Клепально-вальцовочная головка

Клепально-вальцовочная головка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области клепки, в частности к клепально-вальцовочным головкам. Целью изобретения является повьшение качества путем обеспечения регулирования усилий, действукщих при клепке на соединяемые детали. Клепально-вальцовочная

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и 4 В 21 J 15/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4069199/25-27 (22) 26.05. 86 (46) 07.02.88. Бнл. У 5 (72) А.Г.Ивашков, Ю.А.Федяев, А.С.Глазков и Б.В.Пейков (53) 621 ° 976 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

tttt 1061905, кл. В 21 J 15/02, 1982.

„„SU„„1371753 А 1 (54) КЛЕПАЛЬНО-ВАЛЬЦОВОЧНАЯ ГОЛОВКА (57) Изобретение относится к области клепки, в частности к клепально-вальцовочным головкам. Целью изобретения является повышение качества путем обеспечения регулирования усилий, действующих при клепке на соединяемые детали. Клепально-вальцовочная

13 головка содержит корпус 1, на котором закреплен электродвигатель 2 с валом 5 ° На корпусе 1 расположены также рычаг 7 и силовые пневмоцилиндры 9 для изменения усилия клепки.

На кронштейне 13 смонтирован узел замера отклонения размеров заклепок.

В корпусе 1 установлена пиноль 19, связанная с кулачком 6. В отверстии пиноли 19 размещены пружина 30 изменения усилия клепки и возвратная пружина 31. В пиноли установлен патрон 33 с регулируемой заслонкой 14 узла отклонения размеров заклепок, Если отклонение размера заклепки под вальцовку окажется минимальным, 71753 то патрон 33 при развальцовке не перемещается вверх относительно пиноли 19 и не перемещает заслонку 14.

Процесс клепки осуществляется с первоначально заданным усилием. В случае превышения величины отклонения размера заклепки патрон 33 с инструментом 39 приподнимается вверх, увлекая за собой заслонку 14, которая перекрывает сливное отверстие датчика, связанного с пневмоклапаном, который подает сигнал в электропневмоклапан, а оттуда — в нижнюю часть пневмоцилиндра 9. Усилие сжатия пружины 30 увеличивается, что увеличивает усилие клепки. 1 з.п. ф-лы, 7 ил. ния устанавливается соответствующее ,усилие клепки.

На фиг. 1 изображено устройство в крайнем верхнем положении, общий вид; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 — сечение Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6 — сечение Д-Д на фиг.1; на фиг. 7 — система электропневматики.

Клепально-вальцовочная головка содержит корпус 1, на котором закреплен электродвигатель 2, связанный через пару шестерен 3 и 4 с валом 5, на котором закреплен кулачок 6. На корпусе 1 расположены также рычаг 7, установленный с возможностью поворо20

1

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при сборочных работах, осуществляемых путем формиро- вания головок крепежных деталей типа 5 заклепок.

Целью изобретения является повышение качества путем обеспечения регулирования усилий, действующих при клепке на соединяемые детали.

Указанная цель достигается тем, что в процессе проведения клепки определяется значение отклонения раз1 мера заклепки от номинального и в эа15 висимости от значения этого отклоне2 та относительно оси 8, соосно установленные пневмоцилиндры 9 механизма для изменения усилия клепки 9, с жестко связанными корпусами, один из штоков 10 которого шарнирно связан со свободным концом рычага 7, а второй шток 11 шарнирно связан с корпусом 1. Концы штоков 10 и 11 снабжены резьбой и установлены с возможностью осевого перемещения относительно вилок 12. На корпусе 1 закреплены кронштейн 13 с узлом замера отклонений размера заклепок, состоящим иэ датчика с регулируемой заслонкой 14 и пневмоклапана 15, нижняя зубчатая шайба 16, верхняя зубчатая шайба 17 и расположенная между ними промежуточная втулка 18.

Зубчатые шайбы 16 и 17 выполнены с одинаковым количеством впадин и развернуты по углу друг относительно друга так, что впадины одной иэ них расположены напротив выступов другой, причем одна иэ боковых поверхностей каждого зуба выполнена со скосом.

