Устройство для получения внутренних шлицев на трубчатых заготовках

) (и) 74 1)5 В 24 В 39/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТЕЛЬСТВ ВТОРСНОМУ С 21 ) 436 22) 14,(72) О. (53) 62 (56) За кл, В 2 .(54) УС РЕННИХ Я ВНУТ- АГОТОВФиг. 1ство,ьная оп показано предлагаазреэ; на Фиг, 2равка; на фиг3нетарного механиэ а о обработктности кых заготр и н проши е скоропрофильПр х аксиальных оликов.тво состои креплен 2, Он с ретения являе дительности о я повыаботки,озможнос ю и лагаемуса 1 стро шение роизние ко отором зааготовкиной с воэ хнологическихвтоматизаиии расши тей з ос механ зм подачиз закрепле цесса сче жнос и еталлоемкости,нижени СУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯ И ГКНТ СССР 5384/25-2701, 880.06,90, Бюл. У 24осковский автомобильный заводА.ЛихачеваВ.Черемухин и А,Н,Жеребцов1.923. 77(088.8)явка Японии Р 59-28418,1 1) 17/02, 1984,ТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИБЛИЦЕВ НА ТРУБЧАТЫХ 3(57) Изобретение относится к машиностроению, в.частности к обработкепластическим деформированием трубчатых деталей любой длины с канавками или шлицами на внутренней поверхности в автоматическом режиме. Цельизобретения - повышение производительности обработки, расширение технологических возможностей эа счетавтоматизации процесса и снижениеметаллоемкости, Устройство состоитиз корпуса, в котором размещена связанная с приводом вращения головка ссовершающими планетарное вращениеобжимными роликами, выпЬлненными коИзобретение относится металлов давлением, в ч образованию пазов в трубч товках. ническими с цилиндрическои калибруюшей ленточкой, головки с аксиальными профильными роликами, совершающими планетарное вращение благодаря планетарному механизму, которыеподают трубчатую заготовку в зонудеформирования, Вращающаяся головкас фиксирующими аксиальными цилиндрическими роликами совершает планетарное вращение, выводя заготовку изустройства, В устройство введена проФильная оправка с цилиндрическимучастком, канавки которого выполненыс сечением, увеличивающимся от большего диаметра к меньшему диаметруконуса, а также механизм фиксацииоправки, необходимый в момент запуска устройства. Для уменьшения усилийподачи заготовки в зону деформирования устройство снабжено излучателями ультразвуковых колебаний с волноводом, связанным с обжимным роликом. Устройство уменьшает осевую составляющую силы трения и облегчаетусловия деформации при формированиивыступов на внутренней поверхностизаготовки. 2 з,п. Ф-лы, 3 ил, 1574440вращения головки 3, в которой аксиально заготовке 2 расположены проФильные ролики 4., выполненные по типу аксиальных роликов для накатки5резьбы на стержнях. На одной осис профильным роликом 4 закрепленозубчатое колесо 5, которое находитсяв зацеплении с зубчатым колесом 6механизма планетарного движения, состоящего из блока шестерни 7, находящегося в зацеплении с шестерней 8и зубчатым колесом 6, причем блокшестерен 7 и шестерня 8 установленыв закрепленном неподвижно в корпусе1 водиле 9, Зубчатое колесо 6 имеетнаружный зубчатый венец 10, которыйнаходится в зацеплении с зубчатым колесом редуктора привода вращательного движения (не показан), За механизмом подачи в корпусе 1 закрепленас возможностью вращения головка 11,в которой размещены обжимные ролики 12, имеющие цилиндрическую (в виде ленточки 13) и коническую 14 рабочие поверхности, с которыми контактирует промежуточный ролик 15,закрепленный в ультразвуковом вибраторе, состоящем из концентратора 16продольных ультразвуковых колебанийи излучателя 17 колебаний, при этомвибратор в головке 11 крепится спомощью стакана 18. За головкой 11в корпусе 1 закреплена с возможностью вращения головка 19, в которойаксиально заготовке 2 размещены цилиндрические ролики 20, Связь с приводами головок 1 и 18 осуществляетсяпосредством шкивов 21 и 22 через клиноременную передачу (не показано),Внутри головок 3,11,18 расположена40профильная оправка 23 с канавками нацилиндрической 24 и конической 25поверхностях. Сечение канавок (фиг, 2)на конической части 25 оправки 23увеличивается в направлении от большего диаметра конуса к меньшему,Для обеспечения технологичностиизготовления и ремонтопригодностиоправка 23 может быть выполнена .сборной, В этом случае оправка состоит 50из цилиндрической профильной частии закрепленной относительно нее конической части оправки.