Интрумент для закатки днищ баллонов

(19) ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР ЯМ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 2НСТРУМЕНТДЛЯ ЗАПЛАТКИ" ДНИЩ ОНОВспользование: обработка металлов нием, Сущность изобретения: инструсодержит дваучастка. Один участок нен в виде параллелепипеда; второй иде цилиндРа, образующие которого тся продолженйем двух параллель- ежду собой рабочих граней параллеле 3(21) 4823458/2 (22) 20.03.90 (46) 15.08,92. Б (71) Уральски институт трубн (72) Б.Я. Коган (56) Щипицын нии труб и бал с, 101, рис. 39. 7(54) И БАЛЛ (57) И давле мент выпол являю ныхм пипеда юл. % 30й научно-исследовательский ой промышленностии А.И, ГубинВ.М. Прессовщик на испыталонов, М.: Металлургия, 1988,ФВфИзобретение относится к обработке ме- Применение такого ролика дает хоро-таллов давлением и может быть примененошее качество поверхности днища, однако для улучшения качества поверхности днищ резко уменьшает йроизводйтельнбсгь пробаллонов:цессавследствиеуменьшенияскоройтипоИзвестен инструмент для последова- . ворота суппорта в начале процессазакатки тельной обработкитрубчатыхзаготовок,вы- из-за возможности пойри поперечйой ус- ф полненный в виде ролика с фасонной тойчивостизаготовки. Крометого,вогнутый поверхностью, в котором последняя пред- участок ролика перекрывает-отверстиевза- в ставляет однополостный гиперболоид. При- готовке в момент смыканйя ее кромою й пре- сменение такого ролика позволяет получать пятствует возможности"продувки (Л хорошее качество поверхности изделий. кислородом, что резко ухудшает качество дНедостатками такого инструмента явля- днищ, ются сложность изготовления самого ролика, сложность конструкции установки Упомянутые инструменты для закатки О ролика, а также необходимость осевого пе- днйщ в производстве баллонов практически 3 ремещения инструмента, что йе позволяет не применяются из-за свойх"недостатков. его использовать на примейяемых во всехВо всех существующих цехах при закатбаллонных цехах закатных машинс Йово- ке-днищ баллонов. применяют инструмент д ротнымсуппортом; Крометого, ввиду бйст- трения скольженияв виде бруска, каждая рого остывания кромки заготовки качество плоскость которого является рабочей. Прозакаткиднищ(их герметичность) ухудшает-цесс закатки днищ таким инструментом ся:.идет стабильно, имеет высокую производи- .. Известен ролик для закатки днищ бал- тельность и удовлетворительное качество лонов, смонтированный на поворотномсуп- заварки днищ баллойов, обеспечивающее порте,их герметичность.1754297 3 10 зом 20 25 30 35 50 55 Недостатком известного инструмента являетея повышенный износ в месте контакта заготовки с инструментом, особенно в конце процесса эакатки и, как следствие этого, неудовлетворительная поверхность днища - наличие глубоких рисок.Цель изобретения - улучшенйе качества иэделий и увеличение стойкости инструмента,Поставленная цель достигается тем, что инструмент снабжен дополнительным участком, выполненным в виде цилиндра, образующие которого являются продолжением двух параллельных между собой рабочих граней параллелепипеда.При закатке днища предлагаемым инструментом вначале процесса -до угла поворота суп порта 40 - 45, при котором происходит продувка кислородом для качественной кузнечной сварки днища и смыкание кромок заготовки, в деформации участвует часть инструмента, выполненная в виде бруска, являющегося инструментом трения скольжения и применяемого в настоящее время для закатки днищ. Скорость поворота суппорта, как и при закатке обычным инструментом трения, гораздо выше,чем при закатке роликовым инструментом. При дальнейшем повороте инструмента брусок выходит из контакта с заготовкой и деформация производится его цилиндрической частью, которая вращается от кбнтактз с заготовкой;Основной причиной получения рисок нз днище (некачественной поверхности) является взаимодействие инструмента трения и днища при обратном ходе инструмента - . риски появляются от изношенной поверхности инструмента и от окалины, попадающей между инструментом и вращающейся заготовкой.Существенным отличием применения предлагаемого инструмента является то, что при обратном ходе в контакте с днищем находится только вращающийся цилиндри ческий участок (брусок не сопрйкасзется с днищем при обратном ходе), поэтому поверхность днища получается гладкой, без рисок, а попадающая между инструментом и днищем окалина удаляется при вращении цилиндрического участка, Т,е., если при закатке брусок и цилиндрический участок работают последовательно (один за другим), то при обратном ходе работает только цилиндрический участок.Йз фиг. 1 изображено положение инструмента и заготовки перед эакаткой днища; вид сверху; на фиг. 2 - промежуточное положение в процессе закатки - смыкание кромок заготовки и продувка кислородом; на фиг. 3 - конечное положение инструмента и заготовки.