В отверстии корпуса 1 установлена полая пиноль 19, связанная с кулачком 6 при помощи водила 20. Пиноль

19 установлена с зазором в отверстии водила 20 и от осевого смещения относительно последнего зафиксирована полукольцами 21, расположенными в канавках водила 20 и пиноли 19 и опи1371753

40 рающимися на жестко связанную с водилом 20 шайбу 22. В верхней части пиноли 19 расположен жестко связанный с ней шпиндель 23, в верхней части которого выполнены диаметрально расположенные выступы 24 (фиг.6) со скошенными поверхностями, предназначенными для поочередного взаимодействия со скошенными поверхностями зубьев верхней 17 и нижней 16 шайб, В пазах пиноли 19 расположены штифты 25 (фиг.3), соединяющие между собой внутреннюю 26 и наружную 27 заглушки. На рычаге 7 закреплены упоры 15

28, установленные с возможностью взаимодействия с наружной заглушкой

27. В отверстии пиноли 19 в нижней ее части установлена подвижная заглушка 29. Между заглушками 26 и 29 расположена пружина 30, предназначенная для изменения усилия клепки.

На нижнем конце пиноли 19 закреплена заглушка 31 ° В отверстии пинали 19 между заглушками 29 и 31 расположена 25 возвратная пружина 32.

В николи 19 установлен с возможностью осевого перемещения относительно пиноли 19 жестко связанный с подвижной заглушкой 29 патрон 33 с кру- 30 говой канавкой 34, которая взаимодействует с регулируемой заслонкой 14 узла замера отклонений. Заслонка 14 установлена с натягом на оси 35, закрепленной на кронштейне 13 с возможностью взаимодействия со сливным отверстием датчика, связанного с пневмоклапаном 15. Положение заслонки 14 относительно сливного отверстия датчика зависит от величины припуска под клепку.

В отверстии патрона 33 расположен торсион 36, верхний конец которого закреплен в патроне 33, а нижний связан с инструментодержателем 37, 45 установленным с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оси пиноли, относительно пальца

38, установленного в отверстиях патрона 33. На инструментодержателе

37 установлен инструмент 39, закрепленный гайкой 40.

Клепально-вальцовочная головка снабжена системой электропневматики, включающей электропневмоклапаны 41 и 42, реле 43 давления и реле 44 и

45 времени.

Пневмоклапан 15 уэла замера отклонений размера заклепок предназначен для подачи команды на изменение усилия клепки в зависимости от величины отклонений размеров заклепок. Электропневмоклапан 42 предназначен для включения одной части пневмоцилиндра 9 в начальный момент клепки. Электропневмоклапан 41 предназначен для включения дополнительного пневмоцилиндра 9 в случае необходимости создания усилия клепки больше первоначального, рассчитанного на минимальное отклонение. Реле 44 времени предназначено для определения продолжительности цикла клепки в случае наличия у обрабатываемой детали минимального отклонения под вальцовку, т.е. в случае первоначально приложенного усилия клепки, а также для включения электропневмоклапана 41 в случае наличия у обрабатываемой детали отклонения, величина которого больше минимального. Реле 43 давления предназначено для клепки детали с отклоI нением, большим минимального, для поддержания включенным электроклапана

41, а также для отключения реле 44 времени и включения реле 45 времени.

Реле 45 времени предназначено для определения продолжительности цикла клепки с приложенным к детали усилием, большим первоначально установленного, т.е. при наличии у обрабатываемой детали отклонения, больше минимального, а также для отключения электропневмоклапанов 41 и 42 в конце цикла °

Клепально-вальцовочная головка работает следующим образом.

При включении электродвигателя 2 вращение передается через пару шесте рен 3 и 4 на вал 5 и кулачок 6. От кулачка 6 через водило 20 осуществляется осевое перемещение пиноли 19 вверх-вниз. Во время перемещения пиноли 19 в крайнее верхнее положение шпиндель 23 своими выступами 24 со скошенньпи поверхностями входит во впадины зубчатой верхней шайбы 17 и, скользя своими скошенными поверхностями по скошенным поверхностям диаметрально расположенных впадин зубчатой шайбы 17, проворачивается относительно своей вертикальной оси до момента совпадения прямой боковой поверхности выступов 24 с прямой боковой поверхностью впадины шайбы 17.

