Валковий пристрій для перфорування штабового та стрічкового матеріалу

Изобретение относится к оборудованию для обработки металлов давлением и предназначено для перфорирования полосового материала. Известно устройство для вырубки деталей из листового материала и пробивки отверстий, содержащее станину, в которой на параллельных осях смонтированы два полых валка, на одном из которых размещены матрицы для вырубки, пуансоны для пробивки и подпружиненные выталкиватели, а на другом - пуансон-матрицы, выполненные в виде прокладок из эластичного материала и преобразующий механизм, сообщающий им радиальное перемещение. Преобразующий механизм включает ползуны, смонтированные на дополнительных осях, которые установлены параллельно осям валков в профилированных пазах неподвижных дисков с возможностью перемещения по ним и нажимной орган. Нажимной орган выполнен в виде ролика, закрепленного в дисках с возможностью взаимодействия с фигурными выступами на концах ползунов и с опорным роликом, неподвижно установленным на оси валка. В момент рабочего хода ползуны с пуансон-матрицами совершают радиальное перемещение в направлении обрабатываемого материала, осуществляя вырубку либо пробивку. Данное устройство описано в а.с. СССР №1074629, кл. B21D28/36. Общими признаками для аналога и заявляемого объекта является крепление рабочих инструментов по крайней мере на одном валке с возможностью перемещения с целью достижения соосности матриц и пуансонов в момент штамповки. Получение требуемого технического результата при использовании аналога невозможно, так как выполнение пуансон-матриц из эластичного материала исключает возможность обработки стали сколько-нибудь значительной толщины. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является выбранное в качестве прототипа устройство для перфорирования полосового и профильного материала, которое включает два валка, установленные с возможностью вращения вокруг двух параллельных осей, Валки кинематически связаны. Пуансоны жестко закреплены в верхнем валке. Матрицы закреплены на нижнем валке в матрице-держателях, которые соединены с валком шарнирно и зубчато-реечной передачей. Кроме того, они установлены с возможностью взаимодействий с копирами, расположенными на опорных стойках. По цилиндрической части копиров матрицы движутся по круговой траектории, а в рабочей зоне по горизонтальной прямой. Отходы, получаемые при перфорации, удаляются через систему каналов и полостей, расположенных в матрицедержателе и в теле валка. Данное устройство описано в а.с. СССР №1513717, кл. B21B28/36. Для прототипа и заявляемого объекта общими являются следующие признаки: матрицы и пуансоны размещены на двух кинематически связанных валках, система крепления матриц обеспечивает перпендикулярность их оси обрабатываемому материалу в рабочей зоне. Получение требуемого технического результата при использовании аналога невозможно, поскольку данное техническое решение не обеспечивает полной соосности пуансонов и матриц на всем протяжении рабочего хода, так как пуансоны закреплены в несущем их валке жестко, и задиры, таким образом, не исключаются полностью, а сложность всей конструкции, большое число трущи хся частей и усложненная система удаления отходов делают устройство недостаточно надежным в эксплуатации. В основу изобретения поставлена задача разработать такое валковое устройство для перфорирования полосового и ленточного материала толщиной 0,2 ... 2мм, в котором новое выполнение системы крепления пуансонов и матриц позволило бы обеспечить их соосность при взаимодействии с обрабатываемым материалом и, за счет этого, значительно повысить качество получаемых отверстий и стойкость режущих кромок рабочих инструментов. Поставленная задача решается следующим образом. Устройство содержит по меньшей мере два валка, смонтированные на параллельных осях. На одном из них размещены пуансоны, на другом матрицы. Каждый валок состоит как минимум из двух дисков, соединенных болтами. В одном из дисков выполнены пазы, в которых на дополнительных осях, параллельных осям валков, закреплены с возможностью поворота пуансоны либо матрицы. Матрицы оснащены подпружиненными выталкивателями. В исходном положении матрицы и пуансоны удерживаются пружинами. В результате использования заявляемого изобретения достигается технический результат, заключающийся в улучшении качества получаемых отверстий и уменьшении износа режущих кромок рабочего инструмента. Между существенными признаками заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом имеется следующая причинно-следственная связь. Благодаря системе крепления рабочих инструментов, допускающей свободный поворот их вокруг дополнительной оси, перпендикулярность осей пуансонов и матриц обрабатываемому материалу и, соответственно, их соосность сохраняется на всем протяжении рабочего хода. Благодаря этому удается избежать искажений формы получаемого отверстия. На фиг.1 изображена рабочая часть устройства; на фиг.2 - разрез А - А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б - Б на фиг.2. Устройство содержит пару составных валков 1 и 2. Каждый из них собран из двух дисковых элементов. Верхний валок несет пуансоны 3, нижний - матрицы 4. Матрицы, оснащенные подпружиненными выталкивателями 11, установлены с возможностью поворота на осях 5, неподвижно закрепленных в диске 6. В диске 7 выполнены пазы 8, форма которых позволяет матрицам поворачиваться не необходимый угол при выполнении пробивки. Во время холостого хода матрицы прижатые пружинами 9 к боковой стенке паза. Для получения возможности регулирования угла наклона оси матрицы относительно радиуса валка, отверстия 10 в диске 7 имеют продолговатую форму и выполнены по дуге, ради ус которой равен расстоянию от отверстия до оси валка. Конструкция верхнего валка аналогична конструкции нижнего. Изобретение, например, реализуется следующим образом. Валковое устройство может быть установлено либо на специализированном агрегате, либо включено в линию профилегибочного стана и смонтировано на валках одной из рабочих клетей. В любом случае, в состав агрегата должно входить устройство синхронизации вращения валков и петлевой накопитель ленты, обеспечивающий ее плавную подачу. В процессе работы лента поступает в рабочую зону и входит в контакт с противостоящими пуансоном и матрицей. Угол наклона осей пуансонов и матриц к радиусу валка устанавливают, в зависимости от толщины обрабатываемого материала, таким образом, чтобы эти оси были перпендикулярны материалу в момент касания. Регулировку угла наклона осуществляют путем поворота дисков, составляющих валок, относительно друг друга и фиксирования в необходимом положении. По мере вращения валков пуансон внедряется в материал и, одновременно с матрицей поворачивается на оси таким образом, что его продольная ось совпадает с осью матрицы на всем протяжении рабочего хода. Подпружиненные выталкиватели, установленные в отверстиях матриц, обеспечивают удаление отхода. После окончания пробивки пуансоны и матрицы возвращаются пружинами в исходное положение.