Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12835
.pdf
Соединение участков между центральной частью металлической полосы, вырезанной из заготовки, и частями
рычага. Заготовка при формовке исходного листа 105, расположенная под опорой, затем обрабатывается по
краям заготовки в виде полукруглых стенок. Ее средняя часть слегка точена и приваривается изнутри, так что
они могут быть правильно соединены с фланцами банджо, а внешняя сторона точно совмещена с матрицами,
которыми они обрабатываются. Поверхности фланцев банджо и закрыты по периферии, чтобы сделать
заготовки цилиндрическими. Затем заготовка обрабатывается на станке до нужного размера и с необходимой
отделкой. Затем центральная цилиндрическая трубчатая часть подходит для пружинных опор, которые
привариваются на место с помощью пазов: цилиндрические части рычага и корпус для завершения
конструкции.
Конические или сужающиеся трубчатые части соединяют оси, изготовленные из двух или более рычагов, с
центральной частью. Свариваемые между собой элементы имеют старые кромки листового металла,
прилегающие друг к другу по всей длине. Наиболее распространенным примером такого типа являются
корпуса, в которых верхняя и нижняя части корпуса формируются из плоского проката с помощью процесса
глубокой вытяжки, а затем свариваются либо сверху, либо снизу, образуя готовый корпус. Как станет
очевидно специалистам в данной области, местоположение, конечно же, будет определяться уровнем
техники. В соответствии с методом нашего настоящего изобретения, расположение первоначально пробитых
пазов полностью отличается от тех, что описаны в предшествующих изобретениях. Выбор расположения
методов и преимуществ их применения над швом будет определяться типом шва, поскольку это сохраняет
преимущества сварного шва, используемого для соединения соприкасающихся концов, преимущества,
полученные за счет формирования корпуса заготовки в соответствии с методикой. Предпочтительно, чтобы
пазы были пробиты в соответствии с такими предшествующими методами и в то же время находились на
значительном расстоянии от срединной линии, что существенно снижает стоимость заготовки, а сварной шов
расположен на готовом корпусе.
1
W3 38-1, i' 3 219 384,563 На практике нашего изобретения мы можем использовать горячекатаный металл в
качестве заготовки, из которой формируется деталь, что позволяет существенно сэкономить на стоимости
изготовления корпуса оси по сравнению со стоимостью изготовления такого корпуса методом глубокой
вытяжки, поскольку в последнем процессе необходимо использовать холоднокатаный, травленый и
промасленный металл, пригодный для глубокой вытяжки, а этот металл дороже. Кроме того, поскольку в
процессе изготовления корпуса оси из плоского прутка заготовка растягивается как в продольном, так и в
поперечном направлении, можно использовать заготовку меньшего размера, что позволяет сэкономить
материал и снизить его стоимость.
Чтобы ознакомить специалистов в данной области с принципами нашего изобретения, приведем прилагаемые
чертежи, на которых в качестве примера показан предпочтительный вариант его реализации, а также:
Рисунок 1 представляет собой вид сверху листа заготовки; 2..i Рисунок 2 представляет собой аналогичный
вид, показывающий эффективную ширину заготовки; Рисунок 3 представляет собой вид сверху заготовки,
показывающий способ резки заготовки из нее; - так. Рисунок 4 — вид заготовки сверху; Рисунок 5 — вид
заготовки сбоку после завершения первого этапа процесса формования; Рисунок 6 — поперечное сечение
рисунка 5, выполненное по линии 6S-6; Рисунок 7 — вид заготовки сбоку после завершения следующего этапа
процесса; Рисунок 8 — поперечное сечение рисунка 7 по линии 8-8; Рисунок 9 — вид готовой заготовки;
Рисунок 10 — поперечное сечение рисунка 9 по линии 10-10; Рисунок 11 — вид заготовки сверху,
показывающий сварной шов; Рисунок 12 — поперечное сечение рисунка 11 по линии 12-12; Рисунок 13 — вид
заготовки сверху после усадки ее рычагов; Рисунок 14 — вид заготовки сбоку в конце первого этапа
формирования центрального банджо; Рисунок 15 — вид готового корпуса оси сбоку. Рисунок 16 представляет
собой поперечное сечение рисунка 15, выполненное по линии 16 16 в увеличенном масштабе; Рисунок 17
представляет собой вид сбоку, частично в разрезе, по завершении первого этапа осадки концов заготовки;
Рисунок 18 представляет собой вид, аналогичный рисунку 17, показывающий заготовку в конце второй
операции ковки концов; Рисунок 19 представляет собой вид, аналогичный рисункам 17 и 18, показывающий
завершенную торцевую часть корпуса; Рисунок 20 представляет собой вид сбоку, частично в разрезе,
показывающий применение усиливающих колец к центральному фланцу банджо 70; Рисунок 21 представляет
собой вид сверху слегка модифицированной формы заготовки; Рисунок 22 представляет собой вид,
аналогичный рисунку 11, показывающий завершенный цилиндр, сформированный 75 из заготовки, показанной
на рисунке 21; Рисунок 23 представляет собой вид с торца рисунка 22; На рисунке 24 показан вид сверху
заготовок для формирования двухсекционного корпуса; Рисунок 25 представляет собой поперечное сечение
заготовок, изображенных на рисунке 24, после формовки и до сборки, выполненное в увеличенном масштабе;
Рисунок 26 представляет собой поперечное сечение заготовок с рисунков 24 и 25, собранных и сваренных,
выполненное в увеличенном масштабе; Рисунок 27 представляет собой фрагментарное поперечное сечение,
выполненное приблизительно по линии 27-27 рисунка 20, показывающее детали конструкции усиливающих
колец; Рисунок 28 представляет собой схематическое изображение, иллюстрирующее способ сварки
усиливающего кольца к фланцу банджо; Рисунок 29 представляет собой перспективный вид, показывающий
пуансон и матрицу, с помощью которых заготовка вырезается из заготовки; Рисунок 30 представляет собой
перспективный вид, показывающий пуансон и матрицу, используемые при первой операции формовки
заготовки; Рисунок 31 представляет собой поперечное сечение пуансона и матрицы, показанных на рисунке
30, выполненное приблизительно по линии 31-31 рисунка На рисунке 30 показана готовая деталь (рис. 32), а
на рисунке 33 — вид сбоку пуансона и матрицы, используемых во второй операции, выполняемой над
заготовкой; на рисунке 33 — вид с торца пуансона и матрицы, показанных на рисунке 32; на рисунке 34 —
перспективный вид формовочной матрицы, используемой для придания заготовке цилиндрической формы; на
рисунке 35 — схематическое изображение различных положений, которые занимают концевые цилиндры
заготовки во время работы матрицы, показанной на рисунке 34; на рисунке 36 — детальный поперечный
разрез формовочной матрицы, выполненный приблизительно под углом 12°.
