Пружинный давильный инструмент для обкатки тонкостенных полых изделий



Пружинный давильный инструмент для обкатки тонкостенных полых изделий
Пружинный давильный инструмент для обкатки тонкостенных полых изделий
Пружинный давильный инструмент для обкатки тонкостенных полых изделий
Пружинный давильный инструмент для обкатки тонкостенных полых изделий
Пружинный давильный инструмент для обкатки тонкостенных полых изделий

 


Владельцы патента RU 2403115:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) (RU)

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к инструменту для формовки рельефа на полых тонкостенных изделиях, а также для ротационной вытяжки оболочек и давильной обработки. Инструмент содержит установленный в державке посредством оси ролик, выполненный в виде двух дисков, между которыми расположен давильный элемент, причем один диск смонтирован на оси, а другой установлен на ней с возможностью регулировочного осевого перемещения и фиксации, оба диска смонтированы с возможностью совместного вращения. При этом давильный элемент выполнен в виде свернутой в кольцо цилиндрической пружины, изготовленной из металлической полосы, обладающей пружинящими свойствами, таким образом, что витки пружины без зазора примыкают друг к другу, а ось ролика установлена в державке с возможностью свободного вращения, а давильный элемент размещен между дисками. Расширяются технологические возможности, повышается качество и производительность обработки, улучшаются условия деформирования и течения металла. 5 ил.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к инструменту для формовки рельефа на полых тонкостенных изделиях, а также для ротационной вытяжки оболочек и давильной обработки.

Известна конструкция инструмента для обкатки тонкостенных полых изделий, содержащая ролик, выполненный в виде дисков, расположенных на оси роликодержавки, при этом диск жестко закреплен на оси болтами и установлен с возможностью регулировочного осевого перемещения [1]. Диски соединены между собой шпонкой. Давильный элемент, выполненный из полимерного материала, размещен концентрично оси между дисками.

Известная конструкция инструмента имеет существенные недостатки: узкие технологические возможности, невысокое качество обработанных изделий, невысокая производительность, короткий срок службы давильного инструмента из-за быстрого износа рабочей поверхности и невысокий диапазон регулирования жесткости полимерного давильного материала.

Задачей изобретения является расширение технологических возможностей, повышение качества и производительности при обработке, улучшение условий деформирования и течение металла, а также снижение вероятности расширения, вспучивания металла и возникновения задиров на обрабатываемой поверхности, повышение стойкости давильного инструмента.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого инструмента для обкатки тонкостенных полых изделий, содержащего установленный в державке посредством оси ролик, выполненный в виде двух дисков, между которыми расположен давильный элемент, причем один диск смонтирован на оси, а другой установлен на ней с возможностью регулировочного осевого перемещения и фиксации, оба диска смонтированы с возможностью совместного вращения, при этом давильный элемент взят в виде свернутой в кольцо цилиндрической пружины, изготовленной из металлической полосы, обладающей пружинящими свойствами, таким образом, что витки пружины без зазора примыкают друг к другу, при этом ось ролика установлена в державке с возможностью свободного вращения, а давильный элемент размещен между дисками. Сущность конструкции предлагаемого инструмента и его работа поясняется чертежами.

На фиг.1 показана схема формовки рельефа на полой тонкостенной заготовке, установленной на разжимной оправке, частичный продольный разрез обрабатываемой заготовки и общий вид давильного инструмента; на фиг.2 - ролик инструмента, частичный продольный разрез; на фиг.3 - общий вид давильного элемента, выполненного в виде свернутой в кольцо цилиндрической пружины, изготовленной из металлической полосы, обладающей пружинящими свойствами, частичный продольный и поперечный разрезы; на фиг.4 - разрез по А-А на фиг.1, рабочий давильный элемент под нагрузкой; на фиг.5 - разрез по Б-Б на фиг.4, рабочий давильный элемент под нагрузкой.

Предлагаемый давильный инструмент служит для обкатки тонкостенных полых изделий. Обкатку тонкостенных полых изделий осуществляют предлагаемым инструментом, который содержит установленный в державке посредством оси ролик, выполненный в виде двух дисков 1 и 2. Оба диска смонтированы с возможностью совместного вращения. Диск 1 смонтирован на оси 3 роликодержавки, а другой диск 2 установлен на оси с возможностью регулировочного осевого перемещения и фиксации. Диски 1 и 2 соединены между собой посредством шпонки 4 для исключения взаимного поворота. Между дисками 1 и 2 закреплен давильный элемент 5, представляющий собой свернутую в кольцо цилиндрическую пружину, изготовленную из металлической полосы, обладающей пружинящими свойствами, таким образом, что витки пружины без зазора примыкают друг к другу. На фиг.3 показан давильный элемент 5, поперечное сечение которого в свободном состоянии является цилиндрическим, а в собранном состоянии (см. фиг.2), когда диск 2 перемещен и прижат к диску 1 регулировочной гайкой 6, виток пружины в поперечном сечении приобретает форму эллипса.

Ось 3 ролика установлена в роликодержавке 7 с возможностью независимого свободного вращения, передаваемого от вращающейся заготовки со скоростью VЗ за счет сил трения.

Предлагаемый давильный инструмент работает следующим образом.

