Устройство для навивки цилиндрических пружин с переменным шагом

Устройство для навивки цилиндрических пружин с переменным шагом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию для изготовления пружин-эспандеров поршневых колец, и позволяет повысить производительность устройства. Устройство для навивки из проволоки цилиндрических пружин с переменным шагом содержит станину, на которой противоположно один другому размещены приводные корпусы, соединенные между собой направляющими , на которых установлена каретка 6 для подачи проволоки с шагозадающими меха Ъ Ё О ел о 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 21 F 3/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Q1

О (л)

О (21) 3551817/12 (22) 07.02.83 (46) 23.05.91. Бюл. № 19 (71) Завод транспортного машиностроения им. В.И.Ленина (72) А.П.Баринов и В.А.Базин (53) 621.778 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 237796, кл. В 21 F 3/06, 1967.

Заявка СССР № 3314756/25-12, кл. В 21 F 3/06, 1982.

Авторское свидетельство СССР

¹ 99379, кл. В 21 F 3/04, 1953.

„„ Ы„„1650310 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАВИВКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПРУЖИН С ПЕРЕМЕННЫМ

ШАГОМ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию для изготовления пружин-эспандеров поршневых колец, и позволяет повысить производительность устройства. Устройство для навивки из проволоки цилиндрических пружин с переменным шагом содержит станину, на которой противоположно один другому размещены приводные корпусы, соединенные между собой направляющими, на которых установлена каретка 6 для подачи проволоки с шагозадающими меха1650310 низмами, служащими для формирования требуемого шага и диаметра пружины при ее навивке, например, с индексом 2 и уплотненными витками по концам пружины. LLlaгозадающие механизмы содержат корпус 36 и расположенный в нем П-образный ползун

37, в котором размещены два обжимных вкладыша 38 и 39, Верхний и нижний обжимной вкладыш 39 имеет опорный выступ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию для изготовления пружин-эспандеров поршневых колец, которое обеспечивает навивку пружин с индексом 2 с получением 5 уплотненных витков по концам пружин.

Известно устройство для навивки пру жин, содержащее направляющую втулку для проволоки, состоящую из двух половин, каждая из которых имеет формирующие па- 10 зы для размещения предварительно навитого конца проволоки и приводной механизм формообразования пружины (1).

Недостатком известного технического решения является то, .что его производи- 15 тельность ограничена.

Известно устройство для навивки пружин из проволоки, содержащее смонтированные на станине приводные узлы формообразования спирали, состоящие из 20 цанговых зажимов с закрепленными в них оправками, размещенные на каретке направляющие инструменты для проволоки, бухтодержатели, средства для сьема готовых спиралей с оправок и приемные бунке- 25 ры, при этом каждый цанговый зажим имеет привод, выполненный в виде силового цилиндра(2).

Недостатком известного технического решения является то, что его технологиче- 30 ские возможности ограничены. . Наиболее близким к предлагаемому является устройство для навивки цилиндрических пружин с переменным шагом, . содержащее смонтированные на станине 35 направляющие и размещенную на них каретку для подачи проволоки в зону формирования пружины, узел формирования пружины с приводной оправкой и шагозадающий механизм. имеющий привод с систе- 40 мой управления (3).

Недостатком известного технического решения является то, что его производительность невысока.

Целью изобретения является повыше- 45 ние производительности. для витка пружины. К корпусу 36 присоединена крышка.40, в которой размещена поворачивающаяся направляющая для подачи проволоки-фильтра 41 в зону навивки. К каретке 6 соосно с корпусом 36 и размещенным в нем ползуном 37 прикреплен диафрагменный пневмоцилиндр 42 с винтом 49 регулировки шага навиваемой пружины. 2 э.п,ф-лы, 14 ил.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для навивки цилиндрических пружин с переменным шагом, содержащем смонтированные на станине направляющие и размещенную на них каретку для подачи проволоки в зону фэрмирования пружины, узел формирования пружины с приводной оправкой и шагозадающий механизм, имеющий привод с системой управления, шагоэадающий механизм размещен на каретке и имеет корпус с каналом, крышку корпуса с отверстием и с установленной в этом отверстии с возможностью поворота фильерой, П-образной ползун, расположенный в канале корпуса с воэможностью возвратно-поступательного перемещения посредством привода, верхний обжимной вкладыш для навиваемой пружины и нижний обжимной вкладыш с опорным выступом для витка пружины, размещенные внутри ползуна, при этом нижний вкладыш контактирует с крышкой.