Дополнительный фиксирующий механизм может быть выполнен в виде 55корпуса 26 с пинолью 27, выполненнойс возможностью осевого перемещения,в виде ступенчатого вала, на концах которого закреплены шпонки 28 и 29, причем шпонка 29 размещена в паэе корпуса механизма 26 фиксации с воэможностью перемещения вдоль этого паза, а шпонка 28 - в пазе полости профильной оправки 23, в которой находится с возможностью осевого перемещения ступень пиноли 27 с меньшим диаметром Пиноль 27 снабжена подпружиненной втулкой с наружным конусом 30 и прижимной втулкой с внутренним конусом 31 с пружиной 32. Втулка 30 выполнена с возможностью взаимодействия с шариками-фиксаторами 33, размещенными в радиальных отверстиях стакана пиноли 34, закрепленном на буртике пиноли 27, Прижимная втулка с внутренним конусом 31 выполнена с возможностью взаимодействия с шариками в фиксатора 35, размещенными в радиальных закрепленных отверстиях профильной оправки, выходящих в полость оправки 23, при этом на пиноли 27 и в полости корпуса Фиксирующего механизма 26 выпол - иены радиусные канавки под шарики- фиксаторы 33 и 35. С возможностью контактирования с шариками-фиксаторами 35 в полости оправки 23 размещена подпружиненная поддерживающая втулка 36. С заготовкой 2 контактирует шток 37 пневмоцилиндра (не показан). Корпус механизма 26 фиксации закреплен с возможностью перемещения вдоль оси оправки 23 и пиноли 27,в корпусе 1 устройства и прикреплен к штоку 38 пневмоцилиндра (не показан).1Устройство работает следующим образом,Заготовка 2 вводится в головку 3 с профильными роликами 4, которые совершают планетарное движение, находясь на одной оси с зубчатым колесом 5, При этом диаметры делительных окружностей всех зубчатых колес механизма планетарного движения подобраны так, что мгновенная скорость на наружном диаметре профильных роликов 4 в. точке контакта с деталью 2 равна нулю (Фиг, 3), т,е, подающие профильные ролики 4 совершают принудительный обкат. Наружная поверхность профильных роликов 4 выполнена по типу аксиальных накатных роликов для накатки резьбы, поэтому периодически подаваемая штоком 37 в заборную часть профильных роликов 4 заготовка 2 зах 1574440ватывается этими роликами и продол- -жает осевое перемещение с одновременным накатыванием винтовых канавок на наружной поверхности трубчатой заготовки 2Далее заготовки 2,постоянно подаваемые профильнымироликами 4, нанизываются на закрепленную в определенном положении профильную оправку 23. Продвигаясь понепрофильной части оправки 23 поддействием осевой силы, возникающейпри накатке винтовой поверхности нанаружном диаметре, заготовки 2 перемещаются из головки 3 в головку,11к обжимным роликам 12, которые вращаются с головкой 11 вокруг заготовки 2 и вокруг собственной оси поддействием силы трения качения приконтакте с заготовкой 2, С цельюуменьшения осевых усилий подачи заготовок 2 в зону деформирования кдеформируемому участку заготовки 2подводятся ультразвуковые колебаниячерез обжимной ролик 1 2, которыйпосредством промежуточного ролика15 связан через концентратор 16 сизлучателем 17 ультразвуковых колебаний, Снижение коэффициента тренияв зоне контакта профильной оправки23 с заготовкой 2, а также разупрочнецие металла заготовки в зоне деФормации при наложении ультразвуковых колебаний позволяет значительноснизить необходимое осевое усилие подачи заготовки, а также уменьшитьугол конуса оправки 23, так как суменьшением коэффициента тренияуменьуается и угол заклинивания,что само по себе также снижает необходимое осевое усилие подачи, Обжимаемая роликами 12 трубная заготовка 2 по мере продвижения уменьшаетсяв диаметре, а металл заготовки 2 заполняет профильные канавки конического участка 25 оправки 23, Сечениепрофильных канавок на коническомучастке 25 увеличивается от нуля домаксимального в направлечии от большего диаметра к меньшему, что уменьшает составляющую силы трения восевом направлении, а также облегчает условия деформации при Формировании выступов на внутренней поверхности заготовки 2, Пройдя коническийучасток 25 оправки 23, заготовка 2переходит на профильный цилиндрический участок 24 с постоянным сечениемпрофиля канавок, начало которого ле 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 жит в одной плоскости с началом циклической лентрчки на ролике 1 2, На этом участке происходит калибровка полученного на коническом участке профиля внутренней поверхности за- - готовки 2. Продвигаясь далее по ци - линдрическому профильному участку 24, оправки 23, заготовка 2 переходит в головку 19, которая вращается в направлении, противоположном направлению вращения предыдущей головки 11. Расположенные аксиально цилиндрические ролики 20 обкатывают заготовку 2 в противоположном обжимным роликам 12 направлении. При этом вращательные моменты, возникающие в результате действия сил трения качения обжимных роликов 12 и аксиальных цилиндрических роликов 20, направлены в противоположные стороны, а это в свою очередь предохраняет от вращения профильную оправку 23, так как заготовки 2 в зонах действия аксиальных цилиндрических 20 и обжимных 1 2 роликов уже имеют выступы на своих внутренних поверхностях, которые входят во впадины проФильной оправки 23, Расположенные аксиально цилиндрические ролики 20 выталкивают заготовку 2 дальше из головки 1 9Двигаясь по цилиндрической профильной поверхности 24 оправки 23, заготовка 2 упирается во втулку 31 с внутренним конусом и начинает перемещать ее в пиноли 27, при этом высвобождаются шарики-фиксаторы 35, давая возможность свободно перемещаться пиноли 27 относительно профильной оправки 23, вдоль ее оси. Продвигаясь по пинали 27, втулка с внутренним конусом 31 начинает перемещать втулку 30 с наружным конусом, при этом высвобождаются поджимаемые ею шарики-Фиксаторы 33, давая пиноли 27 возможность перемещаться вдоль своей оси относительно корпуса механизма 26 Фиксации, Сжав полностью пружину 32, втулка 31, толкаемая заготовкой 2, начинает перемещать.