійність роботи пристрою; - істотно збільшується продуктивність процесу кування. Промислові випробування чотирибойкових кувальних пристроїв, один з яких був виготовлений за пропонованою конструкцією, а інший - за прототипом, показали значні переваги кувального пристрою, що заявляється. У чотирибойковому кувальному пристрої пропонованої конструкції були використані чотири розвідні напрямні, встановлені на бічних поверхнях тримача верхнього бойка й дві розвідні напрямні, встановлені на похилих площинах тримача нижнього бойка, виконані у вигляді двотаврової балки. У нижній частиш похилої площини кожного тримача бічного бойка бу 61733 16 ли виступи, у які впиралися антифрикційні пластини, виконані зі сталі Х12М. На похилих площинах тримачів верхнього й нижнього бойків були встановлені антифрикційні пластини з бронзи марки БрАЖМц 10-3-1,5. Тримачі бічних бойків у поздовжньому перерізі мали форму, близьку до форми зрізаної піраміди з центром мас системи "тримач бічного бойка - бічний бойок", що не виходить за межі поздовжнього перерізу тримача бічного бойка. На внутрішніх площинах всіх розвідних напрямних, що забезпечують рухливий контакт у замковому з'єднанні, було антифрикційне покриття з бронзи БрАЖМц 10-3-1,5. Крім того, витримувались співвідношення: bmax/1 = 0,9 і bc/L = 0,7, де bmax - максимальна ширина робочої поверхні бойка; 1 - довжина поверхні ковзання антифрикційної пластини; bс - ширина центральної робочої ділянки бойка; L - довжина бойка. У пристрої, що заявляється, була система подачі змащення до тертьових поверхонь. У чотирибойкових кувальних пристроях кували злитки масою 5-7 т з конструкційних сталей на гідравлічному кувальному пресі силою 20 МН. До першого ремонту кувального пристроюпрототипу (зламалася антифрикційна пластина й одна розвідна напрямна) було проковано 31800 т поковок. Крім того, була потрібна заміна всіх інших розвідних напрямних і антифрикційних пластин через їх підвищене зношування. У чотирибойковому кувальному пристрої конструкції, що заявляється, було проковано до першого ремонту 75900 т поковок діаметром від 240 до 400 мм з конструкційних сталей. Допуски на поковки склали ± 1 мм. Якість поверхні поковок наближалася до якості поверхні заготовок, одержуваних прокаткою. Поломок антифрикційних пластин і розвідних напрямних не було. Таким чином, обсяг виконаних поковок у пристрої конструкції, що заявляється, в порівнянні з прототипом збільшився в 2,4 рази. Крім того, за рахунок оптимального співвідношення розмірів бойків, годинна продуктивність процесу кування в пристрої конструкції, що заявляється, збільшилася в 1,3 разу в порівнянні з годинною продуктивністю в кувальному пристроїпрототипі. Таким чином, конструкція чотирибойкового кувального пристрою для кувальних пресів, що заявляється, забезпечує більш тривалий безремонтний термін його експлуатації, дозволяє підвищити надійність роботи пристрою, істотно збільшити продуктивність процесу кування з одержанням поковок високої якості й точності. 17 61733 18 19 61733 20 21 61733 22 23 61733 24 25 61733 26 27 61733 28 29 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 61733 Підписне 30 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601