Инструмент 1 состоит иэ бруска 2 (инструмента трения скольжения) и цилиндрического участка 3 (инструмента трения качения), установленного в подшипниковых узлах, закрепленных в держателе поворотного суппорта (держатель и суппорт не показаны).Инструмент работает следующим обраЗаготовку 4, конец которой предварительно нагревают до требуемой температуры, закрепляют в шпинделе и приводят во вращение вокруг своей оси, Инструмент 1,закрепленный в держателе поворотного суппорта, поворачивают вокруг вертикаль- .ной оси, т,е, в направлении, показанномстрелкой, При этом до смыкания кромок заготовка 4 деформируется бруском 2, причем от трения заготовки 4 с бруском 2 повышается температура заготовки 4 и перед смыканием кромок они обдуваются струей кислорода, которая еще более повышает температуру кромок, сдувает с них окалину и обеспечивает качественную кузнечную сварку днища. Затем в контакте с заготовкой 4 оказывается только цилиндрический участок 3, который формует окончательно днище,и калибрует его. При этом вследствие того, что участок 3 вращается при контакте с вращающейся заготовкой 4, он практически не изнашивается.При обратном ходе инструмента 1 в кьнтакте с днищем находится только цилиндрический участок 3, который вращается от контакта с заготовкой, поэтому поверхность днища остается чистой, без рисок.Брусок 2 имеет, как правило, четыре грани - четыре рабочие поверхности, После износа одной грани инструмент поворачивают для работы другой гранью, а цилиндрический.участок 3 вращается при закатке и его стойкость больше суммарной стойкости и четырех граней,При закатке инструмент 1 перемещается (скользит) относительно заготовки 4, поэтому его длина должна быть больше илиравна длине пути инструмента относительно заготовки. Максимальный угол поворотаинструмента 1 равен 80, поскольку прибольшом угле поворота цилиндрическийучасток 3 не вращается и работает как инструмент трения скольжения,Длина дуги определяется формулой1-0;017458 а,где й - радиус дуги (радиус днища);а- центральный угол, град.Поскольку максимальный угол поворотасуппорта равен 80 О, 1=1,39 й,учитывая некоторый запас длины, необходимый инструменту 1 при закатке, чтобыон не вышел за пределы днища, общая длина инструмента.1 должна составлять 1,4.Вследствие того, что полный угол поворота суппорта составляет 80, а смыканиекромок заготовки происходит при угле поворота 40-45 (в этот момент из контакта с 10заготовкой выходит брусок 2 и вступает вконтакт цилиндрический участок 3), длиныэтих участков должны быть равны, Такимобразом, общая длина инструмента 1 составляет 1,4 В, а его участки - плоский 2 и 15цилиндрический 3 - равны и их длина составляет по 0,7 й,. В начальной стадии процесса закаткиднищ площадь контакта заготовки с инструментом 1 намного больше, чем в конце процесса, а удельное давление сравнительномало из-за малой жесткости заготовки 4,поэтому износ инструмента 1 мал, а в концепроцесса удельные давления возрастают, иизнос инструмента 1 увеличивается. Поэтому при применении в предлагаемом инструменте 1 в начале процесса бруска 2уменьшается его износ, а в конечной стадиипроцесса заготовка 4 взаимодействует с цилиндрическимучастком 3, вон вращается от 30контакта с вращающейся загоТовкой 4 и его .поверхность все время возобновляется, что,соответственно, уменьшает его износ;П р и м е р. За базовый объект принятинструмент трения скольжения в виде бру ска. Требуется закатать днище баллонов из труб 8 108 х 4 мм,При закатке таких баллонов инструментом трения применяется литой инструмент из высокохромистой стали в виде четырехгранного бруска размером 70 х 70 мм и длиной 85 мм, Радиус днйща 60 мм. Время закатки днищ 5 с, Стойкость инструмента всех четырех сторон 40 тыс, шт, днищ. Длина предлагаемого инструмента равна 1,4 Я=1,4 60=84 мм. Поэтому предлагаемый инструмент состоит из бруска 70 х 70 мм длиной 42 мм и цилиндрической части диаметром 70 мм и длиной 42 мм.Время закатки днищ тоже 5 с, Поверхность днищ намного чйще, чем в первом случае.Стойкость инструмента - бруска составляет при этом 50-55 тыс, днищ, Стойкость ролика 60 тыс, днищ.Предлагаемым инструментом можно закатывать днища разной Формы - сферические, полуовальные, конусные. Формула изобретения Инструмент для закатки днищ баллонов, выполненный в виде параллелепипеда, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества иэделий и увеличения стойкости инструмента, он снабжен дополнительным участком, выполйеннцм в виде цилиндра, образующие которого являются продолжением двух параллельных между собой рабочих граней параллелепипеда.1754297 Тираж Подписноественного комитета по изобретениям и открыт 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 аказ 2 ВНпри ГК ПИ Госу Производственно-издательскйй комбинат "Патент", г. Ужгоро ина, 101 Составитель Б.Коган Редактор М.Петрова Техред М,Моргентал Корректор О.Кравцов 3 846