RU2006325C1

RU2006325C1 - Device for scalping billets

Info

Publication number: RU2006325C1
Authority: RU
Inventors: В.С. Сошников; П.Г. Ходосевич; А.Ф. Рыжов; Г.М. Карсетский
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Уральский завод тяжелого машиностроения"
Priority date: 1992-06-15
Filing date: 1992-06-15
Publication date: 1994-01-30

Abstract

FIELD: metal pressure working. SUBSTANCE: device includes load-bearing frame formed by forward and back fixed cross bars connected each to another by columns; movable cross bar connected to plungers of working and reverse cylinders; scalping die; centering devices for forward and back billet ends; and waste removal device. The device is provided with a processed billet pushing-out mechanism made as a beam placed over scalping axis on the exit section of the forward fixed cross bar. The guides of the beam support a traveling slide bearing a rotor ring with mounted stop member movable along the vertical axis. The back end centering device is made in the shape of a bushing having internal stepped borings of different diameters which mate with conical generatrix surfaces, and is installed for reciprocating displacements in the forward fixed cross bar guides. The waste removal device is located on the forward fixed cross bar side surface outside the billet deformable zone and is made in the form of a movable beam secured on an actuating cylinder rod and interacting with two spring- actuated movable rings rigidly connected each to another. One ring envelops scalping die fixed in the tool board. EFFECT: enlarged operating capabilities. 5 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для скальпирования заготовок перед прессованием и найдет применение на металлообрабатывающих предприятиях металлургической, кабельной промышленности и других отраслях для зачистки методом скальпирования заготовок перед прессованием с целью удаления дефектов в верхних слоях заготовок и калибрования их по наружному диаметру. The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular to devices for scalping workpieces before pressing and will find application in metal processing enterprises of the metallurgical, cable industry and other industries for stripping by means of scalping workpieces before pressing in order to remove defects in the upper layers of the workpieces and calibrate them to the outer diameter .

Известно устройство для скальпирования заготовок (авт. свид. N 1040684, кл. В 21 С 23/08, 1982), содержащее силовую раму, образованную жестко связанными между собой колоннами передней и задней неподвижными поперечинами, гидравлический рабочий цилиндр с пресс-штемпелем, закрепленный в задней поперечине и связанный с подвижной поперечиной, установленной на направляющих силовой рамы, гидравлические цилиндры обратного хода, установленные в передней неподвижной поперечине, матричный узел и заталкиватель заготовок с подвижным штоком, смонтированные на оси рабочего цилиндра, центрователь заготовок в виде двух регулирующих призм. A device for scalping workpieces is known (ed. Certificate N 1040684, class B 21 C 23/08, 1982), comprising a power frame formed by rigidly connected columns of front and rear fixed cross members, a hydraulic working cylinder with a stamp, fixed in the rear cross member and connected with the movable cross member installed on the guides of the power frame, hydraulic reverse cylinders installed in the front fixed cross member, the matrix assembly and the workpiece pusher with a movable rod mounted on the axis of the working cylinder, the centralizer of the workpieces in the form of two control prisms.

Недостатком известного устройства является низкое качество получаемой заготовки, обусловленное нарушением точности ее центрирования при износе сопрягаемых поверхностей подвижных элементов центрователя в процессе эксплуатации устройства. A disadvantage of the known device is the low quality of the resulting workpiece, due to a violation of the accuracy of its centering during wear of the mating surfaces of the moving elements of the centering device during operation of the device.

Известно устройство для скальпирования заготовок (авт. свид. N 995964, кл. В 21 С 43/00, 1980), в котором узел центрирования заготовки выполнен из двух частей, одна из которых состоит из двух обхватывающих матрицу полуколец с конической внутренней поверхностью для центрирования переднего конца заготовки, а другая часть выполнена в виде охватывающей пресс-штемпель втулки с фланцем и конической центральной полостью для захода заднего конца заготовки. A device for scalping workpieces is known (ed. Certificate N 995964, class B 21 C 43/00, 1980), in which the centering unit of the workpiece is made of two parts, one of which consists of two half-rings enclosing the matrix with a conical inner surface for centering the front end of the workpiece, and the other part is made in the form of a sleeve covering the press stamp with a flange and a conical central cavity for the rear end of the workpiece to enter.

