Способ отбортовки и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ ЕСПУБЛИК 9) 21 О, 19/00, 19/04 ТЕНИЯ Е ИЗОБ И ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ ОМ АВ дственное объ чай и В.П.Шок тво ССС 04, 1984 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ОТБОРТОВКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано, например, в котлостроении при отбортовке крупногабаритных заготовок, преимущественно днищ. Бортующий блок (ББ) отводится гидроцилиндрами 16 от формообразующего ролика (ФР) 13, Каркас 12 поднимается до положения, когда образующая конического рабочего участка ФР 13 становится продолжением образующей направляющей 4, Кромка заготовки 3 размещается между Ф Р 13 и ББ. Кромка заготовки 3 поджимается через ББ при помощи гидро- цилиндров 16. Заготовка начинает вращаться, ББ состоит из двух роликов, В результате поджима через ББ кромки заготовки 3 очаг деформации ограничивается двумя отрезками прямых, Первоначально длина этих отрезков превышает длину образующей борта. В процессе отбортовки осуществляют постепенное уменьшение длины отрезков прямых до длины прямолинейного участка образующей борта. Получают борт, образующая которого имеет криволинейный и прямолинейный участки, Качество деталей повышается за счет уменьшения их гофрообразования. 2 с, и 4 з.п.ф-лы, 4 ил.Изобретения относятся к обработке металлов давлением, в частности к отбортовке крупногабаритных заготовок, преимущественно днищ,Известен способ отбортовки, по которому кромка заготовки, установленной с возможностью осевого вращения, обкатывается по формообразующей поверхности, а усилие деформирования прикладывается локально с одновременным перемещением очага деформации.По известному способу металл, выдавленный иэ зоны отбортовки, перемещается в направлении к свободному контуру заготовки, но сопротивление упруго деформируемой части кромки, расположенной между очагом деформации и контуром заготовки, препятствует увеличению длины образующей, что приводит к перераспределению выдавленного металла с образованием гофр, увеличивающихся к свободному контуру. В дальнейшем процесс сопровождается выдавливанием гофр к контуру заготовки, смятием их, но полного устранения не достигается. Поэтому необходима операция калибровки, частично устраняющая дефекты, вызванные гофрообразованием, но впоследствии сильно деформированную часть заготовки необходимо удалять,Из-эа неконтролируемости процесса гофрообразования возникает необходимость работы в ручном режиме или применения щадящих автоматизированных режимов, а незначительная площадь контакта бортующего узла с заготовкой вызывает быстрое появление наклепа, уменьшающего пластические свойства металла,Известно устройство для отбортовки, содержащее приводной ролик с приводом перемещения, а также узел фиксации заготовки.Конструкция известного устройства обладает следующими недостатками: ззкатка гофр сопровождается вибрациями, что неблагоприятно сказывается на работоспособности установки; из-за неблагоприятных условий работы ролика бортующего узла и незначительной площади контакта его с заготовкой наблюдается значительный износ рабочей поверхности ролика бортующего узла и всего бортующего узла в целом; для получения качественной поверхности необходим узел калибровки. Цель изобретения - расширение технологических возмокностей за счет получения борта, образующая которого имеет криволинейный и прямолинейный участки, повышение качества деталей путем уменьшения15 ние длины упомянутых участков до длины прямолинейного участка образующей бор та, причем ось симметрии очага деформа 25 30 40 ное регулирование скорости хода, рабочий участок формообразующего ролика выполнен коническим, а ролики бортующего узла 45 подпружинены относительно формообраэу 50 55 5 10 их гофрообраэования, а также обеспечение плавности поворота бортующего узла,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу отбортовки крупногаба ритных заготовок, преимущественно днищ, включающему обкатку по формообразующей поверхности кромки заготовки, установленной с возможностью осевого вращения, а также локальное приложение усилия деформирования с одновременным перемещением очага деформации, усилие деформирования прикладывают на двух участках в виде отрезков прямых, ограничивающих очаг деформации и имеющих длину, превышающую длину всей образующей борта на начальном этапе отбортовки, а затем осуществляют постепенное уменьшеции образует с осью симметрии заготовки острый угол, а в устройстве для отбортовки, содержащем установленный с возмокность о вращения и имеющий рабочий участок формообразующий ролик, размещенный с возможностью постоянного контакта с упомянутым участком и имеющий привод поворота по направлению образующей этого участка бортующий узел, а также узел фиксации заготовки, бортующий узел выполнен в виде двух цилиндрических роликов, имеющих длину образующей не менее длины образующей рабочего участка формообразующего ролика, при этом упомянутые образующие