Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
STAMPING AND ROLLING METHOD AND A DEVICE FOR IMPLEMENTING SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/117298
Kind Code:
A1
Abstract:
A blank is rolled by rolls in transverse directions with respect to the longitudinal axis of the blank with the aid of a drive for rockingly moving the rolls in opposite directions. The device comprises upper and lower rolls, a frame, two hydraulic power cylinders provided with pivot levers which kinematically form a four-link articulation mechanism, an upper thrust bearing and an upper axis on which an upper roll is secured. The four-link articulation mechanism is designed with the possibility of lifting/lowering the upper roll and transmitting a rolling force thereto. The device also comprises two hydraulic torque cylinders, a rocker, a lower thrust bearing and a lower axis, on which a lower roll is secured. The rods of the hydraulic torque cylinders are pivotally connected to the ends of the rocker with the possibility of transmitting oppositely directed torques and a rolling force to the lower roll. A wedge mechanism is coupled to the lower end face of the lower thrust bearing with the possibility of lifting/lowering the lower roll and transmitting rolling force thereto. A rack bar is disposed between retainers with the possibility of being horizontally moved during rolling. The upper and lower rolls are provided with toothed sectors; furthermore, during rolling, the teeth of the toothed sector of the lower roll engage with the teeth of the rack bar and the teeth of the toothed sector of the upper roll, and the rack bar is provided with a cradle in which the blank can be secured.

Inventors:
BOGUSLAVSKY, Boris Zelmanovich (ul. Akademika Gubkina, 37A-15Kazan, 8, 420088, RU)
БОГУСЛАВСКИЙ Борис Зельманович (ул. Академика Губкина, д. 37А кв. 15, Казан, 8 Kazan, 420088, RU)
Application Number:
RU2009/000592
Publication Date:
October 14, 2010
Filing Date:
October 30, 2009
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BOGUSLAVSKY, Boris Zelmanovich (ul. Akademika Gubkina, 37A-15Kazan, 8, 420088, RU)
БОГУСЛАВСКИЙ Борис Зельманович (ул. Академика Губкина, д. 37А кв. 15, Казан, 8 Kazan, 420088, RU)
International Classes:
B21H7/00; B21D37/12
Foreign References:
US5070718A
RU2338615C2
SU1253698A11986-08-30
DE2013554A1
SU444585A11974-09-30
SU444651A1
SU533427A1
SU533428A1
SU617126A1
SU915336A11986-06-23
SU1186331A1
SU1253698A11986-08-30
SU1027904A1
RU26459U1
SU617145A1
RU2338615C2
Other References:
See also references of EP 2418029A1
Attorney, Agent or Firm:
PATENT & LAW FIRM "YUS", LIMITED LIABILITY COMPANY (P.O. Box 184, Moscow, 9, 125009, RU)
Download PDF:
Claims:
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ штамповки с обкаткой, заключающийся в том, что заготовку размещают между двумя вальцами, каждый из которых имеет спрофилированную рабочую поверхность, соответствующую форме готовой детали, и при прижатии при помощи привода вальцов с усилием к заготовке обкатывают ее ими для получения готовой детали, причем обкатку осуществляют - в поперечных направлениях относительно продольной оси заготовки при помощи привода, обеспечивающего вальцам качательное перемещение во встречных направлениях.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обкатку начинают в области продольной оси заготовки.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что привод снабжают зубчатой рейкой, а вальцы - зубчатыми секторами, один из которых находится при обкатке в зацеплении с зубчатой рейкой и с зубцами другого зубчатого сектора, и в зубчатой рейке выполняют ложемент для фиксации в нем заготовки. 4. Способ по п. 2 и 3, отличающийся тем, что при обкатке смещают заготовку от ее продольной оси на величину Δ/, равную (2πR/360) α, где R - радиус рабочей поверхности вальцов, α — угол поворота вальцов относительно продольной вертикальной оси заготовки.