Однако конструктивное исполнение узла центрирования в этом устройстве также не обеспечивает повышения качества заготовок. However, the design of the centering unit in this device also does not improve the quality of the workpieces.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для скальпирования заготовок, содержащее силовую раму, образованную передней и задней неподвижными поперечинами, связанными между собой колоннами, подвижную поперечину, связанную с плунжерами рабочего и обратных цилиндров, скальпирующую матрицу, центрирователи переднего и заднего концов заготовки, имеющие конические центрирующие поверхности, размещенные соответственно в передней неподвижной и подвижной поперечинах [1] . The closest to the invention in technical essence and the achieved effect is a device for scalping workpieces containing a power frame formed by the front and rear fixed cross members connected by columns, a movable cross member connected with the plungers of the working and reverse cylinders, a scalping matrix, front and rear centering the ends of the workpiece having a conical centering surface, located respectively in the front fixed and movable cross-beams [1].

Для повышения качества заготовок за счет обеспечения расположения заготовки по оси скальпирования центрователь переднего конца заготовки выполнен в виде ножей с режущими кромками, наклоненными к оси скальпирующей матрицы и равномерно размещенными вокруг ее режущей кромки, а центрователь заднего конца заготовки закреплен на подвижной поперечине. To improve the quality of the workpieces by ensuring the location of the workpiece along the scalping axis, the centralizer of the front end of the workpiece is made in the form of knives with cutting edges inclined to the axis of the scalping matrix and evenly placed around its cutting edge, and the centerer of the rear end of the workpiece is mounted on a movable cross member.

Недостатками известного устройства (прототипа) являются следующие: по окончании скальпирования заготовка удаляется за пределы устройства пресс-штемпелем рабочего цилиндра, в связи с чем необходимо использование длинноходовых рабочего и обратных цилиндров, что усложняет конструкцию, ухудшает условия эксплуатации, увеличивает габариты и все устройства; конструктивное исполнение центрователя заднего конца заготовки связано с необходимостью смены конуса при переходе на обработку заготовок с одного типоразмера на другой, что увеличивает затраты вспомогательного времени на перенастройку и снижает производительность труда; размещение механизма удаления облоя непосредственно в зоне деформирования заготовки (зона высоких температур) приводит к разрушению уплотнений гидроцилиндров, вытеканию масла из гидросистем на горячую заготовку, требует применения гибких подводов к гидроцилиндрам, что ухудшает условия эксплуатации устройства и усложняет его конструктивное исполнение. The disadvantages of the known device (prototype) are the following: at the end of scalping, the workpiece is removed outside the device by the press stamp of the working cylinder, and therefore it is necessary to use long-stroke working and reverse cylinders, which complicates the design, worsens operating conditions, increases the dimensions and all devices; the design of the centering of the rear end of the workpiece is associated with the need to change the cone when switching to processing workpieces from one size to another, which increases the cost of auxiliary time for reconfiguration and reduces labor productivity; placing the flash removal mechanism directly in the workpiece deformation zone (high temperature zone) leads to the destruction of hydraulic cylinder seals, oil leakage from hydraulic systems to a hot workpiece, requires the use of flexible leads to hydraulic cylinders, which worsens the operating conditions of the device and complicates its design.

Предлагаемое устройство снабжено механизмом выталкивания обработанной заготовки, выполненным в виде размещенной на выходной части передней неподвижной поперечины над осью скальпирования балки, в направляющих которой установлен передвижной от привода ползун, несущий поворотную обойму с установленным в ней с возможностью перемещения по вертикальной оси упором. The proposed device is equipped with a mechanism for pushing out the processed workpiece, made in the form of a front fixed cross member located on the output axis above the scalping axis of the beam, in the guides of which there is a slider movable from the drive, bearing a rotary cage with a stop mounted therein with the possibility of movement along the vertical axis.