вдоль линии.36-36 из. Рисунок 34, а рисунок 37 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую...
Положение, которое занимает центральный цилиндр заготовки во время работы матрицы, показанной на
рисунке 34. 125 Теперь, обращаясь к чертежам более подробно, в практическом применении нашего
изобретения мы начинаем с заготовки из прокатанной стали, имеющей в целом прямоугольную форму, как
показано на рисунке 1, и соответствующую толщину, отвечающую требованиям -re384,5-3 к толщине обода,
варьирующимся в рамках положений нашего изобретения. В одном из примеров, прорези могут быть пробиты
таким образом, чтобы заготовка оставалась в прорези, которую впоследствии можно выбить, хотя этот размер
составляет 3/16 дюйма, хотя очевидно, что его можно варьировать в соответствии с требованиями.
Предпочтительно использовать горячекатаный прокат, удаляемый в процессе формования, марки 70
обычного качества, поскольку он предназначен для изготовления корпуса. Такие слизни показаны по низкой
цене, хотя при желании их стоимость может быть выше (см. рис. 21, стр. 711). Благодаря такому способу
можно заменить холоднокатаный прокат. Поскольку заготовка нагревается для подготовки к формовке,
предотвращается любое обширное перерабатывающее воздействие на каждом этапе.
Поэтому нам не следует ограничиваться 75% металла, а дополнительные затраты на холоднокатаную
заготовку, указанные в описании, обычно не оправданы. Например.
Мы используем заготовку А из заготовки шириной N, или же происходит формирование овального паза,
показанного сплошными линиями на рисунках 1 и 2. 7 В настоящее время это имеет важное значение для
нашего изобретения, поскольку в результате растяжения заготовки в последующей операции формования
рамы банджо могут быть заменены небольшие отверстия, и паз 7 впоследствии формируется подходящим
пуансоном, например, для ширины контура, показанного пунктирными линиями, например, роговым
пуансоном.
B, Рисунок 2, по всей длине каждой заготовки. Срез заготовки 1 от заготовки. То есть, заготовка имеет
эффективную основу А, из которой изготавливаются четыре полосы 10, ширина которых, обозначенная
линией B, составляет около 15%. В соответствии с принципами нашего изобретения, степень растяжения
составляет примерно 15%! В одном случае, который не был отменен, а впоследствии стал примером,
образует очень реальный инструмент для формирования реинвестиционных колец в интересах выгоды.
Любой процесс, зависящий от центрального фланца банджо, как, например, простое формование или
складывание, требует его наличия.
Ширина B для завершения сборки корпуса. Плоская заготовка 1 формуется в цилиндр.
Первый этап нашего процесса заключается в предпочтительном предварительном формировании плоского
заготовки в U-образную форму, как показано на рисунках 5 и 6, при этом центральная часть 2 заготовки
состоит из центральной угловой части 2 и выступающих концов 3 и 4, которые также имеют прямоугольную
форму, но сформированы с меньшей шириной. Концевые части 3, а также концевая и центральная части,
расположенные рядом с co4, соединены с центральной частью 2 аксиально. Данная операция формования
включает в себя сужающиеся участки 5. Ширина между сформированными в холодном состоянии краями 6 и
61 центральной части при операции штамповки 2. В ходе этой операции происходит небольшая обработка
заготовки, ширина которой немного меньше ширины металла, особенно заготовки А, так что все кромки в
основном в конических участках 5-5, но заготовка 1 срезается в процессе вырубки. Этого обычно
недостаточно, чтобы требовать вырубки. - Поэтому операцию следует проводить в горячем состоянии.