пиноль 27 относительно корпуса механизма 26 фиксации и относительно профильной оправки 23Шарики- фиксаторы 35, размещенные в отверстиях профильной оправки 23, удерживаются от западания во внутрь полости оправки 23 после отхода пиноли 27 поддерживающей втулкой 36, После от.хода пиноли 27 ее торец замыкает схе 1574440му включения нпускных клапанов (включатель не показан) пневмоцилиндра, связанного штоком 38 с корпусом механизма 26 фиксации, который при этом начинает перемещаться вместе с пинолью 27 в направлении от профильной оправки 23. Проильная оправка 23, находящаяся внутри заготовок 2, обкатываемых в двух точках оправки 23 роликами, лишена воэможности любого перемещения кроме осевого, но в результате действия сил трения с одной стороны оправка 23 постоянно затягивается перемещающейся заготовкой 2 под обжимные ролики 12, а с другой стрроны угол конуса конусной профильной части 25 оправки 23 больше угла заклинивания и осевая составляющая силы, действующей при обжиме конусными роликами 1 2, постоянно выталкивает оправку 23 из этих роликов - профильная оправка 23 находится н положении равновесия. Равновесие устойчиво, так как, например при обжатии участка с пониженным трением,.профильная оправка 23 выжимается из роликов 12 и толщина стенки зубчатой заготовки 2 увеличивается, т.е. между цилиндрической ленточкой 13 обжимного ролика 12 и цилиндрическим участком 24 оправки123 идет утолщенный слой металла, а значит увеличивается радиальное усилие, что приводит к увеличению силы трения, благодаря которой оправка 23 затягивается заготовкой 2 обратно под ролики 1 2. Чем дальше затягивается под ролики 12 профильная оправка 23, тем более тонким оказывается слой металла между цилиндрическими поверхностями обжимных роликов 1 2 и оправки 23, а значит меньшими оказываются радиальное усилие и сила трения, затягивающая оправку 23 под ролики 12, Находящаяся во время обработки заготовок в равновесии профильная оправка 23 позволяет обрабатывать трубные заготовки любой длины без наличия каких-либо Фиксирующих в осевом направлении оправку 23 устройств, т,е, механизм Фиксации необходим только при запуске устройства. Формула изобретения Устройство для получения внутренних шлицев на трубчатых заготовь 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ках, содержащее корпус с размещенными в нем и свяэанными между собой головкой с обжимными роликами, выполненными коническими с цилиндрической ленточкой и приводом вращения, а также иксирующий и подающий механизмы и оправку с проильными канавками, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности обработки за счет автоматизации процесса, расширения технологических возможностей и снижения металлоемкости, устройство снабжено дополнительным приводом, механизмом планетарного движения и дополнительным иксирующим механизмом, выполнен- ным с возможностью взаимодействия с оправкой, при этом последняя выполнена с цилиндрическим и коническим участками, причем профиль канавки последнего выполнен с увеличивающимся сечением от большего к меньшему диа - метру конуса, подающий и основной Фиксирующие механизмы выполнены в виде головок соответственно с аксиальными профильными и цилиндрическими роликами, при этом аксиальные профильные ролики установлены перед обжимными роликами, а аксиальные цилиндрические - за последними, головки аксиальных цилиндрических и проФильных роликов кинематически связаны с дополнительным приводом с возможностью противоположного вращения относительно обжимных роликов, а механизм планетарного движения связан с основным приводом вращения и ак - сиальными профильными роликами2. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса, оно снабжено излучателями ультразвуковых колебаний с волноводами причем нолноводы установлены с возможностью нзаимодействия с обжимными роликами,3. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что дополнительный фиксирующий механизм выполнен в ниде корпуса, в прлости которого размещена подвижная пиноль с подпружиненными прижимными втулками и стаканом, а также шариков-фиксаторов и подпружиненной подцерживающей втулки, при этом оправка выполнена с полостью для размещения последней, а в стакане пиноли и на опранке выполнены радиальные отверстия для размещения в них шариков-фиксаторов;1574440 4 У б 7 Зб Л о 1 ФФиг. Ф причем одна из прижимных втулок выполнена с наружным конусом и установлена с возможностью взаимодействия с шариками стакана пиноли,а другая - с внутренним конусом и возможностью контакта с шариками оправки, причем корпус Аиксирующего механизма установлен с возможностью осевого перемещения относительно корпуса устройства,омитета по изобросква, И, Раув одписноеткрытиям при ГКНТ ССС