Устройство для ротационной вытяжки тонкостенных оболочек

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении для изготовления тонкостенных оболочек одинарной кривизны. Цель - расширение технологических возможностей устройства путем управления распределением толшины стенки детали и повышение качества поверхности изделия. Формообразование оболочки осуш,ествляют дополнительным деформирующим роликом 3. Одновременно с началом процесса в случае отступления от правила синуса в сторону уменьшения или увеличения толшины стенки детали осуществляют отвод или подвод избыточного металла из очага деформации или к нему соответственно с помощью цилиндрических роликов 4 и 5, выполненных в виде шнеков с параллельными друг другу осями вращения. Регулирование объема металла , который необходимо подвести к очагу деформации или наоборот отвести от него, осуществляют путем настройки зазора блоком регулирования 12. Блок синхронизации 13 обеспечивает равенство скоростей вращения цилиндрических роликов 4 и 5. Устройство обеспечивает изготовление тонкостенных оболочек вращения с произвольной образующей и управление распределением толщины стенки детали в процессе формообразования . 3 ил. i СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (511 4 В 21 Р 22/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4230055/31-27 (22) 14.04.87 (46) 28.02.89. Бюл. № 8 (71) Московский авиационный технологический институт им. К. Э. Циолковского (72) В. И. Ершов, О. И. Яцюк, В. А. Половцев, В. Н. Косолапов и В. И. Михеев (53) 621.983.4.06 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 452397, кл. В 21 D 22/16, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РОТАЦИОННОЙ

ВЫТЯ)ККИ ТОНКОСТЕННЫХ ОБОЛО.ЧЕК (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении для изготовления тонкостенных оболочек одинарной кривизны.

Цель — расширение технологических возможностей устройства путем управления распределением толщины стенки детали и повышение качества поверхности изделия. Формо„„SU„„1461562 А1 образование оболочки осуществляют дополнительным деформирующим роликом 3. Одновременно с началом процесса в случае отступления от правила синуса в сторону уменьшения или увеличения толщины стенки детали осуществляют отвод или подвод избыточного металла из очага деформации или к нему соответственно с помощью цилиндрических роликов 4 и 5, выполненных в виде шнеков с параллельными друг другу осями вращения. Регулирование объема металла, который необходимо подвести к очагу деформации или наоборот отвести от него, осуществляют путем настройки зазора блоком регулирования 12. Блок синхронизации

13 обеспечивает равенство скоростей вращения цилиндрических роликов 4 и 5. Устройство обеспечивает изготовление тонкостенных оболочек вращения с произвольной образующей и управление распределением толщины стенки детали в процессе формообразования. 3 ил.

1461562

Изобретение относится к обработке меаллов давлением и может быть использоано в машиностроении для изготовления онкостенных оболочек одинарной кривизны.

Цель изобретения — расширение техно.1«огических возможностей устройства путем управления распределением толщины стенки етали при изготовлении оболочек с произольно заданной образующей и повышение ачества поверхности изделия.

На фиг. 1 изображено устройство, общий ид; на фиг. 2 — вариант отвода избыточого металла из очага деформации; на иг. 3 — вариант подвода к очагу дефорации добавочного металла.

Устройство содержит пуансон 1, закреп«ен««ь«й в патроне и приводимый во вращаельное движение приводом давильно расатного станка, прижим 2, дополнительный еформирующий ролик 3, свободно вращаюийся вокруг своей оси и установленный на уппорте станка, два цилиндрических ролиа 4 и 5, выполненных в виде съемных неков, которые представляют собой цилиндические ролики с нарезанной резьбой круг «ого профиля и разностороннего направле«ия, причем на нажимном ролике 5 выполена правосторонняя, а на ролике 4 — лево.торонпяя резьба. Шнеки вращаются на осях и 7, на которых установлены крепежые втулки 8 и 9, которые позволяют осям,, охраняя свое положение относительно оси етали, передавать вращательное движение. репежные втулки 8 и 9, посредством вильатого шарнира !О смонтированы на подвижой панели 11. Устройство также содержит лок регулирования 12 зазора между ци««и««дрическими роликами, который представ«««яет собой, например, известный механи-!

«еский компенсатор, обеспечивающий пере-! мещение осей 6 и 7 роликов 4 и 5 относительно друг друга, блок синхронизации

Вращения роликов !3, который представляет собой, например, редуктор с набором внеш:них сателлитов, а также привод вращения 14. Вильчатый шарнир 10, блок синхронизации

13 и привод вращения 14 смонтированы на подвижной панели 11.

Устройство работает следующим образом.

Листовую круглую заготовку 15 устанавливают на пуансон 1, закрепляют прижимом 2 и осуществляют подвод к заготовке дополнительного деформирующего ролика 3 и двух цилиндрических роликов 4 и 5, между которыми располагается фланец заготовки. Приводом давильно раскатного станка осуществляют вращение пуансона и соответственно заготовки, а дополнительным приводом 14, например от известных систем, передающих вращательное движение, приводят во вращение цилиндрические ролики 4 и 5. Чтобы избежать гофрообразования заготовки, необходимо обеспечить равенство угловых скоростей вращения пуансона о«и соответственно двух шнеков сор и юз.

