ЧЕТЫРЕХБОЙКОВОЕ КОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОВОЧНЫХ ПРЕССОВ
FOUR-HEAD FORGING DEVICE

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к четырехбойковым ковочным устройствам и может быть использовано при ковке слитков и заготовок на ковочных прессах.
Изобретение может быть использовано в машиностроительной и металлургической промышленности при производстве изделий с удлиненной осью, например штанг, колонн, промежуточных валов, валков прокатных станов и тому подобных изделий, а также при производстве кованых заготовок из слитков и проката из углеродистых, среднелегированных, инструментальных и высоколегированных сталей и сплавов, а также цветных металлов и сплавов.
Известно четырехбойковое ковочное устройство для ковочных прессов, содержащее держатели верхнего и нижнего бойков с наклонными плоскостями, кинематически связанные с ними два держателя боковых бойков с наклонными плоскостями, соответствующими наклонным плоскостям держателей верхнего и нижнего бойков, установленные на наклонных плоскостях держателей верхнего, нижнего и боковых бойков антифрикционные пластины, восемь боковых разводящих направляющих, четыре бойка с рабочими и опорными поверхностями и систему подачи смазки к парам трения (RU 2314175 С2, МПК (2006.01) B21J 13/02, опубл. 10.01.2008).
Данное устройство обеспечивает высокую производительность процесса ковки и высокое качество металла получаемых поковок.
При этом данная конструкция более сложная в изготовлении и для ее работы требуется дополнительный источник электроэнергии.
Наиболее близким к заявляемому четырехбойковому ковочному устройству для ковочных прессов, выбранным в качестве прототипа, является устройство, содержащее держатели верхнего и нижнего бойков с наклонными плоскостями, кинематически связанные с ними два держателя боковых бойков с наклонными плоскостями, соответствующими наклонным плоскостям держателей верхнего и нижнего бойков, установленные с возможностью перемещения относительно держателей верхнего и нижнего бойков и связанные с ними посредством разводящих направляющих, антифрикционные пластины, установленные на наклонных плоскостях держателей бойков, образующих пары скольжения, четыре бойка, прикрепленные к соответствующим держателям бойков и систему подачи смазки к парам скольжения, состоящую из емкости для подачи смазки, насоса, трубопроводов, гибких шлангов, соединительных элементов и каналов, выполненных в держателях бойков и антифрикционных пластинах (UA 67879 С2, МПК (2006) B21J 13/02, 3/00, опубл. 15.07.2004).
Данная конструкция устройства обеспечивает высокую производительность процесса ковки и высокое качество металла получаемых поковок.
Недостатками известного ковочного устройства является то, что его система подачи смазки является достаточно сложной и для ее работы требуется дополнительный источник электрической энергии. Это приводит к усложнению всего ковочного устройства.
Задачей изобретения является создание четырехбойкового ковочного устройства для ковочных прессов, в котором путем конструктивных изменений обеспечивается существенное упрощение системы подачи смазки, для которой не требуется дополнительный источник электрической энергии, что приводит к упрощению всего ковочного устройства.
Для достижения названного технического результата в четырехбойковом ковочном устройстве для ковочных прессов, содержащем держатели верхнего и нижнего бойков с наклонными плоскостями, кинематически связанные с ними держатели боковых бойков с наклонными плоскостями, соответствующими наклонным плоскостям держателей верхнего и нижнего бойков, установленные с возможностью перемещения относительно держателей верхнего и нижнего бойков и связанные с ними посредством разводящих направляющих, антифрикционные пластины, установленные на наклонных плоскостях держателей бойков, образующих пары скольжения, четыре бойка, прикрепленные к соответствующим держателям бойков, и по меньшей мере одну систему подачи смазки к парам скольжения, содержащую емкость для подачи смазки, насос, шланги, а также каналы, выполненные в держателях боковых бойков и антифрикционных пластинах, новым является то, что насос содержит цилиндр, поршень и клапаны, при этом цилиндр закреплен на боковой поверхности держателя нижнего бойка, а поршень закреплен на боковой поверхности держателя верхнего бойка с возможностью его перемещения в цилиндре при перемещениях держателя верхнего бойка и с возможностью регулировки его положения относительно держателя верхнего бойка предпочтительно с помощью регулировочных гаек, при этом емкость для подачи смазки соединена с цилиндром через клапан, а цилиндр соединен с каналами держателей боковых бойков и антифрикционных пластин также по меньшей мере через один клапан.
Достижению технического результата способствует и то, что в зависимости от конструктивных особенностей устройства, изготавливаемого для ковки конкретных заготовок, и условий его эксплуатации со стороны каждого держателя бокового бойка размещена своя система подачи смазки.
Заявляемое четырехбойковое ковочное устройство для ковочных прессов поясняется фиг.1-4.
На фиг.1 представлен вид спереди четырехбойкового ковочного устройства в статике (система подачи смазки установлена с одной стороны устройства); на фиг.2 - вид сбоку четырехбойкового ковочного устройства; на фиг.3 - вид спереди четырехбойкового ковочного устройства (со стороны каждого держателя бокового бойка размещена своя система подачи смазки); на фиг.4 - вид спереди четырехбойкового ковочного устройства в динамике (в процессе обжатия заготовки).