Кроме того, привод шагоэадающего механизма выполнен в виде пневмоцилиндра, на штоке которого установлен винт регулировки шага навиваемой пружины, а система. управления приводом включает размещенные на станине походу перемещения каретки концевые переключатели, На фиг. 1 изображена схема устройства, вид сбоку; на фиг.. 2 — то же, вид сверху; на фиг, 3 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4— положение шагозадающего механизма при плотной навивке пружины; на фиг. 5— узел I на фиг, 4; на фиг. 6 — положение шагоэадающего механизма при шаговой навивке пружины, при задействованном пневмоцилиндре; на фиг. 7 — узел II на фиг, 6; на фиг. 8 — сечение Б-Б на фиг, 5; на фиг. 9 — верхняя часть устройства со штангой и конечным выключателем; на фиг. 10 — узел III на фиг. 9; на фиг. 11— обжимной вкладыш; на фиг. 12 — вид В на фиг. 11; на фиг, 13 — обжимной вкладыш с упорным торцом а; на фиг. 14 вид Г на фиг, 13, 165l310

Устройство для навивки из проволоки цилиндрических пружин с переменным шагом содержит станину 1, на которой противоположно один другому размещены приводные корпусы 2 и 3, соединенные между собой направляющими 4 и 5, на которых установлена каретка 6 для подачи проволоки с шагозадающими механизмами 7 и

8, служащими для формирования требуемого шага и диаметра пружины при ее навивке, например, с индексом 2 и уплотненными витками по концам пружины, В приводном корпусе 2 установлен шкив 9, который приводится во вращение электродвигателем 10 при помощи клиноременной передачи 11, В шкиве 9 установлен цанговый патрон 12, приводимый в действие полым штоком 13 пневмоцилиндра 14.

В приводном корпусе 3 установлен шкив 15, приводимый во вращение электродвигателем 16 при помощи клиноременной передачи 17. B шкиве 15 установлен цанговый патрон 18, приводимый в действие полым штоком 19 пневмоцилиндра 20. На оправке 21, один конец которой проходит через цанговый патрон 21 корпуса 2, а другой крепится в подшипнике Р, установленном на приводном корпусе 3, навивается пружина 22.

На оправке 23, один кон-ц которой и роходит через цанговый патрон 18, а другой крепится в подшипнике К, установленном на приводном корпусе 2, навивается пружина 24. Пружина 22 навивается из проволоки 25, подаваемой с бунта 26, Пружина 24 навивается из проволоки 27, которая подается с бунта 28, На станине 1 установлены автоматически работающие отсекатели 29 и

30. Отсеченные пружины 22 и 24 мерной длины сбрасываются в бункеры 31 и 32.

На станине 1 установлены конечные выключатели 33 и 34, с помощью которых и каретки 6 осуществляется работа устройства беэ холостого хода с высокой пооизводительностью. На станине 1 установлен пульт 35 управления с пусковыми кнопками.

Шагозадающий механизм 7 (8) содержит корпус 36 и расположенный в нем Побразный ползун 37, в котором размещены два обжимные вкладыша 38 и 39, верхний и нижний, причем вкладыш 39 имеет две радиусные выемки вдоль оси, равные одна полудиаметру навиваемой пружины 22 (24), другая — полудиаметру оправки 21 (23) и опорный выступ а, Вкладыш 38 имеет одну сквозную вдоль оси выемку, равную полудиаметру навиваемой пружины 22 (24), К корпусу 36 присоединена крышка 40, в которой размещена

55 поворачиваюшаяся нзправляюща", для подачи проволоки (фильера 41) в зон i навивки.

