Способ прокатки спиралей шнеков

(2 Л) Приоритет Опубликовано 15.02.83. Бюллетень6 Дата опубликования описания 18 . 02 .83 ав лелем изееретеиий и вткрытий(54) СПОСОБ ПРОКАТКИ СПИРАЛЕЙ ШНЕКОВ Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению шнековых спиралей и может быть использовано на машино",. строительных предприятиях.Известен способ изготовления шнеков путем прокатки заготовок прямоугольного сечения в валках, образующих клиновой зазор, причем, с целью повышения толщины наружной кромки спирали в зоне деформации к внутренней кромке заготовки прикладывают тормозящее усилие 11). Недостаток данного способа заключается в том, что это усилие прикладывают к заготовке извне, например,.через ролик, размещенный в межвалковом пространстве.Известен способ прокатки спиралейшнеков, при котором исходную полосо-.вую заготовку формуют двумя валкамис клиновидным зазором с образованиемнекатаной зоны2,Недостаток данного способа заключается в том, что, задаваясь вполнеопределенной для каждой спирали величиной ширины некатаной зоны, не 5возможно в дальнейшем в значительномдиапазоне изменять ее наружный диа"метр, не изменяя степени деформациизаготовки. Радиус кривизны полосы, а,следовательно, и наружный диаметр 1 о зависит от разницы в степенях деформации на ее наружной и внутреннейкромках. При этом чем больше этаразница, тем заготовка искривляетсябольше и спираль имеет меньший .на ружный диаметрОднако данный способ уменьшениянаружного диаметра спирали ограниченресурсом пластичности материала заготовки, кроме того приводит к получе 2 о нию тонкой наружной кромки спирали,что нежелательно для шнеков,ф работающих в абразивной среде. Если требуется значительно увеличить наружныйдиаметр спирали, то уменьшение степе 3 99601ни деформации не приводит к положительным результатам, так как наблюдается завал витка.Цель изобретения - повышение качества прокатываемых спиралей из малопластичных материалов.Поставленная цель достигаетсятем, что в способе прокатки спиралейшнеков, при котором исходную полосо вую заготовку формуют двумя валками 10с клиновидным зазором с образованиемнекатаной зоны, в процессе формовкик некатаной зоне дополнительно прикладывают направленное перпендикулярно оси прокатки усилие, определяемое 15зависимостью.Р = (В-Ь 1) йд(сйл)сдДД,где В - ширина исходной полосовойзаготовки;Ь 1 - ширина некатаной зоны;ос - угол конусности на валке;коэффициент трения заготовкио второй валок;у - коэффициент трения заготовкийо первый валок,и изменяют в процессе прокатки степень обжатия,Кроме того, изменение степени обжатия производят обратно пропорцио-нально требуемой величине наружногодиаметра готовой детали,На чертеже изображена схема реализации способа,Цилиндрический валок 1 и конический валок 2 расположены так, что меж 35ду их торцами остается непрокатанаяв валках часть заготовки 3 ширинойЬ на которую настроен стан, чтобы4получить спираль с требуемыми пара 40метрами: наружным диаметром О , внутРенним диаметРом д,1, шагом 1 л, толщиной наружной кромки 5,. Заготовка 3имеет ширину В и исходную толщину 5- .Для этой спиралиОл /слгде К - коэффициент пропорциональности, зависящий от физикомеханических свойств материала, К = 0,25-0,Ь;50О " относительная толщина заготовки,Для прокатки спирали с диаметромО, О 1 необходимовеличить накатаную зону Ь до значения Ь. Изменение величины некатаной зоны ДЬ про-.изводится путем перемещения заготовки 3 в плоскости прокатки, которое происходит при приложении силы Р кторцу заготовки в направлении зоныминимальных обжатий.Для того, чтобы получить спиральс 01 7 Ол необходимо уменьшить некатаную зону до значения Ь путем перемещения заготовки 3 силой Р в направлении зоны максимальных обжатий.Регулировка осуществляется засчет поперечных усилий Р или Р,которые перемещают заготовки в плос-.кости прокатки, изменяя величину некатаной зоны, Усилие прикладывают кзаготовке до входа в очаг деформации,Действие силы Р 1 увеличивает некатаную зону (выталкивает заготовкуиз клиновой щели). Действие силы Руменьшает величину некатаной зоны(вталкивает заготовку в клиновой зазор).