Способ изготовления трубчатых гофрированных деталей и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению трубчатых гофрированных деталей, преимущественно ободов шкивов. Цель изобретения - повышение несущей способности обода за счет получения равнотолщинных стенок, опорных поверхностей и фланцев. Способ реализуется в два этапа. На первом этапе на трубчатой заготовке формуют наружные и внутренние кольцевые V-образные канавки, чередующиеся между собой, приложением формующих усилий одновременно к внутренней и наружной поверхностям заготовки, направленных навстречу друг другу и расположенных в чередующемся порядке, с одновременным осевым сжатием в очагах деформации. На втором этапе производят осадку радиусных участков наружных V-образных канавок в радиальном и осевом направлениях, радиусных участков внутренних V-образных канавок в осевом направлении и калибровку профиля обода с осевым сжатием в очаге деформации в замкнутом контуре. Устройство для осуществления способа содержит приспособление для фиксации заготовки в виде приводной и неприводной планшайб с пазами на торцах, обращенных друг другу. Устройство имеет два эксцентриковых вала для размещения формующих роликов. Один из эксцентриковых валов связан с тяговым валом и установлен с возможностью осевого и установочного перемещений и фиксации в полости приводной планшайбы. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 24 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 В 21 D 51/12, 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4304821/30-27 (22) 08.09.87 (46) 30.08.90. Бюл. № 32 (71) Гомельский конструкторско-технологический и экспериментальный институт по техническому перевооружению и подготовке производства (72) Д. Т. Здоровенко (53) 621-981.1 (088.8) (56) Патент США № 2061501, кл. 72-106, 1936. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБЧАТЫХ ГОФРИРОВАННЫХ ДЕТАЛЕЙ И.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению трубчатых гофрированных деталей, преимущественно ободов шкивов. Цель изобретения — повышение несущей способности обода за счет получения равнотолщинйых стенок, опорных поверхностей и фланцев.

Способ реализуется в два этапа. На первом этапе на трубчатой за готовке формуют наружные и внутренние кольцевые Ч-образИзобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению трубчатых гофрированных деталей типа ободов шкивов.

Цель изобретения — повышение несущей способности обода за счет получения равнотолщинны» стенок, опорных поверхностей и фланцев и экономия металла заготовки за счет исключения отходов.

На фиг. 1 представлена исходная заготовка в первоначальный момент изготовления V-образных канавок; на фиг. 2 — схема потери устойчивости участков исходной заготовки в первоначальной стадии изготовления V-образных канавок; на фиг. 3 промежуточная заготовка, продольный раз„.Я0„„1588470

2 ные канавки, чередующиеся между собой, приложением формующих усилий одновременно к внутренней и наружной поверхностям заготовки, направленных навстречу друг другу и расположенных в чередующемся порядке, с одновременным осевы м сжатием в очагах деформации. На втором этапе производят осадку радиусных участков наружных V-образных канавок в радиальном и осевом направлениях, радиусных участков внутренних V-образных канавок в осевом направлении и калибровку профиля обода с осевым сжатием в очаге деформации в замкнутом контуре. Устройство для осуществления способа содержит приспособление для фиксации заготовки в виде приводной и неприводной планшайб с пазами на торцах, обращенных друг другу.

Устройство имеет два эксцентриковых вала для размещения формующих роликов. Один из эксцентриковых валов связан с тяговым валом и установлен с возможностью осевого и установочного перемещений и фиксации в полости приводной планшайбы.

2 с. и 4 з. и. ф-лы, 24 ил. рез; на фиг. 4 — осадка радиусных пере ходов V-образных канавок в радиальном направлении; на фиг. 5 — то же, в осевом направлении; на фиг. 6 — калибровка профиля обода по наружной н внутренней образующим; на фиг. 7 — обод шкива, общий вид, продольный разрез; на фиг. 8— устройство для осуществления предложенного способа; на фиг. 9 — то же, вид сверху; на фиг. 10 — то же, продольный разрез; на фиг. 11 и 12 — конические пазы планшайб; на фиг. 13 — установка приводной планшайбы на передней плите; на фиг. 14 подвижная плита с неприводной планшайбой, вид слева; на фиг. 15 — то же, внд справа; на фиг. 16 — схема положений

1588470 эксцентриковых валов; на фиг. 17 — — типы пазов для размещения эксцентриковых валов; на фиг. 18 — разрез А — А на фиг. 10; на фиг. 19 — разрез Б — Б на фиг. 18; на фиг. 20 — установка зубчатой передачи с гидро-пневмоприводом на задней плите, общий вид; на фиг. 21 — разрез  — В на фиг. 4; на фиг. 22, 23, 24 — схемы подвода смазки к роликам и эксцентриковому валу.

Способ осуществляют следующим образом..