К каретке 6 соосно с корпусом 36 и размещенным в нем ползуном 37 прикреплен диафрагменный пневмоцил.,ндр 42. состоящий из корпуса 43, диафрагмы 44, крышки

45 с воэдухоподводящим каналом Д, штока

46 с буртом 47, тарелки 48 с выемкой по внутреннему диаметру отверстия под бурт

47 и винта 49, предназначенного для регулировки шага навиваемой поужины, причем винт 49 имеет внутренее сквозное отверстие для прохода оправки 21 (23).

Диафрагменный пневмоцилиндр 42 имеет полость 50 с отверстием 51 для сообщения с атмосферой и полость 52, которая заполняется воздухом B процессе управления навивкой.

Шагозадающих механизмов выполнено два: 7 и 8 для формирования пружин 22 и 24 из проволоки 25 и 27. На верхней части приводных корпусов 2 и 3 установлена штанга 53, на которой разглещен концевой переключатель 54, а на каретке б, перемещающейся по направляющим 4 и 5, размещен кулачок 55, который в нужный момент имеет соприкосновение с концевым переключателем 54, что означает отключение

;.невмоцилиндра 42. Соприкосновение длится по необходимой ширине кулачка 55, чтобы получить необходимую длину плотной навивки на концах пружины, Устройство работае следующим образом.

Подготовка к работе осуществляется таким образом, HTQ с шагозадающих механизмов 7 и 8, размещенных на каретке 6, с корпуса 36 снимаются крышка 40 с филье- . рой 41 и обжимной вкладыш 39, имеющий опорный выступ а. После чего из бунта 26 (28) подается проеопо а соответственно 25 (27) и пропускается через поворачивающуюся фильеру 41, установленную в крышке 40.

Из пропущенных концов проволоки 25 (27) навивают на ручном приспособлении пружину 22 (24) необходимой длины с таким расчетом, чтобы обеспечивался ее надежный зажим в цанговом патроне 12 (18). После чего навитую пру>кину 22 и 24 укладь1вают в радиусные выемки между двух обжимных вкладышей 38 и 39 с таким расчетом, чтобы пружина одним последним витком уперлась в упорный торец а вкладыша 39, в таком положении вложить в паз полэуна 37 и установить крышку 40 с фильерой 41. Затем оправку 21 (23) закрепляют одним концом во вращающемся подшипнике P (К) соответственно, а второй конец пропускают через внутреннее отверстие регулировочного винта 49 и навить е концы пружины 22 и 24, 1650310 ю уложенных в обжимных вкладышах 38 и 39 ползуна 37, После этого навитые концы пружины 22 и 24 с пропущенными в них оправками 21 и 23 вставляют в цанговый патрон

12, 18 соответственно.

При наладке включается пневмоцилиндр 14 так, чтобы навиваемая пружина 22 и оправка 21 надежно зажались цанговым патроном 12. После этого включается электродвигатель 10, который через клиноременную передачу 11 передает вращение на шкив 9, а последний на цанговый патрон 12 с зажатой в нем пружиной 22 и оправкой 21.

Затем включается пневмоцилиндр 20 так, чтобы навиваемая пру>кина 24 и оправка 23 надежно эажались цанговым патроном 18, включается электродвигатель 16. который через клиноременную передачу 17 передает вращение на шкив 15, а последний на цанговый патрон 18, в котором зажимают пружину 24 и оправку 23.

При вращении пружины 22 и оправки 21 в шагозадающем механизме 7 при помощи обжимных вкладышей 38 и 39 с его опорным выступом а и поворачивающейся фильерой

41 и диафрагменного пневмоцилиндра 42 с регулируемым винтом 49, ввернутого в шток

46, происходит формообразование пружины 22 из проволоки 25, проходящей через фильеру 41, При вращении пружины 24 и оправки 23 в шагозадающем механизме 8 при помощи обжимных вкладышей 38 и 39 с его опорным выступом а, поворачивающейся фильерой

41 и диафрагменного пневмоцилиндра 42 с регулируемым винтом 49, ввернутого в шток

46, происходит формирование пружины 24 из проволоки 27, проходящей через фильеру

41.

