УСТАНОВКА ДЛЯ УДАРНО-ИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКИ

Полезная модель относится к области обработки металлов давлением и может быть использована для исправления формы (калибровки) тонкостенных нежестких изделий, а также для упрочнения сварочных швов высокоскоростной проковкой.
Известно устройство для упрочнения и исправления формы кольцевых швов тонкостенных оболочек, содержащее колонну, на которой с возможностью вертикального перемещения посредством привода установлена каретка. На каретке установлена балка с поворотной головкой, на которой монтируется ударно-импульсное устройство. Устройство оснащено копирным механизмом, обеспечивающим положение головки, при котором боек ударно-импульсного устройства постоянно располагается по нормали к обрабатываемой поверхности изделия.
Подлежащее обработке изделие устанавливается на оправку, которая фиксируется на вращающемся столе. Балка имеет возможность горизонтального перемещения посредством пневмоцилиндра, что позволяет обеспечить поджим бойка ударно-импульсного устройства к обрабатываемой поверхности изделия.
Для осуществления обработки изделие устанавливают на оправке, размещенной, на вращающемся столе. Для обработки кольцевого шва вертикальным перемещением каретки и горизонтальным перемещением балки подводят ударно-импульсное устройство к шву, за счет пневмоцилиндра обеспечивают требуемое усилие контакта бойка ударно-импульсного устройства с поверхностью шва. Одновременно включают привод вращения стола и работу ударно-импульсного устройства и осуществляют обработку (проковку) сварочного шва.
Калибровка изделия может быть осуществлена одновременным включением вращения стола, вертикального перемещения каретки, горизонтального перемещения балки, в результате чего ударно-импульсное устройство обеспечивает обработку всей образующей поверхности изделия.
(см. а.с. СССР №276713, кл.B21D 1/08), 1970 г.).
В результате анализа известного устройства необходимо отметить, что его использование обеспечивает как обработку проковкой сварочных швов, так и калибровку изделий, однако настройка устройства с обеспечением согласованного перемещения одновременно трех приводов весьма недостаточно точна, особенно если изделие имеет сложную форму.
Известна установка для упрочнения и исправления формы сварных швов, содержащая станину, на которой смонтированы передняя и задняя опоры. В передней опоре, установленной на станине стационарно, установлена с возможностью вращения посредством привода поворотная планшайба, на которой крепятся сменные блоки наковален с прижимами. Задняя опора смонтирована на станине с возможностью перемещения и оснащена выдвижной пинолью, на которой установлен прижим. Установка снабжена кареткой, установленной на станине с возможностью продольного перемещения по ней посредством привода, кинематически связанного с планшайбой. На каретке смонтирован поперечный суппорт, на который монтируется ударно-импульсное устройство.
Для осуществления обработки, на планшайбе фиксируют наковальню, устанавливают на планшайбу подлежащее обработке изделие таким образом, чтобы подлежащий обработке шов находился на середине рабочей части наковальни. Фиксируют в планшайбе подлежащее обработке изделие и, выдвигая пиноль, поджимают его прижимом, установленным на пиноли. Перемещением поперечного суппорта подводят ударно-импульсное устройство к обрабатываемому шву, включают его в работу и включают продольную подачу каретки. Ударно-импульсное устройство обрабатывает сварочный шов. При обработке спиральных швов обеспечивается согласованное осевое перемещение каретки и вращение планшайбы. По окончании пластического деформирования сварочного шва отводят ударно-импульсное устройство от изделия, отводят пиноль с прижимом и снимают обработанное изделие.
(см. а.с. СССР №406600, кл. B21D 1/08, 1973 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа конструкции данной установки необходимо отметить, что она обладает довольно ограниченными функциональными возможностями, так как обеспечивает обработку только сварочных швов на цилиндрических деталях, но не позволяет осуществлять калибровку тонкостенных деталей (изделий).
Техническим результатом настоящей полезной модели является разработка установки для ударно-импульсной обработки, обеспечивающей обработку не только сварочных швов, но и выполнение операции калибровки с заданными точностными параметрами, а также обеспечение более качественной обработки сварочных швов за счет компенсации ударных нагрузок на оборудование.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в установке для ударно-импульсной обработки, содержащей станину, на которой установлены передняя и задняя опоры, причем в передней опоре, установленной на станине стационарно, смонтирован оснащенный приводом вращения шпиндель, на котором закреплена планшайба, задняя опора установлена на станине с возможностью осевого перемещения и оснащена выдвижной пинолью, а между опорами на станине с возможностью перемещения посредством привода установлена продольная каретка, на которой с возможностью поперечного перемещения установлен поперечный суппорт с держателем для установки ударно-импульсного устройства, новым является то, что установка оснащена системой слежения за контуром обрабатываемого изделия, выполненной в виде цилиндра, в котором с возможностью перемещения установлен поршень со штоком, связанным с поперечным суппортом, дросселя, ресивера и распределителя, имеющего возможность соединения с системой подачи воздуха и связанного со штоковой полостью цилиндра и воздушной полостью ресивера, гидравлическая полость которого через дроссель связана с бесштоковой полостью цилиндра.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:
- на фиг.1 - установка для ударно-импульсной обработки, вид спереди;
- на фиг.2 - установка для ударно-импульсной обработки, вид сверху;
- на фиг.3 - схема системы слежения за контуром обрабатываемого изделия;
- на фиг.4 - устройство с технологической оснасткой для обработки продольных швов;
- на фиг.5 - сечение А-А по фиг.4.