Исходная трубчатая заготовка 1 выбирается из соотношения

Д н.у(Дн.з(Д н.о, где 77 -у — наружный диаметр опорных участков ручьев;

D .. — наружный диаметр исходной заготовки;

О..o — наружный диаметр обода.

Исходная трубчатая заготовка 1 устанавливается до упора 2 в кольцевые пазы 3 и 4 планшайб 5 и 6. Для осуществления первого этапа изготовления используются формующие наружные ролики 7 и внутренние формующие ролики 8. В исходном положении формующие ролики 7 и 8 зафиксированы определенным образом относительно торцов планшайб 5 и 6 в соответствии .с расположением изготавливаемых канавок.

Затем трубчатую заготовку 1 приводят во вращение вокруг продольной оси, а наружные ролики 7 и внутренние ролики 8 одновременно подводятся к наружной и внутренней поверхностям и внедряются в заготовку 1, до начала внедрения роликов 7 и 8 создается осевой подпор Р, который через гланшайбу 6 передается на заготовку 1, напряжения от подпора Р распространяются по всему объему металла заготовки, но так как ее торцы жестко зафиксированы в пазах 4 и 3 планшайб 5 и 6 на конических поверхностях пазов, то во всех своих поперечных сечениях заготовка 1 приобретает концентричность и не теряет устойчивости.

Кроме того, величина осевого подпора P не превышает того усилия, от которого трубчатая заготовка 1 может потерять устойчивость до воздействия на нее формующих роликов 7 и 8.

В начальной стадии формообразования

V-образных канавок 9 усилие осевого подпора не оказывает на процесс существенного влияния, а соседние наружные ролики 7 и внутренние ролики 8, внедряясь в трубчатую заготовку 1, попарно стремятся провернуть участки 10 трубчатой заготовки 1, расположенные между роликами 7 и 8, относительно нейтрального сечения, а крайние внутренние ролики 8 стремятся провернуть крайние участки 11 трубчатой заготовки 1 относительно торцов планшайб 5 и 6, но после внедрения роликов 7 и 8 в поверхности заготовки 1 на 1 — Л мм участки 10 и 11 трубчатой заготовки 1 резко теряют устойчивость и от воздействия усилия подпора P поворачиваются относительно нейтральных сечений и торцов планшайб

5и6.

После потери устойчивости трубчатой заготовки 1, основную роль в формообразовании V-образных канавок играет осевой подпор в очагах деформации. От усилия

"0 осевого подпора участки 10 и 11 заготовки 1 продолжают поворачиваться, взаимодействуя между собой и роликами 7 и 8, в результате происходит уменьшение внутреннего диаметра радиусных переходов 12 5 V-образных переходов 13 выступов 14.

Функция роликов 7 и. 8 из активной превращается в пассивную.

Ролики 7 и 8, перемещаясь в радиальном направлении под воздействием усилия приводов Pl и Р2 в осевом направлении по стрелке А под воздействием заготовки 1, участвуют только в формировании профиля Ч-образных канавок 9 и выступов 14.

В данном случае важно, чтобы ролики 7 и 8 не отставали от перемещения металла заготовки 1 в радиальном направлении, но и не ускоряли его движения, приобретенного под воздействием осевого подпора P. Скорость их свободного перемещения должна быть больше скорости движения радиусных переходов 12 и 13 V-образных канавок 9 и выступов 14. Регулирование скорости перемещения роликов 7 и 8 в радиальном направлении происходит автоматически, так как они не могут деформировать металл заготовки самостоятельно, и хотя имеют возможность перемещаться быстрее их движение сдерживается заготовкой 1.

При необходимости скорость движения роликов 7 и 8 подбирается равной скорости перемещения радиусных переходов 12 и 13 заготовки 1 в радиальном направлении.

Промежуточная заготовка 15 имеет на ее поверхности Ч-образные канавки 9, глубина которой больше заданной глубины ручьев

16. Промежуточная заготовка 15 не имеет уто нений в радиусных переходах 12 и 13, приобретаемых обычно от воздействия вершин формующих роликов 7 и 8 во время формообразования Ч-образных канавок 9, а может лишь приобрести незначительную разнотолщинность в сравнении с исходной заготовкой 1 в пределах каждой V-образной канавки 9, за счет изменения диаметра заготовки 1 во время формовки.

Изготовление V-образных канавок более глубокими, чем ручьи 16, дает возможность исключить утонение металла от соприкосновения радиусных переходов 12 с профилирующими наружными роликами 17 и 18, а

1588470

Дн.у(Дн.з(Дн.о

30

5 также произвести набор металла для изготовления кольцевых поясов жесткости в радиусных переходах между опорными участками и боковыми стенками ручьев обода шкива. Радиусные переходы 13 выступов 14, дают возможность произвести набор металла для изготовления кольцевых поясов жесткости в вершинах 19 между боковыми стенками ручьев и в радиусных переходах Z-образных фланцев 20.

