УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ КОСОЗУБЫХ КОЛЕС С ЭКСЦЕНТРИЧНОЙ СТУПИЦЕЙ ИЗ ПОРОШКА

Полезная модель относится к оборудованию порошковой металлургии и предназначена для прессования зубчатых колес из порошка.
Известно «Устройство для прессования спеченных заготовок» (патент Японии №48-29901, МПК: B30B), недостатком которого является недостаточная равноплотность прессования заготовок.
Ближайшим техническим решением полезной модели является «УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ ИЗ ПОРОШКА КОСОЗУБЫХ КОЛЕС» (патент СССР №567394, МКИ: B30B 11/02, приоритет от 03.05.1973), взятое за прототип. Общими с прототипом признаками являются: верхняя и нижняя матрицы, нижние и верхний пуансоны, которые прессуют, подвижная плита, средства для направления хода подвижной плиты, подшипники для обращения пуансона.
Известное устройство имеет сложную, ненадежную конструкцию, а наличие подвижных элементов, которые стыкуются, допускает возможность возникновения неточности в работе устройства и, как следствие, некачественное прессование изделий, образования заусенцев.
Эти недостатки определены тем, что возникают колебания подвижной плиты при ее движении. Гайка, направляющая верхний пуансон, установлена в подвижной плите с возможностью вращения, что приводит к возникновению радиальных усилий подвижной плиты на штифты (средства для направления хода подвижной плиты), что в свою очередь приводит к износу штифтов и установочных отверстий в подвижной плите при продолжительной интенсивной работе. В результате возникают большие рабочие зазоры между верхним пуансоном и подвижной матрицей и нарушается работа устройства. Кроме того, на последней стадии прессования, готовое изделие выпрессовывается верхним пуансоном из верхней матрицы вниз, что служит причиной возможной деформации только что спрессованного изделия и влечет необходимость применения дополнительного приспособления, исключающего эту деформацию. Загрузка порошка осуществляется в один заход, что может привести к возникновению слабых мест в изделии, учитывая сложность конструкции изделия со ступицей. Это влияет на прочность изделия.
В основу полезной модели поставлена задача разработки конструкции устройства для прессования зубчатых косозубых колес с эксцентричной ступицей из порошка, которая обеспечивает: надежную стабильную работу, равноплотность прессования изделия, предотвращение возникновения слабых мест в изделии, заусенцев, условий сдвига верхней полуматрицы с верхним пуансоном, а,
следовательно, уменьшение рабочих зазоров между верхним пуансоном и нижней полуматрицей, повышение качества изделий, которые изготовляются.
Поставленные задачи достигаются тем, что в устройстве для прессования зубчатых косозубых колес с эксцентричной ступицей из порошка, согласно полезной модели, на подвижной плите установлена нижняя полуматрица в бандаже, верхняя полуматрица установлена в обойме и имеет полость для формирования эксцентричной ступицы зубчатого косозубого колеса, верхний пуансон фиксируется ловителем и формирует в ступице эксцентричную полость, нижний пуансон установлен на толкателе с упорным подшипником для вращения нижнего пуансона и проходит через подвижную плиту в полость нижней матрицы, верхняя полуматрица стыкуется по зубчатой поверхности с нижней матрицей, верхняя подвижная плита подпружинена и установлена с возможностью вертикального перемещения, регулируемого винтом, по колонкам, закрепленным в нижний недвижимой плите.
Между совокупностью признаков полезной модели и техническим результатом, который достигается, существует следующая причинно-следственная связь: выполнение нижней матрицы в бандаже исключает возможность деформации матрицы при прессовании; учитывая большое давление сверху, выполнение верхней полуматрицы в обойме позволяет прессовать ступицу с большим эксцентриситетом относительно оси
зубчатого колеса, а выполнение нижнего торца верхней полуматрицы с профилем зубчатого венца зубчатого колеса позволяет при прессовании заходить верхней полуматрице в полость нижней полуматрицы и формировать торец зубчатого венца в зубчатом колесе со стороны эксцентричной ступицы без заусениц. Наличие направляющих колонок, закрепленных в нижний недвижимой плите и неразрывно взаимодействующих с подвижной плитой и подвижной матрицей, предотвращает возможные сдвиги и/или колебания подвижной плиты. Нижний пуансон, установленный на упорном подшипнике, находится в беспрерывном зацеплении с подвижной матрицей, делает винтовое движение, которое направляется подвижной матрицей при прессовании и выпрессовывании. Выпрессовывание готового изделия из подвижной матрицы осуществляется вверх, что предотвращает деформацию готового изделия и позволяет удалять изделие из зоны прессования одновременно с загрузкой порошка в матрицу.