Центральная часть 2 заготовки 105 представляет собой центр изгиба, выполняемого этой операцией,
предпочтительно снабженный пазами 7, которые расположены на срединной линии 8 заготовки банджо,
которая впоследствии растягивается для образования отверстия корпуса. Как показано на рисунке,
противоположные стороны U-образной заготовки в месте соединения этих пазов расположены на равном
расстоянии от ее прямых и изогнутых участков. 110 - продольная срединная линия S U-образной заготовки
совпадает с поперечной срединной линией, которая делит их пополам. Таким образом, U-образная заготовка,
образованная таким образом, регистрируется подходящей матрицей, которая, т. е. 9, делит их пополам. При
таком расположении центральная часть 2 этой заготовки сварной шов готового изделия и, благодаря
действию взаимодействующего корпуса, располагается сверху или снизу пуансона, образуя краевые части
этой части рамы банджо. 1.15 Путем соответствующего позиционирования, направленного внутрь по
дугообразной траектории, как показано на рисунках 7 и 8, пазов 7 относительно средней точки 11. Радиус
линии 8 заготовки сварного шва может быть расположен в другом месте, как это будет предпочтительно
несколько больше, чем радиус центрального цилиндра впоследствии. 120 Операция резки заготовки 1,
которая должна быть сформирована из сечения 2 заготовки, может, при желании, обойтись без заготовки,
хотя при желании можно использовать тот же радиус, формируя пазы 7, поскольку в некоторых случаях это
возможно.
Таким образом, участки 11 представляют собой примеры, когда может быть целесообразно сформировать
заготовку, загнув ее внутрь для правильной регистрации центра или частично сформировав ее, прежде чем
формировать поперечные секции с цилиндром, образующим прорези, из-за тенденций, которые будут
показаны далее.
В результате разрушения таких пазов U-образный элемент затем помещается в зону формования. Как
показано на рисунке, пазы 7 подходят для использования с матрицами. Каждый из них имеет приблизительно
полуцилиндрическую форму, и заготовки перемещаются с заготовки. Это может заключаться в том, чтобы
свести края заготовки вплотную к плечам i30 и увеличить их длину. Особое преимущество достигается за счет
увеличения длины корпуса. Если бы рычаги не были обжаты, нам пришлось бы использовать более длинную
заготовку, как показано пунктирными точками C на рисунке 3. «В этом случае мы также не получим
увеличения толщины участка руки по сравнению с толщиной центральной или банджо-части». Это означало
бы использование заготовки на 0,75 дюйма тяжелее и, как следствие, бесполезное увеличение веса готового
корпуса. Кроме того, если бы толщина заготовки была достаточной для обеспечения полной толщины секций
рычага, нам пришлось бы вырезать дополнительно 80 мм материала, как показано пунктирной линией D на
рисунке 3, поскольку готовая окружность была бы меньше на величину, затраченную на операцию штамповки.
85 Операция растяжения, которую мы проводим на металле горловины или места соединения рычагов и рамы
банджо, происходит главным образом в центральной точке, обозначенной цифрами 15-15. Рисунок 14. Это
приводит к истончению металла, 90, но истончение происходит главным образом на нейтральной оси, где
толщина не обязательно должна быть такой большой, как на внешней круговой периферии рамы банджо. Из
этого следует, что корпус нашего изобретения имеет особую экономичность конструкции, недостижимую при
использовании ранее применявшихся методов изготовления корпусов из листового металла.
Предпочтительный способ изготовления корпуса оси из цилиндрической заготовки 100, показанной на рисунке
13, заключается в том, чтобы сначала нагреть среднюю часть заготовки и вставить подходящий инструмент в
пазы 7, а затем расправить заготовку, придав ей форму, показанную на рисунке 14, так чтобы пазы 7
растянулись до формы 105, в целом круглой, по мере расширения стенок большого центрального цилиндра 2.
Эта операция выравнивает центральные участки 161 и 17 стенок, как показано на рисунке 14, образуя
поперечное отверстие 18 под углом 11°, имеющее практически цилиндрическую форму. Отверстие 18
достаточно велико, чтобы пройти над внутренними расширяющимися матрицами, используемыми в связи с
h5, и внешними сжимающимися матрицами, используемыми для придания формы цилиндрической части
рамы банджо 115.
В ходе этой операции расширения и последующей операции формования сварной шов подвергается
некоторым напряжениям, но поскольку операция также выполняется с металлом заготовки при температуре
ковки 120 °C, и сварной шов представляет собой водородную сварку или ее эквивалент, шов не разрывается.
Поскольку сварной шов расположен между пазами 7, он не подвергается прямому воздействию 125° без
основного изгибающего действия, вызванного некоторым растяжением в продольном направлении. Если
сварной шов 12 расположен так, что он пересекает пазы 7, как показано на рисунках 22 и 23, он будет
подвергнут дополнительному радиальному давлению, чтобы сформировать из него цилиндр, состоящий из
частей разного диаметра и расположенный на общей оси, как показано на рисунках 9 и 10.
Предпочтительно, чтобы в матрицах использовались выступы для поддержки краев паза 7, чтобы
предотвратить разрушение этих пазов во время формования. Центральная часть 2 образует цилиндр
большого диаметра, который соединен усеченными коническими сечениями 5 с концевыми или плечевыми
сечениями меньшего диаметра 3 и 4, а шов, образованный соприкасающимися кромками заготовки, выступает
продольно от цилиндров посередине между пазами 7.
После того, как заготовка сформирована, соприкасающиеся кромки соединяются, образуя цилиндрическую
конструкцию, предпочтительно методом сварки плавлением, как показано на рисунке 11 и 12 под номером 12.