Наружный диаметр выступов 14 может быть меньше наружного диаметра обода шкива в том случае, если в радиусных переходах 13 имеется излишний металл и его приходится выдавливать наружными профилирующими роликами 17 и 18, что уменьшает объем перераспределения металла вдоль боковых стенок ручьев на втором этапе изготовления.

Изменение диаметра исходной заготовки 1 в пределах соотношения дает возможность изготавливать промежуточную заготовку 15 с необходимыми в каждом конкретном случае глубинами V-образных канавок 9 и необходимыми наружными диаметрами выступов 14, что, в свою очередь, позволяет создавать запас металла в промежуточной заготовке 15 для использования его при изготовлении заданных элементов обода шкива на втором этапе, а также варьировать величину внедрения роликов 7и 8.

На следующем этапе промежуточную заготовку 15 приводят во вращение вокруг продольной оси, затем в V-образные канавки

9 заводят наружные профилирующие ролики

17 и 18 и фиксируют их от радиального перемещения, а внутренние профилирующие ролики 21 и 22 заводят в выступы 14 и также фиксируют от радиального перемещения, причем во время радиального движения внутренних профилирующих. роликов 21 и 22 происходит осадка втулкой 23 радиусных переходов 12 U-образных канавок 9 в радиальном направлении.

Затем под воздействием осевого подпора Р в очагах деформации промежуточная заготовка 15, взаимодействуя с профилирующими роликами 17, 18, 21 и 22, осаживается в осевом направлении, а радиусных переходах 12 V-образных канавок 9 и в радиусных пег=.ходах 13 выступов 14.

Калибровка профиля обода шкива осуществляется профилирующими роликами 17, 18, 21 и 22 под воздействием осевого подпора Ри,,так как обод шкива по внутренней и наружной образующим заключен между калибрующим инструментом без промежутков, зафиксированным от радиального перемещения, то калибровка осуществляется в замкнутом контуре, что способствует вы6 теснению металла калибрующим инструментом вдоль образующих из мест, где имеются его излишки, в зазоры между калибрующим инструментом и ободом шкивадо заполнения зазоров металлом.

Обод шкива с трапециедальными ручьями, полученный указанным способом, в продольном разрезе, снабжен Z-образными фланцами 20, расположенными у его открытых торцов, а стенки соседних ручьев сопряжены между собой под острым углом, в вершине которого и в радиусных переходах между элементами обода шкива изготовлены кольцевые пояса жесткости.

Устройство для изготовления обода шкива по предлагаемому способу содержит привод вращения с коробкой передач 24, переднюю плиту 25, заднюю плиту 26, жестко соединенные у основания. Кроме того, передняя плита 25 и задняя плита 26 соединены между собою штангами 27, на которых установлена подвижная плита 28 с возможностью перемещения вдоль штанг 27. Для перемещения подвижной плиты 28 вдоль штанг 27 устройство имеет цилиндры 29, закрепленные на задней плите 26. Передняя плита 25 снабжена приводной планшайбой 5 и кинематической связью через вал 30, установленный в подшипниках 31, а подвижная плита 28 снабжена неприводной планшайбой 6. Приводная планшайба 5 и неприводная планшайба 6 одним свои м торцом опираются на упорные подшипники 32, а на вторых, открытых торцах имеют кольцевые пазы 3 и 4, снабженные коническими поверхностями 33 и 34. Кольцевые конические пазы 3 и 4 служат для фиксации и центровки заготовок по внутренней поверхности или по наружной поверхности, для фиксирования неприводной планшайбы 6 от осевого и радиального смещений устройство снабжено телами качения 35, расположенными в кольцевом пазу 36 на наружной поверхности неприводной планшайбы 6, тела качения 35 установлены на осях 37, которые одними своими концами опираются на радиальный фланец 38, связанный с кожухом 39, а другими концами установлены в сквозных пазах, имеющихся в подвижной плите 28 и зафиксированы от осевого смещения при помощи фланцев 40, устройство имеет также эксцентриковые валы 41 и 42, на концах которых изготовлены эксцентрики 43, эксцентриковые концы валов установлены во взаимно перпендикулярных пазах 44 и 45, ось пазов 44, в которых размещены концы эксцентриковых валов, расположена в плоскости, проходящей через оси эксцентрико вых валов 41 и 42, а сами эксцентрики расположены в пазах 45, оси которых перпендикулярны этой плоскости, устройство имеет зубчато-реечные приводы, установленные на задней плите 26, кинематически связанные с эксцентриковыми валами 41 и 42.

