Способ формования деталей кольцевого профиля

 

Изобретение относится к раскатке кольцевых профилей обработкой металлов давлением . Сущность изобретения исходная трубчатая бесшовная заготовка разделяется на отдельные кольцевые заготовки Осуществляют раскатку с одновременным профилированием кольцевой штучной заготовки между расположенными концентрично внутренним и наружным валками Раскатку осуществляют при одинаковом удельном давлении на заготовку со стороны валков Величину отношения радиуса га вогнутой внутренней поверхности наружного валка к радиусу п выпуклой внешней поверхности внутреннего валка определяют по Гаfw/П зависимости - . где rw - радич Ј rw/ п ус заготовки 1 з п ф-лы, 4 ил

„„5U „„1757446 АЗ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 21 Н 1/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

», Ъ»лс, <.";„., ;, Я и нтя„

К ПАТЕНТУ т

1: 2 (21) 4355555/27 " : трубчатая бесшовная заготовка разделяет(22) 06.04.88 ся на отдельные кольцевь1е заготовки. Осу(31) 1655/87,, ществляют раскатку "с одноовременным (32) 30.04.87... профилированием кольцевой штучной заго(33) СН . .- :: товки между расположенными концентрич(46) 23.08.92, Бюл.M31 но внутренним и наружнтым валками. (71) Кристиан Рагеттли, АГ (СН) . Раскатку осуществляют при одинаковом

{72) Кристиан Рагеттли (СН) ...,-. удельном давлении на заготовку со стороны (56) Ковка и штамповка. Справочник. /Под .. валков, Величину отношения радиуса fa Bot ред. Е.И. Семенова.— M,; »У»ашиностраение, . нутой внутренней поверхности наружного т. 2, 1986, с. 395, рис. 58: . валка к радиусу П выпуклтосй внетаней повер(54) СПОСОБ ФОР»У10ВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ хности внутреннего валка определяют по

КОЛЬЦЕВОГО ПРОФИЛЯ, : ra " r /ã»

»57» Изобретение относится к раскатке конь-" r; 2 — r„-Тт зависимости — =, где rw — радицеаых профилей обработкой металлов дав- ус заготовки. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. лением, Сущность изобретения: исходная и и тО

4 (л

Ф

Д ©

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к раскатке, и, может быть использовано, в частности, для изготовления ободов транспортных средств.

Целью изобретения является повышение качества изделий.

На фиг. 1 представлена схема осуществления способа; на фиг. 2 — устройство для осуществления способа, разрез по вертикали; на фиг. 3 — то же, разрез по горизонтали; на фиг. 4 — устройство, изометрия, Способ осуществляют следующим образом, Для получения трубчатои заготовки, которая не должна иметь шва, алюмийиевая труба изготовлена прессованием на профильном. прессе. Труба изготавливается от отлитых круглых прессованных заготовок. которые нагреваются до температуры горячего прессования, подаются в слиткоприемник профильного пресса и с помощьЮ

» пуансона прессуются через матрицу. Получается полуфабрикат в виде трубы, не имеющий шва, который затем разделяется на отдельные кольцеобразные заготовки 1.

Кольцеообразные заготовки имеют ширину. приблизительно соответствующую ширине кольца, которое должно формоваться в обод.

Кольцевая заготовка 1 помещается между наружным полым 2 и внутренним 3 валками (фиг. 1). Наружный и внутренний валки вращаются и перемещаются в радиальйом направлении, в результате чего осуществляется раскатка с одновременным профилироваиием внутренней .и наружной поверхностей заготовки. Внутренняя сторона заготовки 1 обрабатывается вдоль общей линии контакта. Наружная поверхность заготовки 1 формуется с помощью наружного валка 2, касающегося заготовки вдоль то же линии, но снаружи, Внутренний валок 3 ка- . сается заготовки 1 своей выпуклой внешней

1757446

15

Ра =0,421/Р Е

rma

1 1 1 где — = — —— г„» r» г лянных шкал 26

50 стороной, а, наружный валок 2 касается заготовки 1 своей вогнутой внутренней стороной, В процессе раскатки давление на поверхность внешней сторойы заготовки (обозначаются Р ), со стороны наружного валка равно давлению на поверхность внутренней стороны заготовки (Pj) со стороны внутреннего валка. Внутренний валок 3

" имеет радиус r», заготовка — радиус г®, наружный валок — радиус ra.

ОтноШение радиусов наружного и внутреннего валков определяется из условия равенства давления на наружную и внутреннюю сторону заготовки со стороны валков rio формуле Герца:

P =0,42Ф г», 1 где Р— сила, с которой валки прижимаются к заготовке;, E — модуль упругости;

r — средний радиус соответственно внутренйего и наружного валков;

L — длина тела качения.

Согласно формуле Герца давление со стороны наружного валка на внешнюю сторону заготовки Р> определяется иэ выражения

Соотношение между радиусами валков определяется из условия равенства давлений Р» = Pa, Учитывая, что заготовка имеет радиус ъ = f ° v», соотношение между внутренним и наружным радиусами определяется из зависимости

ra f гю1г»

Если допустить, что заготовка в 1,5 раза больше внутреннего валка r», то ra/r» = 3. При значении f = 1,3 соотношение — = 1,85.

r»

Устройство имеет кожух 4, в котором с помощью шарикоподшипников 5 установлено наружное кольцо 6, служащее для приема .наружного полого валка 7. Этот наружный полый валок 7 выполнен кольцеобразным и ймеет внутреннюю профилированную поверхность 8. С ним взаимодействует внутренний валок 9, выполненный также в виде тела вращения и имеющий внешнюю профилированную поверхность 10, соответствующую отпечатку профилированной поверхности 8. Диаметр внутреннего валка 9 значительно меньше диаметра наружного валка7, причем компоновка такова, что наружная поверхность внутреннего валка 9 касается внутренней поверхности наружного валка 7, В месте контакта происходит профилирование заготовки 11 таким образом, что внутренний валок 3 прижимается к наружному валку 7.

Кожух 4 ограничен спереди кольцеобразной крышкой 12 подшипника.

Внутренний валок 9 расположен на валу

13, проходящем сквозь кожух 4 и установленном вне кожуха с помощью двух подшипников 14 и t5, подвижных в вертикальном направлении по высоте. На другом, противоположном внутреннему валку 9 конце вала 13 с помощью упругой муфты 16 прикреплен гидродвигатель 17., Для вертикального перемещения по высоте вала 13 подшипники 14 и 15 расположены в скользящих элементах 18 и 19, которые, в свою очередь, находятся в направляющих 20 и 21, Скользящие элементы

18 и 19 находятся под воздействием гидравлических цилиндров 22 и 23, поршневые штоки 24 и 25 которых связаны со скользящими элементами 18 и 19, Гидравлический цилиндр 22 значительно больше по размерам, чем гидравлический цилиндр 23, так как цилиндром 22 должно передаваться значительно большее усилие, чем цилиндром 23, причем движение обоих цилиндров связано и контролируется с помощью стек35 Гидродвигатель 27 служит для привода наружного валка 7. Вал 28 предназначен для приема боковой направляющей 29, с помощью которой происходит центрирование заготовки 11. Подведение и отведение заготовки происходит с помощью загрузочно-разгрузочного короба (не показан), перемещающегося на аксиальном валу 30, Для поворота боковой направляющей 29 имеется пневмоцилиндр 31 с передачей, закрепленный на боковой стенке 32.

Обрабатываемые ободы подается автоматически, причем необходимое для этого устройство установлено на фланцах 33 кожуха, Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемая заготовка 11 попадает на внутренний валок 9, который по диаметру значительно меньше самого маленького об55 рабатываемого обода, Центрирование про-. исходит с помощью боковой направляющей

29, При всех этих операциях вэл 13 занимает нижнее положение, в котором поршневые штоки 24 и 25 втянуты, Для осуществления профилирования с по1757446 мощью гидравлических прессов 22 и 23 оказывается давление, так что поршневые штоки 24 и 25 выдвигаются, и вал 13 перемещается вверх, причем он всегда со- 5 храняет горизонтальное положение. Это может контролироваться с помощью ствклянных шкал 26. Собственное профилйрование происходит под действйем 10 внутреннего и наружного валков таким образом, что соответствующие детали приводятся во вращение, причем одновременно действует давление. После изготовления изделия, т.е. после того, как оно примет жела- 15 емую поофильную форму, поршневые штоки 24 и 25 вновь втягиваются, так что готовое изделие лежит, провисая, на внутреннем валке 9 и больше не удерживается наружным валком 7, С помощью погрузоч- 20 но-разгрузочного короба готовое изделие поднимается с внутренней пресс-формы 9 и передается для дальнейшей отправки в автомобиль.

С помощью предлагаемого устройства 25 могут обрабатываться выполненные в виде колец изделия, s частности ободы транспортных средств, как из стали, так и из легкого металла, например алюминия. Оказываемые в процессе профилирования давления 30 на внутреннюю и внешнюю стороны заготовки одинаковы, так что при обработке алюминиевых ободов нет дефектов на внешней стороне заготовки в виде значительных утонений в области радиусных пе- 35 реходов, что позволяет с использованием предлагаемого устройства изготавливать качественные алюминиевые ободы.

Таким образом, изготовление ободов транспортных средств упрощается; удешев-. ляется и ускоряется.

Формула изобретения

1. Способ формования деталей кольцевого профиля, преимущественно алюминиевых ободов транспортных средств из исходной трубчатой бесшовной заготовки, которая разделяетСя на отдельные кольцевые заготовки, ширина которых соответствует ширине кольцевых деталей, включающий раскатку с одновременным профилированием кольцевой штучной заготовки, установленной с воэможностью свободного вращения между расположенными концентрично выпуклой внешней поверхностью внутреннего валка и вогнутой внутренйей поверхностью наружного кольцевого валка, о т л и ч à ю шийся тем; что; с целью повышения качества получаемых изделий, раскатку осуществляют при одинаковом удельном давлении на заготовку со стороны внутреннего и наружного валков.

2, Способ по и. 1, отличающийся тем, что раскатку с одновременным профилированием кольцевой штучной заготовки осуществляют при величине отношения радиуса ra вогнутой внутренней поверхности наружного валка к радиусу и выпуклой внешней поверхности внутреннего валка, определяемой из зависимости

Га га/г! г 2 — г 7г где г — радиус заготовки.

Фиг.1

175744 б

Соста вител ь Ю. Марков

Техред M.Mîðãåíòàn Корректор С.Патрушева

Редактор M,Ánàíàð

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

Заказ 3102 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и о.;:.рытиям при ГКНТ СССР

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