Мы установили, что водородная сварка вполне подходит для этой цели, поскольку образующийся таким
образом шов сам по себе обладает такой же высокой обрабатываемостью, как и сам металл. Могут
использоваться и другие виды сварки. Однако? Сплавленный металл должен иметь практически тот же
физический и химический состав, что и исходный металл.
При использовании правильно спроектированных пуансонов и матриц для формовки заготовки, полученное
цилиндрическое сечение получается достаточно точным, и не требуется значительной дополнительной
обработки. Мы особенно заинтересованы в том, чтобы центральная часть 2 заготовки была сформирована в
достаточно точный цилиндр. Однако мы обнаружили, что целесообразно обработать концевые цилиндры 3 и
4 матрицей, чтобы уменьшить их в размере, сделав их истинно цилиндрическими и одновременно удлинив.
Степень уменьшения b) в результате этой операции усадки невелика, то есть наружный диаметр заготовки не
нужно увеличивать более чем примерно на полдюйма в результате этой операции. В ходе операции также
происходит выравнивание концевых цилиндров 3 и 4 таким образом, чтобы их оси совпадали с осью
центрального цилиндра 2, благодаря чему полученная деталь получается прямой и ровной по всем размерам.
Следует отметить, что для разных корпусов осей могут потребоваться рамы типа "банджо" разных размеров и
разные сечения рычага mpav. Этого можно достичь путем правильного проектирования заготовки и
согласованных этапов формования и обработки. Предложенный метод позволяет добиться необычайно
высокой экономии на материалах, которые являются основной статьей расходов при производстве жилья, в
котором возможна экономия.
Выше мы объяснили процесс обжима рычагов путем пропускания по ним круглых штампов для обеспечения
ряда желаемых характеристик, среди которых – правильная калибровка, выравнивание и отделка, а также
сохранение толщины стенки 384,563 384,563 прямого соединения, но даже в этом случае шов не будет
открыт.
После того, как стенки заготовки были разложены способом, показанным на рисунке 14, указанный набор
расширяющихся матриц помещается внутрь заготовки, а набор сжимающих матриц располагается снаружи
заготовки, и — путем воздействия на 6 из этих матриц — вся заготовка, показанная на рисунке 14,
растягивается в цилиндрический фланцевый банджо с внутренними выступами 2 и 23, как показано на
рисунке 16. К такому банджо прикреплены секции 24 и 25, образованные из конической части 5 исходной
заготовки, и эти секции 24 и 25 соединяют концевые цилиндры 3 и 4 с банджо.
Внутренние края участков горловины 24 и 25, то есть на концах пазов, растянуты и истончены. Это не
вызывает возражений, как указывалось выше, поскольку металл находится на нейтральной оси корпуса или
вблизи нее и не должен быть таким толстым, как на внешней круглой части рамы банджо, конечно, и не таким
толстым, как секции рычага.
Рама банджо в основном завершена, хотя и находится в черновом варианте.
Затем секции горловины 24 и 25 сглаживаются внутренними и внешними формовочными матрицами, которые
затем стягиваются вместе для каждой горловины через соседний рычаг.
Затем фланцы 22 и 2G сплющиваются на своих наружных поверхностях до практически параллельных
плоскостей с помощью соответствующего оборудования.
- Затем в раме банджо производится расточка, чтобы края фланцев совпали и стали практически
концентричными с внешними стенками рамы банджо. Края фланцев To0 служат опорными поверхностями или
контрольными точками для последующих операций, и, в частности, это контрольная поверхность для
операций ковки, которые деформируют концы рычагов, собирают металл и выбивают тормозные фланцы.
После того, как банджо таким образом сформировано, концевые секции заготовки нагреваются и формуются в
гнезда для подшипников 26 и 27 и фланцы 28 и 29 путем серии торцевых ковок.
Предпочтительно, эта операция формования торца выполняется с помощью нескольких операций осадки на
каждом конце оси, так что металл в стенках заготовки перемещается на определенную величину на каждом
этапе процесса. Первый из этих этапов существенно утолщает стенки заготовки, как показано на рисунке 11.
На следующем этапе формируется часть гнезда для подшипника, например, 26 и 27, и часть фланца,
например, 28 и 29, в основном подшипнике, как показано на рисунке 18; и последний этап завершает
формование гнезда для подшипника и выбивает фланец, как показано на рисунке 19.
Сварные швы 12 или 12b, 12c, рис. 26, разумеется, входят в процесс обработки металла для образования
пазов и фланцев, и мы обнаружили, что если сварной шов 70 выполнен правильно, он не повреждается в
процессе работы, а полученные пазы и фланцы являются цельными друг с другом и с торцевым цилиндром
корпуса.
> Сварной шов полностью разрушается в процессе ковки (A5) и не может быть защищен в готовом изделии.
Банджо 20 снабжено выступающими внутрь фланцами 22 и 23, фигтарой 16, которые заканчиваются круглыми
отверстиями 30 80, через одно из которых проходит дифференциальный механизм оси. Этот механизм
удерживается на месте болтами или установочными винтами, выступающими в один из фланцев 22 или 23, и
поскольку толщина стенок фланцев не превышает толщину стенки заготовки 1, а в некоторых местах даже
немного меньше, то есть составляет приблизительно 31/16 дюйма, места для нарезания большого количества
резьбы в нем нет.