5. Устройство для штамповки с обкаткой, содержащее верхний и нижний вальцы, раму, два силовых гидроцилиндра, установленные в верхней части в стенках рамы и выполненные с шарнирными рычагами, кинематически образующими шарнирный четырехзвенный механизм, верхний подпятник, верхнюю ось, установленную в верхнем подпятнике с возможностью ее вращения и на которой закреплен верхний валец, шарнирный четырехзвенный механизм выполнен с возможностью подъема/опускания верхнего вальца совместно с верхним подпятником и верхней осью и передачи усилия обкатки на верхний валец, два поворотных гидроцилиндра, установленные в нижней части рамы, коромысло, нижний подпятник, нижнюю ось, установленную в нижнем подпятнике с возможностью ее вращения и на которой закреплен нижний валец, центральная часть коромысла соединена с нижней осью, а штоки поворотных гидроцилиндров шарнирно подсоединены к концам коромысла с возможностью передачи нижнему вальцу вращательных моментов в противоположных направлениях и усилия обкатки, клиновой механизм, установленный в нижней части рамы и сопряженный с нижним торцом нижнего подпятника с возможностью подъема/опускания нижнего вальца совместно с нижним подпятником и нижней осью и передачи усилия обкатки на нижний валец, зубчатую рейку, расположенную в упорах между стенками рамы в области рабочих поверхностей вальцов с возможностью ее горизонтального перемещения при обкатке, нижний и верхний вальцы снабжены зубчатыми секторами, установленными на торцах верхней оси и нижней оси соответственно, причем при обкатке зубцы зубчатого сектора нижнего вальца находятся в зацеплении с зубцами зубчатой рейки и зубцами зубчатого сектора верхнего вальца, а в зубчатой рейке выполнен ложемент для фиксации в нем заготовки. 6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что упоры выполнены регулируемыми с возможностью вертикального перемещения зубчатой рейки.

7. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что зубчатая рейка выполнена в виде рамки с ложементом, окно в котором предназначено для размещения заготовки.

8. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что верхний и нижний подпятники конструктивно выполнены одинаковыми, с цилиндрическими углублениями, а также верхняя и нижняя оси конструктивно выполнены одинаковыми - цилиндрической формы для размещения в цилиндрическом углублении подпятника, причем с противоположной дну цилиндрического углубления стороны на верхней оси и нижней оси выполнена площадка для крепления верхнего и нижнего вальцов, соответственно, а на торце верхней оси и нижней оси выполнен крестообразный паз для установки и крепления в нем зубчатого сектора.

9. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что штоки каждого из силовых гидроцилиндров шарнирно подсоединены к двум шарнирным рычагам, конец одного из которых шарнирно подсоединен к потолку рамы, а конец другого - шарнирно к торцу верхнего подпятника.

10. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что верхний и нижний вальцы соответственно закреплены на верхней и нижней оси съемно.

Description:
СПОСОБ ШТАМПОВКИ С ОБКАТКОЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Область техники

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано в технологических процессах и оборудовании для штамповки с обкаткой.

Предшествующий уровень техники

По сравнению с обычными способами штамповки (без обкатывания) процесс штамповки . с обкаткой позволяет осуществить производство крупногабаритных поковок из трудно деформируемых сталей и сплавов, изготовление которых на традиционных кузнечных машинах оказывается невозможным. Одним из направлений развития технологии штамповки крупногабаритных цельноштампованных поковок является штамповка на основе локально- непрерывного деформирования заготовок - штамповка с обкатыванием. При этом снижается максимальное усилие штамповки, что позволяет увеличить массу поковок, повысить коэффициент использования металла, уменьшить металлоемкость создаваемых машин.

Известно различное оборудование для осуществления процесса штамповки с обкаткой (SU, JVo 444585), (SU, Xa 444651), (SU, KQ 533427), (SU, NQ 533428), (SU, NQ 617126), (SU, JYo 915336), (SU, Xo и 86331), (SU, JЧо 1253698).