эквидистантны, а формообразующий ролик установлен с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной его оси симметрии и, кроме того, привод поворота последнего выполнен в виде двух гидроцилиндров одностороннего действия, плунжер которых имеет дроссельющего ролика,Отличительные признаки, указанные в предлагаемом решении в совокупности проявляют новые свойства: приложение усилия деформирования на двух участках в виде отрезков прямых, ограничивающих очаг деформации и имеющих длину, превышающую длину всей образующей борта на начальном этапе отбортовки позволяет иэбежать появления гофр благодаря тому, что очаг деформации не ограничен со всех сторон упруго деформированным металлом, а имеет выход на свободный контур, в направлении которого и будет наблюдаться пластическое течение металла, а увеличение1745393 20 25 30 35 40 50 55 площади очага деформации способствует повышению интенсивности процесса отбортовки, Следствием устранения гофрообразования является повышение качества процесса и, соответственно, ликвидация процесса калибровки, гарантированное получение прямолинейного участка кромки. Уменьшение удельного усилия деформирования способствует тому, что процесс наклепа идет менее интенсивно, чем в известном изобретении, и металл дольше сохраняет пластичность, что расширяет технологические возможности процесса, препятствует возникновению трещин, разрывов.Наклон оси симметрии заготовки выполнен так, что она образует острый угол с осью симметрии очага деформации, позволяет получить усилие, составляющая которого направлена по образующей заготовки и прижимает заготовку к формообразующе- му ролику, предотвращая ее выпучивание,В бортующем узле, выполненном в виде двух цилиндрических роликов, имеющих длину образующей не менее длины образующей рабочего участка формообразующего ролика, при этом упомянутые образующие эквидистантны, а формообразующий ролик установлен с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной его оси симметрии, фактически совмещены функции бортующего и калибрующего узлов известного устройства, что устраняет необходимость применения последнего, а линейный контакт роликов бортующего узла с заготовкой позволяет уменьшить контактное напряжение на поверхности роликов, что ведет к увеличению их долговечности, а также позволяет уменьшить глубину внедрения бортующего узла в . заготовку, результатом чего станет уменьшение кривизны кромки заготовки в месте огибания ею бортующего блока, Следствие последнего - большая устойчивость кромки заготовки, ведущая к уменьшению возможности гофрообразования,Выполнение привода проворота бортующего узла в виде двух гидроцилиндров одностороннего действия, плунжер которых имеет дроссельное регулирование скорости хода, обеспечивает плавность работы бортующего узла, позволяет экономить энер.- гию при проведении процесса отбортовки за счет работы гидроцилиндров на сжатие под действием собственного веса бортующего узла, а зависимость скорости проворота бортующего узла от реакции бортуемой кромки позволяет вести процесс в автоматическом режиме. Выполнение рабочего участка формообразующего ролика коническим позволяет получить дополнительное усилие, направленное по касательной к заготовке, способствующее ускорению процесса отбортовки. Подпружинивание бортующего узла относительно формообразующего ролика позволяет демпфировать удары и резкие колебания бортующего узла, что дает воз 10 .можность ослабить требования к качеству заготовки, повышает надежность устройства. Приложение усилия деформирования на двух участках в виде отрезков прямых, ограничивающих очаг деформации и имеющих длину, превышающую длину всей образующей борта на начальном этапе отбортовки, наклон оси симметрии заготовки, так что она образует острый угол с осью симметрии очага деформации, выполнение бортующего узла в виде двух цилиндрических роликов, привода поворота бортующего узла в виде двух гидроцилиндров одностороннего действия, а рабочего участка формообразующего ролика коническим, подпружинивание роликов бортующего узла относительно формообразующего ролика позволяет улучшить качество деталей путем уменьшения их гофрообразования, повысить технологические возможности процесса и автоматизировать его,На фиг,1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг,1; на фиг,3 - схема деформации образующей заготовки в процессе отбортовки; на фиг,4 - вид Б на фиг,1,Устройство можно разделить на две функционально различные части:,прижимное устройство, служающее для фиксации заготовки; закаточную головку, служащую для осуществления процесса отбортовки. Прижимное устройство состоит из станины 1, на которой смонтирован узел 2 фиксации заготовки 3 с установленной на нем направляющей 4, Фиксация заготовки осуществляется рычагами 5 при опускании оси6 под действием двух гидроцилиндров 7,Перемещение узла фиксации по направляющим станины осуществляется при помощи ходового винта 8, установленного в подшипниковых узлах 9.