Устройство для очистки поверхности пресс-иглы с винтовыми нарезами

Полезная модель относится к области очистки, а именно к инструменту, применяемому для очистки прессового инструмента от смазочного материала, и может быть использована для очистки пресс-игл с винтовыми нарезами.
Известна проволочная щетка для очистки наружной поверхности цилиндрических деталей, содержащая набор проволочных режущих элементов с режущей поверхностью, которые установлены в сквозных отверстиях оправки и режущими поверхностями направлены внутрь оправки. Режущие проволочные элементы жестко установлены в съемных гильзах, которые по наружной поверхности закреплены крепежными элементами (патент RU №2179081, В01 В 9/023, А46В 13/02, опубл. 10.02.2002).
Недостатками аналога являются:
- невозможность очистки инструмента, поверхность которого выполнена, по меньшей мере, с двумя винтовыми нарезами;
- не обеспечивает полную очистку детали в связи с невозможностью самоцентрирования устройства относительно оси очищаемой детали и повышает износ проволочных режущих элементов;
- не обеспечивает очистку длинномерных изделий;
- низкая производительность.
Известно устройство для очистки шнеков, которое выбрано в качестве прототипа (патент RU №2247218, Е21В 12/06, опубл. 27.02.2005). Устройство содержит основание и закрепленный на нем посредством подшипников очистной барабан с отвальным ножом криволинейного профиля, имеющим ширину менее шага спирали и установленным в винтовой паз на теле очистного барабана. Отвальный нож связан с очистным барабаном при помощи оси крепления. Очистной барабан снабжен вторымотвальным ножом, установленным последовательно за первым с противоположной стороны шнека, и имеющим ширину равную шагу спирали шнека. Отвальные ножи на осях крепления подпружинены с двух сторон. Криволинейные кромки отвальных ножей выполнены по радиусам с центром в осях крепления отвальных ножей и контактируют с конгруэнтными им поверхностями винтовых пазов очистного барабана.
Недостатками прототипа являются:
- невозможность очистки инструмента, поверхность которого выполнена, по меньшей мере, с двумя винтовыми нарезами;
- не обеспечивает полную очистку детали в связи с невозможностью самоцентрирования устройства относительно оси очищаемой детали;
- низкая производительность.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, состоит в создании конструкции устройства, обеспечивающего полную очистку пресс-иглы, поверхность которой выполнена с винтовыми нарезами, от остатков смазочного материала, используемого при прессовании, в частности - стеклосмазки, что позволит при последующем прессовании обеспечить требуемую точность труб с винтовым оребрением внутренней поверхности.
Технический результат заключается в обеспечении полной очистки пресс-иглы с винтовыми нарезами при сокращении длительности очистки.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в устройстве для очистки поверхности пресс-иглы, по меньшей мере с двумя винтовыми нарезами, содержащем основание и закрепленный в нем посредством подшипника барабан, в пазах которого установлены чистящие элементы, каждый из которых подпружинен и выполнен с криволинейной рабочей поверхностью, согласно полезной модели, барабан выполнен разъемным из двух симметричных дисков, совмещенных и зафиксированных между собой с образованием пазов для установки чистящих элементов, и закреплен в основании посредством радиального сферического подшипника качения, закрепленного при помощи фиксатора, при этом количествочистящих элементов соответствует числу винтовых нарезов пресс-иглы, а криволинейные рабочие поверхности чистящих элементов выполнены с обеспечением контакта с конгруэнтными им поверхностями винтовых нарезов пресс-иглы. Кроме того, чистящие элементы могут быть выполнены в виде резцов, абразивных брусков или проволочных щеток.
Полезная модель иллюстрируется рисунками, где на фиг. 1,а представлено устройство в разрезе, на фиг. 1,б показан вид А на фиг. 1,а, на фиг. 2,а показана пресс-игла с винтовыми нарезами, на фиг. 2,б показан разрез Б-Б на фиг.2,а.
Устройство для очистки пресс-иглы содержит основание 1, подшипник качения радиальный сферический 2, барабан 3, выполненный разъемным из двух симметричных дисков, совмещенных и зафиксированных между собой с образованием пазов 4, в которых установлены чистящие элементы 5, каждый чистящий элемент подпружинен с помощью пружины 6 и выполнен с криволинейной рабочей поверхностью, подшипник качения 2 закреплен в основании при помощи фиксатора 7.
