Способ изготовления спиралей шнека

/06, В 21 Н 3/12 1)5 В 21 ЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛ ВТОРС У ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И(56) Авторское свидетельство СССРМ 832852, кл. В 21 О 11/06, 1979.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПИРАЛЕЙШНЕКА(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологииизготовления спиралей шнека из полосыили ленты. Цель изобретения - расширениетехнологических возможностей, повышение производительности и качества. Заготовке 1 прокаткой в валках 2,3 придаютправильную форму сдвоенной трапеции собщим меньшим основанием, Пропускаютполученную заготовку между валком 5 и ро 1690899 А 1 ликом 6, при этом происходит ослабление общей границы и разделение заготовок на две равные части. Полученные части ориентируют относительно друг друга так, чтобы верхняя образующая одной части была параллельна нижней образующей другой, после чего обе части прокатывают в валках 10, образующих прямоугольный калибр, образующая которого параллельна вышеупомянутым образующим частям заготовки, Ориентируя соответствующим образом правые и левые по ходу процесса части заготовки, можно получать спирали левой и правой навивки. Из заготовки в форме сдвоенной трапеции получают две спирали правой или две спирали левой навивки. Способ предусматривает возможность получения из указанной заготовки одновременно спирали с правой и левой навивкой, 2 э.п,ф-лы, 8 ил.Изобретение относится к обработке под действием внешних сил работает в реметаллов давлением, в частности к техноло- жиме реверса, должно иметь достаточно гии изготовления из ленты или полосы спи- тонкую наружную часть и более толстую рального полотна шнека. внутренюю часть и быть таким, как, наприЦель изобретения - расширение техно мер, на фиг. 3,логических воэможностей, повышение про- учитывая, что современные высокопроизводительности. изводительные способы изготовления спиНа фиг. 1 представлены эпюры изгиба- ралей шнека обеспечивают получение ющих моментов и поперечных сил для раз- . спиралей с тонкой наружной частью и более личных режимов нагружения спирали 10 толстой внутренней, делают выводочастичшнека; на фиг. 2 - 4 - различные формы по- ном несоответствии поперечного сечения перечного сечения спирали шнека при раз- изготовляемых спиралей шнеков их функциличных режимах ее нагружения, на фиг, 5 - ональному назначению.схема изготовления спиралей правой на- Используя аппарат функционально стовивки; на фиг,б - схема изготовления спи имостного анализа, находят наиболее униралей левой навивки; на фиг. 7 - ориентиро- версальную, оптимальную и технологичную вание заготовки перед прокаткой при пол- форму поперечного сечения спирали шнека, учении спиралей правой навивки с Такимсечением будетоблегченноесечение наложенной эпюрой величины и направле- с прямолинейными сторонами равной толния характерных деформаций; на фиг. 8 - 20 щины - фиг.4.то же, для спиралей левой навивки, Способ изготовления облегченных спиРассмотрим различные режимы нагру- ралей реализуют следующим образом, жения спирали шнека, Спираль рассмотрим Заготовку 1 прокатывают парой коничебез несущего элемента. Поперечное сече- ских валков 2 и 3 до придания ее сечению ние спирали несет равномерно распреде правильной формы сдвоенной трапеции с ленную по высоте нагрузку интенсивности большими основаниями трапеций, равными 9, которую можно представить в виде, двух по размеру и противолежащими друг другу, сил Р, расположенных по краям сечения с общим меньшим основанием и одинако(фиг, 1 а), где левый край соответствует на- выми высотами трапеций. Получится так наружной кромке спирали, а правый - внут эываемая промежуточная заготовка 4, ренней. По мере нагружения спирали послечегоееразделяютнадве равныечасвнешней силой В (это может быть хлебная ти трапециевидного сечения путем ослаб- масса, сыпучий продукт и тд.) эпюры попе- ления общей границы концентратором речных сил и изгибающих моментов рас- напряжений - прокаткой между коническим пределяется соответствующим образом, 35 валком 5 и роликом 6, Получится технологи- Рассмотрим эпюры на фиг. 1, где а - соот- ческая заготовка 7, которую ориентируют ветствует состоянию спирали, не испытыва- таким образом,чтобы зоны наибольшего обющему воздействие внешних сил, б - жатия 8 (наибольшей деформации) располаприложена внешняя сила В = 0,5 Р; в - В" гались центрально-симметрично, после чего =Р; г - В 2 Р; дВ =- ЗР; е - В = 10 Р. 40 прокатывают парой цилиндрических валковЭпюры фиг, 1. Изгибающий момент, ко и 10 и формуют в спирали шнеков правой торый испытывает поперечное сечение 11 и левой 12 навивок, Для получения списпирали, пропорционален работе.