Способ закатки горловины баллона и устройство для его осуществления

 

Использование: обработка металлов давлением, Сущность изобретения: способ закатки горловины баллона включает закатку нагретого конца вращающейся трубной заготовки на вводимой внутрь заготовки оправке формующим инструментом. Сферическую часть горловины формуют боковой поверхностью призматического инструмента с постоянно уменьшающейся площадью контакта ее с заготовкой. Цилиндрическую часть горловины формуют торцовой поверхностью инструмента. Устройство для осуществления способа включает станину, шпиндель, суппорт с формующим инструментом , вращающуюся оправку. Привод перемещения суппорта выполнен в виде четырехзвенного кулисно-рычажного механизма , шарнирнозакрепленного на суппорте . 2 с.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю В 21 D 51/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4810398/27 (22) 28.02.90 (46) 15.08.92. Бюл. % 30 (71) Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности (72) В.А. Ларионов, А,И. Губин и Т.Ф. Маткина (56) Капорович В,Г. Обкатка металлоизделий в производстве, M.: Машиностроение, 1973, с. 66, рис. 24.

Авторское свидетельство СССР

М 706160, кл. В 21 0 22/16, 1978, (54) СПОСОБ ЗАКАТКИ ГОРЛОВИНЫ БАЛЛОНА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: обработка металлов давлением. Сущность изобретения: способ. Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к изготовлению горловины баллонов, предназначенных для хранения и транспортировки сжатых, сжиженных и растворенных газов под высоким давлением.

Известен способ изготовления горловин баллонов, включающий однооперационную закатку нагретого конца вращающейся трубной заготовки вращающимися вокруг своей оси и перемещающимися по криволинейной траектории относительно оси заготовки роликами, которые одновременно осуществляют деформирование торцовой и периферийной частей конца заготовки с постоянно увеличиваю„„ „„1754295 А1 закатки горловины баллона включает закатку нагретого конца вращающейся трубной заготовки на вводимой внутрь заготовки оправке формующим инструментом. Сферическую часть горловины формуют боковой поверхностью призматического инструмента с постоянно уменьшающейся площадью контакта ее с заготовкой, Цилиндрическую часть горловины формуют торцовой поверхностью инструмента. Устройство для осуществления способа включает станину, шпиндель, суппорт с формующим инструментом, вращающуюся оправку. Привод перемещения суппорта выполнен в виде четырехзвенного кулисно-рычажного механизма, шарнирно закрепленного íà суппорте. 2 с.п, ф-лы, 4 ил. щейся величиной контактной поверхности роликов с заготовкой.

Недостатком данного способа является сложность осуществления синхронизации движения роликов, деформирующих торцовую и периферийную части конца трубной заготовки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ закатки горловины баллона, включающий деформацию вращающейся нагретой трубной заготовки формующим инструментом трения скольжения на вращающейся цилин-. дрической или конической оправке с последующим ее извлечением.

1754295

Недостатком этого способа является то, что инструмент трения скольжения имеет сложный профиль деформирующей поверхности. Кроме того, срок службы инструмента мал за счет износа профильного участка.

Известно устройство для изготовления горловин баллонов из тонкостенных труб на обкатном стане, содержащее патрон для установки заготовки и неподвижно закрепленную на приводе с возможностью осевого перемещения матрицу, выполненную в виде фигурной пластины, контактирующей в процессе иЗготовления только с частью поверхности деформируемой заготовки.

Недостатками данного устройства являются сложность изготовления матрицы и малый срок ее службы, Известен также станок для обжима и захвата горловин полых цилиндрических изделий, включающий механизм перемещения суппорта, выполненный в виде двух параллельно перемещающихся и связанных между собой рычажной системой полэунов, один иэ которых снабжен индивидуальным приводом и служит для вертикального перемещения суппорта, смонтированного на штоках с роликами, расположенными в копирных пазах в виде дифференциальных кривых, выполненных во втором ползуне, служащем для радиального перемещения суппорта.