Устройство для очистки поверхности пресс-иглы с винтовыми нарезами работает следующим образом. Перед началом прессования выполняют установку устройства в многопозиционном матрицедержателе револьверного типа (на рисунке не показан). После каждого цикла прессования трубы осуществляют позиционирование устройства соосно пресс-игле взамен матричного узла, в частности, путем смены позиции матрицедержателя. Пресс-игле сообщают поступательное движение с низкой скоростью подачи вдоль своей оси в направлении указанного устройства. Происходит самоцентрирование барабана 3 относительно оси пресс-иглы за счет выполнения подшипника качения 2 радиальным сферическим для гарантированного совмещения чистящих элементов с пазами винтовых нарезов пресс-иглы 8. При этом происходит прижатие чистящих элементов 5, установленных в пазах 4 барабана 3, к поверхности пазов винтовых нарезов пресс-иглы 8 при помощи пружин 6, что гарантирует постоянный контактчистящих элементов 5 с телом пресс-иглы. Выполнение барабана 3 разъемным из двух симметричных дисков обеспечивает упрощение изготовления и сборки устройства, а также надежное закрепление чистящих элементов 5 в пазах 4, образованных двумя дисками барабана. Пресс-игла 8, совершая движение вдоль своей оси, контактирует с чистящими элементами 5, за счет чего барабан 3 совершает вращательное движение. Чистящие элементы 5, криволинейные рабочие поверхности которых выполнены с обеспечением контакта с конгруэнтными им поверхностями винтовых нарезов пресс-иглы 8, снимают налипший на поверхность смазочный материал и обеспечивают полную очистку пресс-иглы. Пресс-игла 8 совершает движение вдоль своей оси до момента соприкосновения чистящими элементами 5 окончания винтовых нарезов. После этого пресс-игла совершает движение в обратном направлении вдоль своей оси, при этом барабан 3 с установленными в пазах 4 чистящими элементами 5 вращается в противоположном направлении.
Устройство для очистки опробовано при производстве труб из стали марки 20 размерами 50×5,0 мм с винтовым оребрением внутренней поверхности, в частности с шестью заходами винтового оребрения. Трубы изготовлены на горизонтальном гидравлическим трубопрофильном прессе усилием 20 МН. При прессовании труб использовали пресс-иглу диаметром 45 мм с шестью винтовыми нарезами глубиной 2 мм.
Устройство для очистки поверхности пресс-иглы с винтовыми нарезами содержит основание с внутренним диаметром 215,0 мм под подшипник качения. В основании закреплен барабан, имеющий внутренний диаметр 55,0 мм, выполненный разъемным из двух симметричных дисков, совмещенных и зафиксированных между собой с образованием, в частности шести пазов для чистящих элементов. Чистящие элементы, выполненные, например в виде резцов с криволинейной рабочей поверхностью шириной 4,9 мм и подпружиненные, изготовлены из стали марки У13. Для центрирования барабана использован подшипник качения №1524радиальный сферический с внутренним диаметром 120,0 мм в соответствии с требованиями ГОСТ 28428-90. Подшипник качения закреплен в основании при помощи фиксатора, выполненного, в частности в виде крышки.
Устройство для очистки поверхности пресс-иглы устанавливали в многопозиционный матрицедержатель револьверного типа. Позиционирование устройства относительно оси пресс-иглы осуществляли за счет смены позиции многопозиционного матрицедержателя. Затем осуществляли движение пресс-иглы с налипшим на ее поверхность смазочным материалом, в частности стеклосмазкой, со скоростью не более 20 мм/с вдоль ее оси в направлении устройства для очистки. При этом за счет контакта чистящих элементов с передним участком пресс-иглы происходило самоцентрирование барабана и чистящих элементов относительно оси пресс-иглы. Затем скорость движения пресс-иглы увеличивали до 100 мм/с.При этом чистящие элементы, осуществляя движение по винтовой поверхности нарезов пресс-иглы, сообщали вращение барабану, и происходила очистка поверхности пресс-иглы с винтовыми нарезами от стеклосмазки. После завершения прохождения чистящими элементами всей длины винтовых нарезов движение пресс-иглы останавливали и возвращали ее в исходное положение.
Полная очистка винтовых поверхностей пресс-иглы достигается за счет обеспечения постоянного прижатия чистящих элементов при помощи пружин к очищаемой поверхности и выполнения рабочих поверхностей чистящих элементов криволинейными с обеспечением контакта с конгруэнтными им поверхностями винтовых нарезов пресс-иглы. Применение устройства снижает долю ручного труда, заключающуюся только в установке устройства в многопозиционном матрицедержателе, и значительно сокращается время очистки пресс-иглы.
Использование заявляемого устройства для очистки поверхности пресс-иглы с винтовыми нарезами обеспечивает полную очистку пресс-иглы от налипшего смазочного материала и сокращает длительность операцииочистки, что позволяет при последующем прессовании обеспечить требуемую точность труб с винтовым оребрением внутренней поверхности.