Все они характеризуются тем, что в реализуемом ими способе штамповки с обкаткой заготовку, размещенную в матрице, обкатывают вальцом, связанным с приводом, обеспечивающим вальцу качательное перемещение при прижатии вальца с усилием к заготовке. Все указанные известные технические решения используют поперечное перемещение (вращение) вальца относительно продольной оси заготовки и по существу отличаются друг от друга конструкцией привода, обеспечивающей вальцу колебательное передвижение. За счет функционирования привода вальцу сообщают качательное перемещение, т.е. маятниковый тип движения, при котором любая прямая, расположенная на рабочей поверхности вальца продольно относительно его оси вращения совершает колебания, подобно маятнику, а валец периодически изменяет направление обкатки (вращения).

Однако при таком типе перемещения вальца неизбежно происходит проскальзывание рабочей поверхности вальца по поверхности заготовки. Это обусловлено тем, что основная деформация заготовки происходит в зоне обработки (обкатки), непосредственно в которой рабочая поверхность вальца соприкасается с заготовкой. При этом в отличие от обычных методов штамповки слои металла заготовки деформируются неравномерно, верхние слои металла заготовки, а также расположенные по длине заготовки ближе к зоне обработки, деформируются сильнее, чем нижние.

Скольжение рабочей поверхности вальца по заготовке штамповкой с обкаткой можно уменьшить, увеличивая максимальное усилие штамповки и уменьшая скорость обкатки, но в этом случае повышаются энергетические затраты на осуществление процесса, оборудование становится металлоемким, уменьшается его изностойкость и возникает необходимость изготавливать достаточно сложные конструкции приводов, соответственно, позволяющих обеспечить достаточно большие усилие штамповки и скорость обкатывания. Кроме того, при проскальзывании ухудшается внешняя поверхность поковок, а также усложняется точность их изготовления, поскольку необходимо очень правильно учитывать (рассчитывать или подбирать экспериментально) соответствие массы и размеров заготовки размерам ручья матрицы.

Известны также различные устройства для штамповки с обкаткой, в которых заготовку размещают между двумя вальцами, каждый из которых имеет спрофилированную рабочую поверхность, соответствующую форме готовой детали, и при прижатии при помощи привода вальцов с усилием к заготовке обкатывают ее ими для получения готовой детали, например, (SU, JVb 1027904), (RU, Ul, N° 26459), (SU, Ns 617145).

В таких технических решениях используют продольную обкатку, при которой вальцы непрерывно перемещаются (вращаются) вдоль продольной оси заготовки.

Ограничением штамповки с продольной обкаткой являются: низкая точность изготовления сложно профильных деталей, например, практически невозможно изготовить этой обкаткой турбинные лопатки.

Низкая точность обуславливается тем, что физико-механические характеристики заготовок, полученные в разных зонах листового проката, ощутимо отличаются друг от друга и имеют при одинаковой деформации различные размеры по длине. По этой причине, например, оказалась неудачной попытка серийного производства продольной вальцовкой таких простых деталей, как заготовки медицинских пинцетов, половинки которых существенно отличались по длине.

Помимо неоднородности физико-механических характеристик на этот процесс, очевидно, влияет и неоднородность сил трения при перемещении заготовок относительно вальцов.

Известен способ штамповки с обкаткой и устройство для его осуществления (RU, C2, JNЪ 2338615), в котором техническое решение характеризуется тем, что заготовку, размещенную в матрице, установленной на подштамповой плите, обкатывают, вальцом, связанным с приводом, обеспечивающим вальцу качательное перемещение при прижатии вальца с усилием к заготовке, при этом валец снабжают зубчатым сектором, а подштамповую плиту - зубчатой рейкой, и при обкатывании вальцом заготовки зубья зубчатого сектора находятся в постоянном зацеплении с зубьями зубчатой рейки для изменения технологического условия обкатки.

В этом техническом решении за счет выбора диаметра вальца, равным или отличным от делительного диаметра зубчатого сектора, удается обеспечить обкатку без скольжения и без трения, при которых деформируют заготовку только за счет усилия прижатия вальца к заготовке, или - обкатку с трением, при которой происходит дополнительная деформация материала заготовки в направлении вращения вальца, или - обкатку с трением, при которой происходит дополнительная деформация материала заготовки в направлении, противоположном направлению вращению вальца.

