Интрумент для закатки днищ баллонов

 

Использование: обработка металлов давлением. Сущность изобретения: инструмент содержит два участка. Один участок выполнен в виде параллелепипеда, второй - в виде цилиндра, образующие которого являются продолжением двух параллельных между собой рабочих граней параллелепипеда . 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4823458/27 (22) 20.03.90 (46) 15.08.92. Бюл. hL 30 (71) Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности (72) Б.Я. Коган и А.И, Губин (56) Щипицын В.М. Прессовщик на испытании труб и баллонов, М.; Металлургия, 1988, с. 101, рис. 39.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть применено для улучшения качества поверхности днищ баллонов.

Известен инструмент для последовательной обработки трубчатых заготовок, выполненный в виде ролика с фасонной поверхностью, s котором последняя представляет однопопостный гиперболоид. Применение такого ролика позволяет получать хорошее качество поверхности изделий.

Недостатками такого инструмента являются сложность изготовления самого ролика, сложность конструкции установки ролика, а также необходимость осевого перемещения инструмента, что йе позволяет его использовать на примейяемых во всех баллонных цехах закатных машин с поворотным суппортом; Кроме того, ввиду бйстрого остывания кромки заготовки качество закатки днищ (их герметичность) ухудшается..

Известен ролик для закатки днищ баллонов, смонтированный на поворотном суппорте.

„„5U„„1754297 А1

2 (54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ЗАПЛАТКИ ДНИЩ

БАЛЛОНОВ (57) Использование: обработка металлов давлением. Сущность изобретения: инструмент содержит два участка. Один участок выполнен в виде параллелепипеда; второй — в виде цилиндра, образующие которого являются продолженйем двух параппепьных между собой рабочих граней параллелепипеда. 3 ил.

Ф

М

Применение такого ролика дает хоро- ® шее качество поверхности днища, однако резко уменьшает производйтельносгь l1poцесса вследствие уменьшения скорости,поворота суппорта в начале процесса закатки из-за возможности потери попвречйой устойчивости заготовки. Кроме того, вогнутый участок ролика перекрмвэет-отверстие в за- в готовке в момент смыканка ее кромок ii npe-. с,4 пятствует возможности продувки (Л кислородом, что резко ухудшает качество д днищ.

Упомянутые инструменты для закатки днйщ в производстве баллонов практически не применяются из-за свойх "недостатков.

Во всех существующих цехах при закатке-днищ баллонов приМеняют инструмент трения скольжения в виде бруска, каждая плоскость которого является рабочей. Процесс закатки днищ таким инструментом йдет стабильно, имеет высокую производи- . тельность и удовлетворительное качество заварки днищ баллойов, обеспечивающее их герметичность.

1754297

10 зом

25

Недостатком известного инструмента являетея повышенный износ в месте контакта заготовки с инструментом, особенно в конце процесса эакатки и, как следствие этого, неудовлетворительная поверхность днища — наличие глубоких рисок.

Цель изобретения — улучшенйе качества иэделий и увеличение стойкости инструмента, Поставленная цель достигается тем, что инструмент снабжен дополнительным участком, выполненным в виде цилиндра, образующие KoTopolo являются продолжением двух параллельных между собой рабочих граней параллелепипеда.

При закатке днища предлагаемым инструментом вначале процесса -до угла поворота суп порта 40 — 45, при котором происходит продувка кислородом для качественной кузнечной сварки днища и смыкание кромок заготовки, s деформации участвует часть инструмента, выполненная в виде бруска, являющегося инструментом трения скольжения и применяемого в настоящее время для закатки днищ. Скорость поворота суппорта, как и при закатке обычным инструментом трения, гораздо выше, чем при закатке роликовым инструментом.

При дальнейшем повороте инструмента брусок выходит из контакта с заготовкой и деформация производится его цилиндрической частью, которая вращается от контакта с заготовкой;

Основной причиной получения рисок нз днище (некачественной поверхности) является взаимодействие инструмента трения и днища при обратном ходе инструмента —. риски появляются от изношенной поверхности инструмента и от окалины, попадающей между инструментом и вращающейся заготовкой.

Существенный отличием применения предлагаемого инструмента является то, что при обратном ходе в контакте с днищем находится только вращающийся цилиндри- 45 ческий участок (брусок не сопрйкасзется с днищем при обратном ходе), поэтому поверхность днища получается гладкой, без рисок, а попадающая между инструментом и днищем окалина удаляется при вращении цилиндрического участка. Т.е., если при закатке брусок и цилиндрический участок работают последовательно (один за другим), то при обратном ходе работает только цилиндрический участок.

Йз фиг. 1 изображено положение инструмента и заготовки перед эакаткой днища, вид сверху; на фиг. 2 — промежуточное положение в процессе закатки - смыкание кромок заготовки и продувка кислородом; на фиг. 3 — конечное положение инструмента и заготовки.

Инструмент 1 состоит иэ бруска 2 (инструмента трения скольжения) и цилиндрического участка 3 (инструмента трения качения), установленного в подшипниковых узлах, закрепленных в держателе поворотного суппорта (держатель и суппорт не показаны).

Инструмент работает следующим обраЗаготовку 4, конец которой предварительно нагревают до требуемой температуры, закрепляют в шпинделе и приводят во вращение вокруг своей оси. Инструмент 1, закрепленный в держателе поворотного суппорта, поворачивают вокруг вертикальной оси, т,е, в направлении, показанном стрелкой. При этом до смыкания кромок заготовка 4 деформируется бруском 2, причем от трения заготовки 4 с бруском 2 повышается температура заготовки 4 и перед смыканием кромок они обдуваются струей кислорода, которая еще более повышает температуру кромок, сдувает с них окалину и обеспечивает качественную кузнечную сварку днища. Затем в контакте с заготовкой 4 оказывается только цилиндрический участок 3, который формует окончательно днище.и калибрует его. При этом вследствие того, что участок 3 вращается при контакте с вращающейся заготовкой 4, он практически не изнашивается.

При обратном ходе инструмента 1 в кьнтакте с днищем находится только цилиндрический участок 3, который вращается от контакта с заготовкой, поэтому поверхность днища остается чистой, без рисок.

Брусок 2 имеет, как правило, четыре грани — четыре рабочие поверхности. После износа одной грани инструмент поворачивают для работы другой гранью, а цилиндрический.участок 3 вращается при закатке и его стойкость больше суммарной стойкости и четырех граней, При закатке инструмент 1 перемещается (скользит) относительно заготовки 4, поэтому его длина должна быть больше или равна длине пути инструмента относительно заготовки. Максимальный угол поворота инструмента 1 равен 80, поскольку при большом угле поворота цилиндрический участок 3 не вращается и работает как инструмент трения скольжения.

Длина дуги определяется формулой

1-0;01745R а, где R — радиус дуги (радиус днища); а- центральный угол, град.

1754297

Поскольку максимальный угол поворота суппорта равен 80О, l=1,39 R, учитывая некоторый запас длины, необходимый инструменту 1 при закатке, чтобы он не вышел за пределы днища, общая дли- 5 на инструмента 1 должна составлять 1,4.

Вследствие того, что полный угол поворота суппорта составляет 80, а смыкание кромок заготовки происходит при угле поворота 40-45 (в этот момент из контакта с 10 заготовкой выходит брусок 2 и вступает в контакт цилиндрический участок 3), длины этих участков должны быть равны, Таким образом, общая длина инструмента 1 составляет 1,4 8, а его участки — плоский 2 и 15 цилиндрический 3 — равны и их длина составляет по 0,7 R, . В начальной стадии процесса закатки днищ площадь контакта заготовки с инструментом 1 намного больше, чем в конце про- 20 цесса, а удельное давление сравнительно мало из-за малой жесткости заготовки 4, поэтому износ инструмента 1 мал, а в конце: процесса удельные давления возрастают, и износ инструмента 1 увеличивается. Поэто- 25 му при применении в предлагаемом инструменте 1 в начале процесса бруска 2 уменьшается его износ, а в конечной стадии процесса заготовка 4 взаимодействует с цилиндрическим участком 3, а он вращается от 30 контакта с вращающейся заготовкой 4 и его . поверхность все время возобновляется, что. соответственно, уменьшает его износ;

Пример. За базовый объект принят инструмент трения скольжения в виде бру- 35 ска. Требуется закатать днище баллонов из труб6 108х4 мм, При закатке таких баллонов инструментом трения применяется литой инструмент из высокохромистой стали в виде четырехгранного бруска размером 70х70 мм и длиной 85 мм, Радиус днйща 60 we. Время закатки днищ 5 с. Стойкость инструмента всех четырех сторон 40 тыс, шт. днищ. Длина предлагаемого инструмента равна

1,4 R=1,4 60=84 мм. Поэтому предлагаемый инструмент состоит из бруска 70х70 мм длиной 42 мм и цилиндрической части диаметром 70 мм и длиной 42 мм.

Время закатки днищ тоже 5 с. Поверхность днищ намного чйще, чем s первом случае.

Стойкость инструмента — бруска составляет при этом 50-55 тыс. днищ. Стойкость ролика 60 тыс. днищ.

Предлагаемым инструментом можно закатывать днища разной формы — сферические, полуовальные, конусные.

Формула изобретения

Инструмент для закатки днищ баллонов, выполненный в виде параллелепипеда, отличающийся тем, что, с целью повышения качества иэделий и увеличения стойкости инструмента, он снабжен дополнительным участком, выполйенным в виде цилиндра, образующие которого являются продолжением двух параллельных между собой рабочих граней параллелепипеда.

1754297

Составитель Б.Коган

Редактор М.Петрова Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Заказ 2846 . Тираж - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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