соверша- ралей шнека правой навивки 11 зоны наиемой спиралью. Эпюры условно можно по- большего обжатия 8 должны располагаться делить на три характерные группы; первая 45 на правой части вверху, на левой - внизу группа эпюр - б в показывает - спираль технологической заготовки 7 (см, по ходу совершает работу по перемещению какого- процесса). Для получения спиралей шнека либо груза; вторая группа - г - спираль не левой навивки 12 зоны наибольшего обжасовершает работы (стоит на месте); третья тия 8 должны располагаться на правойчасти группа - д, е - под воздействием внешних 50 внизу, на левой - вверху технологической сил спираль работает в режиме реверса. заготовки 7,Наибольший изгибающий момент должен На фиг, 7 схематично изображен фрагсоответствовать наибольшей толщине по- мент прокатки ориентированной заготовки перечного сечения спирали, Отсюда следу, конкретно, ее левой части, с наложенной ет, что поперечное сечение спирали, 55 эпюрой величины и направления характер- совершающей работу по перемещению гру- ных деформаций. Стенкам калибра паралза, должно иметь достаточно толстую на- лельна верхняя образующая левой части ружную часть и более тонкую внутреннюю заготовки. Пластическое деформирование часть и быть таким, как, например. на фиг, левой части со стороны верхней образую, Поперечное сечение спирали, которая щей равномерно по толщине, со сторонызмер исходно е размеры ис т 35 ммх 16 25 онических валков 2 и 3 ольшими основаниями Угол конуса а кнаходят как 45,Зазор между бконических валков 2 и 3 равен 2,2 мм.Следует отметить, что конические валки2 и 3 должны быть одинаковыми, а двутра-.пециевидная щель между ними должна 40иметь правильную форму. Выполнение этого условия обеспечивает равномерное деформирование исходной заготовки 1, т.е.все усилия деформирования будут замкнутысами на себя, металл будет "растекаться" в 45правильную двутрапециевидную формупромежуточной заготовки 4, которая будетпрямолинейной по длине и, следовательно,отпадает необходимость в нейтрализацииостаточных напряжений деформации. 50После получения технологической заготовки 7 и ее ориентации она деформируется двумя цилиндрическими валками 9 и 10 спрямоугольным зазором между ними д=2,2 мм в спирали шнека 11 или 12. 55Для получения спиралей шнека с протиложной навивкой трапециевидные часаготовки ориентируют разворотомуг общей границы на угол а= 45. 35 вопоти э вокр нижней образующей - неравномерно, что определяет правую навивку спирали.На фиг. 8 схематично изображен фрагмент прокатки той же самой левой части заготовки 7, повернутой до положения, при котором ее нижняя образующая параллельна стенкам калибра, с наложенной эпюрой величины и направления харктерных деформаций. Пластическое деформирование левой части со стороны нижней образующей равномерно по толщине, со стороны верхней образующей - неравномерно, что определяет левую навивку спирали.П р и м е р 1. Необходимо получить облегченные спирали шнека с толщиной поперечного сечения 2,2 мм, с диаметрами: внутренним - 300 мм, наружным - 500 мм и шагом 460 мм.Для начала определяют размеры промежуточной заготовки 4.Высоты трапеций равны высоте спирали й = (500 - 300): 2 = 100 мм.Меньшее основание трапеций примем равным = 2,2 мм.Исходя из условия сплошности металла при раскатке, можно определить размер больших оснований, он будет равен 12 = 3,5 мм.й Находят неиэвестныи ра заготовки 1 - 163 мм,Таким образом, начальны ходной заготовки 1 составя мм. 5 10 15 20П р и м е р 2. Необходимо получить облегченные спирали шнека с толщиной поперечного сечения 2,2 мм, с диаметрами: внутренним - 390 мм, наружным - 590 мм и шагом 600 мм.Определяют размеры промежуточной заготовки 4,Высота трапеции равна высоте спирали Ь =(590 - 390): 2 = 100 мм,Меньшее основание трапеций примем равным 1- 2,2 мм.Исходя из условия сплошности металла при раскатке, определяют размер больших оснований, он будет равен Ь "3,1 мм.Находят неизвестный размер исходной заготовки 1 - 171 мм,Таким образом, начальные размеры исходкой заготовки 1 составят: 3,1 мм х 171 ма),Угол конуса а конических валков 2 и 3 найдем как а =-2 агс 1 0,516 =31. Зазор между большимиконических валков 2 и 3 и ци ривалками 9 и 10 равен 2,2 мм,Для получения спиралей шнека с противоположной навивкой, трапециевидные части заготовки ориентируют развооотомвокруг общей границы на угол а= 31.Формула изобретения1. Способ изготовления спиралей шнекаиз полосы или ленты, заключающийся в прокатке в валках с параллельными образующими заготовки с профилем трапециевидного поперечного сечения, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения производительности, расширения технологических возможностей за счет навивки одноили разнонаправленных спиралей, передпрокаткой в валках с параллельными образующими заготовке придают форму сдвоенной трапеции с общим меньшим основанием и равноудаленными от не:.о большимиоснованиями равной величины, полученнуюзаготовку разделяют на две равные части полинии меньшего основания, ориентируютполученные в результате разделения две заготовки так, чтобы одна из образующих каждой заготовки была параллельнаобразующей валков, после чего осуществляют одновременно прокатку двух заготовок,2. Способпоп.1,отличающийсятем, что, с целью получения двух однонаправленных спиралей, параллельно образующим валков устанавливают противолежащие друг другу образующие двух заготовок,основаниямилинд ическим3. Способ по п.1,отл ич а ю щий с я тем, что разделение двутрапециевидной заготовки на две равные части осуществляют путем ослабления общей границы концентратором напряжений.1690899 Составитель В.ШабровТехред М.Моргентал Редактор М,Товти Коррек ал Производствен ательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 3882 Тираж Подписное ВНИИПИ Гасударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5