Недостатками данного стана являются сложность изготовления и невозможность применения инструмента трения скольжения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устроиство для обкатки горловин баллонов, включающее шпиндель, обкатной инструмент, станину, толкатель с размещенным в нем упором и установленным на нем с возможностью вращения оправкой, приводным рычагом регулируемой длины и координатным столом и смонтированным на нем с возможностью регулировочного перемещения эксцентриковым замыкателем. В станине выполнен профилированный паз и один конец рычага шарнирно соединен с эксцент-. риковым замыкателем, а другой установлен с возможностью перемещения по профилированному пазу, причем обкатной инструмент смонтирован на рычаге с возможностью углового перемещения, Недостатком данного устройства является невозможность использования инструмента трения скольжения.

Цель изобретения — повышение долговечности формующего инструмента.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу закатки горловины баллона, включающему закатку нагретого конца вращающейся трубной заготовки на вводимый внутрь заготовки оправке формующим инструментом, сферическую часть горловины формуют боковой поверхностью и ризматического инструмента с постоянно уменьшающейся площадью контакта ее с заготовкой, а цилиндрическую часть горловины формуют торцовой поверхностью

10 призматического инструмента

Такой способ закатки позволяет получить необходимую толщину сферической части и набоя металла в горловине.

Формирование сферической части горловины баллона боковой поверхностью призматического формующего инструмента с постоянно уменьшающейся площадью контакта ее с заготовкой дает неожиданный. положительный эффект, а именно многократность использования инструмента до ремонта. Если при инструменте, имеющем сложную форму профиля, происходит за счет трения искажение (истирание поверхности) профиля, то это сказывается на качестве закатанной горловины (риски, неровности) и такой инструмент нужно менять или ремонтировать, при этом возникает сложность с изготовлением и ремонтом профильной поверхности, Использование призматического инструмента трения скольжения, имеющего плоские боковые грани, позволяет использовать его до ремонта или замены несколько раз, повернув

его так, чтобы на место изношенной грани встала новая. Например, при использовании четырехгранной призмы в качестве форму ющего инструмента его можно использовать четыре раза. Если применять восьмигранный призматический формующий инструмент, то его можно использовать до замены восемь раэ.

Закатка цилиндрической части горловины торцом призматического формующего инструмента позволяет получить необходимый ее профиль в зависимости от формы торца с различной толщиной набоя. Для реализации данного способа закатки горловины баллона в устройстве, включающем станину, шпиндель закатной машины, суппорт с формующим инструментом, привод перемещения суппорта, оправку, смонтированную на суппорте с воэможностью вращения, привод перемещения суппорта с формующим инструментом выполнен в виде четырехзвенного кулисно-рычажного механизма, одно звено которого выполнено в виде рычага, шарнирно закрепленного на суппорте, другое звено выполнено в виде кулисы, смонтированной с возможностью поворота и смещения относительно непод1754295 ства в момент формирования сферической части горловины; на фиг. 4 — положение устройства в момент формирования цилиндрической части горловины, Устройство состоит из шпинделя 1 закатной машины, в который закрепляется трубная заготовка 2, суппорта 3, на котором установлены формующий инструмент 4 и оправка 5 с возможностью вращения вокруг своей оси, Один конец суппорта 3 закреплен шарнирно с коленчатым рычагом 6, име50

55 вижного пальца, закрепленного на станине, При этом одно плечо кулисы шарнирно соединено с первым звеном кулисно-рычажного механизма, третье и четвертое звенья кулисно-рычажного механизма выполнены 5 за одно целое в виде коленчатого рычага, шарнирно закрепленного на суппорте, причем одно плечо коленчатого рычага шарнирно закреплено на оси, жестко закрепленной на станине, другое плечо шарнирно соеди- 10 нено с кулисой.

При таком исполнении привода перемещения суппорта при вращении первого звена вокруг неподвижной оси суппорт совершает сложное движение, при котором 15 постоянно уменьшается площадь контакта боковой поверхности инструмента с заготовкой при формировании сферической части горловины баллона. Если взять образованную сферу, то поверхность боко- 20 вой грани инструмента всегда является касательной к сфере, но точка касания становится плавающей, т.е. по мере поворота инструмента (суп порта) точка касания перемещается вдоль инструмента от одного 25 конца к другому.

Использование предлагаемых способа закатки горловины баллона и устройства для его осуществления позволяет формировать горловины баллона различного профи- 30 ля при высокой технологичности изготовления инструмента.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения данного изобретения по сравнению с известным составит 10 тыс. руб. в год 35 за счет увеличения срока службы инструмента и снижения затрат на его изготовление.

На фиг. 1 представлена схема для осуществления способа закатки горловины 40 баллона (а — начало процесса закатки; б— формирование сферической части горловины; в — формирование цилиндрической части горловины; г — окончание процесса закатки); на фиг. 2 — устройство для осуществления способа закатки горловины баллона.(а — вид сбоку; б — положение устройства перед закаткой, сечение А-А на фиг. 2a); на . фиг. 3 — промежуточное положение устройющим возможность вращения вокруг неподвижной оси. Коленчатый рычаг 6 связан шарнирно с кулисой 7, имеющей прорезь, в которой находится неподвижный палец 8.

Кулиса 7 связана шарнирно через промежуточное звено 9 с суппортом 3.

Способ осуществляют следующим образом, . На закатной машине, аналогичной применяемым нэ Первоуральском Новотрубном заводе, закатывают горловину баллона с радиусом сферической части 110 мм, диаметром цилиндрической части 50 мм на трубной заготовке.8 210х6,5 мм из стали

30ХГСА.

В шпиндель закатной машины зажимается холодным концом трубная заготовка, противоположный конец которой нагрет до

1200 С. Шпиндель приводится во вращение с частотой 750 об/мин, Формующий инструмент в это время находится вдоль образующей заготовки, Приводится во вращение коленчатый рычаг с частотой 1 град на 1 оборот заготовки, При этом суппорт с формующим призматическим инструментом начинает совершать сложное движение.

Формирование сферической части горловины происходит боковой поверхностью призматического инструмента, а цилиндрической части — торцовой поверхностью. Процесс закатки горловины продолжается до тех пор, пока суппорт не повернется на 90О. При этом включается конечный выключатель и коленчатый рычаг начинает вращаться в противоположном направлении с частотой 5 град на 1 оборот заготовки до тех пор, пока суппорт не займет исходное положение.

Формула изобретения

1. Способ закатки горловины баллона, включающий закатку нагретого конца вращающейся трубной заготовки на вводимой внутрь заготовки оправке формующим инструментом, отл ича ю щи йс я тем,что,с целью повышения долговечности формующего инструмента, сферическую часть горловины формуют боковой поверхностью призматического инструмента с постоянно уменьшающейся площадью контакта ее с заготовкой, а цилйндрическую часть горловины формуют торцовой поверхностью инструмента.

2. Устройство для зэкатки горловины баллона, включающее станину, шпиндель закатной машины, суппорт с формующим инструментом, привод перемещения суппорта, оправку, смонтированную на суппорте с возможностью вращения, о t л и ч а ющ е е с я тем, что привод перемещения

1754295 суппорта выполнен в виде четырехзвенного кулисно-рычажного механизма, одно звено которого выполнено в.виде рычага, шарнирно закрепленного на суппорте, второе звено выполнено в виде кулисы, смонтированной с возможностью поворота и смещения относительно неподвижного пальца, закрепленного на станине, при этом одно плечо кулисы шарнирно соединено с первым звеном кулисно-рычажного механизма, третье и четвертое звенья кулиснорычажного механизма выполнены за одно целое в виде коленчатого рычага, шарнирно

5 закрепленного на суппорте, причем одно плечо коленчатого рычага шарнирно закреплено на оси, жестко закрепленной на станине, а другое плечо шарнирно соединено с кулисой.

1754295

Составитель Т,Маткина

Техред M.Moðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Редактор М.Петрова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2846 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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