Станина 1 установлена на две сменные тумбы 10 и 11 и крепится к ним болтовым соединением.Закаточная головка состоит из каркаса 1", внутри которого установлен приводформообразующего ролика 13, В каркас вварены две проушины 14, к которым шарнирно присоединены две пластины 15, между которыми шарнирно закреплены на осях двагидроцилиндра 16. На ось 17 верхнего гидроцилиндра надеты стаканы 18 со стержнями, на которых центрируются пружины 19 сжатия.Бортующий блок, входящий в закаточную головку, состоит из П-образного каркаса 20, в котором неподвижно закреплены оси 21 двух вращающихся роликов 22. К каркасу 20 блока приварены две проушины 23, которые шарнирно соединены с вилками 24 гидроцилиндра 16. В каркас 12 вварены две цапфы 25, шарнирно соединенные с гидроцилиндрами 26, которые шарнирно соединены с упорами 27, прикрепленными к раме 28. Блок роликов ориентируется в коробчатой направляющей 30, приваренной к каркасу 12.Устройство работает следующим образом.Бортующий блок отводится гидроцилиндрами 16 от формообразующего ролика 13 в коробчатой направляющей 30. Каркас 12 поднимается двумя гидроцилиндрами 26 до положения, когда образующая рабочего участка формообразующего ролика 13 совместится с прямой, содержащей образующую направляющей 3.Ось 5 находится в поднятом положении, На направляющую 4 ставится заготовка 3 так, чтобы кромка ее оказалась между формообразующим роликом 13 и бортующим блоком, Производится фиксации заготовки рычагами 5 при помощи гидроцилиндров 7 при опускании оси 6. Включается привод формообразующего ролика.Кромка детали поджимается бортующим блоком при помощи двух гидроцилиндров 16, Заготовка 3 начинает вращаться, Включается медленное опускание каркаса 12 путем дросселирования масла из гидро- цилиндров 26 под действием веса каркаса 12. Каркас 12 опускается до момента получения необходимой формы поверхности кромки, после чего отводится бортующий блок, Ось 6 поднимается при помощи гидроцилиндров 7, рычаги 5 освобождают готовое изделие.Скорость опускания каркаса 12 и скорость вращения формообразующего ролика 13 подбирается экспериментально в зависимости от радиуса отбортовки, диаметра изделия, материала заготовки с целью проведения процесса отбортовки в автоматическом режиме, полученич оптимального качества поверхности, повышения произво дительности процесса,Формула изобретения 1.Способ отбортовки крупногабаритных заготовок, преимущественно днищ, включающий обкатку по формообразующей поверхности кромки заготовки, установленной с возможностью осевого вращения, атакже локальное приложение усилия деформирования с одновременным перемещениемочагадеформации,отл и чаю щи йся5 тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет получения борта,образующая которого имеет криволинейный и прямолинейный участки, а также повышения качества деталей путем10 уменьшения их гофрообразования, усилиедеформирования прикладывают на двухучастках в виде отрезков прямых, ограничивающих очаг деформации и имеющих длину,превышающую длину всей образующей15 борта на начальном этапе отбортовки, а затем осуществляют постепенное уменьшение длины упомянутых участков до длиныпрямолинейного участка образующей борта,20 2,Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что ось симметрии очага деформацииобразует с осью симметрии заготовки острый угол.З.Устройство для отбортовки, содер 25 жащее установленный с возможностьювращения и имеющий рабочий участок формообразующий ролик, размещенный с возможностью постоянного контакта супомянутым участком и имеющий привод30 поворота по направлению образующей этого участка бортующий узел, а также узелфиксации заготовки, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет получения борта,35 образующая которого имеет криволинейный и прямоугольный участки, а также повышения качества деталей путем уменьшенияих гофрообразования, бортующий узел выполнен в аиде двух цилиндрических роли 40 ков, имеющих длину образующей не менеедлины образующей рабочего участкаформообразующего ролика, при этомупомянутые образующие эквидистантны, аформообразующий ролик установлен с воз 45 можностью поворота вокруг оси, перпендикулярной его оси симметрии,4,Устройство по п,З, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью обеспечения плавностиповорота 5 ортующего узла, привод поворо 50 та последнего выполнен в виде двух гидро-цилиндров одностороннего действия,плунжер которых имеет дроссельное регулирование скорости хода.5,Устройство по п.З, о т л и ч а ю щ е е 55 с я тем, что рабочий участок формообразующего ролика выполнен коническим,6.Устройство по п.З, о т л и ч,а ю щ е ес я тем, что ролики бортующего узла подпружинены относительно формообразующего ролика.1745393 Составитель В,ШокопенкоРедактор Е,Папп Техред М. Моргентал Корректор А.Осауленко Про эдательский комбинат "Патент", г. Уж, Гагарина, 101 ен аказ 2347 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета и 113035, Москва, Ж Подписноеобретениям и открытиям при ГКНТаушская наб, 4/5