Привод устройства в этом техническом решении выполнен из четырех гидроцилиндров, рамы, коромысла, при этом два гидроцилиндра установлены в верхней части рамы, а два гидроцилиндра - в ее нижней части, а между ними на перегородке рамы установлена подштамповая плита, концы двух верхних гидроцилиндров шарнирно подсоединены к раме, а их штоки шарнирно подсоединены к коромыслу с верхней стороны, концы двух нижних гидроцилиндров шарнирно подсоединены к раме, а их штоки шарнирно подсоединены к коромыслу с нижней стороны, валец установлен с нижней стороны коромысла между гидроцилиндрами над матрицей.

В этом известном техническом решении по сравнению с известными аналогами, в которых вальцу сообщают качательное перемещение, обеспечивается уменьшение максимального усилия штамповки и скорости обкатки. Однако и это техническое решение имеет существенное ограничение по точности изготовления готовой детали, особенно при изготовлении различных изделий сложной формы с низкими допусками на отклонение заданных размеров, например таких, как турбинные лопатки. Это связано с тем, что при обкатке заготовки в поперечном направлении к одной из ее сторон происходит смещения центра вращения окружности вальца в эту же сторону, а значит и прилагаемые к заготовке деформирующие силы также смещаются в эту сторону. Возникает горизонтальная составляющая действующей силы, которая стремится за счет сил трения сдвинуть верхний слой заготовки. То же самое происходит и при обкатке заготовки к другой ее стороне, но при этом заготовка дополнительно стремится занять симметричное положение между рабочими поверхностями вальца и матрицы. Поэтому при обкатке заготовки в другую ее сторону еще свободный от деформации край заготовки приподнимается относительно основания матрицы. В результате геометрия (форма) готовой детали и ее размеры не совпадают с размерами и формой матрицы. Причем такое несовпадение наблюдается как сверху готовой детали, так и снизу.

Раскрытие изобретения

В основу настоящего изобретения поставлена задача создания такого способа штамповки с обкаткой и соответствующего ему устройства, которые позволяют повысить качество изготовления поковок за счет совершенствования правильности их формообразования и точности воспроизведения заданных размеров и, таким образом, повысить качество изготовления изделий сложной формы.

Для решения поставленной задачи заявленный способ штамповки с обкаткой заключается в том, что заготовку размещают между двумя вальцами, каждый из которых имеет спрофилированную рабочую поверхность, соответствующую форме готовой детали, и при прижатии при помощи привода вальцов с усилием к заготовке обкатывают ее ими для получения готовой детали, причем обкатку осуществляют поочередно в поперечных направлениях относительно продольной оси заготовки при помощи привода, обеспечивающего вальцам качательное перемещение во встречных направлениях.

Возможны дополнительные варианты осуществления способа, в которых целесообразно, чтобы:

- обкатку начинали в области продольной оси заготовки; - привод снабжали зубчатой рейкой, а вальцы - зубчатыми секторами, один из которых находится при обкатке в зацеплении с зубчатой рейкой и с зубцами другого зубчатого сектора, и в зубчатой рейке выполняют ложемент для фиксации в нем заготовки; - при обкатке смещали заготовку от ее продольной оси на величину Δ/, равную (2πR/360) α, где R - радиус рабочей поверхности вальцов, α - угол поворота вальцов относительно продольной вертикальной оси.

