Устройство для торцовой раскатки осесимметричных изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 51)4 В 21 Н 1/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ СЕСЩОъф 1Вф Ни СА ТВ ИДЕТ А ВТОРСКОМ 905823/25-274.06,853.02.87. Бюл.зовское специе бюро кузнеч кой торцовой рабо а корпус с оправк долнен со средств скольжения рабоче остью, ей выеи повер й и матр ми для и поверхн роме тог ключения сти валльное конструко-прессовогоатических линий ка по заготов устр ечнико(57) Изобретрудованию длпозволяет потаных изделива выполнен ВОЙ РАСДЕЛИЙ я к обо скаткиво прок устроисс кониче(22) 0 (46) 2 (71) А горско оборуд (72) ф А.М. Е (53) 6 (56) А У 8848 ТВО ДЛЯ ТОРЦ ИММЕТРИЧНЫХ ИЗение относит я торцовой р высить качес й. Инструмен в виде валка.80, 1291260 ство снабжено сменным нако оправки и компенсатороМ перемещения оправки. В рабочем валке выполнено коническое углубление под наконечник оправки, а оба эти элемента выполнены с размерами, необходимыми для размещения этого наконечника в углублении валкаВ процессе раскатки полой заготовки отсутствие скольжения рабочей поверхности валка по заготовке исключает налипание аФ металла на валок и вырывы частиц металла с поверхности заготовки3 з.п. ф-лы, 4 ил, 1 1291260 2Изобретение относится к технологическому оборудованию прокатногопроизводства, а именно к устройствам для торцовой раскатки изделийтипа колец или втулок с буртами,Цель изобретения - повышение качества поверхности иэделий за счетисключения скольжения рабочей поверхности валка по заготовке в процессе раскатки,На. фиг. 1 изображено устройстводля торцовой раскатки осесимметричных изделий, вид сбоку, на фиг.2 -положение валка в момент деформации кольцевой заготовки, наконечникоправки упирается в рабочую частьвалка на фиг,3 - то же, для случая,когда наконечник оправки входит вуглубление в рабочей части валка,нафиг.4 - то же, при раскатке из прут,ковых заготовок деталей типа ступенчатых валов. Устройство для торцовой раскатки осесимметричных изделий содержит установленную в направляющих 1 и соединенную с приводом 2 линейного перемещения подвижную головку, 3 с холостым валком 4 и неподвижную головку 5, в которой в подшипниках 6 смонтирован оснащенный сменной матрицей 7 полый шпиндель 8. Матрица 7 с помощью крышки 9 прикреплена к шпинделю 8 винтами 10. Между крышкой 9 и шпинделем 8 установлены компенсирующие прокладки 11, Внутри матрицы 7 размещена втулка 12 и в ней установлена оправка 13, выполненная в виде трубчатого элемента. Шпиндель 8 приводится во вращение от шестерни 14, закрепленной в нем с помощью шпонки 15,Последняя установлена в выполненном в шпинделе 8 пазу 16 и взаимодействует другим своим концом с втулкой 12 через выполненный на ее наружной цилиндрической поверхности паэ 17.На конце оправки 13, выступающей из шпинделя 8, выполнен паз 18, в котором по неподвижной посадке установлен упор 19. Для обеспечения возможности взаимодействия последнего со шпинделем 8 и втулкой 12 паз 17 на участке 20 выполнен сквозным, и в нем размещен упор 19, Внутри втулки 12 размещены стаканы 21 и 22,между которыми установлен упругий элемент (пружина) 23, подпружиниваюший упор 19 оправки 13 к торцу шпин 35 40 45 50 55 5 10 15 20 25 30 деля 8, На выступающем из шпинделя8 конце втулки 2 установлена гильза 24, ив ней размещены сферическийупорный подшипник 25 и рациальныйподшипник 26. К гильзе 24 прикрепленкорпус 27 с резьбой, на котором крепится гайка 28 с контргайкой 29,внутри которой установлены кольцо30, шайба 31 со сферической выемкойи толкатель 32 сферической формы,приводимый в движение от выталкивателя, выполненного в виде силовогоцилиндра 33.Толкатель 32 имеет резьбу, на которую навинчен регулятор 34 ходавтулки 12. На внутренней поверхности оправки 13 также имеется резьба,а в нее ввинчен сменный наконечник35, выполненный в виде трубчатогоэлемента. Между наконечником 35 ителом оправки 13 установлен компенсатор 36, выполненный в виде кольца.Аналогичный сменный наконечник 37навинчен на конце втулки 12,Раскатный валок 4 имеет коническую рабочую часть 38 с тупым угломсб при вершине и установлен в подвижной головке 3 так, что его ось39 наклонена под угломк общейоси 40 матрицы 7, втулки 12 и оправки 13, а контактирующая в процессераскатки с торцом заготовки образующая 41 рабочей части 38 расположенаперпендикулярно к указанной оси 40. В рабочей части 38 выполнено коническое углубление 42, ось которого совпадает с осью 39 валка, вершина направлена в противоположную сторону относительно вершины конуса рабочей части 38, а уголпри вершине углубления 42 равен (180 -Д . Благодаря этому образующая 43 конической поверхности углуоления 42 оказывается расположенной перпендикулярно образующей 41 поверхности рак 0(гбочей части 38 угол= и угол2, Другие элементы геометрической формы валка могут быть выбраны так, что в процессе раскатки заготовки трубчатый элемент 35 оправки 13 упирается в рабочую часть 38 валка 4 или входит в углубление 42.При этом, чтобы предотвратить возможность соприкосновения валка с торцом наконечника оправки, элементы геометрической формы валка должны быть/Ъ Н,-Нс- агс 8 НН -Н з 1 гр 10 где Р - наружный диаметр трубчато 1го элемента оправки;рр - диаметр основания конического углубления в рабочейчасти валка;Оз - внутренний диаметр трубчатого элемента оправки;Н, - величина смещения свободного торца трубчатого элемента относительно матрицыв исходном положении;Н - минимально допустимая вегличина расстояния междураскатным валком и матрицей; 25Н - глубина конического углубзления в рабочей поверхности валка;- угол при вершине рабочейповерхности валка. 30Устройство работает следующим образом.Включается привод 2, сообщающий головке 3 поступательное перемещение . в направлении к матрице 7, и привод шестерни 14 (не показан), которая через шпонку 15 передает вращение шпинделю 8 и втулке 12. От последней с помощью упора 19, установленного. в пазу 18 вращение передается оправке 13.Если диаметр Э конического углубления 42 в рабочей части 38 валка 4 меньше произведения внутреннего диаметра О, заготовки 44 на синус поло вины угла с 6 при вершине конуса рабочей части 38, при приближении головки 3 к матрице 7 раскатной валок 4 .упирается конической частью 38 в наконечник 35 и, преодолевая усилие пружины 23, задвигает оправку 13 внутрь втулки 12 (фиг,2). При этом упор 19 перемещается в пазу 17 на его сквозном участкс 20 вдоль оси 40, а оправка 13 продолжает вращаться вместе со шпинделем 8 и втулкой.12 и за счет сил трения, создаваемых пружиной 23, передает вращение холостому валку 4. Заготовка 44, уста 60 4новленная в матрице 7 с некоторымзазором относительно ее внутреннейповерхности и наружной поверхностиоправки 13, в это время проскальзывает между ними и поэтому вращаетсянеравномерно и с меньшей скоростью,В момент, когда плоскость торца наконечника 35 задвигаемой во втулку12 оправки 13 совпадает с плоскостьюторца заготовки 44, коническая часть38 валка 4 поджимает заготовку 44к торцу наконечника 37 втулки 12,которая через подшипник 25, гильзу24, корпус 27 и шайбу 31 упираетсяв толкатель 32 и далее усилие замыкается на регуляторе 34 хода, упирающемся в неподвижный корпус цилиндра 33, который препятствует осевому смещению заготовки 44, поэтомупод действием валка 4 заготовка 44деформируется, заклинивается междуцилиндрическими поверхностями матрицы 7 и наконечника 35 и начинаетвращаться с ними заодно, а на концезаготовки 44 формируется бурт Впроцессе деформации заготовки 44 оправка 13 продолжает перемещатьсявдоль оси 40 вместе с валком 4, чтоприводит к выглаживанию внутреннейповерхности заготовки 44 наконечником 35. При этом благодаря силамтрения проворота заклиненной заготовки 44 относительно матрицы 7 и оп-равки 13 не происходит,После окончания раскатки бурта головка 3 отходит назад, привод вращения шестерни 14 выключается, а силовой цилиндр 33 подключается к напорной магистрали насосной установки и перемещает толкатель 32 вдоль оси 140 на величину, определяемую положением регулятора 34 хода втулки 12,Толкатель 32 воздействует на шайбу 31, от которой усилие через корпус 27, гильзу 24, подшипник 25 передается втулке 12, причем кольцо 30 и шайба 31, имеющая возможность перемещаться в корпусе 27 перпендикулярно оси 40, позволяют компенсировать несоосность толкателя 32 и втулки 12. Последняя своим наконечником 37 сообщает усилие торцу заготовки 44 и выдвигает ее из матрицы 7. Под действием усилия втулки 12 происходит расклинивание поверхностей матрицы 7 и заготовки 44. При этом наружная цилиндрическая поверхность наконечника 35 и внутренняя поверхность10 15 20 25 30 35 45 50 Если диаметр О, конического углубления 42 в рабочей части 38 валка 4 больше произведения внутреннего диаметра П, заготовки 44 на синус половины угла Ж при вершине конуса рабочей части 38, в процессе деформации заготовки 44 наконечник 35 оправки 13 входит в углубление 42 (фиг,Э). При этом в процессе деформации заготовки 44 оправка 13 все время остается неподвижной и задвигается внутрь втулки 12 только в случае неправильной установки или неточного изготовления раскатного валка 4. В этомслучае наличие упругого элемента 23 позволяет предотвратить поломку устройства из-за относительного перекоса инструмента 4 и заготовки 44. Благодаря предлагаемым соотношениям размеров исключается возможМость соприкосновения торца наконечника 35 с рабочей частью 38 валка 4 или с дном углубления 42.