1588470

Зубчато-реечный привод включает s себя гидро- или пневмоцилиндры 46, штоки которых соединены с зубчатыми рейками 47, которые, в свою очередь, соединены с шестернями 48, установленными на эксцентриковых валах 41 и 42. На задней плите 26 установлен кронштейн 49, в котором изготовлены взаимно перпендикулярные пазы 44 и 45 для размещения эксцентриковых валов 41 и 42 и пазы 50 и 51 для размещения в них шестерен 48 и зубчатых реек 47, кроме того, рядом с пазами 44, в которых размещены эксцентрики 43„изготовлены пазы для установки в них устройств 52 и 53 для фиксирования эксцентриковых валов 41 и 42 от осевого смещения, устройства 52 и 53 представляют собой пластину прямоугольного сечения, закрепленную на задней плите 26.

Для возможности осевого перемещения эксцентриковых валов 41 и 42 в задней плите 26 имеются сквозные пазы 54 и 55, а в подвижной плите — паз 56. Эксцентриковый вал 42 соединен с тяговым валом 57, хвостовик 58 которого выходит за пределы задней плиты 26, при помощи плиты 59, которая снабжена взаимно перпендикулярными пазами 44 и 45 для размещения в них эксцентрикового вала 42, резьбовым отверстием 60 для размещения тягового вала 57 и хвостовиком 61 для ее фиксации в приводной планшайбе 5. Стопорное кольцо 62, установленное на эксцентрике 43 эксцентрикового вала 42, предотвращает его выпадение из плиты 59.

Устройство имеет два комплекта формообразующих роликов. Первый комплект состоит из наружных формующих роликов 7, установленных на эксцентриковом валу 41 и внутренних формующих роликов 8, установленных на эксцентриковом валу 42. Наружные формующие ролики 7 зафиксированы в исходном положении пружинами 63 и втулками 64 и 65, установленными неподвижно на эксцентриковом валу 41, а внутренние формующие ролики 8 зафиксированы в исходном положении на эксцентриковом валу 42 при помощи пружин 66, вилки 6?, соединенной с втулкой 68, установленной на тяговом валу 57.

Второй комплект формообразующих роликов состоит из наружных профилирующих роликов 17 и 18, установленных на эксцентриковом валу 41, у которых на одном из торцов имеются цилиндрические фланцы 69, а на втором торце — кольцевые пазы 70, сопряженные с цилиндрическими фланцами 69, соседних профилнрующих роликов, на крайнем наружном профилирующем ролике 17 изготовлены цилиндрические фланцы 69 с обоих торцов.

Острые кромки на цилиндрических фланцах 69 крайних профилирующих роликов 17 и 18,контактирующих с планшайбами 6 и 5, притуплены. Во второй комплект формообразующих роликов входят также крайние и средние внутренние профилирующие ролики

21 и 22, установленные с возможностью вращения и осевого перемещения на свободно вращающейся втулке 23. Втулка 23 от осевого перемещения ограничена с одной стороны плитой 59, а с другой стороны— неподвижной втулкой, установленной на экс10

0 центриковом валу 42. Наружные профилирующие ролики 17 и 18 зафиксированы в исходном положении пружиной 71, кроме того в кольцевых пазах 70 установлены пластинчатые пружины 72, представляющие собой диски с изготовленными на перифе15 рии лепестками, отогнутыми под углом cci относительно нейтральной плоскости пружины.

Лепестки пластинчатых пружин отогнуты относительно нейтральной плоскости в противоположные стороны через один, и пружи20 ны 72 могут быть изготовлены с высечками между лепестками или без высечек.

Внутренние профилирующие ролики 21 и 22 зафиксированы в исходном положении при помощи вилок 73, охватывающих

25 ролики 21 и 22 по боковым поверхностям, а втулку 23 по наружной поверхности, вилки 73 соединены с зигзагообразной пластинчатой пружиной 74, охватывающей тяговой вал 57 и опирающейся одним своим концом на плиту 59, а вторым концом на

З0 ",îäâèæíóþ плиту 28 через подвижную втулку 75.

Устройство снабжено зубчато-реечным приводом, установленным на наружной стороне задней плиты 26 и кинематически соединенным с тяговым валом 57. Зубчато-ре35 ечный привод включает в себя гидрои пневмоцилиндр 76, шток которого соединен с зубчатой рейкой 77, соединенной с шестерней 78, входящей в состав блока из двух шестерен, причем диаметр второй

0 шестерни 79, соединенной с рейкой 80, 40 установленной на тяговыи вал 57, больше диаметра шестерни 78, что дает возможность уменьшить ход штока цилиндра 76 при сохранении хода тягового вала 57, кроме того фиксирующее устройство 53 внут45 реннего эксцентрикового вала 42 снабжено гидро- или пневмоцилиндром 81.

Эксцентриковый вал 41 с наружными формующими роликами 7 имеет внутреннюю полость 82, которая через рукав 83 соединена с источником подачи смазки (не пока50 зан), а через радиальные каналы 84 — с наружной поверхностью эксцентрикового вала 45.