Для решения поставленной задачи заявленное устройство для штамповки с обкаткой содержит верхний и нижний вальцы, раму, два силовых гидроцилиндра, установленные в верхней части в стенках рамы и выполненные с шарнирными рычагами, кинематически образующими шарнирный четырехзвенный механизм, верхний подпятник, верхнюю ось, установленную в верхнем подпятнике с возможностью ее вращения и на которой закреплен верхний валец, шарнирный четырехзвенный механизм выполнен с возможностью подъема/опускания верхнего вальца совместно с верхним подпятником и верхней осью и передачи усилия обкатки на верхний валец, два поворотных гидроцилиндра, установленные в нижней части рамы, коромысло, нижний подпятник, нижнюю ось, установленную в нижнем подпятнике с возможностью ее вращения и на которой закреплен нижний валец, центральная часть коромысла соединена с нижней осью, а штоки поворотных гидроцилиндров шарнирно подсоединены к концам коромысла с возможностью передачи нижнему вальцу вращательных моментов в противоположных направлениях и усилия обкатки, клиновой механизм, установленный в нижней части рамы и сопряженный с нижним торцом нижнего подпятника с возможностью подъема/опускания нижнего вальца совместно с нижним подпятником и нижней осью и передачи усилия обкатки на нижний валец, зубчатую рейку, расположенную в упорах между стенками рамы в области рабочих поверхностей вальцов с возможностью ее горизонтального перемещения при обкатке, нижний и верхний вальцы снабжены зубчатыми секторами, установленными на торцах верхней оси и нижней оси соответственно, причем при обкатке зубцы зубчатого сектора нижнего вальца находятся в зацеплении с зубцами зубчатой рейки и зубцами зубчатого сектора верхнего вальца, а в зубчатой рейке выполнен ложемент для фиксации в нем заготовки. б

Возможны дополнительные варианты выполнения устройства, в которых целесообразно, чтобы:

- упоры были выполнены регулируемыми с возможностью вертикального перемещения зубчатой рейки; - зубчатая рейка была выполнена в виде рамки с ложементом, окно в котором предназначено для размещения заготовки;

- верхний и нижний подпятники были конструктивно выполнены одинаковыми, с цилиндрическими углублениями, а также верхняя и нижняя ось были конструктивно выполнены одинаковыми - цилиндрической формы для размещения в цилиндрическом углублении подпятника, причем с противоположной дну цилиндрического углубления стороны на верхней оси и нижней оси выполнена площадка для крепления верхнего и нижнего вальцов, соответственно, а на торце верхней оси и нижней оси выполнен крестообразный паз для установки и крепления в нем зубчатого сектора; - штоки каждого из силовых гидроцилиндров были шарнирно подсоединены к двум шарнирным рычагам, конец одного из которых шарнирно подсоединен к потолку рамы, а конец другого - шарнирно к торцу верхнего подпятника;

- верхний и нижний вальцы соответственно были закреплены на верхней и нижней оси съемно. Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения поясняются лучшим вариантом его выполнения со ссылками на прилагаемые фигуры.

Краткий перечень чертежей

Фиг. 1 изображает кинематическую схему заявленного устройства; Фиг. 2 - сечение A-A на фиг. 1 ;

Фиг. 3 - зубчатую рейку, вид спереди; Фиг. 4 - то же, что фиг. 3, вид сверху; Фиг. 5 - возможный вариант выполнения оси; Фиг. 6 - то же, что фиг. 5, вид со стороны крепления вальца; Фиг. 7 - вид С на фиг. 6;

Фиг. 8 - схематично положение вальцов, начальное; Фиг . 9 - то же, что фиг. 3, обкатку влево; Фиг . 10 - то же, что фиг. 3, обкатку вправо; Фиг. 11 - готовая деталь - турбинная лопатка, вид сверху; Фиг. 12 - то же, что фиг. 11, вид спереди.

Лучший вариант осуществления изобретения

Поскольку заявленный способ реализуется непосредственно при работе устройства, то сначала опишем один из возможных вариантов исполнения этого устройства.

Устройство для штамповки с обкаткой (фиг. 1, 2) содержит верхний валец 1, нижний валец 2 и раму 3. Два силовых гидроцилиндра 4 установлены в верхней части в стенках рамы 3 и выполнены с шарнирными рычагами 5, кинематически образующими шарнирный четырехзвенный механизм 6. Устройство имеет верхний подпятник 7, верхнюю ось 8, установленную в верхнем подпятнике 7 с возможностью ее вращения и на которой закреплен верхний валец 1. Шарнирный четырехзвенный механизм 6 выполнен с возможностью подъема/опускания верхнего вальца 1 совместно с верхним подпятником 7 и верхней осью 8 и передачи усилия P обкатки на верхний валец 1.

Два поворотных гидроцилиндра 9 установлены в нижней части рамы 3. Устройство также содержит коромысло 10, нижний подпятник 11, нижнюю ось 12, установленную в нижнем подпятнике 11 с возможностью ее вращения и на которой закреплен нижний валец 2. Центральная часть коромысла 10 соединена с нижней осью 12, а штоки поворотных гидроцилиндров 9 шарнирно подсоединены к концам коромысла 10 с возможностью передачи нижнему вальцу вращательных моментов в противоположных направлениях и усилия обкатки. Клиновой механизм 13 установлен в нижней части рамы 3 и сопряжен с нижним торцом нижнего подпятника 11 с возможностью подъема/опускания нижнего вальца совместно с нижним подпятником 11 и нижней осью 12 и передачи усилия обкатки на нижний валец 2. Зубчатая рейка 14 расположена в упорах 15 между стенками рамы 3 в области рабочих поверхностей вальцов 1 и 2 с возможностью ее горизонтального перемещения при обкатке. Верхний валец 1 и нижний валец 2 снабжены зубчатыми секторами 16 и 17, установленными на торцах верхней оси 8 и нижней оси 12, соответственно. Причем при обкатке зубцы зубчатого сектора 17 нижнего вальца 2 находятся в зацеплении с зубцами зубчатой рейки 14 и зубцами зубчатого сектора 16 верхнего вальца 1. В зубчатой рейке 14 выполнен ложемент 18 для фиксации в нем заготовки 19. На фиг. 1 также схематично показаны: упор 20 клинового механизма 13, штурвал 21 подвижки клина клинового механизма 13, средства 22 регулирования положения упоров 15 по вертикали, основание 23, P \ - усилие силового гидроцилиндра 4, P - усилие обкатки заготовки 19, НРП - нижнее рабочее положение, ВХП — верхнее холостое положение, (пояснение: слева от продольной оси устройства показано НРП, при котором штоки силовых гидроцилиндров 4 выдвинуты, а справа от продольной оси ВХП, при котором штоки силовых гидроцилиндров 4 втянуты). Противоположные штокам торцы силовых гидроцилиндров 4 могут быть шарнирно установлены на боковых стойках или на боковых стенах рамы 3, а противоположные штокам торцы поворотных гидроцилиндров 9 могут быть шарнирно установлены на основании 23 или полу рамы 3.

На фиг. 2 показаны: I — зона зацепления зубчатого сектора 17 нижнего вальца 2 с зубчатой рейкой 14, II - зона зацепления зубчатого сектора 17 нижнего вальца 2 с зубчатым сектором 16 верхнего вальца 1.

Упоры 15 могут быть выполнены регулируемыми при помощи средств 22 с возможностью вертикального перемещения зубчатой рейки 14 (фиг. 1).

Кроме того, зубчатая рейка 14 выполнена в виде рамки с ложементом 18, окно в котором предназначено для размещения заготовки 19 (фиг.З, 4). На виде спереди (фиг. 3) показаны зубцы 24 зубчатой рейки 14, обращенные вниз на дальней части рамки, и ложемент 18. На виде сверху (фиг. 4) показан ложемент 18 с окном (в которое входят рабочие поверхности верхнего и нижнего вальцов 1, 2, а в пазы рамки и в окно ложемента 18 вставлена заготовка 19 с цилиндрическими хвостовиками. На виде сверху впадины зубцов 24 зубчатой рейки 14 обозначены штрих-пунктирными линиями.