Мы усиливаем фланцы 22 и 23, используя обрезки 10, вырезанные из заготовки 1 на первом этапе нашего
усовершенствованного процесса, и формируем из этих обрезков дугообразные полукруглые пластины 31 и 32,
которые укладываются внутри корпуса оси вплотную к задней поверхности фланца 22 и прикрепляются к нему
любым предпочтительным способом, например, сваркой. Эта операция удваивает толщину фланца и,
следовательно, удваивает количество полных витков резьбы, которые можно на него нарезать, в результате
чего обеспечивается достаточное количество витков для надежной фиксации винтов крышки 105, которые
удерживают дифференциальный механизм в корпусе. Одна из двух фланцев поддерживает вал шестерни и
дифференциальный механизм. Фланец OTLLR удерживает крышку на корпусе, и винты 110, которыми эта
крышка крепится, не подвергаются большой нагрузке; таким образом, оба фланца усилены, а обрезки 10 из
заготовки образуют два полных усиливающих кольца 115, как показано на рисунках 15, 16 и 20.
Как видно на рисунках 27 и 28, эти усиливающие кольцевые секции 31 и 32 штампуются таким образом, чтобы
образовать ряд круглых выступов или полых выступов 33 с целью формирования локальных сварных швов.
Пара электродов 34 и 35 размещается на подвижном поршне и неподвижной наковальне соответственно
гидравлического или аналогичного пресса и входит в зацепление с кольцевой секцией 125 31 из 32 и фланцем
22 или 23 соответственно. После подачи сварочного тока сначала прочно свариваются выступы фланца, а
затем выравнивается кольцевая секция с внутренней стороны фланца. 130 0-e - B 384,5T3 Эти сварные швы
не распространяются за пределы локализованных точек, но они очень прочно соединены, и это выравнивание
выступов двух частей, а именно кольца и фланца, обеспечивает весьма удовлетворительное усиление
фланцев. Короткие несваренные участки кольца между сварными швами очень жесткие. Соединения 36
между кольцевыми секциями предпочтительно расположены, как показано на рисунках 15 и 20, поскольку это
обеспечивает необходимую прочность двух критически важных элементов, а именно, по вертикали и поперек
горловины. Кроме того, точки с обеих сторон поменяны местами, то есть слева и справа, как показано
линиями 37 на рисунках 15 и 16.
Очевидно, что вставить целое кольцо было невозможно. Хотя вышеприведенное описание соединений или
разрезов в кольцах является предпочтительным, оно не является обязательным и может быть
необязательным в зависимости от случая.
Таким образом, сформированный корпус оси сохраняет все преимущества, которые достигаются в процессе,
описанном в предшествующем уровне техники. Он прочный и легкий, а в месте расположения сварного шва
12 на верхней части корпуса нагрузки, которым он подвергается, в основном сжимающие, и сварной шов
обладает достаточной прочностью, чтобы противостоять ударам, возникающим в процессе эксплуатации. При
расположении сварного шва на расстоянии 90° от верхней части корпуса, как показано на рисунках 22 и 23, он
находится на практически нейтральной оси и, следовательно, обладает достаточной прочностью, чтобы
противостоять ударам, возникающим при эксплуатации. При правильном выполнении сварных швов
формирование банджо 20 и фланцев 22 и 23 на нем может быть осуществлено без разрыва кромки сварного
шва.
Сварные швы могут быть расположены, как показано на рисунках 22 и 23, путем формирования заготовки 11,
как показано на рисунке 21. Один паз 71 пробит по средней линии заготовки, а два половинных паза 81 и 91
пробиты по ее краям. Заготовка 711 показана в пазу 71 для иллюстрации метода предотвращения
деформации стенок заготовки в цилиндрическую форму.
В рамках нашего изобретения предполагается изготовление корпуса, показанного на рисунке 15, не только
описанным выше способом, но и его модификациями, что является существенной особенностью изобретения,
включающей изготовление полуфабриката из листового металла, сваренного сварными швами в одном или
нескольких швах, а затем расширение, сжатие или обработку полуфабриката до окончательной формы.
Вместо одного продольного шва мы можем использовать сваренные вместе половины или, фактически,
сваренные вместе четверти; затем довести частично готовую форму до окончательной путем растягивания
или расширения, как в случае с рамой банджо; или путем сжатия или обжима, как в случае с частями рычага,
или путем осадки, расширения и «выдавливания» фланца, как тормозной фланец и опоры подшипников 27 и
29 на конце рычага.
Например, мы можем предоставить две продольные заготовки la и lb, в которые можно вставить пазы, как
показано на рисунках 24 (7a и 7b соответственно), а затем сформировать из них полуцилиндрические
половины, подобные нижней части рисунка 6 (рисунок 25).
Затем две полуцилиндрические половины могут быть сварены в продольные швы 12b и 75 12e,
расположенные под углом 90° к пазам, как показано на рисунке 26, или в другом месте по желанию. Затем
частично завершенную форму можно привести в окончательную форму, как описано выше. В каждом случае
толщина заготовки должна быть тщательно подобрана таким образом, чтобы после выполнения различных
этапов обработки заготовки конечное сечение соответствовало требуемой прочности без излишков и
ненужных отходов в заготовке. Однако, изготовление заготовок la и lb, как показано на рисунке, приводит к
большей потере материала, чем при изготовлении заготовки, как показано на рисунках 4 или 2-1, и поэтому
изготовление 90 корпусов из двух частей обходится дороже.
Таким образом, видно, что мы предложили метод изготовления высококачественного корпуса оси из
листового металла, который может быть осуществлен на 95% дешевле, чем известные ранее методы,
основанные либо на трубчатом, либо на листовом металле.
Инструменты, используемые на различных этапах процесса нашего изобретения, играют 100% важную роль в
его успешной реализации.
На представленных чертежах показаны используемые инструменты, которые еще не описаны в
предшествующем уровне техники. Представленные инструменты предназначены для изготовления
предпочтительного варианта осуществления нашего изобретения, как показано на рисунке, при изготовлении
конкретной оси, и, конечно же, могут быть изменены по размерам и форме в рамках положений изобретения.
o10 На рисунке 29 показан вырубной инструмент, с помощью которого листовой материал А разрезается и
пробивается для образования заготовки 1. Этот инструмент предпочтительно включает в себя неподвижный
пуансон, обозначенный в целом цифрами 50 и 115, и подвижную матрицу, обозначенную в целом цифрой 51.
Предпочтительно, пуансон включает в себя литое основание 52, пригодное для использования в качестве
пуансона и прикрепленное к опорной плите пресса соответствующей мощности. Предпочтительно
использовать гидравлический пресс, хотя при желании его можно заменить механическим прессом или
любым другим предпочтительным типом пресса. В центре основания 52 установлены пуансоны 53 и 54, с
помощью которых вырезается центральная часть 2 заготовки. Блоки 53 и 54 предпочтительно изготовлены из
соответствующей инструментальной стали.
закаленный и прикрепленный к основанию любым предпочтительным способом, например, с помощью
контрвинтов 55.
В пуансонах 53 и 52 сформированы отверстия матрицы 56 и 57 соответственно1 b1 5, в которых в
центральной части заготовок образованы пазы 7.
На станине 52 рядом с блоками 53 и 54 установлены торцевые секции, образующие блоки 58 и 59, а также 60
и 61, в то время как торцевые секции 3 и 4 и конические части 5 или заготовка 1 вырезаны. Эти штамповочные
элементы изготовлены аналогичным образом из закаленной стали и крепятся к основанию любым
предпочтительным способом, например, с помощью установочных винтов. Между смежными концами
режущих пуансонов торцевого цилиндра может быть установлен распорный блок 63, обеспечивающий
правильное положение на опорной плите.
К опорной плите любым предпочтительным способом прикреплены направляющие блоки 64 и 65, с помощью
которых заготовка А правильно располагается на пуансоне.
Подвижная матрица, обозначенная в общем случае на 51, состоит из подходящего основания 66,
предпочтительно литого, и предназначена для жесткого крепления к подвижному элементу или ползуну
пресса. На этом основании 66, прикрепленные любым предпочтительным способом (не показанным на
рисунке), установлены штамповочные блоки 67 и 68, которые взаимодействуют с пуансонами 53 и 54
соответственно, образуя секцию 2 заготовки. Соседние блоки 6Y7 представляют собой штамповочные блоки
69 и 70, которые взаимодействуют с пуансонными блоками 60 и O5 58 соответственно, образуя одну сторону
конусообразной части 5 заготовки. Аналогичным образом блоки 71 и 72 устанавливаются рядом с блоком
матрицы 68 для взаимодействия с блоками пуансонов 61 и 59 соответственно, образуя другую сторону
конусообразной части 5. Блок матрицы 7.3 установлен рядом с блоком 70 для взаимодействия с пуансоном 58
с целью формирования одной стороны торцевого цилиндрического отверстия заготовки, а аналогичный блок
74 расположен рядом с блоком матрицы 69 для взаимодействия с пуансоном 60 с целью формирования
одной стороны торцевого цилиндра 3 заготовки.
Аналогичным образом, штамповочный блок 7Т5 устанавливается для взаимодействия с пуансонным блоком
59, а штамповочный блок 76 — с пуансонным блоком 61, образуя другую сторону торцевых секций 4 и 3
заготовки соответственно. Как показано на рисунке, конструкция штампа состоит из нескольких штамповочных
блоков 67 и 76 включительно, все из которых изготовлены из инструментальной стали соответствующей
твердости и степени шероховатости. В рамках нашего изобретения конкретное количество таких блоков
может варьироваться. Блоки крепятся к штамповочному стану 66 любым предпочтительным способом,
например, с помощью шпилек 77, выступающих вбок через боковые стенки станина.
Между противоположными сторонами сформированной таким образом матрицы расположен зажимной
элемент, обозначенный в целом цифрой 78 и предпочтительно состоящий из центральной секции 79 и
концевых секций 80, 81, 82 и 83, все из которых подвижно установлены в матрице любым предпочтительным
способом, например, с помощью пружин 84. Таким образом, зажимной элемент 70 представляет собой
плоский плоский элемент, установленный под пружиной, благодаря чему он может сжиматься в матрице во
время совмещения матрицы i с пуансоном.