Предлагаемый валок 4 с коническим углублением 42 на рабочей части 38 ,может быть использован и в других известных устройствах при торцовой раскатке деталей типа ступенчатых валов 45 иэ прутковых заготовок,как показано на фиг,4. Процесс изготовления указанных деталей аналогичен описанному вьппе и отличается лишь отсутствием в матрице 7 наконечника 35, который может быть удален оттузаготовки 44 остаются заклиненными,а шпонка 15 и упор 19, направляющиедвижение втулки 12 и оправки 13,препятствуют их провороту друг относительно друга и относительно матрицы 7. Заготовка 44 и оправка 13вместе выдвигаются из матрицы 7 домомента соприкосновения упора 19 сторцом шпинделя 8. Пружина 2 Э в этовремя помогает оправке 13 возвратиться в исходное положение. Оправка 1 Эостанавливается, а втулка 12 своимнаконечником 37 продолжает перемещать заготовку 44 вдоль оси 4 О,Происходит расклинивание поверхностейнаконечника 35 оправки 13 и заготовки 44, Выдвижение втулки 12 продолжается до тех пор, пока заготовка44 не снимется с наконечника 35,После этого силовой цилиндр 33 возвращает втулку 12 в исходное положение,и цикл работы устройства повторяется. да путем его свинчивания с тела оправки 13,Предлагаемое устройство позволяет исключить скольжение рабочей поверхности валка по заготовке в процессе раскатки, т.е. обеспечить качество поверхности раскатываемых изделий.Формула изобретения1,Устройство для торцовой раскатки осесимметричных изделий, содержащее подвижную головку с раскатным инструментом и неподвижную головку, в которой смонтированы оснащенный матрицей полый шпиндель, выталкиватель с приводом в виде силового цилиндра, размещенная в матрице втулка, взаимодействующая с выталкивателем, оправка, установленная во втулке таким образом; что ее торец выступает из матрицы, и упругий элемент, размещенный между втулкой и оправкой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьшения качества поверхности изделий за счет исключения скольжения рабочей поверхности валка по заготовке в процессе раскатки, оно снабжено упором, закрепленным на о травке, направляющим элементом, закрепленным в шпинделе, гильзой, размещенной на втулке, упорным подшипником, установленным между втулкой и гильзой, корпусом,закрепленным на гильзе а также шайбой со сферической выемкой и ответным сферическим элементом, размещенными между корпусом и выталкивателем,при этом втулка выполнена с длиной, превышающей длину оправки, оправка имеет длину, большую, чем длина шпинделя, во втулке выполнены сквозной продольный паз, в котором с возможностью взаимодействия с торцом шпинделя размещен упор оправки, и паз для размещения направляющего элемента, а раскатной инструмент выполнен в виде валка с конической торцовой рабочей поверхностью, имеющей тупой угол при вершине.2, Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что оправка снабжена сменным наконечником, выполненным в виде трубчатого элемента, и компенсатором в виде кольца, установленным между наконечником и телом оправки.Н Нг Нз о( .П ) Р( вп 2 з 20 3, Устройство по п.1, от л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения экономичности процесса торцовой раскатки кольцевых эаготовок, в рабочей части валка выполнено коническое углубление, ось которого совпадает с осью валка, вершина направлена в противоположную сторону относительно вершины конуса рабочей поверхности а угол К при вершине ( ЮУоуглубления равен 180 4. Устройствопо пп. 1-3, о т л и. ч а ю щ е е с я тем, что валок и трубчатый элемент оправки выполнены по соотношениям: Н -НМ с - агсМ 0 5 р )з наружный диаметр трубчатого элемента оправкидиаметр основания конического углубления в рабочейчасти валка;внутренний диаметр трубчатого элемента оправкивеличина смещения свободного торца трубчатого элемента относительно матрицыв исходном положении;минимально допустимая величина расстояния между раскатным валком и иатрицейглубина конического углубления в рабочей поверхности раскатного валка;угол при вершине рабочейповерхности валка,1291260 Составител Маркович КоРРектоР Г, Решетни ктор И. Горн ехред И. Поп Заказ 77/12 й ушск Проектная ч изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгор ВНИИПИ п 113035