Верхний и нижний подпятники 7, 11 (фиг. 1) могут быть выполнены конструктивно одинаковыми, с цилиндрическими углублениями, а также верхняя и нижняя оси 8, 12 (фиг. 1, 5-7) выполнены конструктивно одинаковыми - цилиндрической формы для размещения в цилиндрическом углублении подпятника 7 или 11 (хотя указанные детали могут отличаться размерами). С противоположной дну цилиндрического углубления стороны на верхней оси 8 (и нижней оси 12) выполнена площадка 25 для крепления верхнего и нижнего вальцов 1 или 2, соответственно, а на торце верхней оси 8 и нижней оси 12 выполнен крестообразный паз 26 (фиг. 7) для установки и крепления в нем зубчатого сектора 16 или 17, соответственно. На фиг. 5-7 показано, что вальцы могут быть съемными, например, закреплены на осях четырьмя болтами. На торце зубчатого сектора 16 или 17 выполняется крестообразный выступ, который вставляется в крестообразный пазу 26 крепится там четырьмя шпильками.

Штоки каждого из силовых гидроцилиндров 4 (фиг. 1) шарнирного четырехзвенного механизма 6 шарнирно подсоединены к двум шарнирным рычагам 5, конец одного из которых шарнирно подсоединен к потолку рамы 3, а конец другого — шарнирно к торцу верхнего подпятника 7. Верхний и нижний вальцы 1 и 2 могут быть закреплены на верхней и нижней оси 8 и 12 съемно (фиг. 5-7).

Специалистам понятно, что возможны и другие варианты выполнения устройства для штамповки с обкаткой, не изменяющие сущности заявленного способа, описанного в первом независимом пункте формулы изобретения. Работает устройство для штамповки с обкаткой (фиг. 1, 2) следующим образом.

Рама 3 жестко прикреплена к основанию 23. В верхней части рамы 3 установлены силовые гидроцилиндры 4, расположенные оппозитно друг относительно друга и связанные штоками с шарнирным четырехзвенным механизмом 6, который служит для поднятия верхнего подпятника 7 до уровня верхнего холостого положения (ВХП), при котором осуществляют замену заготовок 19 (см. фиг. 1 справа от продольной оси) или для опускания верхнего подпятника 7 до уровня нижнего рабочего положения (НРП), при котором осуществляют штамповку с обкаткой заготовки 19 (см. фиг. 1 слева от продольной оси). В нижней части рамы 3 размещен клиновой механизм 13 с винтовой микроподвижкой, оснащенный штурвалом 21. Благодаря клиновому механизму 3 обеспечивается рабочий зазор между верхним вальцом 1 и нижним вальцом 2.

Между верхним и нижним подпятниками 7 и 1 1 находятся упоры 15 (ограничительные) и зубчатая рейка 14 с ложементом 18 для фиксации заготовки 19. При НРП зубчатая рейка 14 находится в зацеплении с зубчатым сектором 17 для нижнего вальца 2, а зубчатый сектор 17 одновременно находится в зацеплении с зубчатым сектором 16 для верхнего вальца 1, что обеспечивает равную скорость перемещения вальцов 1, 2 и зубчатой рейки 14 в зоне их пересечения с вертикальной плоскостью, проходящей через верхнюю ось 8 и нижнюю ось 12.

Зубчатая рейка 14 устанавливается в упорах 15 и может свободно перемещаться по горизонтали, а за счет средств 22 регулирования их положения при настройке зазора между вальцами 1 и 2 клиновым механизмом 13 и по вертикали Назначение упоров 15 - обеспечение гарантированного зазора между вальцами 1 и 2 согласно минимально допустимым размерам заготовки 19 по толщине. Кроме того, за счет подъема нижнего подпятника 11 при помощи клинового механизма 13 и его штурвала 21 можно изменять величину деформации заготовки 19. Применение средств 22 регулирования и конструктивно разнообразных под разные заготовки 19 ложементов 18 позволяет расширить номенклатуру выпускаемых деталей при употреблении съемных вальцов 1 и 2, имеющих спрофилированную рабочую поверхность, соответствующую форме различных деталей. Силовые гидроцилиндры 4 и поворотные гидроцилиндры 9 задействованы от насосной станции (на фиг. не показана). Силовые гидроцилиндры 4 работают согласованно, т.е. одновременно смыкаются или размыкаются относительно друг друга, а поворотные гидроцилиндры 9 совершают разнонаправленное действие на коромысло 10. Поворот нижней оси 12 с вальцом 2 и с зубчатым сектором 17 осуществляется коромыслом 10 под воздействием двух поворотных гидроцилиндров 9.