После чего пиноль 19 вместе с жестко связанным с ней шпинделем 23 опуска1371753 ется вниз, а так как его выступы 24 в данный момент оказываются напротив выступов нижней зубчатой шайбы

16, то выступы 24 своими скошенными поверхностями опускаются на скошенные поверхности выступов зубчатой шайбы 16 и, скользя по ним, также проворачиваются и входят в ее впадины. Так как шайбы 16 и 17 содержат одинаковое количество пазов, и пазы шайбы 16 смещены по углу относительно пазов шайбы 17 в горизонтальной плоскости, то одновременно с вертикальным перемещением пиноли 19 происходит ее дискретное вращение вокруг вертикальной оси.

Перед началом клепки осуществляют регулирование усилия клепки путем сжатия пружины 30 из рычага на минимальное отклонение размера заклепки, осуществленное вращением штоков

10 и 11 с резьбовыми концами относительно вилок 12 с резьбовыми отверстиями, Процесс клепки происходит следующим образом. При включении команды

Клепка включается электропневмоклапан 42. Одновременно с включением клапана 42 включается реле 44 времени. Клапан 42 включает верхнюю часть пневмоцилиндра 9 и шток 10 перемещается в нижнее положение, увлекая за ,собой рычаг 7. Рычаг 7 своими упорами 28 давит на заглушку 27, жестко связанную с заглушкой 26, через которую усилие передается на пружину 30 и через заглушку 29, жестко связанную с патроном 33, на пружину 32.

При этом заглушка 29 воздействует на патрон 33, который опускает инструмент 39 на заклепку. Пиноль 19 перемещается вниз и, сделав очередной поворот на шаг при взаимодействии с нижней шайбой 16, опускает через заглушку 29 инструмент 39 на заклепку,поджимаемый с необходимым усилием пружинами 30 и 32 для осуществления вальцовки. Затем пиноль 19 поднимается вверх, преодолевая усилия пружин 30 и 32 и увлекая за собой через заглушку 29 патрон 33 с инструментом 39, входит в зацепление с верхней зубчатой шайбой 17 и поворачивается на шаг ° За время одного оборота пиноли 19, определяемое реле 44 времени, инструментом 39 с минимально установленным усилием

55 осуществляется пробная клепка обрабатываемой поверхности.

Если отклонение размера заклепки под вальцовку окажется минимальным, то сила противодействия, действующая со стороны детали на инструмент 39, оказывается равной силе, действующей со стороны пружины 30 на деталь, т.е. первоначально установленному усилию. Следовательно, патрон 33 не перемещается вверх относительно пиноли 19 и не перемещает заслонку 14, положение которой относительно сливного отверстия датчика, связанного с пневмоклапаном 15, зависит от отклонения размера закл".пки. В этом случае процесс клепки продолжается с первоначально установленным усилием, длительность которого определяет реле 44 времени.

В случае превышения величины отклонения размера заклепки его минимального значения сила, действующая со стороны детали на инструмент

39, оказывается больше силы вальцовки, действующей со стороны пружины

30 на деталь, и патрон 33 с инструментом 39, преодолевая усилие пружин

30 и 32, приподнимается вверх относительно пиноли 19, увлекая за собой заслонку 14, которая, поворачивась относительно оси 35, перекрывает сливное отверстие датчика, связанного с пневмоклапаном 15, который срабатывает и подает давление в электропневмоклапан 41, а оттуда в нижнюю часть пневмоцилиндра 9. В этом случае сработает шток 11, тем самым увеличив дополнительно усилие пружины 30, т.е. увеличив усилие клепки. После попадания дополнительного давления в пневмоцилиндр 9 со стороны штока 11 включается реле 43 давления, которое не допускает выключение клапана 41, отключает реле

44 времени электронное и включает реле 45 времени, которое определяет длительность цикла клепки в случае наличия на детали припуска, величина которого больше минимального его значения. После окончания процесса клепки от реле 45 времени отключаются электропневмоклапаны 41 и 42 и переключаются на слив. При этом пружины 30 и 32 возвращают патрон 33 с инструментом 39 в исходное положение, При этом заслонка 14 возвращается в исходное положение круговой канав7 13717 кой 34 патрона 33. После включения команды Клепка" цикл повторяется.