Центрователь заднего конца заготовки выполнен в виде втулки с внутренними ступенчатыми расточками разного диаметра, сопрягаемыми с коническими образующими поверхностями, и установлен в направляющих передней неподвижной поперечины с возможностью возвратно-поступательных перемещений от привода. The centralizer of the rear end of the workpiece is made in the form of a sleeve with internal stepped bores of different diameters, mating with conical forming surfaces, and is installed in the guides of the front fixed cross member with the possibility of reciprocating movements from the drive.

Механизм удаления облоя размещен на боковой поверхности передней неподвижной поперечины за пределами зоны деформирования заготовки и выполнен в виде подвижной балки, закрепленной на штоке приводного цилиндра и взаимодействующей с подпружиненными жестко связанными между собой двумя подвижными кольцами, одно из которых охватывает неподвижно закрепленную в инструментальной доске скальпирующую матрицу. The flap removal mechanism is located on the side surface of the front fixed cross member outside the workpiece deformation zone and is made in the form of a movable beam fixed on the rod of the drive cylinder and interacting with two movable rings rigidly connected to each other, one of which covers the scalping matrix fixed in the tool board .

На фиг. 1 показано устройство, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1 (положение механизмов при удалении облоя); на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 и 5 - положения механизмов при центрировании заготовок разных диаметров. In FIG. 1 shows a device, a general view, a longitudinal section; in FIG. 2 - node I in FIG. 1 (the position of the mechanisms when removing the flash); in FIG. 3 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 4 and 5 - positions of mechanisms when centering workpieces of different diameters.

Предлагаемое устройство для скальпирования заготовок содержит силовую раму, образованную передней 1 и задней 2 неподвижными поперечинами, связанными между собой колоннами 3, и подвижную поперечину 4, связанную с плунжерами 5 и 6 соответственно рабочего цилиндра 7 и цилиндров 8 обратного хода. Подвижная поперечина 4 несет жестко связанный с ней пресс-штемпель 9 и установлена на направляющих 10 рамы. The proposed device for scalping workpieces contains a power frame formed by the front 1 and rear 2 fixed cross members connected by columns 3, and a movable cross member 4 connected with plungers 5 and 6, respectively, of the working cylinder 7 and the cylinders 8 of the reverse stroke. The movable cross member 4 carries a press stamp 9 rigidly connected with it and is mounted on the guides 10 of the frame.

В передней неподвижной поперечине 1 на горизонтальных направляющих установлена подвижная инструментальная доска 11, несущая скальпирующую матрицу 12 и связанная с приводным гидроцилиндром 13. In the front fixed cross member 1 on the horizontal rails there is a movable tool board 11, which carries a scalping matrix 12 and is connected with the drive hydraulic cylinder 13.

Скальпирующая матрица 12 функционально совмещена с центрователем переднего конца заготовки и выполнена в виде инструментального блока, содержащего опорное кольцо 14, жестко связанное шпильками 15 с рабочим кольцом 16. На опорное кольцо 14 воздействуют размещенные в отверстиях доски 11 на шпильках 15 пружины 17 (см. на фиг. 2). The scalping matrix 12 is functionally combined with the centralizer of the front end of the workpiece and is made in the form of a tool block containing a support ring 14, rigidly connected by pins 15 to the working ring 16. The support ring 14 is affected by the springs 17 located in the holes of the board 11 on the studs 15 (see. Fig. 2).