Поворот верхней оси 8 с вальцом 1 и с зубчатым сектором 16 осуществляется посредством зацепления зубчатого сектора 16 с зубчатым сектором 17, который одновременно перемещает зубчатую рейку 14 с заготовкой 19. Таким образом, калибровка заготовки 19 штамповкой с обкаткой происходит за счет ее фиксации в ложементе 18 зубчатой рейки 14 и установлении требуемого зазора между верхним вальцом 1 и нижним вальцом 2 при помощи опускания верхнего подпятника 7 в НРП при помощи силовых гидроцилиндров 4 и шарнирного четырехзвенного механизма 6 при регулируемом подъеме клиновым механизмом 13 нижнего подпятника 11.

Обкатку целесообразно начинать в области продольной оси заготовки 19 (фиг. 8). Далее включают поворотные гидроцилиндры 9, которые через коромысло 10 поворачивают верхнюю и нижние оси 8 и 12 с вальцами 1 и 2 на угол ссι (фиг. 9) с одновременным перемещением заготовки 19 вправо от оси симметрии на величину Δ/j, равную (2πR/360) сti, где R - радиус рабочей поверхности вальцов 1 и 2, который в данном устройстве выбран равным радиусу цилиндрической поверхности осей 8 и 12. При этом калибруется левая (в поперечном сечении) сторона заготовки 19.

Аналогично при повороте на угол α 2 (фиг. 10) происходит калибровка правой стороны заготовки 19 с одновременным перемещением заготовки 19 влево от оси симметрии на величину AZ 2 .

Как видно из фигур 8, 9, 10, основным преимуществом от односторонней штамповки с обкаткой при качательном перемещении только одного вальца заключается в том, что зона деформации заготовки постоянно лежит в плоскости P- P. Отсутствует горизонтальная составляющая силы, которая сдвигает верхний слой заготовки 19. В результате форма готовой детали и ее размеры полностью совпадают с ручьями рабочей поверхности вальцов 1 и 2 как сверху готовой детали, так и снизу.

На фигурах 11 и 12 показана лопатка, изготовленная заявленным способом, которую изготовить при помощи продольной вальцовки или обычными способами поперечной вальцовки с качательным перемещением только одного вальца и с использованием матрицы изготовить с высокой точностью невозможно.

По окончании штамповки с обкаткой коромысло 10 (фиг. 1) занимает горизонтальное положение, верхний подпятник 7 силовыми гидроцилиндрами 4 с помощью шарнирного четырехзвенного механизма 6 поднимается вверх до ВХП. Заготовка заменяется на следующую.

Таким образом, заявленный способ характеризуется тем, что заготовку 19 размещают между двумя вальцами 1 и 2, каждый из которых имеет спрофилированную рабочую поверхность, соответствующую форме готовой детали, и при прижатии при помощи привода вальцов 1 и 2 с усилием к заготовке обкатывают ее ими для получения готовой детали, причем обкатку осуществляют в поперечных направлениях относительно продольной оси заготовки при помощи привода, обеспечивающего вальцам 1 и 2 качательное перемещение во встречных направлениях (фиг. 1, 8-10). Кроме того, обкатку целесообразно начинать в области продольной оси заготовки 19 (фиг. 8).

Дополнительно привод снабжают зубчатой рейкой 14, а вальцы 1, 2 - зубчатыми секторами 16,17, один из которых находится при обкатке в зацеплении с зубчатой рейкой 14 и с зубцами другого зубчатого сектора, и в зубчатой рейке 14 выполняют ложемент 18 для фиксации в нем заготовки (фиг. 1-4).

При обкатке смещают заготовку 19 от ее продольной оси на величину Al, равную (2πR/360) α, где R - радиус рабочей поверхности вальцов 1 и 2, α - угол поворота вальцов 1 и 2 относительно продольной вертикальной оси заготовки 19. Промышленная применимость

Наиболее успешно заявленный способ промышленно применим при изготовлении сложных фасонных деталей.