Диск 1 устанавливают на оси 3 роликодержавки, затем производят настройку давильного элемента 5 на заданную, в зависимости от обрабатываемого материала, жесткость путем изменения расстояния между дисками 1 и 2 гайкой 6. Затем производят шлифование и полирование периферийной фасонной поверхности давильного элемента с целью свести до минимума биение наружной рабочей поверхности инструмента относительно оси вращения давильного ролика.

Готовым к эксплуатации инструментом производят обкатку заготовки 8, надетой на разъемную оправку 9 давильным элементом 5, при этом шпонка 4 исключает взаимный проворот дисков 1 и 2. Обкатка фасонной поверхности производится при вращении заготовки со скоростью VЗ, при этом инструменту задают одновременно продольную подачу SПР и поперечную подачу SПОП. Это делается, например, на токарном станке вручную или по программе на станке с ЧПУ. В качестве полосы, из которой изготовляют предлагаемый давильный элемент, можно использовать стальную пружинную ленту, например, толщиной 0,2…1,0 мм из стали 65Г по ГОСТ 21996-76.

В результате обкатывания предлагаемым инструментом улучшается шероховатость на один класс, усилие прижатия инструмента к обрабатываемой поверхности заготовки составляет 200…300 Н на 10 мм ширины рабочей поверхности инструмента.

Образующийся в результате обкатывания микрорельеф поверхности обусловливается следующими основными факторами: кинематикой процесса (направлением взаимного перемещения инструмента и обрабатываемой заготовки); исходной шероховатостью; формой и размерами исходной части и обкатывающего инструмента; величиной подачи; пластическим течением металла, обусловливающим появление вторичной шероховатости; шероховатостью рабочей части инструмента; величиной упругого восстановления поверхности после выглаживания; вибрациями технологической системы станок-приспособление-инструмент-заготовка, а также величиной натяга h инструмента.

При обкатывании деталей из стали, латуни и алюминиевых сплавов хорошие результаты дает применение в качестве смазочного материала индустриального масла И-20А или сульфофрезола.

При обкатывании на обрабатываемой поверхности могут появляться продольная и поперечная волнистости из-за колебаний технологической системы. При больших скоростях обработки начинаются интенсивные вибрации, приводящие к резкому ухудшению обрабатываемой поверхности. Вынужденные колебания могут быть вызваны биением шпинделя станка, биением обрабатываемой заготовки, волнистостью и т.д. Автоколебания при обкатывании обусловлены явлениями, присущими самому процессу обработки. При обкатывании оболочек максимальную скорость выбирают в пределах 60…130 м/мин с учетом мощности станка и вибростойкости технологической системы.

Использование предлагаемого инструмента позволяет расширить технологические возможности обкатывания благодаря комбинации с упругостью давильного элемента, повысить качество и производительность обработки, улучшить условия деформирования и течение металла, снизить вероятность расширения, вспучивания металла и возникновения задиров на обрабатываемой поверхности, а также прогнозировать шероховатость и качество обрабатываемой поверхности; увеличить износостойкость давильного материала.

Пружинный давильный инструмент для обкатки тонкостенных полых изделий, содержащий установленный в державке посредством оси ролик, выполненный в виде двух дисков, между которыми расположен давильный элемент, причем один диск смонтирован на оси, а другой установлен на ней с возможностью регулировочного осевого перемещения и фиксации, оба диска смонтированы с возможностью совместного вращения, отличающийся тем, что давильный элемент выполнен в виде свернутой в кольцо цилиндрической пружины, изготовленной из металлической полосы, обладающей пружинящими свойствами, при этом витки пружины без зазора примыкают друг к другу, а ось ролика установлена в державке с возможностью свободного вращения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении бесшовных равнопрочных коллекторов постоянного сечения из листовых заготовок.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способу осуществления процесса ротационного выдавливания при изготовлении деталей, в том числе оболочек жидкостного ракетного двигателя.

Изобретение относится к области холодной обработки металлов, а именно к оборудованию для изготовления методом ротационного выдавливания из полых заготовок изделия типа «стакан».

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к ротационному выдавливанию. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к изготовлению стальных профильных оболочек. .

Изобретение относится к области холодной обработки металлов, а именно к оборудованию для изготовления из полых заготовок методом ротационного выдавливания изделий типа «стакан».

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способу изготовления тонкостенной крупногабаритной оболочки оживальной формы с уменьшающимся углом наклона образующей от меньшего диаметра к большему.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к изготовлению профильных оболочек из высокоуглеродистых и тугоплавких сталей и алюминиевых сплавов с малой пластичностью большой длины цилиндрической и криволинейной формы.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к изготовлению деталей сложного профиля, например различных оболочек из сталей, газовых баллонов, лейнеров, огнетушителей и т.п.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к изготовлению деталей со сложным профилем, например различных оболочек из сталей и алюминиевых сплавов, газовых баллонов, лейнеров, огнетушителей и т.п.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности для обкатки тонкостенных полых изделий

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности для обкатки тонкостенных полых изделий

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности, для ротационного выглаживания заготовок

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для ротационной вытяжки и давильной обработки

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности для ротационного выглаживания заготовок

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам и инструменту для давильной обработки, в частности для обкатки изделий

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности для обкатки тонкостенных полых изделий

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам и устройствам для ротационной вытяжки

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к инструменту для давильной обработки и формовки рельефа на полых изделиях, а также для ротационной вытяжки оболочек
Наверх