Устройство для накатывания внутренних резьб в высокопрочных сталях

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я(,),„, 1018767 А. 3<Д) В 21. Н 3./08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АвтОРСНому свиДЕтепьСТВм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ. КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАЕМ ИЗОБ ЕтЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3 3 75 74 1/25-2 7

- (22) 30.12.81 (46) 23 ° 05. 83. Бюл. Р 19 (72) В.А. Павлов (71) Брянский ордена "Знак Почета" институт транспортного машиностроения (53) 631.771 013(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

М 742018, .кл. В 21 Н 3/08, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

9 647071 кл. В 23 3 5/06, 06.05 ° 74 . (прототип ). (54) (57):1 УСТРОЙСТВО:ДЛЯ hAKATHBAНИЯ ВНУТРЕННИХ РЕЗЬБ Б ВЫСОКОПРОЧНЫХ СТАЛЯХ, содержащее бесстружечный метчик с осевым каналом, привод метчика, газовую горелку, выполненную в виде корпуса сомундштуком на конце, и систему воздушного. охлаждения метчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью йовышения стойкости метчика, мундштук расположен в осевом канапе метчика соосно с ним с возможностью осевого перемещенияp при этом на поверхности осевого канала выполнены продольные канавки, а на рабочем конце мундштука выполнены сопла, направленные навстречу иетчику и соединенные с осевым каиалом.2. устройство ао п.1,: о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения-конструкции при накатывании резьб в сквозных отверстиях, мундштук установлен в метчике неподвижно .

3. Устройство по п.1 о т л и — ф ч а ю щ е е с я тем, что- сопда выполнены под углом 60-90 к оси метчика ..

1018767

Изобретение относится к обработке. металлов давлением и может быть использовано при изготовлении внутрен— них резьб.

Известен бесстружечный метчик для изготовления внутренних резьб пласти- 5 ческим деформированием, содержащий корпус с размещенными в его пазах реэьбовыми деформирующими элементами и установленные на корпусе подпружиненную втулку и опорное кольцо, ко- Щ тарые контактируют с резьбовыми деформирующими элементами. Пазы в корпусе и контактирующие с ниии основация резьбовых деформирукщих элементов выполнены наклонными к оси корпу- g са с одинаковым углом наклона (.1), Однако метчик обладает иедоста30

4Q катывании резьб. в сквозных отнерстнях.

65 точной прочностью при обработке внут ренних реэьб с малым наружным диаметром, так как в отверстии. малого: диаметра необходимо расположить корпус, втулку и деформирующие элементы.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее метчик с осевым каналом, привод метчика, газовую .горелку, выполненную в виде корпуса с мундштуком на конце, и систему воздушного охлаждения метчика (2 ) °

Недостатком известной конструкции является невысокая стойкость инструмента, так как процесс- резь- . оообразования осуществляется на всей длине отверстия н .сопровожда» ется большимн усилиями, что вызывает .черезмерный износ и поломку инструмента, Целью изобретения .является увеличение стойкости бесстружечного метчика при накатывании резьб и глухих отверстиях высокопрочных сталей, а также упрощение конструкции при наПоставленная цель достигается тем, что в устройстве для накатыванния внутренних резьб н высокопрочных сталях, содержащем бесстружеч« йый метчик с осевым каналом, привод метчика, газовую горелку, выполненную н виде корпуса с мундшутком на конце, и .систему воздушного охлаждения метчика, мундштук расположен в осевом канале метчика соосно с ним е возможностью осеного перемещения, при этом на поверхности осевого канала выполнены продольные канавки, а на рабочем конце .мундштука выполнены сопла, направленные навстречу метчику и соединенные с осевым каналом.

При этом мундштук установлен в метчике неподвижно. Кроме того, сопЛа нщпОлнены под углом 60-90 к оси метчика.

На фнг. 1 изображено устройство для накатывания резьбы в глухих отверстиях, общий вид в разрезеу на

5О

60 фиг. 2 - сечейие A-A на фиг.1; на фиг. 3 — устройство для накатывания резьбы .в сквозных отверстгях, раз-. рез. устройство содержит бесстружечный метчик с осевым каналом, привод метчика, систему подачи горючего газа с газовой горелкой и систему воздушного охлаждения метчика.

