Установка для ротационной вытяжки тонкостенных оболочек на токарном станке


 


Владельцы патента RU 2487774:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) (RU)

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к обработке металлов ротационным способом. Корпус имеет проушины, в которые установлены на оси качающиеся двуплечие рычаги, на одном конце каждого рычага закреплен с возможностью свободного вращения деформирующий ролик, а другой конец рычага подперт упругим элементом, размещенным в отверстии корпуса, оправка выполнена из центрального стержня, на котором закреплен рабочий конус. Повышается качество готовых изделий и снижается себестоимость. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к обработке металлов ротационным способом: ротационная вытяжка, ротационное выдавливание, раскатка, поперечная прокатка, давильная обработка.

Известен способ давильной обработки тонкостенных оболочек на токарном станке давильным инструментом, представляющий собой стержень с закругленным торцом (Гредитор М.А. Давильные работы и ротационное выдавливание. М.: Машиностроение, 1971, стр.17, рис.11). Недостатком такой обработки является низкое качество детали, на поверхности которой появляются ребра от следов давильника. Кроме того, это ручной тяжелый труд и достаточно опасный.

Известны специальные станки для ротационной вытяжки, на которых можно получать средние и крупногабаритные конические оболочки (Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. М.: Машиностроение, 1979, стр.269, рис.234). Однако такие станки дорогостоящие, амортизационные отчисления велики и себестоимость деталей, изготовленных на этих станках, также велика.

За прототип взято устройство, устанавливаемое на универсальный токарный станок, на котором проводят ротационную вытяжку (Юдин Л.Г., Коротков В.А., Горюнова Н.А. Исследование процесса ротационной вытяжки без утонения стенки. Кузнечно-штамповочное производство, №12, 1999, рис.1). Это устройство состоит из корпуса, приводимого в движение от суппорта станка, на котором закреплены деформирующие ролики, оправки с хвостовиком, размещенной в патроне шпинделя передней бабки, и центрального прижима, действующего от винта задней бабки.

Недостатком этого устройства является то, что в нем можно производить ротационную вытяжку только цилиндрических деталей из-за невозможности регулировать радиальное перемещение давильных роликов в процессе ротационной вытяжки.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение возможностей ротационной вытяжки токарных станках за счет изготовления конических деталей или конических с усложненным профилем. При этом по сравнению с аналогами повышается качество готовых изделий и снижается себестоимость изготовления за счет использования универсальных токарных станков.

Поставленная задача достигается тем, что в установке для ротационной вытяжки тонкостенных оболочек на токарном станке, состоящей из корпуса, деформирующих роликов, оправки с хвостовиком, размещенной в шпинделе передней бабки, и центрального прижима, задней бабки, корпус снабжен проушинами, в которые установлены на оси качающиеся двуплечие рычаги, на одном конце каждого рычага закреплен с возможностью свободного вращения деформирующий ролик, а другой конец рычага подперт упругим элементом, размещенным в отверстии корпуса, оправка выполнена из центрального стержня, на котором закреплен рабочий конус, причем на корпусе установлены три пары проушин, в которых закреплены три рычага с деформирующими роликами, расположенные по отношению друг к другу в тангенциальном направлении под 120°, деформирующие ролики выполнены в форме чаши, крепление которых к рычагу утоплены в полости этих чаш, рабочий конус оправки выполнен из высокопрочной фрикционной пластмассы или дерева.

На фиг.1 приведена установка для ротационной вытяжки тонкостенных оболочек на токарном станке.

Установка для ротационной вытяжки тонкостенных оболочек на токарном станке содержит корпус 1 с закрепленными на нем двойными проушинами 2, который установлен в заднюю бабку станка. В проушинах 2 закреплены на оси 3 три качающихся двуплечих рычага 4, на одном конце которых закреплены деформирующие ролики 5 с возможностью свободного вращения, а другие концы подперты упругими элементами 6. Внутри корпуса 1 установлен подпружиненный прижим 7. В патроне передней бабки токарного станка установлена оправка 8 с хвостовиком 9 с возможностью вращения от шпинделя с необходимой для ротационной вытяжки скоростью. Для быстрой настройки изготовления нового изделия оправка 8 выполнена составной, в которой на центральном стержне 9 закреплен рабочий конус 8, который, в свою очередь, изготовлен из высокопрочной фрикционной пластмассы или дерева.

Работает установка следующим образом: заготовку устанавливают между торцом оправки 8 и торцом подпружиненного прижима 7. Деформирующие ролики 5 установлены вначале на минимальном расстоянии от оправки так, чтобы подпружиненный прижим 7 зажал плоскую заготовку на торце оправки 8. При включении токарного станка, под действием вращения оправки 8, заготовка начинает вращаться, а деформирующие ролики 5 деформируют заготовку, перемещаясь в продольном и радиальном направлениях, одновременно сжимая упругий элемент 6. При этом деформирующие ролики 5 под действием силы от упругого элемента 6 деформируют заготовку, задавая ей форму, например, сложнопрофильного конуса оправки 8. упругие элементы 6 должны быть по жесткости подобраны таким образом, чтобы преодолеть силу деформирования на роликах 5.