На эксцентриковых валах 41 и 42 таким же образом установлены внутренние форму55 ющие ролики 8 и наружные,профилирующие ролики 17 и 18. Радиальные каналы 84, расположены таким образом, что формообразующие ролики перекрывают в любом рабочем положении не менее двух каналов 84, 588470

9

1 а также при любом рабочем положении эксцентриковых валов 41 и 42 находятся в зоне сегментного зазора 85, расположенного между роликами и эксцентриковыми валами 41 и 42 (фиг. 23).

На фиг. 24 показана схема установки внутренних профилирующих роликов 21 и 22 с втулкой 23 на эксцентриковом валу 42, при этом втулка 23 имеет два или более радиальных канала 86 в каждом поперечном сечении.

Радиальные каналы 86 могут быть расположены в шахматном порядке или по спирали (не показано) .

Профилирующие ролики 21 и 22 должны также перекрывать не менее двух каналов

86 во всех их рабочих положениях, причем один из них должен находиться в зоне сегментного зазора 87.

Устройство для изготовления обода шкива по предложенному способу работает следующим образом.

В исходном положении эксцентриковый вал 41 отведен от планшайб 5 и 6 в крайнее положение, а подвижная плита 28 подведена к задней плите 26. Эксцентриковый вал 42 совместно с тяговым валом 57 и плитой 59 выведен из рабочей зоны, при этом часть внутренних формующих роликов заведена в неприводную планшайбу 6, до упора в подвижную плиту 28, а пружины 66 сжаты.

В свободную рабочую зону заводят заготовку 1 и устанавливают концентрично кольцевым пазам 3 и 4.

Затем тяговый вал 57 подают в осевом направлении в сторону приводной планшайбы 5, тяговый вал 57 толкает плиту 59 и эксцентриковый вал 42. Подача тягового вала 57 осуществляется до фиксирования плиты 59 внутри приводной планшайбы 5 и приведения эксцентрикового вала 42 в рабочее положение, при этом эксцентриковый вал

42 фиксируется от осевого смещения фиксатором 53.

Далее цилиндры 29 перемещают подвижную плиту 28 вдоль штанг 27, в результате чего торцы исходной заготовки 1 заходят в пазы 3 и 4 планшайб 5 и 6 до упора, раздаются на конусных поверхностях 33 пазов 3 и 4, приобретают концентричность, что способствует дальнейшему приобретению концентричности исходной заготовки 1 во всех ее поперечных сечениях.

После уста новки исходной за готовки 1 включается привод 24, вращение от которого передается приводной планшайбе 5, исходной заготовке 1 и неприводной планшайбе 6. Одновременно с включением привода 24 эксцентриковые валы 41 и 42 с установленными на них наружными формующими роликами 7 и внутренними фоомующими роликами 8 подаются навстречу друг другу, ролики 7 и 8 одновременно внедряются в наружную и внутреннюю поверхности исходной заготовки 1.

На фиг. 16 изображена схема положения эксцентриковых валов. Под воздействием зубчато-реечного привода эксцентриковый вал имеет возможность вращения как против, так и в направлении движения часовой стрелки.

При вращении по часовой стрелке эксцентрик 43 движется в пазу 45 вверх, а

1О при вращении против часовой стрелки вниз, причем ось эксцентрика перемещается в вертикальной плоскости, в направлении стрелки Аь проекция межцентрового расстояния OOi изменяется, в результате чего

15 эксцентриковый вал перемещается в направлении, указанном стрелкой Аг.

При изменении величины межцентрового расстояния OOi происходит изменение величины хода эксцентрикового вала и соответственно изменение усилий, передаваемых

20 от формообразующих роликов заготовке.

После фиксации заготовки 1 усилие осевого подпора Р не снимают, так как под воздействием осевого подпора P заготовка 1 не теряет устойчивости до внедрения формирующих роликов 7 и 8 в ее поверхности, а для включения и выключения цилиндров 29 на этот период необходимо допол нительное устройство, применение которого нежелательно, та к ка к усложняет предложенное устройство.

После внедрения формующих роликов 7 и 8 в поверхности исходной заготовки 1 эксцентриковые валы 41 и 42 продолжают синхронно двигаться навстречу друг другу, и после потери устойчивости заготовки 1 на участках 1 и 12 начинает движение в сторону приводной планшайбы 5 неприводная планшайба 6 вместе с зафиксированным в пазу 4 торцом заготовки I, в результате чего участки 11 и 12 исходной заготовки 1 проворачиваются относительно нейтральных сечений и торцов план40 шайб 5 и 6, при этом формующие ролики ? и 8 под воздействием металла заготовки перемещаются в осевом направлении по поверхностям эксцентриковых валов 41 и 42 в сторону приводной планшайбы 5, сжимая пружины 63 и 66, которые после освобождения формующих роликов 7 и 8 возвращают их в исходное положение.

Эксцентриковые валы 41 и 42 и неприводная планшайба 6 приходят в крайние положения одновременно.

