Устройство для калибровки полых деталей

 

СО(ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН. (19) (11) (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3588473/25-27 (22) 12.05.83 (46) 30.01.86. Бюл. к- 4 (71) Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (72) В.А.Ведмедовский (53) 621.774.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М - 428821, кл. В 21 D 41/04, 1972. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАПИБРОВКИ ПОЛЫХ ДЕТА(1ЕЙ в протяжном станке, содержащее расположенную на плите матрицу, установленный соосно с ней с возможностью перемещения от привода пуансон и съемник, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения качества обработки, плита связана посредством штанг с корпусом протяжного станка,на крепежной части пуансона .выполнены продольные выступи, а съемник выполнен в виде обоймы с продольными пазами на внутренней поверхности для размещения выступов пуансона.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено размещенной в матрице предохранительной втулкой, а также жестко с ней связанной и закрепленной на торце матрицы посредством пропущенных через выполненные в плите отверстия пальцев подпружиненной планкой.

3. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено закрепленным на плите питателем и подпружиненным отсекателем с наклонной поверхностью внутренней прорези, а также подпружиненным копиром, связанным посредством гибкой связи с приводом пуансона, и установленным с возможностью взаимодействия с наклонной поверхностью внутренней прорези отсекателя.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к калибровке полых деталей, преимущественно тонкостенных и со средней толщиной стенки.

Цель изобретения — расширение технологических воэможностей и повышение качества обработки.

На фиг.1 представлено устройство, горизонтальный разрез, на фиг.2разрез А-А на фиг.1 на фиг,3 вид Б на фиг.1; на фиг.4 — вид В на фиг.1, на фиг,5 — питатель и отсекатель, вертикальный разрез, на фиг,6 — разрез Г-Г на фиг,5, на фиг.7 — схема для расчета опорных поверхностей обрабатываемых деталей при использовании известного устройства; на фиг.8 — то же, при использовании предлагаемого устройства.

Устройство содержит плиту t, со. единенную с корпусом 2 протяжного станка штангами 3, на которые навернуты гайки 4. Иежцу плитой 1 и корпусом 2 установлены распорные втулки 5. В плите 1 выполнена расточка, соосная с штоком гидроцилиндра горизонтально-протяжного станка (не показано), в нее установлена матрица в виде деформирующих колец

6, на внутренней поверхности каждого из которых имеется рабочая часть в виде двух усеченных конусов и цилиндрической ленточки между ними. При этом поперечный размер рабочей части каждого последующего (в направлении от корпуса станка) деформирующего кольца Ь получен с уменьшени,ем. В указанную расточку также помещены передняя 7 и задняя 8 направляющие втулки, а на поверхности самой расточки образована кольцевая канавка и в нее установлены сухари

9 и 10 в виде частей кольца. С орга1 ном перемещения протяжного станка (не показан) жестко. связан пуансон, включающий протяжной зубчатый участок 11, заднюю направляющую 12, обжимной участок 13 и крепежный участок 14. На протяжном зубчатом участке 11 диаметр режущих зубьев возрастает при переходе к каждому последующему зубу в направлении к задней направляющей 12. Иежду обжимным 13 и крепежным 14 участками образованы заплечики 15. Съемник выполнен в виде обоймы 16, установленной в расточку корпуса 2 протяжного стана.

На внутренней поверхности обоймы 16

1207550 талью. Через продольную прорезь, выполненную в отсекателе 30 и накладке

31, пропущен плоской частью копир

35, цилиндрическая часть которого направлена поверхностью отверстия, полученного в плите 1. На плоской части копира 35 выполнена наклонная

50 поверхность 36, взаимодействующая с ответной поверхностью наклонной 37, образованной на отсекателе 30. На копире также закреплено ушко 38, через него он соединен пружиной растяжения 39 с вкладышем 40 посредством установленной в него оси 41. С органом перемвщения копир 35 соединен посредством гибкой связи 42, 5 !

О

40 получены продольные пазы 17, ответные выступам 18 пуансона, образованным на участке 14 (фиг.2). С целью облегчения установки равномерных зазоров между впадинами (продольними пазами 17) обойми 16 и выступа-, ми 18 пуансона на ней образованы расположенные на дуге одной окружности дуговые пазы 19 под винты 20.

Для исключения вредного воздействия частиц стружки в матрицу помещена тонкостенная предохранительная втулка 21, жестко связанная, например, сваркой с планкой 22. В последней .также жестко закреплены направляющие пальцы 23, пропущенные через отверстия, образованные в плите 1.