По окончании процесса деформации токарный станок выключают, заднюю бабку отводят назад, при этом вращение оправки 8 отсутствует, и деталь легко снимают с оправки 8, когда подпружиненный прижим 7 будет отжат в корпус 1.

Предложенная установка для ротационной вытяжки на токарном станке позволяет изготавливать тонкостенные цилиндрические изделия из различных металлов и сплавов по разностенности, в широком диапазоне типоразмеров и форме образующих, т.е. конические, с синусоидальной фигурой, с оживальной частью и др.

1. Установка для ротационной вытяжки тонкостенных оболочек на токарном станке, содержащая корпус, деформирующие ролики, оправку с хвостовиком, размещенную в шпинделе передней бабки, и центральный прижим, отличающаяся тем, что корпус снабжен проушинами, в которые установлены на оси качающиеся двуплечие рычаги, на одном конце каждого рычага закреплен с возможностью свободного вращения деформирующий ролик, а другой конец рычага подперт упругим элементом, размещенным в отверстии корпуса, причем оправка выполнена в виде центрального стержня с закрепленным на нем рабочим конусом.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что на корпусе установлены три пары проушин, расположенные по отношению друг к другу в тангенциальном направлении под 120°.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что каждый деформирующий ролик выполнен в форме чаши, крепление которого к рычагу утоплено в полости этих чаш.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что рабочий конус оправки выполнен из высокопрочной фрикционной пластмассы или дерева.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к изготовлению тонкостенных оболочек несимметричной формы двойной кривизны с фланцем, и находит применение в строительстве и производстве сантехники.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении сопла камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя. .

Изобретение относится к механической обработке металлов, в частности к обработке давлением листового материала комбинированным способом, и может быть использовано при изготовлении деталей типа днищ.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к изготовлению ротационным выдавливанием или ротационной вытяжкой полого тела из обрабатываемой детали в виде круглой заготовки.

Изобретение относится к обработке металлов давлением. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением. .

Изобретение относится к раскатке фланцев трубчатых заготовок. Осуществляют ротационную высадку части заготовки валком, расположенным под углом 25°<β1<30° к оси заготовки, с формированием на деформируемой части заготовки усеченного конуса. Деформируют участок усеченного конуса, прилегающий к его основанию, путем принудительного перемещения валка, расположенного под углом 8°<β2<12° к оси заготовки, с формированием предварительного фланца на заготовке. Деформируют предварительный фланец и недеформированный участок усеченного конуса заготовки путем принудительного перемещения валка, расположенного под углом 50°<α<70° к оси заготовки. В результате расширяются технологические возможности. 3 ил., 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности, для изготовления тонкостенных крупногабаритных обечаек специальной техники, работающих под высоким давлением. Изготавливают заготовки с наружными диаметрами от 278 мм до 409 мм из прутка диаметром 250 мм. Осуществляют его резку на отрезки, нагрев, осадку на молоте, прошивку с двух сторон и раскатку полученного кольца на оправке, механическую обработку раскатанных колец с выполнением на конце фаски 2×30° и заходной цилиндрической части с торцевым упором. Подготовленную заготовку подвергают ротационной вытяжкой роликами, которую проводят на начальных переходах «на проход» с увеличением продольной подачи на 15-20% к выходу ролика с заготовки. Улучшается качество и надежность обечаек, сокращаются трудозатраты и снижается себестоимость обечаек. 7 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам осуществления процесса ротационного выдавливания, и может быть использовано для формообразования из листовых заготовок цельных тонкостенных оболочек осесимметричной формы, имеющих постоянную толщину по образующей, которая описывается кривой второго порядка. Предлагаемое изобретение направлено на получение методом ротационного выдавливания тонкостенных оболочек с равномерной толщиной стенки и предотвращение появления местных дефектов формы по всей обрабатываемой поверхности в процессе формообразования. Это достигается тем, что ротационная раскатка и вытяжка тонкостенных оболочек из нержавеющих жаропрочных сталей и сплавов с сопряжениями сложного профиля производится путем многопереходной давильной обработки листовой заготовки, давильного инструмента, установленного с зазором относительно последней, а именно двух давильных роликов, чернового и чистового, причем черновой ролик настраивается с опережением движения относительно чистового, а траектории движения роликов, исключающие разнотолщинность оболочки за пределами допуска при формообразовании сложного профиля, задаются отдельно для каждого ролика управляющей программой для раскатного стана с учетом температурных деформаций от нагрева оправы на предыдущем переходе. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к обработке металлов пластической деформацией для получения полых оболочек из листового металла, например заготовок для спутниковых тарелок. На основании установлены подвижный механизм с отбортовочным роликом, оправка с приводом и стойки с установленной на них траверсой. Также имеется инструментальный ролик с двумя независимыми приводами, обеспечивающими его перемещение вдоль оправки, и установленный на упомянутой траверсе гидроцилиндр с газовой полостью, создающей постоянное усилие инструментального ролика на заготовку. Причем один из упомянутых независимых приводов инструментального ролика выполнен с возможностью управления траверсой, а другой - поворота стоек. Повышается точность формы получаемых изделий за счет постоянства усилий, воздействующих в процессе пластической деформации заготовки. 5 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способу и устройству для ротационного выдавливания с утонением стенок. Трубную заготовку располагают вокруг оправки, приводят во вращение и преобразуют ее форму посредством подачи по меньшей мере одного формовочного ролика. Формовочный ролик во время преобразования формы перемещают относительно заготовки в осевом направлении. Причем оправка расположена с возможностью перемещения относительно заготовки в осевом направлении. Расширяются технологические возможности и повышается качество заготовок. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 61 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к устройствам для ротационной вытяжки тонкостенных оболочек. Оправка закреплена в шпинделе станка и прикреплена к переходнику прижимным кольцом. При этом переходник соединен посадочными местами со шпинделем станка и оправкой. Ролики трехроликовой головки выполнены треугольного или трапецеидального профиля со скругленными по радиусу вершинами и установлены с осевыми и радиальными смещениями между собой. Съемник устройства выполнен с пазами для прохождения роликов и отверстием для вхождения в него переходника и соединен со съемным кольцом с отверстием для перемещения съемника с кольцом вдоль оправки. При этом ролики выполнены с обеспечением возможности выведения значения осевого и радиальных усилий на дисплей пульта управления. Повышается точность и качество обработки поверхности. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к ротационной вытяжке тонкостенных оболочек с утолщениями из сталей и алюминиевых сплавов. Трубную заготовку после резки труб на заготовки, калибровки, термической, механической и химической обработки подвергают ротационной вытяжке с образованием тонкостенной части, наружных утолщений и переходных участков за несколько переходов с разделением деформации между переходами и между роликами. Ролики смещены между собой в радиальном и осевом направлении и выполнены с треугольным профилем роликов со скругленной по радиусу и /или плоской вершиной, наклоненной к оси заготовки. После этого осуществляют ротационную правку образующей тонкостенной части и ротационный обжим наружного утолщения с получением внутреннего. При этом правку и обжим выполняют роликами, установленными в одной плоскости поперечного сечения, с плоской вершиной, параллельной оси заготовки. Затем выполняют окончательную термическую обработку, уменьшающую внутренние напряжения. Повышается точность геометрических размеров и качество обработанной поверхности. 12 з.п. ф-лы, 7 ил., 2 пр.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способу изготовления толстостенной крупногабаритной оболочки оживальной формы выдавливанием обкаткой без преднамеренного утонения из листовой заготовки. Используя одну оправку для получения окончательного профиля оболочки, за первый проход осуществляют обкатку заготовки по оправке, имеющей полный профиль конечной оболочки, с расчетным зазором до определенной высоты полуфабриката и получением части профиля конечной оболочки. На последующих проходах производят обкатку полученной части профиля с расчетным зазором или с зазором, превышающим расчетный зазор до следующей высоты. При этом количество проходов, необходимое для предварительного оптимального разбивания высоты получаемого обкаткой профиля оболочки, предварительно рассчитывают. Повышается точность геометрических размеров оболочки и улучшается качество поверхности. 1 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для обработки полых осесимметричных изделий. На стержень, смонтированный на планшайбе со стороны, противоположной планшайбе, установлен прижим. А между планшайбой и прижимом на стержень установлены сегменты с наружной рабочей поверхностью, состоящей из участка для обжима и участка центрирования. Увеличивается жесткость устройства и повышается точность обжатого участка изделия. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к обработке металлов давлением в разделе ротационная вытяжка. Устройство содержит корпус со стойкой, две регулируемые обоймы с давильными элементами в сепараторах и оправку, закрепленную в патроне передней бабки станка. При этом корпус выполнен в виде втулки с образованием двух полостей, разделенных перемычкой. В разных полостях корпуса размещены регулируемые обоймы с давильными элементами и удерживаемые в них двумя микрометрическими гайками с резьбой, на которые нанесены нониусные шкалы с противоположным отсчетом. При этом в каждой обойме одно из опорных колец выполнено плавающим и опирающимся на соответствующие поверхности гайки и перемычки корпуса через упорные подшипники. Для поддержания давильных элементов в обоймах установлен центральный прижим. В качестве упорных подшипников использован комплект шариков, перемещающихся по поверхностям закаленных дисков и подвижных опорных колец. Сепараторы выполнены составными в виде неразъемных дисков с предварительно отбортованными отверстиями. Изобретение позволяет повысить качество получаемых деталей и ускорить технологический процесс. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх