Роторная машина для горячей обкатки цилиндрических заготовок

 

Использование: обработка металлов давлением. Сущность изобретения: роторная машина содержит смонтированный на станине приводной вал, два аксиально установленных на приводном валу барабана, на одном из которых размещены механизмы загрузки, на другом - соответствующие им шпиндели. Приводное зубчатое колесо смонтировано на приводном валу с возможностью свободного вращения. Цилиндриче: ский корпус, на котором смонтирован деформирующий инструмент, выполнен с венцовым участком с возможностью взаимодействия с приводным зубчатым колесом и эксцентрично установлен на привозном валу. Деформирующий инструмент выполнен в виде нескольких деформирующих роликов , установленных симметрично по окружности цилиндрического корпуса. 3 ил. о « t/1 С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУД РСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДО СТВО СССР (ГОСП ТЕНТ СССР)

ОР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (st)s В 21 D 51/02 (71) К тут (72) В чаров (56) А

N. 67 торское свидетельство СССР

792, кл. В 21 0 51/02, 1977.!

1 аак ми аю

Ъкк аматорский индустриальный инстиС.Рыжиков, В.Г.Капорович и С.А.Гон(54) РОТОРНАЯ МАШИНА ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ

ОБКАТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТО80K (Б7) опопааоеаиие: обработка метаппоа давлением. Сущность изобретения: роторная ашина содержит смонтированный на

Изобретение относится к кузнечнопрес овому оборудованию и обеспечивает повы ение производительности и долговечн сти оборудования для получения горячей бкаткой изделий типа баллонов, .карп, сов гидроамортизаторов и гидрофил ьтров,:роликов рольгангов и т.п. звестны многошпиндельные машины для р торной обкатки цилиндрических,эаготово инструментом трения, содсржащие смон ированный на станине вал с приводом, ва аксиально установленных на приводн м валу барабана, на одном из которых разм щены механизмы загрузки, а на другом соответствующие им шпиндели, а такж соединяющие их, соответственно, на ка кдой позиции, приводные оси с принудительно вращающимися круговыми инструментами, которые, контактируя с ера„„ЯЦ „„1792779 А1 загрузки, на другом — соответствующие им шпиндели. Приводное зубчатое колесо смонтировано на приводном валу с возможностью свободного вращения. Цилиндрический корпус, на котором смонтирован деформирующий инструмент, выполнен с венцовым участком с возможностью взаимодействия с приводным зубчатым колесом и эксцентрично установлен на приводном валу. Деформирующий инструмент выполнен е виде нескольких деформирующих роликов, установленных симметрично по окружности цилиндрического корпуса. 3 ил, Q щающимися вокруг своей оси и перемещаемыми по окружности заготовками, деформируют их до заданной формы.

Машины такого типа обладают высокой производительностью и универсальностью.

Однако, так как на них реализуется процесс обкатки инструментом трения, в ходе которого осуществляется фрикционный контакт заготовки с рабочей поверхностью инструмента, чистота поверхности не превышает

Rz = 40...80, невысока также стойкость инструмента — 3...5 тыс. обкатываемых заготовок до переточки.

Известна машина для обкатки цилиндрических заготовок, содержащая смонтированный на станине вал с приводбм, два аксиально установленных на приеодном валу барабана. на одном из которых размещены механизмы загрузки, а на другом—

1792779

3 . соответствующие им шпиндели, а также расположенный между барабанами формующий инструмент, выполненный в виде свободно вращающегося, эксцентричного относительно окружности расположения осей шпинделей диска. который в процессе перемещения вращающихся в шпинделях заготовок по круговой траектории деформирует последние до заданных форм и размеров. Машины такого типа обеспечивают 10 высокую чистоту обкатываемой поверхности (Rz -.10) за счет использования дискового вращающегося инструмента. Однако их производительность в результате потерь, связайных с невысокой стойкостью инстру- "5 мента, снижается на 10...150 относительно теоретической. Кроме того, так как дисковый эксцентриковый свободно вращающийся инструмент имеет постоянный профиль, это не позволяет изготавливать изделия, 20 профиль которых состоит йз участков различной конфигурации, формируемых последовательно.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей путем 25 изготовления изделий различного профиля и повышение долговечности.

Поставленная цель достигается тем, что

8 роторной машине для горячей обкатки цилиндрических заготовок. содержащей смон- 30 тированный на станине вал с приводом, два аксиально установленных на приводном валу барабана, на одном из которых размещены механизмы загрузки; на другом— соответствующие им шпиндели, а также 35 расположенный между ними эксцентрично оси прив6дного вала цилиндрический кор.пус со смонтированным на нем деформирующим инструментом, цилиндрический корпус смонтирован на приводном валу с 40 возможностью свободного вращения и выполнен с венцовым участком с возможностью взаимодействия с приводным зубчатым колесом, а деформирующий йнструмент выполнен в виде нескольких де- "5 формирующих роликов, установленных симметрично ho окружности в цилиндрическом корпусе со смещением в горизонтальной плоскости друг относительно друга, причем, каждый из деформирующих роли- -0 ков смонтирован на концентричной относительно оси цилиндрического корпуса оси с возможностью свободного вращения, а рабочие поверхйости деформирующих роли. ков выполнены с разными профилями.. 55

Принудительно вращаемый от приводного зубчатого колеса цилиндрический корпус позволяет последовательно вводить в контакт с заготовками свободно вращающиеся деформирующие ролики, формирующие различные участки заготовки, и тем самым расширить технологические возможности машины. При этом сохраняется основное преимущество машины-прототипа — обкатка роликовым инструментом.

Использование нескольких деформирующих роликов вместо одного дискового инструмента позволяет увеличить суммарную поверхность контакта инструмента с заготовками и тем самйм повысить долговечность.

Использование зубчатых колес для передачи крутящего момента в технологических машинах широко известно в машиностроении. Например, центральное солнечное зубчатое колесо передает крутящий момент на несколько планетарных зубчатых колес, смонтированных на шпинделях обкатной машины. 8 нашем случае зубчатое приводное колесо установлено аксиально цилиндрическому корпусу и жестко связано с ним. Это позволяет задать последнему принудительное вращение вокруг оси. эксцентрично оси приводного вала. Широко известны в обработке металлов давлением и свободно вращающиеся вокруг своей оси деформирующие ролики. Однако симметричное размещение деформирующих роликов с разными профилями рабочей поверхности концентрично оси цилиндрического корпуса и установка взаимодействующего с корпусом приводного зубчатого колеса дает возможность получить новый положительный эффект, заключающийся в возможности изготовления изделий различного профиля, а также в повышении долговечности, На фиг. 1 изображена роторная машина для горячей обкатки цилиндрических заготовок, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — расположение деформирующих роликов на цилиндрическом корпусе.

Роторная машина для горячей обкатки цилиндрических заготовок состоит из станины 1, смонтированного на ней приводного вала 2, на котором аксиальноустановлены жестко связанные с ним барабаны

3 и 4. На барабане 3 смонтированы шпиндели 5. а на барабане 4 — аксиально шпинделям толкатели 60 получающие возвратно-поступательное перемещение от кулачка 7, также расположенного на приводном валу 2 и жестко связанного со станиной; На эксцентричной относительно оси приводного вала втулке кулачка 7 в подшипниках качения 8 расположен цилиндрический корпус 9, часть которого выполнена в виде зубчатого венца 10, взаимодействующего с приводным зубчатым колесом 11, 1792779

50

55 см нтированным на валу мотор-редуктора

12 В корпусе 9 установлены симметрично по окружности со смещением в горизонтальной плоскости друг относительно друга де ормирующие ролики 15, причем каждый 5 из деформирующих роликов смонтирован на концентричной относительно оси цилиндр ческого корпуса осй13 с возможностью св бодного вращения в подшипниках качени 14, а рабочие поверхности деформирую их роликов выполнены с разными профилями. .: Приводной вал 2 приводится во враще-. ни мотор-редуктором 16. Шпиндели 5, осна енные зажимйыми патронами, которые

1гп ааляются кулачком 1о, получаЮт деижени через зубчатые пары 19 и 20 от моторре уктора 21.

Предлагаемая роторная машина работа т следующим образом.

Мотор-редуктор 16 приводит в движени вал 2 с жестко закрепленными на нем ба абанами 3 и4. Мотор-редуктор 21 через зу чатые пары 19 и 20 приводит во вращение шпиндели 5. Заготовки, предварительно нагретые до 1100 С, загружаются в . яч йки непрерывно вращающегося барабана 4. Затем подаются толкателями 6, соверш ющими возвратно-поступательные пе емещения от цилиндрического кулачка

7, зажимные патроны 17 шпинделей 5 непрерывно вращающегося барабана 3. В мом нт загрузки подпружиненный упор 22 за кимного патрона 17 наезжает на кулачок

18 патрон разжимается, и заготовка вводи гся в.,него. Затем подпружиненный упор

22 зажимного патрона 17 съезжает с кулач! ка 18, заготовка зажимается. Заготовки в за имных патронах, вращаясь вокруг своей ос и вместе с барабаном 3 перемещаясь во руг вала 2; последовательно входят в ко такт с деформирующими роликами 15, и еющими разные профили рабочих поверхн стей и свободно вращающимися вокруг св их осей. Рабочие поверхности деформи- 45 ру щих роликов 15, установленных на прину ительно вращаемом цилиндрическом ко пусе 9, за счет эксцентриситета окружности их расположения относительно оси .приводного вала 2, а также за счет иринудител ь ного вращения цил индрич еского корпуса 9, входят в контакт с поверхностью заготовки, транспортируемой по окружности; в результате чего происхо дит формообразование заданного профиля. Перемещаяcb далее. заготовки в ходят из контакта с деформирующими роликами 15, Подпружиненный упор 22 заж много патрона 17 наезжает на кулачок

18, патрон разжимается, и заготовка удаляется в отводящий лоток. Цикл работы повторяется непрерывно. Скорость вращения цилиндрического корпуса 9 рассчитывается так, чтобы каждая заготовка за время прохождения по окружности угла рабочей эоны деформировалась последовательно каждым деформирующим роликом.

Угол рабочей зоны а определяется по зависимости а- arccos

2 (Rò — йз) е где R> — радиус окружности осей шпинделей шпиндельного барабана, мм; йз — радиус окружности осей деформирующих роликов цилиндрического корпуса, мм; е — эксцентриситет осей приводного вала и цилиндрического корпуса, мм;

R> — максимальное значение радиуса деформирующего ролика, мм;

r — минимальное значение внешнего радиуса деформированной заготовки, мм.

По известному углу а рабочей зоны определяется зависимость между скоростями вращения шпиндельного барабана и цилиндрического корпуса по формуле пшпб а п,<ррах 2 л где п б — скорость вращения шпиндельного барабана, мин, пкор — скорость вращения цилиндрического корпуса, мин .

Использование роторной машины для горячей обкатки цилиндрических заготовок, оснащенной эксцентрично расположенным цилиндрическим корпусом с установленныО ми на нем симметрично размещенными свободно вращающимися деформирующими роликами позволяет расширить область технологического использования роторных машин, оснащенных обкатными роликами, т.е, изготавливать изделия различного профиля путем последовательного деформирования различных его участков; повысить долговечность, т.к. известно. что стойкость деформирующего ролика зависит от длины образующей поверхности, а суммарная длина образующих поверхностей деформирующих роликов в машине предлагаемой конструкции может быть больше, чем длина деформирующей поверхности дискового инструмента машиныпрототипа. Например, диаметр окружности расположения шпинделей Оур ™ 500 мм; диаметр деформирующих роликов предлагае- .

1792779 б ЮО 17 Х,у

12 мой конструкции Dp = 200 мм; диаметр эксцентричного деформирующего диска машины-прототипа 0» 450 мм. Количество деформирующих роликов 4. Суммарная длина рабочих поверхностей роликов Lp и дли- 5 на рабочей поверхности диска д может

Формула изобретения

Роторная машина для горячей обкатки цилиндрических заготовок. содержащая смонтированный на станине вал с приводом, два аксиально установленных на приводном валу барабана, на одном из которых

: размещены механизмы загрузки, на другом — соответствующие им шпйндели; а также расположенный между ними эксцентрично относительно оси приводного вала цилиндрический корпус со смонтированным на нем деформирующим инструментом, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью раеширения технологических воэможностей путем изготовления иэделий различного профиля и повышения долговечности; она снабжена приводным зубчатым колесом, смонтиробыть определена Lp - т и Dp = 4 3,14 200=

= 2512 мм; } д = л Од = 3,14 450 = 1413 мм.

В рассмотренном примере суммарная длина рабочих поверхностей деформирующих роликов в 1,7 раза больше длйны рабочей поверхности диска. ванным на приводном валу с воэможностью свободного вращения; при этом цилиндрический корпус выполнен с венцовым участком с возможностью взаимодействия с приводным Зубчатым колесом, в деформирующий инструмент выполнен в виде нескольких деформирующих роликов, установленных симметричйо по окружности в цилиндрическом корпусе со смещением в горизонтальной плоскости друг относительно друга, причем каждый из деформирующих .роликов смонтирован на концентричной относительно оси цилинд-рического корпуса оси с возможностью свободного вращения, а рабочие поверхности деформирующих роликов выполнены с разными профилями.

1792779