Четырехбойковое ковочное устройство для ковочных прессов содержит держатель 1 верхнего бойка, держатель 2 нижнего бойка, держатели 3, 4 боковых бойков, бойки 5-8, разводящие направляющие 9, антифрикционные пластины 10 (фиг.1, 2). На боковых поверхностях держателя 1 верхнего бойка и держателя 2 нижнего бойка размещена система подачи смазки, которая содержит цилиндр 11, поршень 12, клапаны 13-15, емкость 16 для смазки, шланги 17, 18, канал в держателе 2 нижнего бойка (на фиг.1 показан пунктиром) и каналы в держателях 3, 4 боковых бойков и антифрикционных пластинах 10 (не показаны). Цилиндр 11 жестко закреплен на держателе 2 нижнего бойка с помощью кронштейна 19, а поршень 12 - на держателе 1 верхнего бойка с помощью кронштейна 20 и регулировочных гаек 21, 22. С помощью регулировочных гаек 21, 22 регулируется положение поршня 12 относительно держателя 1 верхнего бойка. Изменяя положение поршня 12 относительно держателя 1, изменяют его положение относительно цилиндра 11, что позволяет регулировать объемы подаваемой смазки при каждом ходе держателя 1 верхнего бойка. На фиг.3 показан вариант, когда со стороны каждого держателя бокового бойка размещена своя система подачи смазки. В этом случае, вторая система подачи смазки также имеет цилиндр 23, поршень 24, емкость 25 для подачи смазки, клапаны 26, 27, шланги 28 и каналы в держателе бокового бойка (на фиг.3 не показаны). При этом цилиндр 23 крепится к держателю 2 нижнего бойка с помощью кронштейна 29, а поршень 24 - к держателю 1 верхнего бойка с помощью кронштейна 30 и регулировочных гаек 31, 32 (фиг.3).
Четырехбойковое ковочное устройство работает следующим образом.
Ковочное устройство устанавливают в рабочую зону ковочного пресса. При этом держатель 2 нижнего бойка 8 жестко закрепляют на нижней плите пресса (не показано) (фиг.1-4). Держатель 1 верхнего бойка 6 также может быть жестко закреплен на верхней плите, установленной на подвижной траверсе пресса. В некоторых случаях держатель 1 не закрепляют на верхней плите пресса, если в ковочном устройстве предусмотрены пружины для его подъема (не показано). Перед подачей заготовки четырехбойковое ковочное устройство раскрывается на необходимый размер за счет движения вверх держателя 1 верхнего бойка с помощью подвижной траверсы пресса (или пружин). При перемещении вверх держателя 1 вместе с ним перемещается и верхний боек 6, и одновременно держатель 1 с помощью разводящих направляющих 9 разводит держатели 3, 4 вместе с боковыми бойками 5, 7, открывая рабочее пространство устройства. После того как бойки разведены, манипулятором (не показан) подают заготовку 33 в рабочее пространство ковочного устройства. Одновременно с держателем 1 верхнего бойка 6 перемещаются вверх и поршни 12, 24, относящиеся к системе подачи смазки, за счет того что они закреплены на кронштейнах 20, 30 на боковой поверхности держателя 1. При движении поршней 12, 24 вверх открываются всасывающие клапаны 13, 26, в рабочих камерах цилиндров 11, 23 (под поршнями) создается разрежение, клапаны 14, 27 закрыты и смазка поступает в цилиндры 11, 23 из емкостей 16, 25 для подачи смазки - происходит всасывание смазки. После того как бойки разведены, манипулятором подают заготовку 33 в рабочее пространство ковочного устройства. Затем включают рабочий ход пресса, при котором его подвижная траверса перемещает вниз держатель 1 вместе с верхним бойком 6 в направлении к заготовке 33. Держатель 1 верхнего бойка через наклонные плоскости воздействует на наклонные плоскости держателей 3, 4 боковых бойков, которые за счет этого движутся вместе с боковыми бойками 5, 7 в радиальных направлениях и к нижнему бойку 8 и начинают одновременно обжимать заготовку 33 (фиг.4). При движении держателя 1 верхнего бойка 6 вниз вместе с ним вниз движутся и поршни 12, 24. В рабочих камерах цилиндров 11, 23 (под поршнем) создается избыточное давление, открываются клапаны 14 и 27, а клапаны 13 и 26 закрываются - происходит подача смазки через шланги 17, 28, каналы в держателях 3,4 боковых бойков и антифрикционных пластинах 10 (не показано) к парам скольжения. После окончания обжатия заготовки 33 подвижная траверса пресса вместе с держателем 1 и верхним бойком 6 перемещается вверх. Разводящие направляющие 9 при этом перемещают вверх и в стороны держатели 3, 4 вместе с боковыми бойками 5, 7, открывая тем самым рабочее пространство ковочного устройства для продольного перемещения и/или поворота заготовки вокруг ее продольной оси. При движении подвижной траверсы пресса вместе с держателем 1 верхнего бойка 6 одновременно движутся вверх и поршни 12, 24 системы подачи смазки. Цикл работы ковочного устройства повторяется.
Для регулировки объема подаваемой смазки к парам скольжения используют регулировочные гайки 21, 22, 31, 32 (фиг.4). Чтобы увеличить объем подаваемой смазки, отворачивают регулировочные гайки 21, 22, 31, 32, затем опускают вниз поршни 12, 24 и снова фиксируют поршни регулировочными гайками. Чтобы уменьшить объем подаваемой смазки, отворачивают регулировочные гайки 21, 22, 31, 32, поднимают вверх поршни 12, 24 и снова фиксируют их гайками в новом положении.
В заявляемой конструкции четырехбойкового ковочного устройства приводом для работы системы смазки является держатель верхнего бойка, который перемещается за счет перемещений подвижной траверсы пресса и не требуется дополнительный источник электроэнергии, что существенно упрощает систему подачи смазки.
Таким образом, за счет упрощения системы подачи смазки обеспечивается упрощение всего четырехбойкового ковочного устройства для ковочных прессов.