Для центрирования переднего конца заготовки 18 на рабочем кольце 16 равномерно размещены по окружности по меньшей мере три ножа-рассекателя 19, каждый из которых имеет участок центрирования с наклонной образующей поверхностью и режущей кромкой для разрезания облоя (на чертежах не показано). В инструментальный блок входит и собственно матрица 20, жестко закрепленная в доске 11 и охватываемая по наружной поверхности рабочим кольцом 16. To center the front end of the workpiece 18 on the working ring 16 at least three divider knives 19 are uniformly placed around the circumference, each of which has a centering section with an inclined forming surface and a cutting edge for cutting the flake (not shown in the drawings). The tool unit also includes the actual matrix 20, rigidly fixed in the board 11 and covered on the outer surface by the working ring 16.

На боковой поверхности передней неподвижной поперечины 1 (вне зоны деформации) размещен механизм 21 удаления облоя, включающий кронштейн 22 и установленный на нем гидроцилиндр 23, на штоке которого закреплена балка 24. При выдвинутой доске 11 (на позиции удаления облоя) ось скальпирующей матрицы 12 совмещается с осью гидроцилиндра 23. On the side surface of the front fixed cross member 1 (outside the deformation zone) there is a flashing removal mechanism 21, including a bracket 22 and a hydraulic cylinder 23 mounted on it, the beam 24 is fixed on its rod. When the board 11 is extended (at the flashing position), the axis of the scalping matrix 12 is aligned with the axis of the hydraulic cylinder 23.

Центрователь заднего конца заготовки 18 выполнен в виде охватывающей пресс-штемпель 9 втулки 24, установленной в направляющих передней неподвижной поперечины 1 с возможностью возвратно-поступательных перемещений от привода (на чертеже не показан). Втулка имеет внутренние ступенчатые расточки разного диаметра с конусными образующими поверхностями 26. В расточки втулки 25 при работе устанавливают сменный наконечник 27, соответствующий наружному диаметру обрабатываемой заготовки 18 и имеющий быстроразъемное соединение с пресс-штемпелем 9. Втулка 25, кроме центрирования заднего конца заготовки 18, выполняет также функцию направляющей пресс-штемпеля 9. The centralizer of the rear end of the workpiece 18 is made in the form of a sleeve covering the press stamp 9 of the sleeve 24, mounted in the guides of the front fixed cross member 1 with the possibility of reciprocating movements from the drive (not shown in the drawing). The sleeve has internal step bores of different diameters with conical forming surfaces 26. A replaceable tip 27 is installed in the bores of the sleeve 25 during operation, corresponding to the outer diameter of the workpiece 18 and having a quick connection with the press stamp 9. The sleeve 25, except for centering the rear end of the workpiece 18, also performs the function of the guide of the stamp 9.

В выходной части передней поперечины 1 над осью скальпирования установлен механизм выталкивания обработанной заготовки, включающий балку 28, на направляющих которой подвижно установлен ползун 29, связанный с приводным гидроцилиндром 30 низкого давления (см. на фиг. 3). В ползуне 29 размещена поворотная обойма 31, в которой установлен с возможностью осевого перемещения упор 32. In the output part of the front cross member 1 above the scalping axis, a machined workpiece ejection mechanism is installed, including a beam 28, on the guides of which a slider 29 is movably mounted, connected to the low-pressure drive cylinder 30 (see Fig. 3). In the slider 29 there is a rotary holder 31, in which an emphasis 32 is mounted with the possibility of axial movement.

Работа предложенного устройства для скальпирования заготовки осуществляется следующим образом. The work of the proposed device for scalping the workpiece is as follows.