Так как пружины 22 и 24 с оправками 21 и 23 вращаются, а шагозадающие, механизмы 7 и 8 с диафрагменным пневмоцилиндром 42 жестко связаны с кареткой 6, то каретка 6 по навитым виткам пружин 22 и 24 получает поступательное движение в сторону корпуса 2 или в сторону корпуса 3 по направляющим 4 и 5, т.е. перемещение каретки 6 осуществляется с помощью вращающейся оправки 21 (23) при навивании пружины 22 (24) и силы, возникающей в об>кимных вкладышах 38 и 39 за счет последовательного отталкивания навиваемого витка пружины от опорного выступа а обжимного вкладыша 39, Изменение шага пружины 22 (24) осуществляется работой шагозадающего механизма 7 (8) таким образом, что в пневмоцилиндр

42 подается сжатый воздух, диафрагма 44 под действием сжатого воздуха давит на тарелку48, которая упирается в бурт 47 што10

55 ка 46. Последний через ввинченный в него винт 49 регулировки шага давит на полэун

37 с размещенными в нем обжимными вкладышами 38 и 39 и перемещает полэун 37 относительно поворачивающейся фильеры

41, которая поворачивается на угол подъема винтовой линии j3>

9 Р1 —,дуS где Я вЂ” шаг пружины; б — средний диаметр пружины, Таким образом навивается пружина 22 (24), которая с одной стороны упирается в опорный выступ а обжимного вкладыша 39, а с другой стороны фильера 41 удерживает проволоку 25 (27) от выступа а на расстоянии

S =- щ% л бз, Таким образом производится навивка пружин 22 и 24 с заданным шагом.

При соприкосновении кулачка 55 с концевым переключателем 54 пневмоцилиндр

42 отключается и снимается давление сжатого воздуха с пневмоцилиндра 42, т.е. воздух выходит из полости 52. При этом шток

46 с винтом 49 регулировки шага возвращается в исходное положение. Ползун 37 перемещается в сторону фильеры 41. Фильера

41 поворачивается на угол о 9 =жа где d — диаметр проволоки;

dz — средний диаметр пружины.

Таким образом навивается участок пружины с плотным шагом по ее концам.

После того, как кулачок 55 сойдет с концевого переключателя 54, снова включается автоматически электропневмоклапан и сжатый воздух подается в диафрагменный пневмоцилиндр и полость 52. Шток 46 пневмоцилиндра 42 через винт 49 регулировки перемещает ползун 37 относительно фильеры 41 и производится навивка пружин 22 и

24 с заданным шагом, После навивки пружины необходимой длины она отсекается по середине участка плотной навивки и снимается с оправки. Таким образом получаются пружины с уплотненной навивкой по концам, Причем при установке на штангу 53 (по ходу каретки 6) нескольких концевых переключателей 54, соединенных между "обой.последовательно, может производиться волновая навивка пружины. При снятых концевых переключателях 54 может производиться навивка пружины только с заданным шагом беэ уплотненных концов и без волновой навивки.

После наладки устройство переключается на автоматический режим работы. Каретка

6 находится у корпуса 2, т,е. в том положении, i0 когда конечный выключатель 34 сработал.

При этом включается пневмоцилиндр 14 на зажатие цанговым патроном 12 пружины 22 с оправкой 21, так как шкив 9 постоянно вращается, следовательно, начинают вращаться пружина 22 и оправка 21 в шагозадающем механизме 7, проволока 25 навивается на опраьку 21, а находящиеся в ползуне 37 обжимные вкладыши 38 и 39 с его опорным выступом а поворачиваются вокруг оси фильерой 41 и пневмоцилиндра

42 с регулируемым винтом 49, формируя пружину 22. Шагозадающий механизм 7 вместе с кареткой 6 получает поступательное движение в сторону корпуса 3. Одновременно с этим происходит снятие шагозадающим механизмом 8 пружины 24 с оправки 23. Пружина 24 через полый шток

19 пневмоцилиндра 20 подается на отсекатель 30. Навивка пружины 22 и снятие пружины 24 осуществляются до тех пор, пока каретку 6 не отключит конечный выключатель 33. Затем включается пневмоцилиндр

14 на разжатие цангового патрона 12, освобождаются пружина 22 и оправка 21 от зажатия, навивка пружины 22 прекращается, каретка 6 останавливается. Одновременно с этим включается отсекатель 30 и по середине плотной навивки отрезается требуемого размера пружина 24, которая сбрасывается в бункер 32, в результате образуется готовая пружина с уплотненными витками по концам. Затем включается пневмоцилиндр 20 на зажатие пружины 24 с оправкой 23 цанговым патроном 18, так как шкив 15 постоянно вращается, Навивка пружины 24 и снятие пружины 22 осуществляются до тех пор, пока каретка 6 не отключит конечный выключатель 34.

