Способ изготовления спиралей шнеков и устройство для его осуществления

1 61505 ющий ролики направляющий ролик. Формообразующий ролик йыполнен иэ двухконцентрично установленных на оси Эчастей 6 и 8. Наружная часть. 8 подпружинена пакетом тарельчатых пружин.Усгройство включает узел регулировкиусилия изгиба. Н процессе навивки поИзобретение относится к обработкеметаллов давлением, в частности ктехнологии и оборудованию для гибки 5полосового материала путем навивкина ребро.Цель изобретения - расширение технологических воэможностей за счет .обеспечения навивки из заготовок переменной ширины и обеспечения возможности регулирования изгибающего усиЛИЛаНЯ фиГа 1 показЯнЯ заготовка с переменной шириной; на Аиг, 2 - процесс 25Ьормирования пакета плотных витков впроцессе навивки; на иг. 3 - схемак определению соотношения между шириной заготовки спирали и внутреннимдиаметром плотно навитых витков; паЛиг. 4 - растянутая по шагу спиральшнека; на Аиг. 5 - процесс калибровки спирали по наружному диаметру ишагу; на Лиг. 6 - устройство для навивки с узлом регулировки усилия изгиба; на Аиг. Э - вид А на Аиг. 6;на Лиг. 8 - тарельчятая пружиня.Заготовкой для изготовления спиралей шнеков служат клиновидные полосы,которые, как правило, получают разрезкой полосы на гильотинных ножницах на трапециевидные заготовки.Дпя точных спиралей с заданным законом изменения как наружного, так ивнутреннего диаметра заготовка имеетвид трапеции с криволинейнойстороной, которую получают вырубкой наштампе или разрезкой по разметке.Формообразование спирали производят в двр стадии - навивкя на опрявку плотного пакета витков и растяжение его на заданный шаг с госледуюшейкалибровкой,Навивка осуществляется на закрепленную в приводе 1 оправку 2. Дляэтого в зажимном механизме 3 крепят55конец полосы 4 и поджимают его ЙорМообоазующим роликом 5 с переменнойВысотой калибра для захода полосы. лосы переменной ширины обеспечиваетсянелинейный характер изменения усилияподжима от перемещения, что обеспечивает оптимальные усилия изгиба истабильность навивки полос с большимперепадом ширины по длине спирали.2 с, и 4 з.п.Ф"лы, 8 ил 1 табл. При вращении оправки 2 в приводе полоса 4 навивается на рабочую часть оправки 2, образуя пло":.ный пакет витков. Формообразующий ролик 5 закреплен с возможностью перемещения в радиальном и осевом по отнбшению к оправке направлениях тяк, что зазор между прижимной кромкой ролика 5 и оправки 2 постоянный и составляет примерно 1-2 мм. Этого можно достичь, например, установкой приспособления на токарном станке с перемещением суппортя по копиру или по программе Ьа станках с ЧПУ) .Для случая изготовления спиралей шнеков с постоянным значением наруж-. ного диаметра и шага, например, для спиралей гибких шнеков, спираль изготовляют иэ заготовки трапециевидного сечения, а проАиль оправки с целью упрощения технологии ее изготовления яппроксимируют дугой окружности.Плотный пакет растягивают в спираль на заданный шяг, Гри этом дляизготовления точных спиралей пакетрастягивают сначала до нага, равного 0,7-0,8 от величины заданного.Указанное растяжение осуществляютна клиновом устроистве разгиба либопри небольшой разнице минимальнойи максимальной ширины полосы путемприложения растягивающей силы Р кконцу спирали. Потом спираль калибруют во вращающихся роликах (Лиг,5),охватывающих данную спираль по перийерии и имеющих винтовой пяз для заходя наружной кромки полосы, Роликиимеют заходную коническую и калибрующую цилиндрическую части и при ихвращении спираль перемещается в осевом напрявлениил при том шяг спиралии наружный диаметр калибруются дозацанного. Наиболее сп.