Планка 22 совместно с тонкостенной предохранительной втулкой 21 подпружинена пружиной 24 относительно плиты 1, для чего указанные пружины эаневоле-. ни осями 25 и 26, установленными в отверстия (выемки) выполненные в плите 1 и в планке 22 соответственно.

На торцовой поверхности плиты 1 закреплен питатель 27, в нижней части которого помещены опорные планки 28, предназначенные для предварительного центрирования в зоне загрузки обрабатываемой полой детали. Питатель 27 также снабжен окном 29, выполненным со стороны обоймы 1Ь и имеющим размеры, допускающие беспрепятственное перемещение обрабативаемой детали в осевом направлении.

Устройство снабжено отсекателем

30, направленным поверхностью отверстия накладки 31, закрепленной на плите 1. Отсекатель 30 подпружинен пружиной 32, сжатой винтом 33, установлен в прорезь питателя 27 и снабжен наклонной поверхностью 34,взаимодействующей с обрабатываемой де1207550 длина которой регулируется в зависимости от величины хода органа перемещения.

Представленные на фиг.7 и 8 схемы позволяют выполнить сравнительные расчеты, позволяющие оценить условия обработки детали в зависимости от величины действительной опорной поверхности. На фиг.7 представлен пуансон 43 и съемник 44, íà AHI ; 8 — пуансон 45 и съемник 46 (обойма), а также введены следующие обознанения:

3 — максимальный диаметр режущих зубьев протяжного участка, !5 — минимальный диаметр матрицы; д, — диаметр обжимного участка; 4„ — максимальный диаметр присоединительного участка пуансона, t — толщина стенки детали (на фиг./ и 8 показано положение детали до обработки), h — припуск на сторону при обработке матрицей; Л, — припуск на сторону при обработке протяжным участком пуансона; д — зазор между съем" ником и пуансоном в известном устройстве; 6! — зазор между дном впадины обоймы 16 и выступом 17 пуансона (фиг.2 этот зазор не оказывает влияния на величину опорной поверх-! ности); 1! и 1! — минимальные толщины стенок детали, являющиеся опорными при обработке матрицей, соответ-! ственно по фиг. 7 и 8, 1 и 1, максимальные толщины стенок детали, являющиеся опорными при обработке протяжным участком пуансона, соответственно по фиг.7 и 8.

В результате анализа представленных схем получены формулы для определения максимальных значений толщин стенок детали, являющихся опорными.

Для условий известного устройства !

15

25

35

1-д

1 = — -Л !

55

Выполним расчет для следующих условий: t „=3,5 мм, h =0,5 мм, =0,3 мм, d =0,5 мм.

Для условий предлагаемого устройства

В результате расчета получим

3,5-0,5 — — 03=12мм

Э Э I

3 5-0 5 — 0,5 = мм;

4, 3,5-0 5 = 3 мм, tz 3 5 053=352

Ооответственно

3 — — 2 5 112!

3,2, 2

Таким образом, при обработке известным устройством длина опорной по верхности в радиальном направлении не менее чем в 2,5 раза меньше соответствующей длины при обработке предложенным устройством. При условиях, которые приняты в расчете, обработка полой детали практически невозможна.

Расчеты, проведенные для других условий, показывают, что известное устройство не может быть применено не только при обработке тонкостенных деталей, но и деталей со средней толщиной стенки.

Устройство работает следующим образом.

В начале цикла пуансон находится в крайнем правом положении, когда его задняя направляющая 12 выведена из зоны матрицы и питателя 27. Гибкая связь 42 натянута и отсекатель

30 под воздействием наклонной поверхности 36 копира выведен из внутренней зоны питателя 27 ° Очередная обрабатываемая деталь поступает в зону загрузки и предварительно центрируется наклонными поверхностями опорных планок 28. Включается команда, и пуансон, перемещаясь справа налево, конической, а затем цилиндрической поверхностью задней направляющей 12 нанизывает деталь, внутренняя поверхность которой выполнена .с диаметром, несколько большим максимального диаметра протяженного участка 11. В дальнейшем обрабатываемая деталь, взаимодействуя с тонкостенной предохранительной втулкой 21 и первым деформирующим кольцом 6 матрицы, приостанавливает свое дви. жение, а пуансон продолжает перемещаться. Затем пуансон воздействует на торец обрабатываемой детали своими заплечиками 15 и проталкивает ее через матрицу. При этом нуружная поверхность обрабатываемой детали обжимается до размера, определяемо1207550 го размером последнего деформирующего кольца матрицы, диаметральный размер ее внутренней поверхности уменьшается до диаметрального разме- 5 ра обжимного участка 13 пуансона, в результате чего образуется припуск на обработку режущими зубьями протяжного участка 11. Обрабатываемая деталь при своем перемещении воздей- 10 ствует на тонкостенную преяохранительную втулку 21 смещая ее влево.