- Центральная секция 79 зажимного элемента 75 перфорирована в точках 85 и 86, причем эти перфорации
расположены таким образом, чтобы они совпадали с матрицами 56 и 57 соответственно в пуансонном блоке
53 и 54, когда матрица 51 совмещена с пуансоном 80 50. - Пуансоны 87 и 88, формирующие пазы,
установлены на станине матрицы 66 любым предпочтительным способом и совмещены с пазами 85 и 86
соответственно в пластине 79, так что пуансоны могут выступать через пластину, когда последняя
перемещается в конструкцию матрицы.
Как уже упоминалось выше, зажимная пластина 78 имеет плоскую форму. Элементы матрицы сужаются от
центра матрицы, -90, то есть центральные блоки матрицы 67 и 68 имеют достаточную высоту, чтобы их
режущие кромки 89 и 90 соответственно находились на одном уровне с открытой поверхностью пластины 78.
Конические формовочные блоки 69, 70, 71 и 95, 72 отшлифованы таким образом, что все они слегка
располагаются ниже открытой поверхности плоской зажимной пластины 78 на величину, увеличивающуюся по
мере увеличения расстояния от срединной линии матрицы. Simi- 10O " В начале работы концевые блоки
штампов 73-76 включительно шлифуются таким образом, что их направляющие кромки оказываются ниже
открытой плоскости зажимного элемента на величину, увеличивающуюся по мере приближения к свободным
концам элементов штампа 105. В результате, на самом конце матрицы звенья зажимной пластины
расположены вне плоскости зажимного элемента на значительном расстоянии, как показано на рисунках 110 и
29. В результате такой конструкции, когда заготовка А помещается на пуансон, а конструкция матрицы
опускается в зацепление с пуансоном, зажимная пластина 78 первой входит в зацепление с заготовкой.
Пластина обеспечивает контакт с заготовкой по всей длине как самой заготовки, так и заготовки. По мере
дальнейшего опускания матрицы пластина продавливается, и заготовка срезается сначала в центральной
части, а затем постепенно наружу, к ее концам. Пуансоны 87 и 88 взаимодействуют с матрицами 56 и 57,
образуя пазы 7 в заготовке. Пружины 84, с помощью которых зажимная пластина 78 крепится к конструкции
матрицы, не обязательно достаточно жесткие, чтобы зажимная пластина 78 и пуансоны сплющивали
заготовку перед разрезанием. При желании открытые поверхности пуансона 130 Q, показанного на рисунке 4,
могут быть удобно снабжены коническими выступами 113, расположенными на боковой стенке, образующей
часть 110 пуансона. Как показано на рисунке 31, когда пуансон 101 70 приводится в совмещение с матрицей
100, между которыми расположена заготовка 1, выступающие части 113 совпадают с пазами 7 в заготовке.
Таким образом, выступы 113 созданы для предотвращения деформации пазов 7 во время этой операции
формования.
Верхние кромки выступов 113 плоские и перпендикулярны поверхности пуансона 110, к которому они
прикреплены, и служат в качестве 80 крючков для извлечения заготовки из матрицы при вытягивании
пуансона 101. Затем заготовка отскакивает от пуансона и извлекается из инструмента.
Края матрицы 100 закруглены под углом 85°, как показано на рисунках 114 и 115, чтобы облегчить
направление заготовки в матрицу по мере опускания пуансона. Представленные пуансон и матрица
предназначены для холодной обработки металла в ходе этой операции, которая, как будет видно на рисунке
90', в основном заключается в изгибании металла в U-образную форму, хотя некоторая обработка металла
происходит и в конических частях заготовки, как показано на рисунке 5.
Инструмент, выполняющий следующий шаг в описанном выше процессе (пункт 9a), показан на рисунках 32 и
33. Предпочтительно, данный инструмент включает в себя подходящую опору 120, на которой установлен
кронштейн 121 с плоской рабочей поверхностью 122. На этом кронштейне 121, примыкающем к рабочей
поверхности, установлены пара внутренних форм 123 и 124, содержащих плоские поверхности 125 для
соприкосновения с внутренними поверхностями боковых стенок центральной части 2 сформированной
заготовки. 105 Края этих элементов 123 и 124, прилегающие к рабочей поверхности 122 кронштейна, имеют
дугообразную форму, направленную внутрь, как показано на рисунке 126. Радиус этой дуги равен или
несколько больше радиуса 110° центральной части 2 большего диаметра готовой цилиндрической заготовки.
Блоки 123 и 124 являются расширяемыми, так что расстояние между гранями 125 может быть увеличено,
чтобы эти грани совпали с внутренними гранями заготовки под углом 115 градусов. Это расширение может
быть достигнуто несколькими способами. Например, форма 123 может включать скользящие стержни 127, на
которых сформировано 120 множество клиньев 128. Форма 124 имеет соответствующее множество
углублений или клиновидных поверхностей 129, которые взаимодействуют с клиньями 128 для подъема и
опускания формы 124 относительно формы 125 1e23. Подходящий рычаг 130, установленный на кронштейне
121 рядом с рамой, может быть снабжен коромыслом 131, соединенным со скользящей планкой 127, так что
вращение рычага будет перемещать весло в продольном направлении. Пуансоны 87 и 88 могут быть
коническими, то есть пуансоны могут быть сформированы таким образом, чтобы их центры зацеплялись с
обрабатываемой деталью, так что пазы также будут срезаны от центра наружу до конца.
Смещение материала от центра к краям одновременно уравновешивает силы, возникающие в заготовке, и
исключает ее продольное или поперечное смещение в матрицах. Пуансоны 87 и 88, выступающие через пазы
7 в заготовке, также помогают удерживать ее в правильном положении относительно матрицы.