ЗО

Формообразование оболочки осуществляют дополнительным деформирующим роликом 3, вращающимся вокруг своей оси и поступательно движушимся вдоль образующей пуансона с гарантироваьным зазором, например с помощью гидросуппорта по копиру, назначенным в соответствии с заданным законом распределения толщины стенки вдоль образующей изделия. Оси цилиндрических роликов 6 и 7 установлены на подвижной панели 11, перемещаются вдоль образующей пуансона параллельно с движением дополнительного деформирующего ролика 3, на протяжении всего процесса формообразования.

Одновременно с началом процесса, в случае отступления от правила синуса в сторону уменьшения толщинь«стенки детали, осуществляют отвод избыточного металла из очага деформации. Для этого необходимо, чтобы заготовка 15 совместно с пуансоном 1 вращалась по ходу часовой стрелки. В случае отступления от правила синуса в сторону увеличения толщины стенки детали с помощью цилиндрических роликов 4 и 5 осуществляют подвод к очагу деформации добавочного металла. В этом случае необходимо, чтобы заготовка 15 совместно с пуансоном 1, вращалась против хода часовой стрелки. Регулирование объема металла, который необходимо подвести к очагу деформации или наоборот отвести от него с целью продолжения формообразования в соответствии с заданным законом распределения толщины стенки вдоль образующей, осуществляют путем настройки зазора блоком регулирования 12 между цилиндрическими роликами 4 и 5 или путем изменения геометрии (шага, высоты резьбы цилиндрических роликов). Геометрические размеры цилиндрических роликов 4 и 5 и зазор между ними определяется опытным путем.

Изменяя геометрию цилиндрических роликов 4 и 5, зазор между ними и направление вращения заготовки 15, можно обеспечить изготовление тонкостенных оболочек с произвольно заданной образующей, при этом распределение толщины стенки детали будет подчиняться произвольно заданному закону, независимо от правила синуса, и ограничиваться только механическими свойствами металла заготовки. Фланец, поддерживаемый цилиндрическими роликами 4 и 5, будет сохранять свое первоначальное положение относительно оси детали на протяжении всего процесса формообразования.

По окончании процесса ротационной вытяжки дополнительный деформирующий ролик и цилиндрические ролики отводят в исходное положение и раскрепляют полученную деталь.

Пример. Устройство было опробовано при изготовлении тонкостенных конических оболочек с двумя ребрами жесткости, прямолинейной образующей и углом конусности

1461562

4 лял 1,0 мм, а зазор между цилиндрическими роликами — 6,0 мм.

Устройство обеспечивает изготовление тонкостенных оболочек вращения с произвольной образующей (прямолинейной, сферической и т. д.) и управление распределением толщины стенки детали в процессе формообразования независимо от правила синуса, ограничиваясь только механическими свойствами металла.

Формула изобретения

В режиме образования переутонрнной стенки изделия заготовка вращалась по ходу часовой стрелки, зазор между дополнительным роликом и пуансоном составлял 0,2 мм, а зазор между цилиндрическими — 1,5 мм.

В режиме образования ребра жесткости за- 2 готовка вращалась против хода часовой стрелки, зазор между дополнительным деформирующим роликом и пуансоном состав3 сс=30 С. Были использованы заготовки из материала Д20 АМ толщиной 1,0 мм и диаметром 160 мм. Для ротационной вытяжки был применен типовой деформирующий ролик с радиусом рабочей кромки v=3,0 мм и диаметром 150 мм. Шнеки представляли собой цилиндрические ролики с однозаходной резьбой круглого профиля. На нажимном ролике была выполнена правосторонняя резь ба, а на неподвижном соответственно левосторонняя. Высота резьбы составляла

5 мм, шаг — 15 мм.

Ротационная вытяжка осуществлялась на станке 1К62Б, который был снабжен гидрокопировальным устройством. Пуансон и оси шнеков вращались со скоростью 80 об/мин в соответствующем направлении. Дополнительный деформирующий ролик и цилиндрические двигались поступательно вдоль образующей со скоростью f=0,07 мм/об.

Устройство для ротационной вь:тяжки тонкостенных оболочек, содержащее дв;: .. линдрических ролика, оси которых устано: лены параллельно с приводом их вращени, установленных на подвижной панели, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем управления распределением. толщины стенки детали с произвольно заданной образующей и повышения качества изделия, устройство снабжено пуансоном с приводом его вращения и дополнительным деформирующим роликом, установленным с возможностью перемещения вдоль образующей пуансона с га рантированным зазором в соответствии с заданным законом распределения толщины стенки, а два цилиндрических ролика выполнены в виде шнеков.

1461562

Составитель Н. Низов

Редактор М. Товтин Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 514)10 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, IOI