После изготовления промежуточной заготовки 15 подвижная плита 28 и формующие ролики 7 и 8 отводят в исходное положение, эксцентриковый вал 42 выводят из рабочей зоны, для чего тяговый вал 57 перемещают за хвостовик 58 вручную или при помощи установленного на задней плите 26 зубчато-реечного привода.

1588470 кового вала 41, заводят в выступ 14 внутренние профилирующие ролики 21 и 22 до упора эксцентрикового вала 42, при этом втулка 23 соприкасается с радиусными переходами 12, происходит осадка радиусных переходов 12 в радиальном направлении, вследствие чего образуются кольцевые пояса вместо внутренних радиусных переходов 12, ширина каждого кольцевого пояса больше, чем ширина опорных участков изготавли"0 ваемого обода шкива (фиг. 5).

Затем под воздействием цилиндров 29 подвижная плита 28 с неприводной планшайбой 6 перемещается в сторону приводной планшайбы 5, перемещая торец промежуточной заготовки 15. Заготовка 15 взаимодействует с наружными профилирующими роликами 17 и 18 и внутренними профилирующими роликами 21 и 22, ролики 17, 18 и

21 и 22 под воздействием металла заготовки 15 перемещаются в осевом направле20 нии, по поверхности эксцентриковых валов

41 и 42, к приводной планшайбе 5 и произво.дят осадку радиусных переходов Ч-образных канавок 9 и выступов 14 в осевом направлении. При этом наружные профилирующие ролики 17 и 18 сжимают пружину 71 и, сближаясь между собой, отклоняют лепестки плоской пружины 72 к ее нейтральной плоскости, а внутренние профилирующие ролики 21 и 22 сжимают зигзагообразную пружину 74. Передача усилия на зигзаго50

Наличие цилиндров 46 и 81 позволяет механизировать процесс извлечения из рабочей зоны эксцентрикового вала 42, а также— установку его в рабочем положении.. Bo время отвода подвижной плиты 28 промежуточная заготовка 15 удерживается захватом (не показан), высвобождается с конусных поверхностей планшайбы 5 и 6 и может быть передана на такое же устройство с профилирующими роликами для дальнейшей обработки либо на место складирования и после накопления достаточного количества заготовок 15 дальнейшая их обработка может быть продолжена на предл а гаемо м уст ро йстве.

Для последующей обработки промежуточной заготовки 15 вместо комплекта формующих роликов 7 и 8 устанавливают комплект профилирующих роликов 17, 18 и 21, 22 и втулку 23, при этом расфиксируют эксцентриковый вал 41, протягивают его конец за пределы устройства через паз 54 в задней плите 26, снимают наружные формующие ролики 7, пружины 63, втулки 64 и 66 и устанавливают вместо них наружные профилирующие ролики 17 и 18,пружину 71, пластинчатые пружины 72, возвращают эксцентриковый вал 41 в пазы 44 и 45, закрепляя его в необходимом положении.

Затем производят замену внутренних формующих роликов 8 внутренними профилирующими роликами 21 и 22, для чего стопорное кольцо 62 снимают с эксцентрика 43, эксцентриковый вал 42 извлекают из плиты 59, снимают с эксцентрикового вала 42 пружины 66 и внутренние формующие ролики 8, извлекают из плиты 59 тяговый вал 57, снимают с тягового вала 57 втулку 68 с вилкой 67, устанавливают на эксцентриковый вал 42 втулку 23, внутренние профилирующие ролики 21 и 22, надевают на тяговый вал 57 втулку 75, зигзагообразную пружину 71, заводят в вилки 73 ролики 21 и 22 и устанавливают эксцентриковый вал 42 в пазы 40 и 41, а тяговый вал в отверстие 60 плиты 59, закрепляют эксцентриковый вал 38 от осевого перемещения стопорным кольцом 62.

Замена одного комплекта роликов другим в предложенном устройстве целесообразна при изготовлении небольших партий изделий.

Для дальнейшей обработки промежуточной заготовки 15 она заводится в рабочую зону, устанавливается торцами в пазы 4 и 3 планшайб 5 и 6. Эксцентриковый вал 42 заводят в рабочую зону и фиксируют от осевого перемещения устройством 53, придают промежуточной заготовке 15 вращение вокруг продольной оси, заводят в ее Ч-образные канавки 9 наружные профилнрующие ролики 17 и 18 до упора эксцентри30

45 образную пружину 74 от подвижной плиты 28 через втулку 75 улучшает работу внутренних профилирующих роликов 21 и 22 за, счет устранения их перекоса. После освобождения профилирующих роликов 17, 18 и

21, 22 пружины 71, 72, 74 переводят их в исходное положение.

Для извлечения готового обода шкива эксцентриковые валы 41 и 42 отводят в исходное положение, выводят из рабочей зоны внутренний эксцентриковый вал 42, снимают готовый обод шкива с конусных поверхностей пазов 3 и 4 планшайбы 5 и 6, придерживая при необходимости захватом (не показан), и передают готовый обод шкив а для д аль не и шей о бр а ботки.

