Способ получения плоских изделий из полой цилиндрической заготовки

(51)5 В 21 С 37/02 ЕТЕНИ АВТОРСКО ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ о- нбработке м использов пол чен иноомО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ(71) Научно-и роиэводственное объединениепо технологии машиностроения "ЦНИИТЧАЙ"(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛОСКИХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙЗАГОТОВКИ(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть испол ьзовано в машиностроении для полученияплоских изделий типа дисков. Цель изобре Изобретение относится к о еталлов давлением и может быть а- но в машиностроении для у ия плоскихизделий типа дисков,Цель изобретения - экономия материала путем уменьшения отходов.На фиг.1 изображена схема способа получения плоских изделий:.а - полая цилиндрическая заготовка диаметром О, б - поперечный разрез заготовки на части с расположением плоскостей реза под углом к ее оси с чередованием их величин у соседних резов 60 и 120 и с шагом Н между плоскостями реза по оси заготовки, в - разрез частей вдоль образующей минимальной длины, г - разгибка, д - получение изделий с припуском, е - готовое изделие; на фиг,2 -ЯО 1 б 9 б 034 А 1 тения - экономия материала путем уменьшения отходов, Для достижения поставленной цели в способе получения плоского изделия из полой цилиндрической заготовки, включающем раэрезку вдоль образующей и разгибку, используют заготовку диаметром, определяемым иэ условия О = (1 - 1,1)О/л+ 2 Я, где О - диаметр изделия; Я - толщина изделия, предварительно осуществляют поперечную пореэку заготовки на части, причем плоскости реза располагают под углом к ее оси, чередуя величину углов у соседних резоа 60 +30 и 120 ф 30, с шагом между плоскостями реза по оси заготовки равным величине, опоеделяемой из условия Н = (1 - 1,05)О У 3 /2, разрезке подвергают полученные части, осуществляя ее вдоль образующей минимальной длины, а после разгибки вырезают изделие, 5 ил. схема раскладки круглых изделий на плоской полосе; на фиг,3 -схема раскладки круглых изделий на развертке полой цилиндрической заготовки; на фиг.4- схема выбора диаметра заготовки; на фиг.5 - схема определения, шага и угла порезки заготовки.Если на поверхности полосы шириной О (фиг.2) построить окружности 1 диаметром, равным ширине полосы, то наиболее компактное их размещение будет, когда центры окружностей находятся на одной линии, совпадающей с продольной осью полосы. При вырезке из полосы дисков по этим окружностям оставшаяся часть полосы удаляется в облой.Если на поверхности полосы шир й О расположить окружности 1 диаметри полуокружности 2 с радиусами, равными О/2 (фиг.З), т,е. чередуя окружность с центром на оси полосы с двумя полуокружиостями, каждая из которых имеет центр на противоположных кромках полосы и которые имеют точки касания (расположенные иа оси полосы) и с окружностями, а затем свернуть полосу в цилиндр до соединения между собой кромок полосы и совпадения ценров полуокружностей, то таким образом получится ряд окружностей, размещенных на поверхности цилиндра, причем центры соседних окружностей лежат на противоположных образующих цилиндра в плоскости, проходящей через ось заготовки,В этом случае при вырезке по окружно. стям дисков в облой удаляется часть 3, меньшая по сравнению с первым вариантом, что достигается за счет более компактного расположения окружностей иа цилиндрической поверхности,Исходя из указанного видно, что более экономично с точки зрения расхода матери. ала получение изделия типа диска из полой цилиндрической заготовки по предлагаемому способу, Для этого используют заготовку диаметром, определяемым из условияО = (1 - 1,1) - ,"- + 25,Л;где Ок - диаметр изделия;5 - толщина изделия,Выбор диаметра заготовки поясняется на фиг,4. При сворачивании в цилиндр полосы шириной О, в его поперечном сечении получаем окружность длиной, равной ширине полосы Ок, а ширина полссы равна диаметру окружности изделия О (фиг.2-3). По формулам, зная длину окружности, определяется диаметр цилиндра. Однако при раэрезке такого цилиндра вдоль образующей между кромками получается зазор й, равный ширине реза. Величина этого зазора ие должна превышать 10 от диаметра изделия. Кроме того, сворачиваемая полоса имеет толщину Я, равную толщине изделия и при сворачивании ее в цилиндр с минимальным зазором между кромками и, расчет диаметра полой цилиндрической заготовки через диаметр изделия можно осуществить по внутреннему контуру с учетом толщины иэделия по формуле(1 - 11 Ок р7 ГПредварительная поперечная порезказаготовки иа части, как предложено, иеобходима, В противном случае при разрезкезаготовки вдоль образующей и разгибкеполучается только расположение окружностей, как на фиг.2. что неэффективно с точки5 зрения экономии материала.