При перемещении пуансона натяжение гибкой связи 42 устраняется в самый начальный период, пружина 39 возвращает копир 35 в исходное положение, а под воздействием пружины 32 отсекатель 30 входит в питатель 27, несколько приподнимая последующую деталь и устраняя ее контакт с деталью, 20 находящейся в позиции загрузки. При обратном ходе пуансона направленная пальцами 23 тонкостенная предохранительная втулка 21 под воздействием пружин 24 возвращается 25 в исходное положение, а обрабатываемая деталь упирается своим торцом в торец обоймы 16. Так как пуансон продолжает свое перемещение, то обрабатывается внутренняя по- gp верхность детали режущими зубьями протяжного участка l1. После выхода пуансона из детали следует его остановка, при этом в конце хода воздействием гибкой связи 42 копир 36 выводит отсекатель 30 из внутренней зоны питателя 27. Последующая деталь перемещается в зону загрузки. В дальнейшем выполняется очистка протяжного участка 11 от струж- 40 ки, а затем цикл обработки повторяется.

Практически без существенных изменений: предлагаемое устройство может быть использовано на прессах. 45

Обработка с помощью данного устройства может выполняться на протяжных станках и прессах с использованием режимов обработки, которые обеспечиваются этим оборудованием. При обработке на серийных горизонтально-протяжных станках скорость перемещения пуансона может быть выбрана с учетом физико-механических свойств обрабатываемого материала в пределах 1,5-10 м/мин, подъем (натяг) на деформирующее кольцо — в пределах

0,05-0,5 мм, подъем на режущий зуб протяжного участка — в пределах

0,03-0,15 мм.

Ф

При обработке следует применят1 смазывающе-охлаждающую жидкость (СОЖ), Примером применения устройства является обработка детали типа втулки (деталь дизеля), изготавливаемой из стали 40 и имеющей следующие размеры после обработки: диаметр наружной поверхности — 42-0,039 мм; диаметр внутренней поверхности

35 + 0,025 мм, длину — 50 мм. Обработка этой детали с помощью известного устройства невозможна вследствие малости ее опорной поверхности. Поэтому обработка ее осуществляется по известной технологии.

Внутренняя поверхность обрабатывается протягиванием на горизонтально-протяжном станке, а наружная — точением и шлифованием соответственно на токарно-винторезном и бесцентрово-шлифовальном станке, Устройство позволяет расширить технологические возможности, т.е. обрабатывать указанную деталь за двойной ход протяжного станка или пресса. Расчеты показывают, что при этом по сравнению с обработкой по известной технологии производительность повышается в

2,3 раза, возрастает также стабильность получаемых размеров, в первую очередь толщины стенки детали.

Устройство обеспечивает получение ряда преимуществ. Так, расширяются технологические возможности устройства, вследствие чего становится возможной обработка тонкостенных деталей и со средней толщиной стенки.

Повышается качество обработки детали. Объясняется это тем, что направление силы обработки при резании протяжным участком на корпус протяжного станка существенно снижает вибрации, на обработанной внутренней поверхности в меньшей степени наблюдаются повышающие шероховатость кольцевые полосы.

Защита матрицы от стружки тонкостенной предохранительной втулкой повышает как ее стоимость, так и качество обработки наружной поверхности. Использование питателя и отсекателя позволяет автоматизировать процесс обработки, что и повышает производительность. Распространение из1Р07550 вестной схемм обработки на тонкостенные детали и детали сп средней тол— шиной стенки повмшает качество их наружной поверхности вследствие упрочнения поверхностного слоя, увеличивает коэффициент испольэования материала и уменьшает номенклатуру оборудования, применяемую при обработке.

1207550

1207 550, Составитель Н.Черйилевская

Техред Л.Микеш Корректор И.Ножа Редактор N.Òîýòèí

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

Заказ 90/8 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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