Инструмент, с помощью которого заготовка, изображенная на рисунке 4, приобретает U-образную форму,
показанную на рисунках 5 и 6, показан на рисунках 31 и 31. Предпочтительно, данный инструмент включает в
себя неподвижную матрицу 100 и подвижный пуансон 101. Штамп 100 может быть удобно составлен из
множества отдельных секций закаленной инструментальной стали, которые поддерживаются в подходящей
отливке 102 любым предпочтительным способом. Центральная часть 103 имеет форму, образующую
центральную часть 2 большого диаметра заготовки, а рядом с ней расположены штамповочные части 104 и
105, с помощью которых формируются конусы 5. Торцевые цилиндры 3 и 4 формируются с помощью
штамповочных элементов 106 и 107 соответственно.
30. На основании матрицы 102 установлены позиционирующие блоки 108, с помощью которых заготовка
правильно располагается на матрице. Эти блоки 108 предпочтительно имеют регулируемую фиксацию на
основании 102, что позволяет правильно расположить их для различных штампов 100, которые могут быть
установлены на основании.
Указанный пуансон 101 включает в себя полукруглую формовочную часть 109, формовочную часть боковой
стенки 110 и базовую часть 111. Детали 109 и 110 изготовлены из инструментальной стали соответствующей
твердости и, для удобства изготовления и обработки, могут быть выполнены из множества отдельных секций
по желанию.
Предпочтительно, основание 111 представляет собой литую деталь, приспособленную для крепления к
подвижному ползунку соответствующего штамповочного пресса. Предпочтительно использовать
гидравлический пресс, хотя при желании можно использовать и пресс с механическим приводом.
Формовочная часть 109 надежно крепится к формовочной части боковой стенки 110 пуансона любым
предпочтительным способом, не показанным на рисунке, а последний элемент 110 крепится к основанию
путем установки в соответствующее углубление и надежно удерживается металлическими полосами или
пластинами 112, которые привинчены болтами или иным надежным способом.
Внешняя поверхность пуансона точно сформирована в соответствии с желаемыми внутренними размерами
заготовки, как показано на рисунках 5 и 6. Пуансон для изготовления заготовок, в которых пазы 7
расположены на равном расстоянии от срединной линии, af 384,563 a в форме и тем самым расширяют их.
В соответствии с пунктами 123 и 124, при контакте поверхностей 125 S-U Ci-i entlyr c1o'e +iethetheir заготовка
может быть 5. извлечена из станка движением поперек e 125, то есть расстояние между этими гранями
меньше расстояния 15etveli {загнутый край es tie Mo Xiiounthd на пластине 120 и aauljhaeiit кронштейн 121
представляет собой формовочную матрицу 132, имеющую форму, соответствующую внешней поверхности
готовой заготовки. На ползунке 133 или подвижном элементе пресса находится пуансон 134, также имеющий
форму, соответствующую внешней форме готовой заготовки.
Конструкция 123 скользит по кронштейну 121 любым предпочтительным способом, например, с помощью
болтов 135, проходящих через блоки 136 в кронштейне. Блоки устанавливаются в пазы, что обеспечивает
ограниченное вертикальное перемещение. Пружина 137 входит в зацепление с блоками 136, чтобы поднять
форму 123 штампа 132, что позволяет пропустить заготовку через формовочные блоки. Блок формы 124
переносится блоком 12.3 и перемещается вместе с ним.
При работе пресса заготовка помещается на форму, как показано на рисунке 033, и пуансон опускается вниз,
чтобы войти в зацепление с верхней поверхностью заготовки, а затем прижать форму и заготовку к
совмещению с матрицей 132, при этом пуансон и матрица вместе образуют заготовку, прижимая ее к
дугообразным поверхностям 126 формовочных блоков, чтобы придать ей требуемую форму.
Эту операцию предпочтительно проводить в холодном состоянии. После этого пуансон извлекается, а
заготовка складывается, чтобы можно было извлечь изделие из станка.
Станок для окончательной заделки заготовки в цилиндрическую форму показан на рисунках 34, 35, 36 и 37.
Данная конструкция представляет собой, по сути, неподвижную матрицу, обозначенную в целом цифрой 140,
и состоит из множества секций с правильно сформированными формовочными поверхностями, которые
соединены вместе, образуя полную матрицу. Эта матрица установлена в подходящем опорном элементе 141,
который может быть, например, отливкой, и который опирается на опорную плиту соответствующего пресса.
Аналогично сконструированная подвижная матрица 142 установлена на основании 143, которое прикреплено
к подвижному ползунку пресса.
На неподвижной матрице 140 расположены подвижные заглушки 144 и 145, содержащие закаленные
концевые элементы 146 и 147 соответственно. Эти элементы имеют такую форму, чтобы зацепляться за
боковые стенки пазов 7 в заготовках и предотвращать обрушение этих стенок во время процесса закрытия
заготовки.
Как показано на рисунке 36, заглушки V'5 144 и '145 скользят по матрице в соответствующих направляющих
148. Каждый блок содержит стойку 149, с помощью которой закреплены контакты 15(J Careiinaged. Эти
шестерни установлены на валах 151 и 152 соответственно, которые соединены между собой коромыслами
153 и рычагом 154.
Соседние файлы в папке патенты