Способ выворота трубчатой заготовки

 

СПОСОБ ВЫВОРОТА ТРУБЧАТОЙ ЗАГОТОВКИ, включаюпщй нагр ев концевой части заготовки и последующее ее деформирование путем вдавливания заготовки при ее осевом перемещении в кольцевую полость вращающегося инструмента, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости и повышения качества, в процессе вдавливания трубчатой заготовки в кольцевую полость инструмента последний устанавливают под углом к оси обработки, обеспечивая контакт ее торца с инструментом , при этом угол определяют из соотношения . с{, qrcsm где cf - внутренний диаметр выворота; fjg, - радиус внутреннего переходного участка наружного (Л профиля выворота.

C0lO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (!9) (1) ) 4(g)) В 21 D 19/16

) )Д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А дгсМ1Г@гг,1 где

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3646551/25-27 (22) 26.09.83 (46) 30.04.85. Бюл. У 16 (72) В.К.Удовенко, Г.И.Игнатов и В.А.Гладков (71) Краматорский научно- исследовательский и проектно-технологический институт машиностроения (53) 621.983.1(088.8) (56) Патент США У 2449247, кл. 153-81, 1952. (54)(57) СПОСОБ ВЫВОРОТА ТРУБЧАТОЙ

ЗАГОТОВКИ, включающий нагрев концевой части заготовки и последующее ее деформирование путем вдавливания заготовки при ее осевом перемещении в кольцевую полость вращающегося инструмента, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью снижения энергоемкости и повышения качества, в процессе вдавливания трубчатой заготовки в кольцевую полость инструмента последний устанавливают под углом А к оси обработки, обеспечивая контакт ее торца с инструментом, при этом угол Ф определяют из соотношения

cf — - внутренний диаметр выворо та, Гв„, - радиус внутреннего переход- Б ного участка наружного профиля выворота. обеспечивал ей свободное вращение вокруг собственной оси и осевое перемещение в направлении инструмента 1 и обратно.

Наибольший угол наклона инструмента 1 d определяли из соотношения б9

ct — accsin cid+c Äi =arcsin ptb920)=агейла

1О

0,6226, отсюда d.k 38 30 .

Инструмент 1 с кольцевой полостью

3 в его торцовой части устанавли-. вали под углом А =10 к торцу трубчатой заготовки таким образом; чтобы наружная поверхность заготовки 2 и боковая поверхность 4 кольцевой полости 3 входили в контакт.

Глубина, наружный, внутренний

20 диаметры и угол между боковыми сторонами профиля кольцевой полости, а также радиусы перехода боковой поверхности 4 в донную часть 6 и донной части в боковую поверхность

25 5 соответственно равны Н=36,5;

Оп160 мм; 06„=64,5 мм, =20

=15 мм, f65 =20 мм.

Лолукольцевой индуктор 8 устанавливали непосредственно у торца инструмента 1. Ширину индуктора выбирали такой чтобы обеспечивалась длина нагрева заготовки, равная

0=36(10 =152 "0,1763=26 мм.

Инструменту 1 задавали вращение с угловой частотой 100 об/мин, а

35 трубчатой заготовке 2 — осевое перемещение в направлении инструмента 1.

Когда торец заготовки совмещался с индуктором, включали нагрев. Подачу

40 заготовки 2 обеспечивали равной

2,5 мм/об.

Температуру в зоне нагрева под- ° о, держивали равной =850 С и контролировали оптическим пирометром

ФЭП-4 (с точностью + 20 С).

Исходная длина конца трубчатой

Заготовки 2, которая была сдеформирована, равнялась 157 мм.

Наибольшее усилие деформирования составляло 12,2 тс и фиксировалось

50 манометром, установленным в наг нетающей линии рабочего гидроцилиндра.

Параметры выворота получили следующие: длина вывернутой части (стакана) iF„,щ=102 мм, ппутрепний диаметр выворота стакана tl =-69 мм, наибольшая толщина стенки н litt риутой части (стакана) Я =16

f 1152686

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для получения внутренних горловин на концах .трубчатых заготовок и корпусов роликов конвейеров и рольгангов с внутренними стаканами под подшипниковые узлы.