Полезная модель, которая заявляется, иллюстрируется чертежами. На фиг.1 изображенное готовое изделие, которое изготовляется на данном устройстве, на фиг.2 - устройство в исходном положении, на фиг.3 - устройство в рабочем положении, на фиг.4 - устройство после извлечения готового изделия из матрицы. Зубчатое колесо 1 имеет зубчатый венец 2 с косыми зубьями и эксцентричной ступицей 3 с эксцентричной полостью 4 в ней (фиг.1).
Устройство состоит из нижней неподвижной плиты 1 и верхней подвижной плиты 2, направляющих колонок 3, 4, установленных в нижней неподвижной плите 1 и взаимодействующих с верхней подвижной плитой 2 с помощью втулок 5, 6, пружин 7, 8, закрепленных на направляющих колонках 3, 4 между нижней неподвижной плитой 1 и верхней подвижной плитой 2, промежуточной плиты 9, нижней полуматрицы 10, которая имеет внутренний профиль внешней зубчатой части колеса, с эксцентриком и закрепленной в бандаже 11, нижнего пуансона 12 с внешним профилем, который соответствует внешней зубчатой части колеса, установленным на толкателе 13 с упорным подшипником 14, обоймы 15 с зафиксированной в ней верхней полуматрицей 16, которая является полой, и нижний край которой имеет профиль внешней зубчатой части колеса и взаимодействует с нижней полуматрицей 10, верхнего пуансона 17, двигающегося вертикально в полости верхней полуматрицы 16, нижний край которого формирует верхнюю плоскость эксцентричной ступицы зубчатого колеса, ловителя 18, закрепленного жестко в верхнем пуансоне 17 и взаимодействующего с верхней полуматрицей 16, выпрессовочной скобы 19, ограничительной скобы 20, регулировочного винта 21, который обеспечивает заданную глубину полости засыпания порошка.
Работа устройства для прессования косозубых зубчатых колес с эксцентричной ступицей осуществляется следующим образом.
На стадии загрузки порошка нижний пуансон 12 находится в крайнем нижнем положении. Порошок загружается в нижнюю полуматрицу 10,
установленную в бандаж 11. После загрузки порошка верхняя полуматрица 16 с обоймой 15 устанавливается на нижнюю полуматрицу 10 таким образом, чтобы нижний край полуматрицы 16 входил в нижнюю полуматрицу 10. Дозированная порция порошка загружается в верхнюю полуматрицу 16. После загрузки порошка в верхнюю полуматрицу 16 устанавливается верхний пуансон 17, при этом ловитель 18 входит в обойму верхней полуматрицы 15, ориентируя верхний пуансон 17 в определенном положении. На верхнюю полуматрицу устанавливается ограничительная скоба 20. Направляющие колонки 3 и 4, запрессованные в нижний недвижимой плите 1, соединяют ее с верхней подвижной плитой 2 с помощью втулок 5 и 6, обеспечивая их постоянное неразрывное соединение. Пружины 7 и 8 с помощью регулировочного винта 21 удерживают верхнюю подвижную плиту 2 на уровне, который обеспечивает заданную глубину полости засыпания, а при прессовании позволяют перемещаться матрице 10, установленной на верхний подвижной плите 2 относительно нижнего пуансона 12.
На стадии прессования усилие прессования передается на верхний пуансон 17, который, прессуя эксцентричную часть зубчатого колеса, опускается к верхнему уровню ограничительной скобы 20. Далее верхняя подвижная плита 2, на которой закрепленная нижняя полуматрица 10, перемещается относительно нижнего пуансона 12, установленного на упорном подшипнике 14, при этом происходит прессование зубчатого венца зубчатого колеса нижним пуансоном 12. Нижний пуансон 12 имеет профиль
зубчатого венца зубчатого колеса и, взаимодействуя с нижней полуматрицей 10, при ее движении вниз делает винтовое движение относительно полуматрицы 10.
Потом начинается выпрессовывание изделия. На нижнюю полуматрицу 10 устанавливается выпрессовывачная скоба 19. При движении подвижной плиты 2 вниз нижний пуансон 12 выпрессовывает спрессованное зубчатое колесо 22 с верхней полуматрицей 16 из нижней полуматрицы 10.
В дальнейшем спрессованное колесо 22 извлекается из верхней полуматрицы 16.
Использование предложенного технического решения позволяет обеспечить надежную стабильную работу за счет того, что нижняя полуматрица имеет бандаж, а верхняя полуматрица установлена в обойме, улучшить равноплотность прессованного зубчатого колеса с эксцентричной ступицей, предотвращения возникновения слабых мест в изделии, заусенцев, условий смещения верхней полуматрицы относительно верхнего пуансона, а, следовательно, уменьшения рабочего зазора между верхним пуансоном и нижней полуматрицей, повышения качества изделия за счет раздельного дозированного засыпания порошка.