Выбор угла наклона плоскости резаосуществляется исходя из условий касаниясоседних окружностей, В случае расположения окружностей на поверхности цилинд 10 рической заготовки так, чтобы центры двухсоседних лежали на противоположных образующих заготовки, имеем две точки касания свернутых окружностей,расположенных также на противоположных15 образующих заготовки, При этом плоскость,которой принадлежат центры окружностей,расположенных на заготовке (плоскостьцентров), и плоскость, которой принадлежатточки касания этих окружностей (плоскость20 касания), взаимно перпендикулярны и пересекаются по оси заготовки,Если иа плоскости в системе координатОХУ расположить две окружности, как показано на фиг,5, т.е. так, чтобы центр В одной25 окружности располагался на оси ОУ и отстоял от начала координат О на расстояние,равное половине диаметра окружности Ок,а центр С второй окружности диаметром Орасполагался на оси ОХ и обе окружности30 имели общую точку касания А, то первую ивторую окружности можно описать уравнениями видаОк + О 2 У = - + -- Х/7УВ =" - к - (Х - ОС)240 При этом дуга ОАО описывается уравнениемОк Я - 22 445а дуга РАЕ -/ 24 ХгУгде -ОС - Х 0У О 2 У 4 - (Х ОС)2Приравняв эти уравнения, так как точка Апринадлежит обеим дугам, а касательная в1696034 2 30 35 Н = (1 - 1,05)2 40 45 Н = (1 - 1,05) 50 этой точке является общей для них, определим координату Хо точки А: Из геометрических соображений опреО, ОкЛ делим, что ОУс = - , ОС = , т,е.4 2 ОХОХс =4Отсюда следует то, что плоскость центров и плоскость касания взаимно перпендикулярны и пересекаются по оси заготовки, Для разделения окружностей необходимо рассечь их по касательной в точке касания А(фиг,5), Угол наклона к оси ОХ касательной в этой точке определим, подставив значение координаты Хс в одн 9 из уравнений касательных, например в УФ: са= агсто(Узде = агстд В=60,. При чередующемся расположении окружностей ивдоль оси ОХ и аналогичных выкладках получают, что отделение одной от другой всех окружностей можно произвести, чередуя величину угла наклона реза 60 +30 и 120 +30, так как угол наклона касательной в точке А (фиг,5) составляет12030,Рассуждения для плоской задачи верныи в случае, когда окружности расположены на поверхности цилиндра, так как точки касания соседних окружностей лежат в одной плоскости. А поскольку эта плоскость еще и проходит через ось заготовки, то отмер углов реза можно проводить от этой оси. Величина допуска (+30 ) для угла реза учитывает неточность отмеривания этого угла,при превышении которой невозможно в дальнейшем получить изделие требуемого диаметра.Исходя из предлагаемых рассуждений ифиг.5, расстояние между плоскостями реза по оси заготовки составит Н = (АА ) = 2 ХаС или через диаметр изделия При этом превышение коэффициента более 1,05 приводит к неоправданному увеличению расхода материала, а снижение менее 1 - к невозможности получения изделия диаметром Ок. В случае превышения величины коэффициента, учитывающего ширину продоль 5 10 15 20 ного реза при выборе диаметра исходной заготовки, 1,1 точки касания окружностей лежат в плоскости, не проходящей через ось заготовки лл отстоящей от нее на величину, при которой пооезка заготовки на части (с определенным шагом и углом реза) не позволит получить требуемое иэделие. При уменьшении этого коэффициента менее 1,0 невозможно получить изделие диаметром Ок.Осуществление разрезки полученных частей вдоль образующей минимальной длины необходимо для разделения каждой свернутой окружности в точке их соединения и для последующей раэгибки,Способ осуществляется следующим образом,Любым известным способом получают цилиндрическую полую заготовку с толщиной стенки Я, равной толщине готового изделия и наружным диаметром, определяемым из условия где О, - диаметр готового изделия.Исходную заготовку предварительно разрезают на части в поперечном направлении, причем плоскости реза располагают под углом к оси заготовки, чередуя величину углов у соседних резов 60 30 и 120 .30 . Раэрезку осуществляют с шагом между плоско/ стями реза по оси заготовки, равным величине, определяемой из условия Полученные части подвергают раэрезке вдоль образующей минимальной длины. Затем осуществляют разгибку разрезанных частей и вырезают плоское изделие типа диска,Формула изобретения Способ получения плоских изделии из полой цилиндрической заготовки, включаюОщий разрезку единичной заготовки вдоль ее образующей и разгибку, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью зкономии металла при получении иэделий типа дисков путем уменьшения отходов, диаметр цилиндрической заготовки выбирают из соотношения О = (1,0 - 1,1)О/л+ 25,где О, и Я - диаметр и толщина изделиясоответственно,. получение единичной заготовки осуществляют путем разделения цилиндрической за1696034 готовки на части, располагая плоскости реза под углом 60 + 30 и 120 4-30 к ее оси, чередуя углы с шагом Н между плоскостями реза по оси заготовки, определяемым из фД 1 выражения Н = (1,00-1.05)О Ю/2, разрезку единичной заготовки осуществляют вдольее образующей минимальной длины, а послеразгибки осуществляют вырезку изделия.1 б 96034 Составитель Г.Чуваевавецкая Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий Редактор О,Ю Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4254 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж. Раушская наб 4/5