Способ ротационной вытяжки полых изделий



Способ ротационной вытяжки полых изделий
Способ ротационной вытяжки полых изделий
Способ ротационной вытяжки полых изделий
Способ ротационной вытяжки полых изделий
Способ ротационной вытяжки полых изделий

 


Владельцы патента RU 2413586:

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

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам ротационной вытяжки полых изделий. Закрепляют обрабатываемую заготовку в устройстве, содержащем оправку, элемент крепления заготовки на оправке, прижим, установленное и закрепленное на прижиме соосно оправке упругое кольцо, выполненное с возможностью регулирования размера его поперечного сечения. Сообщают обрабатываемой заготовке принудительное вращательное движение, а давильному ролику -поперечную подачу для обеспечения касания его торца с упругим кольцом устройства и входа с ним в контакт, и продольную подачу для осуществления ротационной вытяжки. Ось давильного ролика располагают под углом скрещивания α=2…5° относительно оси заготовки, а направление вращения оправки выбирают из условия обеспечения касания и входа в контакт торца давильного ролика с упругим кольцом со стороны угла (90°-α) между продольной осью заготовки и торцом давильного ролика. При этом для закрепления заготовки используют устройство, упругое кольцо которого выполнено из пучков ворса из металлической проволоки,, расположенных продольно, соединенных друг с другом упругой массой и установленных с возможностью обеспечения натяга относительно торца давильного ролика. Расширяются технологические возможности, повышается качество и производительность обработки. 5 ил.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам и устройствам для ротационной вытяжки цилиндрических оболочек, полых изделий и давильной обработки.

Известен способ ротационной вытяжки, осуществляемый с помощью оправки, содержащей корпус, элемент крепления заготовки на оправке винтами, при этом на прижиме соосно с оправкой установлен упругий элемент в виде кольца, например, из полиуретана, причем кольцо закреплено на прижиме винтами, посредством которых возможна регулировка поперечного сечения упругого элемента [1].

Известный способ реализуется с помощью оправки, которая имеет в своей конструкции быстро изнашивающее упругое кольцо, не обеспечивающее надежного контакта давильного ролика с обрабатываемой заготовкой, при этом конструкция не исключает затекания упругого кольца под давильный ролик, а это влечет за собой выровы металла в процессе врезания давильного ролика в заготовку, что приводит к сокращению производительности и срока службы оправки и быстрого износа рабочей поверхности инструмента, при этом для получения высокого качества необходимо создание больших усилий упругого элемента на ролик, а это требует использование роликов с большим радиусом профиля, что отрицательно влияет на массогабаритные параметры и не всегда осуществимо.

Задачей изобретения является расширение технологических возможностей ротационной вытяжки, 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, обеспечения надежного контакта давильного ролика с упругим кольцом, исключения затекания кольца под давильный ролик и исключения вырывов металла в процессе врезания давильного ролика в заготовку.

Поставленная задача решается предлагаемым способом ротационной вытяжки полых изделий, включающий закрепление обрабатываемой заготовки в устройстве, содержащем оправку, элемент крепления заготовки на оправке, прижим, установленное и закрепленное на прижиме соосно оправке упругое кольцо, выполненное с возможностью регулирования размера его поперечного сечения, сообщение обрабатываемой заготовки принудительного вращательного движения, сообщение давильному ролику поперечной подачи для обеспечения касания его торца с упругим кольцом устройства и входа с ним в контакт, и продольной подачи для осуществления ротационной вытяжки, причем ось давильного ролика располагают под углом скрещивания α=2…5° относительно оси заготовки, а направление вращения оправки выбирают из условия обеспечения касания и входа в контакт торца давильного ролика с упругим кольцом со стороны угла (90°-α) между продольной осью заготовки и торцом давильного ролика, при этом для закрепления заготовки используют устройство, упругое кольцо которого выполнено из пучков ворса из металлической проволоки, расположенных продольно, соединенных друг с другом упругой массой и установленных с возможностью обеспечения натяга относительно торца давильного ролика.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежами.

На фиг.1 изображено устройство, реализующее предлагаемый способ, продольный разрез, давильный ролик вне зоны обработки; на фиг.2 - вид сверху по А на фиг.1, слева - давильный ролик в конечном рабочем положении; на фиг.3 - продольный разрез устройства, давильный ролик в момент внедрения в заготовку, слева - давильный ролик в конечном рабочем положении; на фиг.4 - вид справа по Б на фиг.1; на фиг.5 - сечение по В-В на фиг.3, где показано движение упругого кольца и инструмента в одном направлении, исключающее проскальзывание и затекание кольца под давильный ролик.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, предназначено для ротационной вытяжки полых изделий 1 и содержит оправку 2 и элемент 3 крепления заготовки 1 на оправке. Со стороны переднего торца оправки 2 соосно с ней расположен прижим 4, на котором с помощью винтов 5 между кольцевыми сегментами 6 и кольцом 7 установлено упругое кольцо 8.

Упругое кольцо 8 выполнено из пучков ворса 8′ из металлической проволоки, расположенных продольно относительно оси кольца и соединенных друг с другом упругой массой 8′′, например, из полиуретана СКУ-7Л или резины, которая при вулканизации прочно соединяется с металлической проволокой.

При изготовлении упругого кольца 8 плотность расположения металлической проволоки должна предусматривать зазоры, которые заполнены упругой массой.

С целью исключения затекания упругого кольца 8 под давильный ролик 9, его ось развернута под углом скрещивания α=2…5° относительно оси заготовки 1. Направление вращения VЗАГ оправки 2 выбирают таким образом, чтобы касание и вход в контакт упругого кольца 8 с торцом давильного ролика 9 было бы со стороны минимального угла (90°-α) между продольной осью заготовки и торцом ролика (см. фиг.2, 5). Согласно фиг.4 вращение VЗАГ заготовки с оправкой должно быть против часовой стрелки, а ролика - по часовой.

Работа по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.

Заготовку 1 устанавливают на оправку 2 и с помощью элемента 3 и прижима 4 крепят заготовку на оправке с усилием РЗАЖ. Включают вращение шпинделя давильного станка (не показан), на котором установлена оправка 2. После этого включают поперечную подачу SПОП суппорта, на котором установлен давильный ролик 9. При подходе к заготовке 1 давильный ролик 9 касается задним углом упругого кольца 8, которое вращается от оправки 2 через прижим 4. При дальнейшем поперечном движении давильного ролика 9 площадь контакта его с кольцом 8 за счет упругих сил последнего увеличивается и вращение от кольца 8 передается давильному ролику 9, вследствие этого выравниваются окружные скорости вращения VЗАГ заготовки и давильного ролика VИH и при врезании его не происходит проскальзывания относительно заготовки. Пучки ворса, находящиеся в кольце и установленные с натягом i относительно торца ролика, будут прогибаться и улучшать сцепляемость с роликом, препятствуя проскальзывание его относительно заготовки.

После врезания давильного ролика 9 на необходимую глубину включают продольную подачу SПР и производят ротационную вытяжку изделия, вращение давильного ролика 9 осуществляется за счет сил трения, возникающих на поверхности контакта последнего с заготовкой.

Для обеспечения надежного контакта давильного ролика 9 с упругим кольцом 8 и исключения затекания кольца под давильный ролик регулировка поперечного сечения упругого кольца осуществляется винтами 5, момент затяжки которых определяется опытным путем.

Ротационная вытяжка заготовок полых изделий предлагаемым способом с помощью скрещивающегося давильного ролика выполняют, например, на токарных станках, имеющих привод продольной подачи, необходимую частоту вращения шпинделя и достаточную жесткость технологической системы: станок, приспособление, инструмент, заготовка. В этом случае общими требованиями к форме и геометрии давильных роликов являются большая ширина (10…30 мм) прилегания ролика к обрабатываемой поверхности, минимальная шероховатость Ra=0,32…0,080 мкм закаленной и отполированной рабочей поверхности ролика и большая жесткость технологической системы.