В зону контакта рабочего инструмента с заготовкой подача смазки производится «обливом», а смазку роликов осуществляют через радиальные каналы 84 и внутренние полости 82 в эксцентриковом валу 41 и гибкий рукав 83. Смазочная жидкость из радиальных каналов 84 подается в сегментный зазор 85 между валом 41 и роликами 7 и при их вращении затягивается в клиновые зазоры между роликами 7 и валом 41, создавая между ними масляную прослойку и предотвращая контакт роликов 7 с валом 41.

Смазка внутренних формующих роликов 8 и наружных профилирующих роликов 17 и 18 производится аналогично. Смазочная жидкость подается также под давлением из

1588470 каналов 84, частично просачивается между втулкой 23 и эксцентриковым валом 42, смазывая их, а частично подается через каналы 86 к наружной поверхности втулки 23 и, так как втулка 23 и профилирующие ролики 21 и 22 вращаются в одну сторону, то смазочная жидкость подается в сегментный зазор 87 из того канала 86, который находится в данный момент в зоне сегментного зазора 87.

Устройство ограждено убирающимся кожухом (не показан), предотвращающим разбрызгивание смазочной жидкости за пределы рабочей зоны.

Использование предлагаемого устройства позволяет изготовить обод многоручьевого шкива с трапецеидальными ручьями повышенной несущей способности. Выбор исходной заготовки из условия

Дн.y(gv.з(Дн.о, где 0 .у — наружный диаметр опорных участков ручьев;

0 .. — наружный диаметр исходной заготовки;

D-0 — наружный диаметр обода, а также применение в устройстве для осуществления предлагаемого способа внутренних формообразующих роликов на первом и втором этапах на единицу больше, чем наружных, дает возможность на первом этапе изготовления обода шкива применить одновременно ротационное обжатие наружными формующими роликами и ротационную раздачу внутренними формующими роликами — с одновременным осевым подпором в очагах деформации, что позволяет изготовить промежуточную заготовку без утонения металла в радиусных переходах от воздействия вершин роликов на металл заготовки.

При изготовлении обода шкива ротационной вытяжкой (известный способ) в радиусных переходах наблюдается утонение до ЗОО и более в зависимости от текучески металла, а при превышении этой величины происходит разрыв металла. Данное.изобрете,ние позволяет избавиться от этого явления, а на втором этапе посредством осадки радиусных переходов получить опорные участки трапециедальных ручьев, увеличить толщину металла в радиусных переходах и создать в этих местах усиления в виде кольцевых поясов жесткости. У известного способа на втором этапе изготовления утонение радиусных переходов

V-образных канавок увеличивается. 3а счет соединения средних стенок под острым углом обод шкива и соответственно шкив становятся короче, что уменьшает расход металла на его изготовление, а также уменьшает консольность шкива.

После калибровки профиля предложенное изобретение позволяет получить обод

Формула изобретения

50,ев готового обода, на втором этапе произ55 водят осадку цилиндрических участков наружных Ч-образных канавок в радиальном и осевом направлениях, цилиндрических участков внутренних Ч-образных канавок в

l5

25 шкива повышенной несущей способности с равнотолщинными стенками и опорными поверхностями, кольцевыми поясами жесткости и Z-образными фланцами.

Использование в устройстве эксцентриковых валов с зубчато-реечным приводом позволяет освободить рабочую зону от лишних механизмов, установить снаружи необходимое количество роликов, а также завести вовнутрь заготовки ролики, необходимые для изготовления обода шкива с большим количеством ручьев.

Предлагаемые способ и устройство использованы при изготовлении ободьев двух и трех-ручьевых шкивов с расчетным диаметром 250 мм и профилем обЬда шкива по

ГОСТ 20898 — 75. Ободья шкивов изготавливают из трубчатых заготовок с толщиной стенок 1,5 мм. Трубчатые заготовки изготавливают из стального проката марки

08Ю и 08КП сворачиванием в вальцах из полосы и последующей сваркой кромок рельефной шовной сваркой с последующей зачисткой сварного шва. Устройство спроектировано на базе токарного станка модели 1М63. Применение изобретения в условиях

ПО «Гомсельмаш» дает возможность получить экономический эффект при изготовлении шкивов для кормоуборочных машин порядка 5 млн. руб и сэкономить около 7 тыс. т. металла.!. Способ изготовления трубчатых гофрированных деталей, преимущественно типа обода шкива с опорными участками в ручьях, включающий на первом этапе изготовление промежуточной заготовки путем формовки наружных и внутренних кольцевых V-образных канавок на поверхности вращающейся трубчатой заготовки приложением формующих усилий одновременно к внутренней и наружной поверхностям заготовки, направленных навстречу одна другой в шахматном порядке, и на втором этапе последующее профилирование ручьев со сжатием в осевом направлении заготовки, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности обода за счет исключения утонения радиусных участков, а также экономии металла заготовки, на первом этапе одновременно с приложением формующих усилий к наружной и внутренней поверхностям заготовки осуществляют сжатие ее в осевом направлении усилием осевого подпора, приложенным к ее торцам, а наружные V-образные канавки изготавливают с внутренним диаметром, меньшим внутреннего диаметра опорных участков ручь15