Нагретая в печи заготовка 18 подается специальным податчиком (не показан) через окно передней неподвижной поперечины 1 снизу вверх так, чтобы ось заготовки не доходила до оси скальпирования на 2. . . 5 мм. В этом положении втулка 25 перемещается приводом в сторону заготовки и упирается внутренней поверхностью 26 или 33 (в зависимости от диаметра заготовки) в наконечник 27. В рабочий цилиндр 7 подается давление, при этом начинается совместное перемещение втулки 25 с пресс-штемпелем 9 и наконечником 27. Скорость их перемещения отрегулирована так, чтобы опорная поверхность втулки 25 была прижата к наконечнику 27. Конусная образующая поверхность 26 втулки 25, соответствующая диаметру заготовки 18, взаимодействует с ее торцом и перемещает заготовку в направлении скальпирующей матрицы 12, при этом передний конец заготовки попадает на центрирующие участки ножей-рассекателей 19 - происходит центрирование заготовки по оси скальпирующей матрицы 12. При этих перемещениях торец наконечника 27 находится на расстоянии l₂ от торца заготовки 18 (см. на фиг. 4-5).The workpiece 18 heated in the furnace is fed by a special feeder (not shown) through the window of the front fixed cross member 1 from the bottom up so that the workpiece axis does not reach the scalping axis by 2.. . 5 mm. In this position, the sleeve 25 is moved by the drive towards the workpiece and abuts against the tip 27 or 33 (depending on the diameter of the workpiece) against the tip 27. Pressure is applied to the working cylinder 7, and the sleeve 25 begins to move together with the press stamp 9 and tip 27 The speed of their movement is adjusted so that the supporting surface of the sleeve 25 is pressed against the tip 27. The conical forming surface 26 of the sleeve 25, corresponding to the diameter of the workpiece 18, interacts with its end and moves the workpiece in the direction Scalping lenii matrix 12, the front end of the blank falls at a knife-aligning portions spargers 19 - centering occurs preform axially Scalping matrix 12. When these movements of the tip end 27 is located at a distance l ₂ from the end of preform 18 (see FIG 4.. -5).

По окончании центрирования заготовки 18 торец наконечника 27 проходит расстояние l₁ и упирается рабочим усилием цилиндра 7 в заготовку 18, при этом начинается процесс скальпирования заготовки. Втулка 25 при этом отводится приводом назад, в исходное положение.At the end of centering of the workpiece 18, the end face of the tip 27 passes the distance l ₁ and rests against the workpiece 18 against the working force of the cylinder 7, and the process of scalping the workpiece begins. The sleeve 25 is then retracted by the drive back to its original position.

По окончании скальпирования заготовка 18 выходит из зоны деформирования и проталкивается пресс-штемпелем 9 на ось упора 32, при этом упор 32, взаимодействуя с торцом заготовки 18, отклоняется в поворотной обойме 31 на угол α (см. фиг. 3) и скользит по поверхности заготовки, а после ее прохождения опускается на пресс-штемпель 9. Последний цилиндрами 8 обратного хода перемещается в исходное положение, при этом наконечник 27, воздействуя на упор 32, перемещает его в обойме 31 вверх вдоль собственной оси. При выходе пресс-штемпеля 9 с наконечником 27 из зоны деформирования заготовки упор 32 под действием собственного веса опускается в исходное нижнее положение. В этом положении включением цилиндра 30 ползун 29 с упором 32 перемещается на расстояние l₁ (см. на фиг. 3) и выталкивает заготовку 18 в заданное положение на позицию выгрузки.At the end of scalping, the workpiece 18 leaves the deformation zone and is pushed by a stamp 9 onto the axis of the stop 32, while the stop 32, interacting with the end face of the workpiece 18, is deflected in the rotary holder 31 by an angle α (see Fig. 3) and slides along the surface the workpiece, and after it passes, it is lowered onto the press stamp 9. The latter moves back to the initial position with the return cylinders 8, while the tip 27, acting on the stop 32, moves it in the holder 31 upwards along its own axis. When the press stamp 9 with the tip 27 out of the zone of deformation of the workpiece, the emphasis 32 under the influence of its own weight is lowered to its original lower position. In this position, by turning on the cylinder 30, the slider 29 with the emphasis 32 moves to a distance l ₁ (see in Fig. 3) and pushes the workpiece 18 to a predetermined position at the unloading position.