Привод метчика состоит иэ корпуса 1, жестко закрепленного с помощью болта 2 на гильзе 3 вертикально-сверлильного станка. Через гильзу .3 пропущен шпиндель 4 станка, на котором установлены зубчатое колесо 5, кулачковая иолумуфта 6, предохраняющая устройство он перегрузки и связанная со шпинделем 4 через скользящую шпонку 7 тарированиая пружина 8, и нагружающая гайка 9. На торце зубчатого колеса 5, которое удерживается от осевых йеремещений кольцом

10, выполнены кулачки, находящиеся в зацеплении с кулачками подпружиненной пружиной 8 полумуфты 6. В теле кулачковой полумуфты 6 установлен переключатель 11 вращения двигателя станка, электрически подключенный через контактные щетки 12 к двигателю (не показан ) вертикальносверлильного станка. Забчатое колесо 5 кинематически связано с зубчатым венцом конусной втулки 13, кото-. рая имеет полость К для прохода воздуха.

Система подачи горючего газа с газовой горелкой аодержит гаэонув горелку с трубопроводами подачи и арматурой (не показаны Jи мундштука.

Корпус .14 газовой горелки вставлен в конусную втулку 13. Сверления в корпусе 14 газовой горелки соединены через штуцеры 15 и 16 с трубопроводами подачи горючего газа (кислород и ацетилен ) и воздуха системы охлаждения метчика.

На одной. оси с корпусом 14 газовой горелки установлен бесстружечный метчик 17, который закреплен неподвижно с помощью,цанги 18 в конусной втулке 13.. Мвтчик 17 имеет корпус в виде граненого стержня.

Грани Ъ стержня соединены между собой. деформирующими выступами с, на которых нарезана резьба. летчик

17 и конусная втулка 13 установлены относительно корпуса 14 газовой горелки с воэможностью вращения и осевого перемещения. В хвостовике метчика 17 выполнен канал 19 для прохода охлаждающего воздуха, а н центральной части метчика 17 — осевой канал 20, в который установлен с зазором мундштук 21 газовой горелки. Зазор выполнен,в виде продольных канавок, .соединенных с системой охлаждения воздуха. Одним койцом мундштук 21 закреплен в корпусе 14

1018767

3 4 газовой горелкн, а на другом (сво- -: стабилизирует температуру аоверхносбодлом конце, неподвижном относи-,, ти отверстия,,тельно обрабатываемой . заготовки 22)." - летчик 17 с подачей 5 .входит. и рав шахматном порядке просверлены.соп- зогретое отверстие заготовки 22.-и, ла 23 с переменным Углом наклона - . двигаясь .вниз, деформирующивр4 .высту-от. 90 до 60 к продольной оси мунд-. 5 пами с выдавливает,иа поверхности штука 21 и направленные навстречу. отверстия продольны канавки. Мет» движению метчика 17. - . . чик опускают вниз до получения: за-:.

Система воздушного охлаядения. зора в 1-2 шага.наразаемой ре:- ь@ы, метчика состоит из, трубопровода под- между -торцом метчика.-и-дном отверс вода воздуха (яе-.показан ), подсое-,.10 тия. С получением продольных канавоЯ дйненнаго через. штуцер 16 к корпусу . прекращают подачу горючего,:газа и

14 газовой -горелки, и системам кана-. - включают .вращение -щпинделя .4,:,кото лов. : : . : .: Рый через скользящую шпоику:7, кулач-:

Для прохода охлаждающего воздуха -: ковую полуьуФту 6 зубчатое колесо .5, . -g метчику 17 в корпусе. 14 газовой- }»: зубчатый венец конусной втулки 13„ горелки выполнено боковое отверс- ЧангУ 18 передает вращщие бесстр щфч- тие 24, соединяющее через полость . HoMy метчику 17 ° иетчик: 17. дФлает

К s койусной втулке 13 осевой кайлил. 1-1, 5. оборота до упора Своим торцом

20 метчика с.трубопроводом подвода в дно отверстия, накатьвая ..при"-.этом воздуха. : . . О деФормирукщими .выступами.:с- -резьбу

При накатывании резьбы в сквоз- -. на поверхности отверстия. ных:отверстиях 25 корпус 14а газо- - Я окончанйем накатывания резьбы вой горелки монтируется неподвиж- крутящий момент в кйнемйтичесиой цепи . но относительно корпуса 1 привода резко возрастает. Кулачки полумуфды