1588470 осевом направлении, а усилие осевого подпора прикладывают к торцу заготовки, осуществляя калибровку обода в замкнутом. контуре, при этом длину исходной заготовки принимают не менее длины обода шкива вдоль наружной образующей, а ее наружный диаметр D.. выбирают из соотношения где 0н.у — наружный диаметр опорных участков ручьев;

D.. — наружный диаметр обода.

2. Устройство для изготовления трубчатых гофрированных деталей, преимущественно типа обода шкива с опорными участками в ручьях, содержащее станину и формующие ро лики, установленные на валах с возможностью вращения и перемещения в радиальном и осевом направлениях и связанные с приводом, отличающееся тем, что оно снабжено установленными на станине передней и задней неподвижными плитами, штангами, посредством которых эти плиты соединены между собой, подвижной плитой, размещенной между плитами с возможностью перемещения вдоль штанг, фиксир ..ощип приспособлением для установки заготовки, выполненным в виде приводной планшайбы с полостью, установленной на передней плите с возможностью вращения, и неприводной планшайбы с телами качения на его наружной поверхности, смонтированной на подвижной плите с возможностью фиксации от осевого и радиального смещений посредством упомянутых тел качения, а обе планшайбы выполнены с кольцевыми пазами конической формы на их торцах, обращенных друг к другу, двумя эксцентриковыми валами с втулкой на одном из них и эксцентриками на их концах, размещенных во взаимно перпендикулярных пазах, выполненных в неподвижных плитах, приспособлениями для фиксации валов от осевого смещения, зубчато-реечными приводами, установленными на задней плите, кинематически связанными с эксцентриковыми валами, размещенной в полости приводной планшайбы плитой, связанной с концом одного из эксцентриковых валов, тяговым валом, одним концом размещенным в плите, а связанные между собой посредством плиты тяговый и эксцентриковый валы установлены с возможностью осевого установочного перемещения и фиксирования в рабочем положении внутри приводной планшайбы, дополнительным комплектом профилирующих наружных и внутренних роликов для формовки заготовки на втором переходе, установленных на упомянутых эксцентриковых валах с возможностью свободного вращения, осевого и радиального перемещений и фиксации в требуемом положении, при этом наружные профилирующие ролики выполнены состоящими из средних и двух крайних роликов, на одном из торцов среднего и крайнего профилирующих роликов выполнены цилиндрические фланцы, а на втором — кольцевые пазы, сопряженные с цилиндрическими фланцами соседних профилирующих роликов,а на другом, крайнем наружном профилирующем ролике на обоих торцах выполнены цилиндрические фланцы, а внутренние профилирующие ролики установлены на втулке, размещенной на эксцентриковом валу.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что оно снабжено пластинчатыми пружинами, установленными в пазах наружных профилирующих роликов, выполненными в виде диска с лепестками на периферии, отогнутыми через один в разные стороны от нейтральной плоскости пружины.

4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что оно снабжено механизмом фиксации внутренних профилирующих роликов дополнительного комплекта в рабочем положении, выполненным в виде вилок, охватывающих упомянутые ролики по боковым поверхностям, а втулку, на которой установлены эти ролики, — по наружной поверхности, и зигзагообразной пластинчатой пру,.жиной, охватывающей тяговый вал и установленной одним концом на плите, соединяющей тяговые и эксцентриковые валы, а вторым — на подвижной плите.

5. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным зубчато-реечным приводом, кинематически связанным с тяговым валом, и гидро- или пневмоприводом, связанным с фиксирующим приспособлением эксцентрикового вала, размещенного в полости планшайбы.

6. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что эксцентриковые валы выполнены с внутренними продольными полостями для соединения с источниками подачи смазки и с радиальными каналами, посредством которых внутренние полости соединены с наружной поверхностью эксцентриковых валов и поверхностью втулки, на которой уста5Q новлены внутренние формирующие ролики дополнительного комплекта.!

588470

1588470

Л

Фиг. I

1588470

1588470

Фиг. f0

1588470

1588470

Фиг. 15

Фиг. 1б

А2

А-А

1588470

15884 70

Юаг. 22 д2

Е1

Составитель Л. Самохвалова

Редактор И. Сегляник Техред А. Кравчук Корректор И.Муска

Тираж 606 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г Н п иГ НTCCCP

I 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород. ул. Гагарина, О1