Установка для ударно-импульсной обработки содержит станину 1, на которой установлены передняя 2 и задняя 3 опоры. Передняя опора 2 установлена на станине стационарно. В передней опоре смонтирован шпиндель (позицией не обозначен), на котором закреплена планшайба 4. Шпиндель оснащен приводом 5 вращения.
Задняя опора 3 установлена на направляющих (позицией не обозначены) станины с возможностью перемещения и оснащена выдвижной пинолью 6, в которой может быть установлен подпружиненный прижим 7.
На направляющих станины 1 между опорами с возможностью перемещения посредством привода смонтирована продольная каретка 8. На продольной каретке размещен поперечный суппорт 9, на котором с возможностью поворота относительно вертикальной оси установлен держатель 10. Держатель 10 предназначен для установки ударно-импульсного устройства 11. Привод перемещения продольной каретки может быть выполнен различным образом, например, в виде винтовой пары, винт (позицией не обозначен) которой связан с двигателем 12, а гайка (позицией не обозначена) закреплена на продольной каретке. Ход продольной каретки регулируется положениями конечных выключателей 13, переставляемых по линейке 14, установленной на станине 1.
Поперечный суппорт 9 установлен на продольной каретке 8 с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном перемещению продольной каретки.
Для подвода воздуха к генератору ударных импульсов устройства 11 используется канал 15, связанный с пневмосистемой (не показана). В канале 15 установлены регулятор давления 16 и измеритель 17 давления воздуха.
Установка оснащена системой слежения обрабатывающего инструмента (бойка ударно-импульсного устройства 11) за контуром обрабатываемого изделия. Данная система включает канал 18 подвода воздуха от пневмосистемы. В канале 18 установлены регулятор давления 19 и измеритель 20 давления воздуха. Канал 18 связан с распределителем 21, подключенным каналом 22 к воздушной полости «А» ресивера 23. Ресивер 23 представляет емкость, объем который условно разделен на две полости «А» и «Б». Полость «А» ресивера предназначена для заполнения ее воздухом, а полость «Б» - жидкостью (например, маслом). Полость «Б» ресивера каналом 24 через дроссель 25 соединена с бесштоковой полостью закрепленного на продольной каретке цилиндра 26. Шток цилиндра 26 соединен с поперечным суппортом 9. Штоковая полость цилиндра каналом 27 соединена с распределителем 21. Обрабатываемое изделие обозначено позицией 28.
Установка для ударно-импульсной обработки работает следующим образом.
Работу установки рассмотрим на примере калибровки изделия.
В качестве изделия для правки использовалось полученное сваркой из нескольких элементов сопло камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя - объемное нежесткое изделие двойной кривизны.
Изделие 28 устанавливали на оправке, которую фиксировали на планшайбе 4 и подводом пиноли 6 поджимали прижимом 7. На линейке 14 выставляли концевые выключатели 13, определяя тем самым, ход продольной каретки 8. В держатель 10 устанавливали ударно-импульсное устройство 11. Посредством канала 15 подключали его к пневмосистеме. Регулятором давления 16 устанавливали давление воздуха, подаваемого в генератор ударных импульсов устройства 11. Перемещением продольной каретки 8 и суппорта 9 подводили ударно-импульсное устройство в точку начала обработки до упора бойка устройства 11 в обрабатываемую поверхность.
Регулятором давления 19 задавали давление воздуха, подаваемого через распределитель 21 в бесштоковую полость цилиндра 26 и в полость «А» ресивера 23, регулировали проходное сечение дросселя 25, задавая необходимую скорость перемещения устройства 11 к обрабатываемой поверхности изделия 28.
Включением привод 5 приводили во вращение планшайбу 4 и установленное на ней на оправке изделие 28. Включали в работу ударно-импульсное устройство 11 и осевое перемещение продольной каретки 8, в результате чего боек устройства 11 обрабатывает изделие, обеспечивая его плотное прилегание к оправке. В процессе обработки при изменении профиля обрабатываемого изделия изменяется (уменьшается или увеличивается) давление бойка устройства 11 на обрабатываемое изделие. В результате перемещается поперечный суппорт 9, а следовательно, и шток с поршнем в цилиндре 13. При перемещении поршня влево (в плоскости чертежа) воздух сжимается и вытесняется из штоковой полости цилиндра. При перемещении поршня вправо (отвод инструмента) жидкость (масло) из бесштоковой полости цилиндра через дроссель 25 вытесняется в полость «Б» ресивера 23.
Таким образом, заявленное устройство обеспечивает слежение инструмента за контуром обрабатываемой поверхности без использования специальных копирных средств за счет копирования самой обрабатываемой поверхности изделия.
При обработке кольцевых швов обработка осуществляется аналогично приведенному выше с той лишь разницей, что продольной каретке 8 не сообщается продольное перемещение.
При обработке продольных сварочных швов обработка осуществляется аналогично описанному выше за исключением вращения обрабатываемого изделия.
Обработка продольных сварочных швов на данной установке может быть осуществлена аналогичным образом, как и в решении, известном из наиболее близкого аналога. Для этого на планшайбе 4 монтируют раму 29 и балку 30. В балке 30 размещают наковальню 31. Между рамой и балкой заводят подлежащее обработке изделие 28. Между балкой и наковальней размещают клин 32, который соединяют с пинолью 6 через упругое звено 33. При перемещении пиноли клин 32 выдвигает из балки наковальню 31 до контакта ее с поверхностью обрабатываемого изделия. Включают работу устройства 11 и перемещение продольной каретки. Далее обработка осуществляется аналогично описанному выше.