Устройство для изготовления горловин баллонов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОС ДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕ ОМСТВО СССР (ГО ПАТЕНТ СССР)

О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (51)з В 21 D 41/04

О 1 (21), 4939028/27 (22) )23.05.91 (46), 07.02.93. Бюл. М 5 (71) Уральский научно-исследовательский институт (72)l Б.Я.Коган, А.И.Губин и E.À.Ìàðåíêîâ (56) Авторское свидетельство СССР

М 39337, кл. В 21 D 41/04. 1967. (54 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ГО ЛОВИН БАЛЛОНОВ (57) Использование: обработка металлов даа ением. Сущность изобретения; устройИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для улучшения качества поверхности

rop овин баллонов.

Известно устройство для изготовления гор овин баллонов из тонкостенных труб (ав . св. hb 339337) принятое за прототип, со ержащее патрон для заготовки и выполне ную в виде фигурной пластины матрицу, им ющую возможность осевого перемеще- ни и,контактирующую в процессе закатки тол ко с частью поверхности деформируемо1 заготовки, I

Однако в таком устройстве инструмент находится в контакте с вращающейся заготовкой постоянно одним участком рабочей час ги, в результате чего происходит интенси ный износ этого участка и, как следствие, не ачественная поверхность сферы баллоно — кольцевые риски.

„, Ы.) „„1792774 А1

2 ство содержит шпиндель для закрепления и вращения заготовки, матрицу с внутренней профильной поверхностью, смонтированную с возможностью осевого перемещения, и ее привод. Устройство снабжено узлом прйнудительного враще- ния матрицы, который кинематически связан с матрицей и ее приводом. Матрица выполнена в виде кольцевой гайки с резьбовым хвостиком, ось которой параллельна и концентрична оси шпинделя. 3 ил. Целью изобретения является улучшение качества изделий и повышение долговечности инструмента.

Укаэанная цель достигается тем что устройство снабжено узлом принудительного вращения матрицы, кинематически связанным с матрицей и ее приводом, при этом матрица выполнена в виде кольцевой гайки с шлицевым хвостовиком. ось которого параллельна и эксцентрична оси шпинделя.

В предлагаемом устройстве деформирующая матрица (инструмент) выполнена кольцевой с шлицевым хвостовиком. Внутренний диаметр матрицы больше диаметра заготовки, поэтому она касается заготовки не всей поверхностью, а только ее частью. А поскольку матрица поворачивается относительно заготовки, то ее контактирующий с заготовкой участок все время меняется, возобновляется, поэтому износ инструмента резко уменьшается по сравнению с прототипом. Зто повышает стойкость инструмен1792774 та, а также улучшает поверхность деформируемого участка заготовки. При этом между нижней частью матрицы и заготовкой постоянно существует определенный зазор, что позволяет окалине с заготовки падать вниз и затем выдуваться или смываться, т,е. окалина отсутствует в месте контакта заготовки с матрицей, что также способствует отсутствию рисок на сферической части горловины.

B известных устройствах при закатке используется инструмент трения, преимуществом которого является сохранение температуры заготовки в течение всего процесса закатки в пределах 1150 — 12500С, что способствует получению необходимого утолщения металла в горловине за счет высокой пластичности нагретого металла, а недостатком .инструмента трения является повышенный износ инструмента и неудовлетворительное качество поверхности сферической части горловин баллонов. При прйменении инструмента роликового типа— инструмента качения, температура заготовки в процессе закатки падает до 950—

1000 С, чТО приводит к уменьшению пластичности деформируемого металла и затрудняет получение необходимого утолщения металла в горловине, хотя улучшает качество наружной поверхности горловины.

В предлагаемом устройстве контакт принудительно поворачивающейся матрицы с вращающейся заготовкой создает как бы симбиоз инструмента трения и инструмента качения, что определяет его новизну и показывает его полезность.

Наличие определенного зазора между заготовкой и матрицей позволяет также охлаждать рабочую часть матрицы, например поливать водой, что также увеличивает ее

СТОЙКОСТЬ.

На фиг. 1 изображено устройство перед началом закатки, вид сверху; на фиг. 2 — то же, в конце процесса закатки; на фиг. 3— разрез А-А на фиг. 2.

Устройство состоит из шпинделя 2, матрицы-гайки 3 с шлицевым хвостовиком 8, корпуса 4, вала-Шестерни 5, подшипникового,узла 6 и привода 7.

Устройство работает следующим образом.

Заготовка 1 с нагретым концом зажимается в шпинделе 2 и начинает вращаться.

Включается привод 7, который передает вращение валу-шестерне 5, имеющему внутренние шлицы, Через шлицевой хвостовик 8 вращение передается матрице-гайке 3. Гайка 3 вращается и перемещается по резьбе корпуса 4 поступательно навстречу заготовке 1, формуя рабочей частью горловину баллона. После получения готовой горловины привод 7 реверсируется и гайка-матрица 3 перемещается назад, в ис5 ходное положение, освобождая баллон.

Внутренний диаметр матрицы должен быть больше наружного диаметра заготовки, но в разумных пределах, чтобы не раздувать габариты устройства, Наиболее

10 целесообразное соотношение

Dì - 1,4...1,5D, где D — диаметр заготовки, D — внутренний диаметр матрицы.

Эксцентриситет осей матрицы и эаго15 товки равняется половине разности диаметDM D ров матрицы и заготовки е =

Во время процесса закатки гайка должна совершить несколько оборотов, порядка

20 5...10.

Время рабочего хода матрицы, т.е. время деформации, должно быть в пределах существующих устройств.

3а базовый объект принимаем обычный

25 процесс закатки, применяемый в настоящее время. (Капорович В.Г, Обкатка металлоизделий в производстве, М., 1974, с. 161).

Диаметр заготовки — 219 мм, . Частота вращения шпинделя — 600 об/мин.

Время эакатки 10 с.

Длина деформируемого участка — 160 мм;

Внутренний диаметр матрицы -300 мм.

300 — 219

Эксцентриситет е =

40 мм.

При применении предлагаемого устрой. ства, чтобы не уменьшать производительность, принимаем время закатки равным 10 с, 40 Матрица сделает 10 оборотов при рабочем ходе, т.е. частота вращения матрицы .-60 об/мин. Величина рабочего хода матрицы — 160 мм, т.е. шаг резьбы должен быть

16 мм. На гайке и корпусе делается упорная

45 резьба.

Таким образом, не снижая существующей производительности, предлагаемое устройство позволяет улучшить качество поверхности баллонов и увеличить стойкость

50 инструмента.

Возможность охлаждения рабочей поверхности матрицы в процессе закатки и нанесения твердой смазки также способствует увеличению стойкости матрицы.

На практике матрица с гайкой делается сборной, чтобы при большом износе ее можно было заменить.

5 1792774, Формула изобретения е

Устройство для изготовления горловин баллонов, содержащее шпиндель для закр пления и вращения заготовки, матрицу с вн тренней профильной поверхностью, см нтированную с возможностью осевого пе емещения, и ее привод. о т л и ч а ю щ ес я тем, что, с целью улучшения качества изделий и повышения долговечности оно снабжено узлом принудительного вращения матрицы, кинематически связанным с матрицей и ее приводом, при этом матрица выполнена в виде кольцевой гайки со шлицевым хвостовиком, ось которой параллельна и эксцентрична оси шпинделя.

1792774

Составитель Б. Коган

Редактор Л. Волкова Техред M. Моргентал Корректор Н. Бучок

Заказ 472 Тираж Подп исное

ВНИИПИ 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