имальное количество роликов равно трем,Калибровка может. осуществляться ии лиь роликах иолыого Лиеиетре лри55 соответствуоую проФилю оправки и задающуюся копиром или программой на 5 16наличии упора, препятствующего выходу спирали с рабочей зоны, Устройство для навивки спирали переменной.ширины в плотный пакет состоит изпривода 1 (Фиг. 6), с закрепленнойв нем ступенчатой оправкой 2, торцовая поверхность большей ступени которой выполнена в виде винтовой поверхности с шагом, равным толщине полосы,В большей ступени эправки выполненосевой паз, в котором с помощью втулки, выполняющей роль механизма зажима 3, Фиксируется конец полось 4,Прижим заготовки к оправке осуществляется Формообразующим роликом 5,выполненным составььм, содержащимосновнуо вутреннюю прижимную часть б,установленную на оси 7 с возможностьювращения, и кольцевую наружную часть8 с рабочей торцозой поверхностью,охватывающей часть б,и установленнуюотносительно последней с воэможностьюосевого перемещения и вращения относительно оси 7., Ссь 7 составного фо-, -мообразующего ролика 5 расположенаперпендикулярно оси оправки в карусе 9, который установлен с возможностью радиальсго и продольного перемещения относительно оправки, например в суппорте токарного станка,Часть б ролика установлена на осис помощью подшыпнкозой втул;и 10,а его наружная кольцевая часть 8 -с помощью двух втулок 11 и 12, первая иэ которых эапрессована в иеьшую ступень кольцевой части 9, и охватывает по скользящей посадке другую втулку 12, установленную на оси 7.. В осевом направлении наружная кольцевая часть 8 Формообразующего ролика 5 подпружинена пакетом тарельчатых пружин 13. Упочное кольцо 14,. запрессованное во втулку 12, и упорныйподиипник 15 обеспечивают проворотнаружной кольцевойчасти 8 относительно опорного кольца 14 и оси 7. Узелвращения и пакет тарельчатых пружин.зону рядом с Формообразующим роликомрасположен направляющий ролик 17, установленный с возможностью свободноговращения на оси 18, закрепленной впазу корпуса 9. В зависимости от толщины спирали межосевое расстояние между роликами 5 и 17 регулируется смещением установки последнего по пазу (иепоказан),5Регупировка усилия изгиба при навивке достигается посредством узла регулировки изгибающего усилия, Узел:регулировки установлен на процолжении оси . по другую сторону от корпуса 9 имеющей резьбовой конец 19 ввинтовом соединении с которым находится регулировочная гайка 20, сжимао.ая тачельчатье пружины 13 посредствомай.ь 21, Усилие изгиба на наружную кольцевую часть 8 Формообразуощего ролика передается от пружины 13 с помощью толкакще шайбы 12и толкятелей 3 установленьх вкорпусе 9 и воздействующпх на упорое кольцо 14 для приведения харак-,теристик пружин. В соответствии стребуемьм законом изменением силыизгиба по периФерийной части колецвыполнены соответствуюве радиальныевьреэ,1Устройство работает следующим обр г о,эогутьй конец полосы 4 эакреплает я на оправке 2 в мехаизме 3зажпа. После этого осуществляетсяподвод Формообразующего ролика 4 так,.то его нтружа кольцевая чгсть 8упирается в кромку полосы по ребру,а внутренняя основная его часть 6 при-.имает полосу к торпу большой ступени оправки, Зазор между основнойчастью б псджатого ролика и оправкой2 должен составлять в зависимости ст 35 размеров спраз около 1-2 5 мм, Приэтом лодж;тая кольцевая часть 8 отходит от оправки 2 на пприну полосы, Свободны конец полосы изгиба.