Совершенствование устройств для профильной обработки деталей низа обуви

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 685.31.054

Совершенствование устройств для профильной обработки деталей низа обуви

Ким Ф.И.

Юсупова Л.Х.

ТарГУ им.М.Х.Дулати, г. Тараз

Для профильной обработки деталей низа обуви (выемка ляписа клиновидного и прямого каблуков, рельефная обработка ходовой части подошв из резины и т. п.) применяются различные конструкции устройств. Наибольшее ра сп рост ра нение пол учили устр ой ст в а , в кот орых обработка заготов ок ос у-ществляется путем срезания ножом излишней части (вдавленной в матрицу) заготовки. Причем, в качестве матрицы использованы транспортирующие валки, рабочие поверхности которых имеют сложную пространственную форму в соответствии с требуемой формы обработки детали. Как правило, эти валки конструктивно выполнены сменными, и количество их зависит от размерного ассортимента изготавливаемых деталей. Несмотря на удовлетворительное качество профильной обработки деталей на этих устройствах, последние имеют ряд существенных недостатков, а именно: сложность и дороговизну в изготовлении, а также большая их потребность и низкая производительность, связанная с необходимостью замены транспортирующих валков при переходе на обработку другого размера детали [1].

В связи со сказанным, следует, что экономически и технически целесообразнее использование “плоской” универсальной и регулируемой матрицы со вставной формообразующей частью, выполненной, например, из дерева или пластмассы, что позволило бы избежать вышеприведенных недостатков. обработка обувь каблук подошва

Однако, для применения “плоской” матрицы необходимы прижимные механизмы для вдавливания заготовки в матрицу. Очевидно, что при этом давление на заготовку должно быть равномерным, т. к. точность получения формы детали после обработки всецело зависит от степени сжатия заготовки на различных ее участках.

Существующие конструкции прижимных и транспортирующих вал-ков, применяемых в машинах легкой промышленности не применимы для профильной обработки деталей низа обуви, т. к. предназначены для прижима (транспортировки) деталей, конта кт с валками которых осуществляется по линии, приближенной к прямой. Например, широко применяемые обрези-ненные валки не могут быть использованы для загибки (вдавливания) заготовки низа обуви на выпуклую сферическую поверхность (это имеет место, к примеру, при вдавливании заготовки в матрицу для выемки ляписа каблука).

В связи с вышеизложенным следует, что для профильной обработки заготовок низа обуви на устройствах с “плоской” матрицей необходимы новые конструктивные решения прижимных (транспортирующих) валков. Учитывая специфику процесса обработки деталей низа обуви, можно сформулировать следующие два основных требования к прижимным валкам:

1) Равномерность давления валка на заготовку по линии контакта;

2) Неизменность круговой формы поперечного сечения валка при сжатии заготовки.

Первое требование может быть выполнено, например, валком, имеющим неравномерную изгибную жесткость по длине.

Для реализации второго требования необходимо новое конструктивное решение прижимного валка.

Таким образом, в работе поставлена цель совершенствовать прижимные валки устройств для профильной обработки заготовок низа обуви.

Эта цель может быть реализована в два этапа:

1. Исследование требуемой закономерности изменения изгибной жесткости прижимного валка, обеспечивающего изгиб заготовки низа обуви до заданной конфигурации формообразующей поверхности матрицы и равномерное сжатие по линии контакта. Результаты этого этапа необходимы для расчета параметров прижимного валка.

2. Разработка конструкции прижимного (транспортирующего) валка и экспериментальной установки для профильной обработки деталей низа обуви.

Задача первого этапа сводится к следующему. Допустим, имеется какой-то гибкий валок (рис.1) с переменной жесткостью по длине, с помощью кот орого п од действием сил Р необходимо изогнуть резиновую заготовку 2 до конфигурации рабочей поверхности матрицы 3, таким образом, чтобы давление на заготовку при этом было равномерным по линии контакта.

Рис. 1. Схема процесса выдавливания заготовки в матрицу

В результате аналитического исследования получено выражение, характеризующее требуемое изменения изгибной жесткости С(х) прижимного валка.

В частном случае, когда контуры сечения рабочей поверхности матрицы описываются уравнением окружности радиусом R изгибная жесткость С(х) равна:

q (B3ЦB )

С(х) = Е* Y +62

ЗВ2- 18 В(х - а)2 - 15(х - а)4

где: Е - модуль упругости заготовки; Y - момент инерции сечения заготовки; q - const - равномерно распределенная поперечная нагрузка; В = R2 - (x - a) 2 ; a = l / 2 ; l - длина заготовки; х - координата сечения заготовки относительно левого ее конца.

Из этого уравнения следует, что при вдавливании заготовки низа обуви в матрицу с цилиндрической или сферической рабочей поверхностью изгиб-ная жесткость по длине прижимного валка должна изменяться по нелинейному закону (рис.2).

Рис. 2. График зависимости изгибной жесткости по длине вала

В работе разработан прижимной валик (рис.3), обеспечивающий требуемую закономерность изменения изгибной жесткости С(х).