После выгрузки заготовки инструментальный блок 12 с облоем перемещается доской 11 за пределы передней поперечины 1. В положении удаления облоя ось матрицы 20 и цилиндра 23 совмещаются. При подаче рабочего давления в цилиндр 23 балка 24 перемещается и, воздействуя на опорное кольцо 14, через шпильки 15 перемещает рабочее кольцо 16, которое отделяет облой от рабочей поверхности матрицы 20, после чего под действие пружин 17 кольца 14 и 16 инструментального блока возвращаются в исходное положение. After unloading the workpiece, the tool block 12 with the burr moves the board 11 beyond the front cross member 1. In the removal position of the burr, the axis of the matrix 20 and the cylinder 23 are combined. When the working pressure is supplied to the cylinder 23, the beam 24 moves and, acting on the support ring 14, moves the working ring 16 through the studs 15, which separates the flake from the working surface of the matrix 20, after which, under the action of the springs 17, the rings 14 and 16 of the tool block are returned to the original position.

После осмотра и подготовки механизмов к последующей работе цикл работы устройства повторяется в описанной выше последовательности. After inspection and preparation of the mechanisms for subsequent operation, the cycle of the device is repeated in the sequence described above.

Указанные особенности конструктивного исполнения предложенного устройства позволяют получить следующий технико-экономический эффект:
наличие в устройстве механизма выталкивания обработанной заготовки позволяет сократить ход главного рабочего цилиндра и цилиндров обратного перемещения подвижной поперечины, что улучшает условия эксплуатации устройства, упрощает его конструкцию, позволяет уменьшить габариты и снизить вес устройства; новое конструктивное исполнение центрователя заднего конца заготовки позволяет сократить затраты вспомогательного времени на его перенастройку при переходе на обработку заготовок с одного типоразмера на другой, что повышает производительность устройства;
вынесение механизма удаления облоя и новое его конструктивное исполнение расширяет эксплуатационные возможности устройства и упрощает его конструктивное исполнение. (56) Авторское свидетельство СССР N 1268263, кл. В 21 J 1/02, 1986. These features of the design of the proposed device allow to obtain the following technical and economic effect:
the presence in the device of the ejection mechanism of the processed workpiece reduces the stroke of the main working cylinder and the cylinders of the reverse movement of the movable cross member, which improves the operating conditions of the device, simplifies its design, allows to reduce the dimensions and reduce the weight of the device; the new design of the centralizer of the rear end of the workpiece allows you to reduce the cost of auxiliary time for its reconfiguration when switching to processing workpieces from one size to another, which increases the productivity of the device;
the removal of the flashing mechanism and its new design extends the operational capabilities of the device and simplifies its design. (56) Copyright certificate of the USSR N 1268263, cl. In 21 J 1/02, 1986.

Claims

DEVICE FOR SCALPING PREPARATIONS, containing a power frame in the form of front and rear fixed cross members connected by columns, a movable cross member connected with plungers of the working and reverse cylinders, a scalping matrix rigidly fixed in the moving tool board, centralizers of the front and rear ends of the workpiece having conical centering surfaces, and a flake removal mechanism, characterized in that it is equipped with a push-out mechanism of the processed workpiece, made in the form of a placed on the output part of the front fixed cross member above the scalping axis of the beam with guides installed in the guides of the beam of the movable slider located on the slider of the rotary holder and the stop installed in the rotary holder with the possibility of movement along its vertical axis, while the centering of the rear end of the workpiece is made in the form of a sleeve with internal step-boring bores of different diameters, connected to each other by conical forming surfaces, and installed in the guides of the front stationary lists with the possibility of reciprocating movement from the drive, and the flap removal mechanism is placed on the side surface of the front fixed cross member outside the deformation zone and is made in the form of a movable beam, a drive cylinder, on the rod of which the beam is fixed, and two spring-loaded movable rigidly interconnected rings, one of which is installed with the possibility of interaction with the beam, and the other covers the scalping matrix.