от по цилиьдрической поверхности ролика б и вставляют в зазор, образованный этой частью ролика и направляющим роликом 17. После этого включают привод 1 вращения ,патро стакана). в результате чего голоса под воздействием рабочей торцовой поверхности наружной кольцевой части 8 Формообразующего ролика 5 поГратой пружиной 13 с усилием, достаточным для изгиба, навивается на меньнуо ступень огравкиОдновременно включают продольную подачу суппорта, определяощуюся усрецненной толщиной спирали по внутрен" ней кромке, и поперечную передачу,станках с ЧПУ, Для получения спирали с заданными параметрами прежде всего необходимо7 16115определить изменение текущей шириныспирали по длине 1 заготовки, которая в зависимости от шага Т, наружного 0 и внутреннего диаметровопределяется по зависимостийуи +Пг + (дд /Ц)д,21офгде 0 . - диаметр нейтрального слоярастяйутой спирали 0- = И -В (д -поцравочный коэКициент.= 1,1-1,2);Ю - угловой параметр уравнения спирали .(геликоида).15 05 8При конкретных параметрах сйирали текущая длина оправки 1 связана с те. куцей длиной полосы 1. зависимоетьюф о,ц,Но(У)2 о В ф-Во где Но - толщина заготовки;( - коэййициент неравномерности вытяжки.При навивке спиралей из клиновидных полос с прямыми кромками длинойначальной шириной Я, и конечной В зависимость преобразуется к виду1 о1 рЮ1 = ( )- дЯ;2 В -В,Ф Г"ВПри навивке спиралей с постоянными параметрами 0 и Т образующую оправки можно аппроксимшровать вогнутой дугой окружности радиусом Р., определяемым по зависимости: Величина ветствующегоиаметра внутрен тавитк иной по и явки, со ему диаметрув, связанаосы зависимостью10 сы на текущей ширина пдлине; 5 й= 1 +025 со соя)" +4/(8 ый и внутрены спирали налосы шириной В гд шаг, наружний диаме- дли рабочеи частиальный прогибей, который опо зависимости оправки; дуги.обксим участке 30 ую ределяется.) Г 10- КВ Т ),/" , (р В В ром й = 100рина полосьдо 40 мм. Дл- 1000 мм. Т = 80 им, шименяется от 10 соо ственно ии мм, шаг которой К Длину заготовки определяют веденной зависимости с учетом что у = 2 ПС/Т = 25 П, Ео = 30 Связь текущей ширины полосы с 5 циентом длины оправки и ее ди определяемую го приведенн висимостям, пр(ддставляют в ви лици, по притого, 00 м. коэФфиаиетрои м заде таби Й р иаль им 10 15 20 25 ЗС 3 мм 0 5,421 11,337 17,86 25,15 мм 85,45 7598 667 57,59 48,8.В соответствии с заданныии зависимостями и кривая образующей оправки аппроксимируется дугой окруллости радиусом К = 119 мм,Следовоправки длоправки и рабочем участке 2,57 мм диаметр т йо =: 85,45 им тельно, наиной 1 = 4меняется о3,5 мм,оная (начальная) и ммальная ( конечная)рина полосы,- поправочный коэАЬициент,зависящий от шага спирали и толщины полосы,К = 0,66-0,732- диаметр начала и концарабочего участка оправки.е р. Требуется изготовить остоянным наружным диаметна спирали равна 1 =лщина заготовки Но = Зим) 0211/(О - КВВ. - КОВ 3 Е + О 22(В - В ) (и 2 О +а)/и(О - КВ - К ыступом е и кво раоочимремещенк ная ш э( Аици 66"О,. пенияоправку дом враялма пенке, на- устаорпусеоправкцевым После навивки спираль разгибают на клиновом механизме разгиба до шага Т = 55-65 мм с дальнейшей калибровкой в роликовом калибре до шага 80 мм и наружного диаметра= 100 ми.В соответствии с предлагаемым способом высота калибра устройства, об" разующегося поверхностями оправки 2 и поверхностями внутренней прижимной части 6 и подвижной наружной кольцевой части 8 срмообраэующего ролика 5 изменяется от 10 мм до 40 мм, СледонательноВ исходными данньик для расчета тарельчатых пружин должны быть величины сил изгиба полосы соот. БеГствепнс дл 5 х Величин; сжатку. пружин, равных 8 = 10 мм и о = 40 мм.Для кача.