Рис. 3. Гибкий вал

Конструктивная особенность прижимного валика заключается в том, что он имеет неодинаковую изгибную жесткость по длине (см. рис.2) и при вдавливании им обрабатывающей заготовки в рельефную поверхность матрицы не меняет круговую форму поперечного сечения. Например, при выемке ляписа каблука максимальную изгибную жесткость валик имеет на краевых участках, которая уменьшается по мере приближении к серединной части. Это позволяет под действием усилия прижима при обработке (резании заготовки обеспечить равномерную распределенную нагрузку по линии контакта, что способствует к повышению точности получения рельефной поверхности на детали).

На основе конструкции прижимного валика нами разработано устройство для профильной обработки деталей низа (рис.4), представляющий собой каркас, на котором смонтированы механизмы перемещения платформы, замыкания матрицы, прижимного валика и виброперемещения ножа.

Рис. 4. Кинематическая схема устройства для профильной обработки детали низа обуви

Механизм перемещения платформы состоит из левого гидроцилиндра 1, шток которого шарнирно соединен с платформой 2, установленной с возможностью линейного перемещения в салазках 3.

Механизм замыкания матрицы смонтирован на платформе и пред-ставляет собой формообразующий пуансон 4 из неметаллического материала (древесина, пластмасса и т. п.), насажанный на два штуцера 5, неподвижно закрепленного на верхний плоскости платформы. Пуансон с трех сторон обжат матрицей, состоящей из двух боковиной 6 прямоугольного сечения, соединенных между собой гибкой металлической лентой 7. Боковинки матрицы, посредством тяг 8, шарнирно соединены с вилкой 9, имеющей в средней части отверстие, куда вставлен с возможностью вращательного движения правый конец винта 10, находящегося в резьбовом соединении с жестко закрепленной на платформе гайкой 11 и на левый конец которого неподвижно насажен маховик 12.

Механизм прижимного валика состоит из правого гидроцилиндра 13, корпус которого через угловой рычаг 14 шарнирно соединен с платформой, а шт ок с п ереклади ной 15, кон ц ы кот ор ой поср ед ством дв ух к ор омыс ел 16 подвижно связаны с прижимным валиком 17, представляющий собой метал-

лическую ось 18 (рис.3), на концах которой жестко закреплены фланцы 19, причем, на ступенчатой части последних неподвижно насажена пружина растяжения 20 с плотно сомкнутыми витками, поверхность которой покрыта гибким материалом 21 (например, монолитной резиной, пластмассой и т.п.).

Конструкция такого валика обеспечивает изгиб заготовки низа обуви на формообразующую поверхность матрицы без образования площадки контакта и не нарушает форму круга поперечного сечения валка даже при относительно значительных его прогибах.

Коромысла (см. рис.4) насажаны на пальцы 22, которые в свою очередь закреплены к торцам платформы.

Механизм виброперемещения ножа представляет собой электродвигатель 23, который через левый 24 и правый 25 шкивы, а также ремень 26 кинематически связан с валом 27, на верхний конец которого неподвижно насажен эксцентрик 28, охватываемый головкой шатуна 29, шарнирно связан с ножом 30, установленном в направляющих 31.

Устройство работает следующим образом. Пуансон, имеющимися в нижний части двумя отв ерстиями, насаживают на штуц ера. Затем, вращая маховик по часовой стрелке, перемещают вилку вправо, в результате чего матрица своими боковинками и гибкой лентой обжимает пуансон.

После этого обрабатываемую деталь (например, клиновидный каблук при обработке ляписа) вставляют в матрицу и включают электродвигатель в работу. При этом нож начинает совершать возвратно-поступательное (вибрационное) движение.

При подаче рабочей жидкости в безшт оковую полость правого гидроцилиндра шток последнего вращает по часовой стрелке коромысла вокруг пальцев и прижимной валик вдавливает заготовку на формообразующую поверхность пуансона.

Затем, включают в работу левый гидроцилиндр, который перемещает платформу с матрицей к ножу и тем самым, способствуя срезанию вступающей над матрицей, верхней части заготовки.

По окончании процесса резания детали, механизм прижима, а затем и перемещения платформы возвращаются в исходное положение. Причем, последовательность работы механизмов осуществляется электрогидравлической схемой (на рис. не показано) в автоматическом режиме.

Деталь, вынутая из матрицы в силу своих упругих свойств приходит в первоначальное равновесное состояние. При этом со стороны среза образуется рельефная поверхность (например, ляпис каблука), то есть зеркальное отображение формообразующей поверхности пуансона. На этом, цикл обработки заканчивается и с новой заготовкой процесс обработки на установке повторяется аналогично вышеизложенному.

Простата конструкции установки, дешевизна изготовления сменных пуансонов и легкость их замены, а также работа механизмов в автоматическом режиме позволяют увеличить производительность и качество (точность) профильной обработки деталей низа обуви при одновременном уменьшении себестоимости производимой продукции.

Литература

1. Лавендел Э.Э. Расчет р езинотехнических изделий. - М.: Машиностроение, 1976. - 232 с.

2. Феодосьев В.Н. Сопротивление материалов. - М.: Наука, 1974. - 559 с.

Размещено на Allbest.ru