:метчика.,для герметизации прохода : 6 выходят из эацепления с кулачками горючего газа между корпусом 14а : зубчатого колеса 5, .полумуфта-6 сжи-,: горелки и метчиком"17а установлены .:. мает пружину 8. Как-только кулачки уплотнительные кольца 26. Иундштук .: полумуфты-6 проскользнут--по зул@ч21а закрепаен- неподвижно на торце - кам колеса 5.,„ срабатывает переключаметчика 17а.: В мундштуке 21а йрос-. тель 11, который мэменйт нацравлеиие верлены сопла, .наклоненные в направ- 30 .вращения :двигателя вертикально-свер-, лейии подачи метчика под углом не :- лильного станка:. Величина крутящего а.. более 90 .:; ..:,, ...момента,. передаваемого кулачковой

Устройство работает следующим - -- . пслумуФтой 6, определяется. величи образом. :: - . ной сжатия пружины 8 с помощью нагруВ глухоф отверстае заготовки 22 -3$ жающей гайки 9. вводят-мундштук--21;до-упора.в дйо : ВРайаясь в обратйую. сторону,: gh>отверстия, включают систему подачи чик 17 выходит из глухогО отверстия:, горючего газа и,на вйхаде иэ муид», . конУсйая втулка.13, поднимаясь вверх, штука поджигают газс : Горючий газ. -:: открывает боковое отверстие -24: в проходит через-штуцер 15, ио.свер, 46 корйусе -14 горелки,.и воздух вновь лениям в корпусе-:14, мундштук.21, -проходит"-по-каналам и .вытекает.по охлаждая его, и, выи@дит через сопда зазору между.мундштуком и метчиком, 23. Горящее-.газовое .пламя равномер охлаждая последний но нагревает поверхность отверстия. - При:-нарезке резью в сквозном

Чтобы Уменьшить нагрев метчмка 17 ...: отверстие 25, включают подачу гОрю восходщщЫм к. верху:.гаэовщ пйа фенем - чей cxecii," которая щ оХодит- через 45 одновременно с -подачей горючего газа,- -. штуцер 1Ф;,"коФнУс,,.14а: горелки, ìeòление в корпусе. 14 горепки, 6 o e - Сопла муидЮЖука 21а;,- накпонецные отверстие 24;, полость К, . канал 19 и -Ы к его оси, образует-,::-газовое: йламя, через,продольные:кан щки,осевого за- напразлвинэе: в сторону.. обрабатываезора .20 между метчиком" 17 и. мундшту-::.мого отвератия. Горючая- смесь, :промок и:исключает -непосредсъвеннай контакт- 55:отверстие:.25 так, чтобы вся цоверхгазового пламени с метчиком. После..: ность отверстия находилаоь в зоне, того как .температура:поверхности - - - нагрева . отрерстия достигнет. 800, 1000ОС, лере- При достижении поверхности:отвера-. мещают::вниз:"с псдачей; гильзу. 3 вер- .- . тия: температуры: 800-.1060 С включают тикально сверлильного станка, при . :щ.:с севую подачу S, коРпУс 1 привода этом мундштук 21 и .корпус 14 горелки, .метчика опускается эниэ:.с,метчиком ,остаются-йеподнижныи. При пере,:,еще . 17а, котоРый де4юРмйрует продольные нии вниз. конусная втулка 13 перекры-. канавки на поверхности отверстия.метвает боковое отверстие 24 и прерЫва- - Чик ПРивоДят во вРащение на. 1-2 обоет подачу охлаждающего воздуха, что 65. Рота со скоростью К и деформируют

1018767 резьбовой профиль. иЗменяют направление вращения метчика на обратное, и метчик выходит из отверстия.

Для увеличения стойкости метчика можно при обратном вращении метчика отключать подачу горячей смеси и вклю-

° чать по этим же каналам подачу охлаждающего воздуха. устройство позволяет повысить стойкость бесстружечного метчика при горячем накатывании резьбы B высокопрочных нержавеющих или жаропрочных сталях в 4-5 раз по сравнению с холодной накаткой резьбы, так как предел прочности стали йри нагреве до

1ООО С уменьшается в 5-8 раз.

1018767

Фиг. 2

Составитель A. Климов

Редактор О,Юрковецкая ТехредЖ.Кастелевич Корректор Г. РеШетник

Заказ 3597/10 Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,ул. Проектная, 4