п(нного участка шириной В = 10 мм п)1(нкмают усилие радиального прижима Р,) = 700 Н, для кснечнсгс участка шириной В = 40 мм усилие Р должно составлять Р = 35002 4000 Н Диаметр формообразующего ролика принимают Э = 150-200 формула изобретения"1. Способ изготовления спиралей шнеков путем плотной навивки пслоссвой заготовки на ребро по оправке и последующего растяжения на заданный шаг, о т л к ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечениг навивки из заготовок с изменяющейся шкркнск, в процессе плотной навивки (ормкруют пакет витков, внутренний диаметр Й которых связан с текущим значением ширины заготовки соотношением: О,5 Т а,+ аоО - К(В + В )Г 1 - О где В и В - соотнетственнная к максимал рина заготовки К - попрансчный ко ент, равнь(й О,3. устройство для изготов спиралей шнеков, содержащее с кольцевым выступом и приво щения, приспособление для за реднего кочца полосы на опра правляющий ролик для полосы,новленный на размещенной в к оси, перпендикулярнок к оси формообразующий ролик с коль2 В 1 - 0 021 Т/сОВ ,ГРО 121) ВВ + Г) -( 5где В - текущее значение ширины за.готовкиТ,В,и й - соответственно шаг, паруж 10 ьый и ннутренний диаметрыВспиралк на участке с шири-.ной Ва растяженке пакета предварительноосуществляют до шага, равного 0,-0,8заданной велячинь) шага, после чегоспираль калибруют ко шаги пь наружному диаметру в.процессе ее оснсзпого переВ(ещенкя до получьпкя задапчогошага.20Ю2 О Способ пс пь 1 В с т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения возможности получения спиралей с заданным шагом и наружным диаметр 2;м из клиновидной заготовки, наливку начинают со стороны заготонки,имеющей меньшую ширину, а радиус Якривизны образу(ощей справки выбираютранньм где 1 - длк (а рабочей части оправки; 35к Й- соответственно диаметр наочала к конца рабочего участка спанкВЯ - максимальный прогиб дуги образующей, равнык; в и с торцом, а такж р дпе я формообразу- .ющего.ролика в направлении, перпендикулярном и параллельном оси оправ 5 оки,отличающееся тем,что, с целью расширения технологических возможностей, д)ормообраэующкй ролик снабжен механизмом поджима с узлом регулировки изгибающего усилия к выполнен составным в виде двух установленных на оси концентркч но относительно одна другой частей,внутренняя иэ которых смонтирована с возможностью вращения, а наружная, 161 имеющая торцовую рабочую поверхность, подпрузинена относительно внутренней и установлена с возможностью вращения и осевого перемещения.1 4. Устройство по п, 3, о т л ич, а ю щ е е с я тем, что узел ре.гулирования изгибающего усилия выпол, нен в виде гайки, образующей с концом оси формообразующего ролика винтовую пару, толкателей, установленныхв корпусе несущем ось формообраэуУющего ролика, с возможностью взаимо; действия с механизмом поджима и на; ружной частью. формообразующего ролика, а также шайбы, закрепленной на 150512концах толкателей, обращенных к механизму поджима,5, Устройство по и, 3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что механизмподжима выполнен в вице размещенного,на оси формообразующего ролика междугайкой и шайбой пакета тарельчатыхпружин с радиальными прорезями по пе"риферийной части.б, Устройство по п. 3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что торцоваяповерхность наружной части формообразующего ролика, кроме внутреннейкромки, выполнена конусной с заданной величиной угла наклона образующей.. Блана кт Подписно Тираж гарина, 101 Производств аказ 3791НИИПИ Гос оставитель В. Шаброваехред Л.Олийнык Корректор С. Шевкун арственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 о-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород,