Инструмент для получения ребристых трубчатых радиаторов

 

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при изготовлении ребристых трубчатых радиаторов методом резания. Целью изобретения является повышение прочности радиаторов путем обеспечения образования линии ряда с закругленным дном. Инструмент содержит режущую кромку в виде дуги с передней винтовой поверхностью. На режущей кромке у края лезвия по направлению подъема винтовой поверхности выполнен участок с закругленным рабочим профилем поперечного сечения. У инструмента, по крайней мере, задняя рабочая поверхность выполнена с выпуклой боковой образующей. После врезания лезвия в заготовку на всю длину режущей кромки происходит постепенное вдавливание ее в материал радиатора и образование вследствие деформации линии реза по основанию ребер с закругленным рельефом дна по форме и размерам поперечного сечения режущей кромки. Наличие в инструменте, по крайней мере, задней поверхности с выпуклой боковой образующей, позволяет благодаря запасу ее кривизны скомпенсировать упругий отгиб выходного края лезвия от сил резания и тем самым исключить подрезание оснований ребер радиатора . 1 з.п,ф-лы, 11 ил. со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s В 23 В 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4656052/08 (22) 28.02.89 (46) 30. 09.92. Бюл, ¹ 36 (72) А.Н. Чижов, В.И. Михеев и В.А, Половцев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1662766, кл, B 23 В 27/00,,1986. (54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РЕБРИСТЫХ ТРУБЧАТЫХ РАДИАТОРОВ (57) Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при изготовлении ребристых трубчатых радиаторов методом резания. Целью изобретения является повышение прочности радиаторов путем обеспечения образования линии ряда с закругленным дном, Инструмент содержит режущую кромку в виде дуги с передней винтовой поверхностью. На режущей кромке у края лезвия по направлению подъема

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано при изготовлении ребристых трубчатых радиаторов методом резания.

Целью изобретения является повышение прочности радиаторов путем обеспечения образования линии реза с закругленным дном.

На фиг. 1 изображен инструмент, общий вид; на фиг. 2 — вид по стрелке А на фиг, 1; на фиг. 3 и 4 — разрез Б — Б на фиг. 2; на фиг.

5 — фрагмент лезвия с выпуклым по контуру участком режущей кромки закругленного профиля поперечного сечения; на фиг. 6— фрагмент лезвия с прямолинейным по контуру участком режущей кромки закругленного профиля поперечного сечения, на фиг. винтовой поверхности выполнен участок с закругленным рабочим профилем поперечного сечения. У инструмента, по крайней мере, задняя рабочая поверхность выполнена с выпуклой боковой образующей, После врезания лезвия в заготовку на всю длину режущей кромки происходит постепенное вдавливание ее в материал радиатора и образование вследствие деформации линии реза по основанию ребер с закругленным рельефом дна по форме и размерам поперечного сечения режущей кромки, Наличие в инструменте, по крайней мере, задней поверхности с выпуклой боковой образующей, позволяет благодаря запасу ее кривизны скомпенсировать упругий отгиб выходного края лезвия от сил резания и тем самым исключить подрезание оснований ребер радиатора, 1 з.п,ф-лы, 11 ил, 7 — фрагмент лезвия с вогнутым по контуру участком режущей кромки закругленного профиля поперечного сечения; на фиг. 8 и 9 — фрагменты лезвия с участком режущей кромки закругленного профиля поперечного сечения переменной кривизны по контуру; на фиг. 10 — инструмент в контакте с обрабатываемым теплообменником; на фиг, 11 — вид по стрелке В на фиг. 10.

Инструмент содержит крепежную часть

1, лезвие 2, режущую кромку 3. переднюю рабочую поверхность 4, заднюю рабочую поверхность 5, участок с закругленным профилем поперечного сечения 6, Крепежная часть 1 выполнена в виде трубчатого сегмента с радиусом внутренней поверхности не меньше наружной поверх1764835

30 чувствйтельность этого материала к надре- зу. Радиус закругления участка 6 возрастает от велйчины, обусловленной остротой режущей кромки 3, до r по направлению подъема этой кромки к выходному краю лезвия 2. 35

Участок 6 имеетлинию контура Lz, касательная к которой 1р (по крайней мере в точке сопряжения сдугой1з, режущей кромки 3) составляет с касательной lz к дуге 1 з в точке сопряжения ее с линией Lz угол Р, не 40 превышающий наименьшего угла резания а /О Ð а . Такой участок 6 позволяет получить на поверхности радиатора линию реза с закругленным дном эа счет вдавливания этого участка в материал радиатора в 45 процессе нарезания ребер. Задняя рабочая поверхность 5 выполнена в виде поверхности вращения с выпуклой боковой образующей д у вершины

55 ности заготовок радиаторов. Благодаря этому обеспечена возможность врезания лезвия 2 в обрабатываемые радиаторы на полную его длину, а также возможность поперечного перемещения относительно теплообменника для подбора нужного режима резания.

Крепежная часть 1 может иметь отверстия или выступы (на чертеже не показаны) для крепления в технологической оснастке.

Режущая кромка 3, полученная от пересечения передней 4 и задней 5 рабочих поверхностей вращения с наклонными боковыми образующими и соосными одна другой, из которых по крайней мере передняя 4 выполнена винтовой, имеет вид винтовой дуги Lj возрастающей кривизны по ходу ее подъема от одного (заходного) края лезвия 2 к другому (выходному) его краю, что обеспечивает постоянный угол резания а по всей длине режущей кромки 3, а также йаименьшую силу резания и усадку ребер радиатора.

Участок с закрученным профилем поперечного сечения 6 имеет наибольший радиус закругления r, не превышающий 1/2 наименьшего расстояния т между ребрами радиатора. Наименьшая величина ъсоответствует радиусу углубления в материале теплообменника, при котором проявляется лезвия 2 и может представлять собой, напримерр, одйоосный эллипсоид, параболоид вращения, комбинацию поверхностей второго йорядка и т.п..

Передняя винтовая рабочая поверхность 4 может быть также выполнена в виде поверхности вращения с выпуклой боковой образующей или быть конической.

Возможен вариант, когда задняя рабочая поверхность 5 выполнена винтовой, 5

25 аналогично передней рабочей поверхности

4.

Такое выполнение рабочих поверхностей 4 и 5 в заявляемом инструменте позволяет получить необходимый запас материала лезвия 2 для выполнения у его выходного края участка 6 с закругленным профилем поперечного сечения нужного размера и формы за счет увеличения длины и толщины лезвия у этого края по сравнению с известным инструментом, имеющим конические переднюю 4 и заднюю 5 рабочие поверхности, при сохранении необходимой кривизны и шага дуги режущей кромки 3, Кроме того, благодаря такому выполнению рабочих поверхностей, лезвие у своей вершины по всей длине участка 6 является изогнутым в продольном сечении в направлении к продольной оси инструмента. Это позволяет избежать при вдавливании участка 6 в материал теплообменника в процессе нарезания ребер их отрыв, обусловленный направленной по нормали к ребрам, сдвиговой составляющей деформации вдавливания, за счет значительного уменьшения этой составляющей, вследствие увеличения угла наклона у средней линии Le лезвия 2 к продольной оси инструмента в направлении по подъему режущей кромки 3 с участком 6 к выходному краю этого лезвия, Инструмент работает следующим образом, Заготовку трубчатого радиатора с продольными канавками на его наружной поверхности закрепляют в патроне токарного станка. Инструмент в технологической оснастке (на чертежах не показана) устанавливают в резцедержателе этого станка продольной осью параллельно продольной оси радиатора, Подводят инструмент к обрабатываемой заготовке крепежной частью

1 коаксиально последней так, что торец заготовки находится у основания лезвия 2, а режущая кромка 3 располагается за пределами заготовки. Для заданйя нужного шага оребрения поворачивают инструмент в горизонтальной плоскости так, что его продольная ось со стороны лезвия 2 пересекает продольную ось заготовки. Путем подач инструмента в. направлениях перпендикулярно продольной оси заготовки задают необходимую глубину врезания лезвия 2 в эту заготовку. При этом режущая кромка 3 располагается наклонно к продольной оси заготовки.

Заходной край лезвия 2 находится у поверхности заготовки, а выходной край с участком 6 на режущей кромке - у торца заготовки на глубине врезания в нее лезвия

1764835

55

2, Задают необходимую скорость резания путем установки соответствующего количества оборотов заготовки в единицу времени и продольную подачу, определяющие требуемый шаг оребрения теплообменника. При этом вершины поверхностей вращения рабочих поверхностей 4 и 5 направлены в сторону, противоположную подаче инструмента. После этого включают станок и производят нарезку ребер, После врезания лезвия 2 в заготовку на всю длину режущей кромки 3 происходит постепенное вдавливание участка 6 в материал радиатора и образование вследствие пластической деформации линии реза по основанию ребер с закругленным рельефом дна по форме и размерам поперечного сечения участка 6.

В ходе врезания лезвия 2 в заготовку радиатора происходит отделение от нее и отгиб тонких ребер за счет разного наклона образующих боковых поверхностей рабочих поверхностей 4 и 5 этого лезвия, а также за счет деформационного течения металла радиатора от вдавливания участка 6. Величина этого деформационного течения, а следовательнои угол отгиба, прямо пропорциональны величине радиуса закругления r участка

6 и обратно пропорциональны: кривизне образующих L4 и Q боковых поверхностей рабочих поверхностей 5 и 4; углу

Р ориентации контура участка 6 по отношению к дуге L> режущей кромки 3, При этом угол резания а определяется в любой точке режущей кромки 3, как угол между касательными к дуге L< режущей кромки 3 в этой точке и к проходящей через эту точку окружности с центром на оси теплообменника, При прочих равных условиях величина деформационного течения и угла отгиба ребер зависит также от конфигурации контура участка 6; при прямолинейном контуре участка 6 величина деформационного течения и угла отгиба ребер больше, чем при выпуклом контуре, но меньше, чем при вогнутом.

В ходе нарезания и отгиба ребер наряду с упрочнением этих ребер за счет усадки и

5 сдвига от сил резания происходит также деформационное упрочнение материала радиатора по линии реза за счет обжатия металла, Наличие в инструменте рабочих повер10 хностей 4 и 5, из которых по крайней мере задняя поверхность 4 выполнена с выпуклой боковой образующей, позволяет благодаря запасу кривизны этой образующей скомпенсировать упругий отгиб выходного

15 края лезвия 2 от сил резания и, тем самым, исключить подрезание оснований ребер радиатора, не прибегая для этого к каким-либо дополнительным технологическим операциям, как это имеет место при работе извест20 ного инструмента, что упрощает технологию получения ребристых поверхностей радиатора с помощью заявляемого инструмента.

Формула изобретения

1, Инструмент для получения ребристых

25 трубчатых радиаторов, содержащий крепежную часть в виде трубчатого сегмента и лезвие, режущая кромка которого имеет форму дуги, образованной передней и задней рабочими поверхностями вращения, 30 из которых по крайней мере передняя поверхность выполнена винтовой, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения прочности теплообменников путем обеспечения образования реза с закругленным

35 дном, на режущей кромке у края лезвия по направлению подъема винтовой поверхности выполнен участок с закругленным рабочим профилем поперечного сечения.

2. Инструмент по и, 1, отл и ч а ю щи й40 с я тем, что по крайней мере задняя рабочая поверхность выполнена с выпуклой боковой образующей.

1764835

1764835

1764835

1764835

fa

ЯцД g

Составитель В.Золотов

Техред M.Моргентал Корректор Н.Ревская

Редактор Л,Народная

Заказ 3336 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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