Торсион 36 удерживает инструментодержатель 37 с закрепленным на ней инструментом 39 в соосном положении относительно пиноли 19. Одновременно с этим торсион 36 позволяет смещаться инструменту 39 в случае несовпадения осей обрабатываемого изделия с осью вращения пиноли 19 в процессе вальцовки. Это позволяет в значительной степени уменьшить боковые нагрузки на обрабатываемое изделие. Для получения качественной 15 поверхности заклепки, получаемой после ее вальцовки, на рабочей поверхности вальцоночного инструмента образованы отдельные перья, увеличивающие удельные давления на материал 2р заклепки, т.е. вальцовка заклепки происходит не сразу всей рабочей поверхностью вальцовочного инструмента, приводящей к смятию материала заклепки,а отдельными перьями рабочей поверх- 25 ности инструмента. Форма внутренней поверхности инструмента образована вращением внутренней поверхности каждого пера инструмента вокруг оси инструмента и выполнена по форме поверхно- 30 сти, которую необходимо получить на изделии после выполнения операции вальцовки.

Процесс образования замыкающей головки заклепки указанным инструментом осуществляется следующим образом. При нажиме рабочими поверхностями отдельных перьев инструмента на малые вальцуемые участки поверхности заготовки на ней образуются 40 вмятины, металл заготовки перемещается относительно рабочих поверхностей инструмента вверх, вниз и в стороны. В процессе вальцовки на отдельные малые участки вальцуемой 45 поверхности заготовки действуют периодически повторяющиеся кратковременные прилагаемые усилия вальцовки.

Это приводит к постепенному качественному образованию вальцуемой поверхности, получаемой вращением рабочей поверхности каждого пера инструмента вокруг оси этого инструмента. установка Ограничения хода инстру 55 мента 39 за уровень поверхности, на котором должна закончиться клепка, производится перемещением клепальновальцовочной головки относительно

53 опорного стола, на котором устанавливаются соединяемые детали.

Применение клепально-вальцовочной голонки позволяет н процессе клепки автоматически регулировать усилие клепки в зависимости от величины отклонения размера заклепок, а также учитывать характеристики металла заклепок. Кроме того, обеспечивается центрирование формообразующего инструмента относительно осей заклепки, что позволяет снизить боковые нагрузки на заклепку. формула и э о б р е т е н и я

1. Клепально-вальцовочная головка, содержащая установленную в корпусе полую пиноль, связанную с приводом ее вращения и приводом продольного перемещения, патрон с инструментодержателем и механизм для изменения усилия клепки, включающий регулируемую пружину, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества путем обеспечения регулирования усилий, действующих при клепке на соединяемые детали, она снабжена узлом замера отклонений размеров заклепок, выполненным в вотще последовательно установленных на корпусе пневмоклапана и датчика с управляемой заслонкой, связанной с патроном, размещенным в патроне торсионом, один конец которого закреплен на патроне, а второй — на инструментодержателе, установленном на патроне с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оси пиноли, системой обратной связи механизма для изменения усилия клепки с узлом замера отклонений, механизм для изменения усилия клепки выполнен в виде соосно установленных силовых пневмоцилиндров, корпуса которых жестко связаны между собой, а штоки обращены в противоположные стороны, шток одного пневмоцилиндра шарнирно связан с корпусом, а шток второго кинематическис пружиной, при этом последняя размещена в полости пиноли.

2. Клепально-вальцоночная головка по п.1, отличающаяся тем, что система обратной связи выполнена в виде двух электропневмоклапанов, вход первого из которых связан с узлом замера отклонений размеров заклепки,а выход — с одним из пневмо9 1371753 цилиндров, реле времени н ре е дав-,клапана свяэан с реле времени, а выления вход второго электропневмо- ход — с вторым пневмоцилиндром.

67иг.2

720

1371753

Составитель А. Буров

Техред N.Äèäûê Корректор С.Шекмар

Редактор Л.Гратилло

Заказ 450/12

Тираж 588 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4