При работе устройства на автоматическом режиме происходят поочередно навивка и снятие пружин 22 и 24 определенной заданной длины и заданного шага винтов с уплотненными вит .а=ми по концам пружины. При этом исключены холостые ходы каретки 6 с шагозадающими механизмами 7 и 8, что позволяет резко повысить производительность труда, Предлагаемое устройство позволяет повысить производительность труда, обеспечить возможность навивания пружин с переменным шагом, с малым внутренним диаметром (индексом, равным 2) и с уплотненными витками по концам пружины за счет введения шагозадающего механизма, имеющего обжимные вкладыши с опорным выступом, поворотной фильерой и диафрагменного пневмоцилиндра с регулируемым винтом в штоке пневмоцилиндра.

Пружины с малым внутрег.ним диаметром, индексом, равным 2, и уплотненными витками по концам, необходимы для экспандерных поршневых колец дизелей, так как указанные пружины являются более работоспособными в экспандерных поршневых кольцах, не теряют своей упругости из-эа попадания витка в виток по торцам (.онцам)пружины, как это бывает в пружинах, где нет уплотненных витков по концам.

Испытания опытного образца да",è положительные результаты, высокое качество изготовления пружин " индексом 1,8-2, Крома того, устройство для навивки из проволоки цилиндрических пружин с переменным шагом индексом 1,8-2 является высоко производительным. При 8-часовом рабочем дне на предложенном устройстве навивается в смену 2500 шт пружин. Тогда как на токарном станке навивается 220 с в смену.

Навивка пружины на экспандерные поршневые кольца дизелей производится из проволоки диаметром d = 1 мм, наружный диаметр пружины Онар = 3 мм, шаг пружины в средней ее части 2 мм, По концам пружины имеют плотную навивку (= ";0 мм, Общая длинна пружины 480 мм, Уплотненная навивка по концам пружины выполняется для того, чтобы при стыковке концов пружины не было попадания витка в виток и не терялась ее упругость при установке их в экспандерные поршневые кольца дизелей.

Такое конструктивное решение предлагаемого устройства существенно повышает производительность, а также расширяет технологические воэможностv. его путем воздействия системы управления 4d работу, шагоэадающего механизма.

Формула изобретения

1. Устройство для навивки цилиндрических пружин с переменным ша ом, содержащее смонтированные на станине направляющие и размещенную на них каретку для подачи проволоки в зону формирования пружины, узел формирования пружины с приводной оправкой и шагозадающий механизм, имеющий привод с системой управления, отл и ч а ю ще е с я тем, что, с целью повышения производительности, шагозадающий механизм размещен на каретке и имест корпус с каналом, крышку корпуса с отьерстием и с установленной в этом отверстии с возможностью поворота фильерой, П-образный ползун, расположенный в канале корпуса с воэможностью возвратно-поступательного перемещения посредством привода, верхний обжимной вкладыш для навиваемой пружины и ниж11

165031О

12 ний обЖимной вкладыш с опорным выступом для витка пружины, размещенные внутри ползуна, при этом нижний вкладыш контактирует с крышкой.

2.Устройство по и. 1, отл и ча ю щеес я тем, что привод шагозадающего механизма выполнен в виде пневмоцилиндра, на штоке которого установлен винт регулировки шага навиваемой пружины, а система управления приводом включает размещен5 ные на станине по ходу перемещения каретки концевые переключатели.

1650316

16503 10 обозы

23

Фиг.8

1650310

Фиг. 1t

Фиг. Q амид/!

Риг, 12 ФагЛФ

Составитель Ю, Яковлев

Техред М.Моргентал Корректор С, Черни

Редактор А. Мотыль

Заказ 1567 Тираж 367 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101