Связь между усилиями Р 1, Р 2 и величиной некатаной зоны можно установить по зависимости, вытекающей израсчета клинового соединения, в котором заготовка 3 является односкоснымклином,При заданной величине некатанойзоны Ь 1 величина усилияР =919(Ыл+рл) л.сд р,; (1)а усилия Р= Всд( ССгЯ)-9 Д (2)где 9 - распорное усилие на валки;сл- угол конусности на валке 2;коэффициент трения заготовки о валок 2;С - коэффициент трения заготов/ки о валок 1.Согласно теории прокатки величинараспорного усилия пропорциональна пло.щади контакта заготовки с валками,которое зависит от длины контакта,равного В - Ь 1.Следовательно, 8 = т(В - Ь 1). Поэтому выражение (1) и (2) можно записать какг =Г(В-Ь 1)Есд( (-рл )-И р 3 (3)Р" =Г(В-Ь 1)ГС 9(01 л.р)л-сд Р 1 (ч)Таким образом, уравнения ,. (3) и (Й) дают зависимость между силами Р 1, Р 2 и любыми значениями величины некатаной зоны:. при увеличении некатаной зоны уменьшаются распорные усилия 9 и первоначальное значение сил Рл и Р, необходимое для получения исходной спирали, Это снижает потребную мощность прокатки.П р и м е р, Прокатывают спираль со следующими параметрами, мм: Ол99236, дл = 136, йл = 210) Ьр = .42 = 1,6, В = 50Исходный материал: полосы из горячекатаной травленой стали 08 КП ГОСТ 1 О 5 О.Для этой спиралиОл - с 3) Оло 2 ЪЬ. 2 Ъ 6 Юрпп. - и З;-пп и;и- п)6014 6товки Величина этого усилия пропорциональна ширине некатаной эоны. Следовательно, для изменения крйвизны за-.готовки в процессе прокатки использу" 5 ются внутренние силы, действующиев поперечном сечении заготовки.Предлагаемый способ позволяет беэзатруднений изменять в широких пределах наружный диаметр спирали, остав-.10 ляя практически без изменения толщину ее .кромки. Это дает возможностьполучать спирали, имеющие увеличенную долговечность кромки. Зкономический эффект составляет 300400 тыс. руб,Чтобы получить из такой же заготовки спираль с параметрами,мм: О = 169, д = 69, с 2 = 188, 5,1,7, необходимо увеличить некатаную зону до значения Ь т Ь , Зто увеличение производится путем перемещения силой Рл заготовки 3 в плоскости прокатки. При этом . 20 162-6) . 1622 6 ) 4 .и и -Ь2= 8,75(3)Если необходимо прокатать спиральпараметрами мм: ОЗ = 154.; д = .30 =. 54, й = 178,= 1,7 то некатаная зона ЬЬ 2, для. чего перемещают заготовку в плоскости прокатки при помощи силы Рл . При этом величина3154-54 154ь ,п,п. - . - пп,п а25)Таким образом, из одинаковых заготовок прокатывают спирали с наружными диаметрами, мм: Ол = 236, О 2 = 169, О = 154. При этом л = 1,6, 5 = 1,7,= 1,7. Следовательно, для уменьшения наружного диаметра спирали с 0,1 = 236 - Ь = 154 величину некатаной зоны увеличивают с Ь 1,= 6,2 - Ь = 10,4 за счет перемещения заготовки силой Рл )ь направленной в сторо". ну минимальных обжатий.Данная закономерность изменения наружного диаметра спирали объясняется следующим образом.В процессе прокатки величина не- ,катаной зоны (как жесткого конца) играет роль. тормозящего усилия, наМ правленного навстречу движению загоформула изобретения1. Способ прокатки спиралей шнеков, при котором исходную полосовуюзаготовку формуют двумя валками склиновидным зазором с образованиемнекатаной зоны, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышениякаче 1:тва прокатываемых спиралей измалопластичных материалов, в процессе формовки к некатайой зоне дополнительно прикладывают направленное перпендикулярно оси прокаткиусилие, определяемое зависимостьюР = Г(В-Ь 1)1 Ьц(Ы+Р)+С 1 Ргде В - ширина исходной полосовойзаготовки;Ь 1 - ширина некатаной зоны;о(,: - угол конусности на валке;О - коэффициент трения заготов,илки о второй валок;коэффициент трения заготовки о первый валок, и изменяют.в процессе прокатки степень обжатия.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю. щ и й с я тем, что изменение степени обжатия производят обратно пропорционально требуемой величине наружного диаметра готовой детали.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИ) 671899, кл. В 21 О 11/06, 04,07 752. Авторское свидетельство СССРУ 429872 кл В 21 О 1106, 25.04.72, 6-35, Раушс Тираж 6 ВНИИПИ Гос по делам 113 азБ, Москвилиал ППП "Пат Ужгород, ул. Проектная Редактор Н, ВолоЗаказ 787/16 Корректор Е. Ро Подписнмитета СССткрытийя наб., д.