Однако с увеличением ширины К цилиндрического пояска на ролике уменьшается давление выглаживания и увеличивается шероховатость; в результате для достижения требуемой шероховатости необходимо осуществлять обработку с большими усилиями, что не всегда возможно из-за недостаточной жесткости технологической системы. Предлагаемые скрещивающиеся ролики с цилиндрическим пояском требуют тщательной установки относительно продольной оси заготовки.

Продольную подачу при ротационной вытяжки предлагаемым способом с помощью скрещивающегося ролика определяют по формуле:

SПР=(0,2…0,5)K/cosα,

где К - ширина цилиндрического пояска на ролике, мм;

α - угол скрещивания продольных осей заготовки и ролика, град.

При условии правильной установки такие ролики могут работать при продольных подачах в пределах 3…10 мм/об, что делает процесс ротационной вытяжки очень производительным.

В качестве ворса применяют стальную пружинную проволоку, например, диаметром 0,5…1,0 мм из стали 65Г, при этом натяг устанавливают i=1,2…1,5 мм.

Усилие прижатия упругого иглокольца к торцу ролика составляет 200...300 Н и зависит от глубины внедрения ролика в заготовку.

Выбор соответствующего давления зависит от физико-механических свойств материала проволочного ворса, от жесткости и плотности последнего, а также от натяга i.

Использование предлагаемого способа позволяет расширить технологические возможности ротационной вытяжки, повысить качество и производительность обработки, улучшить условия деформирования и течение металла, при этом снизить вероятность расширения, вспучивания металла и возникновения задиров на обрабатываемой поверхности, обеспечить надежность контакта давильного ролика с упругим кольцом, исключить затекание кольца под давильный ролик и вырывы металла в процессе врезания давильного ролика в заготовку, а также прогнозировать шероховатость и качество обрабатываемой поверхности.

Источники информации

1. Авторское свидетельство SU №1593737, МКИ B21D 22/16. Назаров В.И., Зубарев В.В., Сорокин Ю.Г., Хмелев С.В., Гладких А.А., Мальков В.П. Оправка для ротационной вытяжки полых изделий. Заявка №4466461/25-27. 26.07.88; 23.09.90. Бюл. №35.

Способ ротационной вытяжки полых изделий, включающий закрепление обрабатываемой заготовки в устройстве, содержащем оправку, элемент крепления заготовки на оправке, прижим, установленное и закрепленное на прижиме соосно оправке упругое кольцо, выполненное с возможностью регулирования размера его поперечного сечения, сообщение обрабатываемой заготовке принудительного вращательного движения, сообщение давильному ролику поперечной подачи для обеспечения касания его торца с упругим кольцом устройства и входа с ним в контакт и продольной подачи для осуществления ротационной вытяжки, отличающийся тем, что ось давильного ролика располагают под углом скрещивания α=2…5° относительно оси заготовки, а направление вращения оправки выбирают из условия обеспечения касания и входа в контакт торца давильного ролика с упругим кольцом со стороны угла (90°-α) между продольной осью заготовки и торцом давильного ролика, при этом для закрепления заготовки используют устройство, упругое кольцо которого выполнено из пучков ворса из металлической проволоки, расположенных продольно, соединенных друг с другом упругой массой и установленных с возможностью обеспечения натяга относительно торца давильного ролика.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к инструменту для ротационной вытяжки оболочек и давильной обработки. .

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

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

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.

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

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

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 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 для ротационной вытяжки полых изделий

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности давильной охватывающей обработке полых изделий

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности, ротационной вытяжке и давильной обработке оболочек

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности ротационной вытяжке и давильной обработке оболочек

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

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам и устройствам давильной обработки и ротационной вытяжки цилиндрических оболочек и других полых изделий

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам давильной обработки оболочек и полых изделий

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам давильной обработки оболочек и полых изделий

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к давильной статико-импульсной обработке оболочек

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к ротационной вытяжке и давильной обработке оболочек
Наверх