Цель изобретения — снижение энергоемкости процесса и повышение качества выворота за счет уменьшения расхода энергии, необходимой для преодоления сил трения, вызывающих необходимость дополнительного подвода энергии к приводу вращения инструмента.

На чертеже изображен инструмент для осуществления способа, продольный разрез.

Инструмент I для выворота трубчатой заготовки 2 с наружным диаметром D и толщиной стенки $О содержит кольцевую полость 3, выгтолненную в его торцовой части. Профиль кольцевой полости 3 ограничен образующими боковых поверхностей 4 и 5 и донной части 6. боковые стороны профиля кольцевой полости 3 образуют между собой угол Р =23- .

Трубчатая заготовка 2 установлена в зажимном патроне 7 с возможностью свободного вращения вокруг собственной оси.

В качестве нагревателя может быть использован, например, индуктор ТВЧ 8.

Предложенный способ выворота ". трубчатых заготовок осуществляется в следующей последовательности операций.

Зажим трубчатой заготовки в эажимном устройстве с обеспечением воэможности свободного вращения вокруг собственной оси, предварительная установка инструмента под углом А к торцу заготовки, предварительный нагрев трубчатой заготовки на длине 03tg4. с последовательным нагревом в процессе деформирования, деформирование трубчатой заготовки вдавливанием в кольцевую полость инструмента.

Пример . Дпя получения выворота с внутренним диаметром

d=69 мм, r> =15 мм, г „» =20 мм использовали заготовку из электросварной трубы D=152 мм и толщиной стенки So =5,2 мм.

Трубчатую заготовку 2 закрепляии в зажимном патроне 7, который

Участки канавок, выполненные на боковых поверхностях кольцевой полости инструмента, могут быть смещенными по отношению данных участков либо в сторону вращения инструмента, либо в противоположном направлении. Это будет способствовать либо увеличению толщины стенки выворота (стакана), либо ее уменьшению за счет пластического течения поверхностных слоев металла. Кроме того, увеличение локализации деформирующего усилия может быть. достиг30 нуто выполнением донной части кольцевой полости волнистой в окружном направлении. При этом, вследствие неравенства средних диаметров полости инструмента и тороидальной части выворота будет обеспечиваться хорошее качество изделия.

Способ обеспечивает снижение энергоемкости процесса и повышает качество выворота °

Составитель Н.Чернилевская

Редактор M. Товтин Техред Л.Коцюбняк

Корректор Е.Рошко

Заказ 2382/8 Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 ьилпал ППП "Патент", г ° Ужгород, ул. Проектная, 4

3 115268

В ходе исследования процесса выворота трубчатых заготовок была получена и экспериментально проверена зависимость, позволяющая определить изменение толины стенки выверну5 той части (стакана) трубы, g Тя-,,() В-d )

Анализ параметров, входящих в зависимость- и влияющих на величину 10 набора металла в стенку показал, что одним из наиболее значимых параметров является угол наклона инструмента с

Изменение угла наклона инструмента А. обеспечивает возможность. регулирования набора металла в стенку вывернутой части трубчатой заготовки. Так, например, с увеличением угла наклона инструмента величина набора металла возрастает, что обеспечивает возможность управления набором металла в стенку вывернутой части трубы, а также получать качественный выворот на особо тонкостенных трубах.

Благодаря вращению трубчатой заготовки и инструмента, установленного под углом к ее торцу, а равенству скоростей осевого перемещения и нагрева снижается энергоемкость процесса и повышается качество выворота.

Аналогичный результат может быть получен путем изменения кинематической схемы взаимодействия трубчатой заготовки и инструмента, заключающейся в том, что вращение задается трубчатой заготовке, которая может быть зажата, например, в цанговом

6 .4 патроне токарного станка, а инструмент монтируется, например, на суппорте, обеспечивающем его осевое перемещение, при этом инструмент и индуктор устанавливаются так .же, как и в ранее указанном случае— жестко связаны между собой.

Для большей локализации деформирующего усилия в меридианальном направлении на поверхностях кольцевой . полости инструмента могут быть выполнены канавки, которые, кроме этого, за счет улучшения условий смазки зоны деформации, увеличивают долговечность инструмента.