Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2413587C1 - Device for rotational extrusion of hollow articles - Google Patents

Device for rotational extrusion of hollow articles Download PDF

Info

Publication number
RU2413587C1
RU2413587C1 RU2009123688/02A RU2009123688A RU2413587C1 RU 2413587 C1 RU2413587 C1 RU 2413587C1 RU 2009123688/02 A RU2009123688/02 A RU 2009123688/02A RU 2009123688 A RU2009123688 A RU 2009123688A RU 2413587 C1 RU2413587 C1 RU 2413587C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mandrel
pressure roller
workpiece
axis
billet
Prior art date
Application number
RU2009123688/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009123688A (en
Inventor
Юрий Сергеевич Степанов (RU)
Юрий Сергеевич Степанов
Андрей Викторович Киричек (RU)
Андрей Викторович Киричек
Анатолий Юрьевич Мальцев (RU)
Анатолий Юрьевич Мальцев
Борис Иванович Афанасьев (RU)
Борис Иванович Афанасьев
Николай Николаевич Самойлов (RU)
Николай Николаевич Самойлов
Алексей Иванович Тиняков (RU)
Алексей Иванович Тиняков
Михаил Вячеславович Бородин (RU)
Михаил Вячеславович Бородин
Дмитрий Сергеевич Фомин (RU)
Дмитрий Сергеевич Фомин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ)
Priority to RU2009123688/02A priority Critical patent/RU2413587C1/en
Publication of RU2009123688A publication Critical patent/RU2009123688A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2413587C1 publication Critical patent/RU2413587C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Metal Extraction Processes (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to metal forming, particularly, to extruding hollow articles. Proposed device comprises revolving mandrel, appliance to clamp billet on said mandrel and hold-down tool with flexible ring secured thereon aligned with said mandrel to adjust its cross section, and spinning roll. Flexible ring is made from bundles of metal wire frieze arranged lengthwise and jointed together by flexible component. Said ring is arranged to provide interference relative end face of said spinning roll. Axis of the latter is arranged at crossing angle to billet axis. Aforesaid billet allows selecting its rotational direction to allow contact between end face of spinning roll on the side of the billet lengthwise axis and spinning roll end face.
EFFECT: expanded process performances, higher quality of products.
5 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для ротационной вытяжки цилиндрических оболочек, полых изделий и давильной обработки.The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular to devices for rotational drawing of cylindrical shells, hollow products and pressure processing.

Известна оправка, содержащая корпус, элемент крепления заготовки на оправке винтами, при этом на прижиме соосно с оправкой установлен упругий элемент в виде кольца, например, из полиуретана, причем кольцо закреплено на прижиме винтами, посредством которых возможна регулировка поперечного сечения упругого элемента [1].Known mandrel containing a housing, an element for fixing the workpiece to the mandrel with screws, while on the clip coaxially with the mandrel an elastic element is installed in the form of a ring, for example, polyurethane, and the ring is fixed to the clip with screws, by which it is possible to adjust the cross section of the elastic element [1] .

Известная оправка имеет в своей конструкции быстро изнашивающее упругое кольцо, не обеспечивающее надежного контакта давильного ролика с обрабатываемой заготовкой, при этом конструкция не исключает затекания упругого кольца под давильный ролик, а это влечет за собой выровы металла в процессе врезания давильного ролика в заготовку, что приводит к сокращению производительности и срока службы оправки и быстрого износа рабочей поверхности инсгрумента, при этом для получения высокого качества необходимо создание больших усилий упругого элемента на ролик, а это требует использования роликов с большим радиусом профиля, что отрицательно влияет на массогабаритные параметры и не всегда осуществимо.The known mandrel has in its design a rapidly wearing elastic ring that does not provide reliable contact of the pressure roller with the workpiece, while the design does not preclude the elastic ring from flowing under the pressure roller, and this entails metal grooves during the cutting of the pressure roller into the workpiece, which leads to to reduce the productivity and service life of the mandrel and the rapid wear of the working surface of the tool, while to obtain high quality it is necessary to create large elastic forces lementa on the roller, and this requires the use of rollers with a large radius of the profile, which has a negative effect on the weight and size parameters and is not always feasible.

Задачей изобретения является расширение технологических возможностей, повышение качества и производительности при обработке, улучшение условий деформирования и течение металла, а также снижение вероятности расширения, вспучивания металла и возникновения задиров на обрабатываемой поверхности, обеспечения надежного контакта давильного ролика с упругим кольцом, исключения затекания кольца под давильный ролик и исключения вырывов металла в процессе врезания давильного ролика в заготовкуThe objective of the invention is the expansion of technological capabilities, improving the quality and productivity during processing, improving the conditions of deformation and flow of metal, as well as reducing the likelihood of expansion, expansion of metal and the occurrence of scoring on the treated surface, ensuring reliable contact of the pressure roller with an elastic ring, eliminating the flow of the ring under the pressure the roller and the exclusion of tearing of the metal in the process of cutting the pressure roller into the workpiece

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого устройства для ротационной вытяжки полых изделий, содержащего оправку, выполненную с возможностью вращения, элемент крепления заготовки на оправке и прижим с установленным и закрепленным на нем соосно оправке упругим кольцом, выполненным с возможностью регулирования размера его поперечного сечения, а также давильный ролик, при этом упругое кольцо выполнено из пучков ворса из металлической проволоки, расположенных продольно и соединенных друг с другом упругой массой, и установлено с обеспечением натяга относительно торца давильного ролика, ось давильного ролика расположена под углом скрещивания α=2…5° относительно оси заготовки, а оправка выполнена с возможностью выбора направления ее вращения из условия обеспечения касания и входа в контакт торца давильного ролика с упругим кольцом со стороны угла (90°-α) между продольной осью заготовки и торцом давильного ролика.The problem is solved using the proposed device for the rotational drawing of hollow articles containing a mandrel made with rotation, a workpiece mounting element on a mandrel and a clamp with an elastic ring mounted and fixed on it coaxially with the mandrel and configured to adjust its cross-sectional size, and a pressure roller, while the elastic ring is made of tufts of pile of metal wire arranged longitudinally and connected to each other by an elastic mass, and it has been established providing an interference with respect to the end of the pressure roller, the axis of the pressure roller is located at a crossing angle α = 2 ... 5 ° relative to the axis of the workpiece, and the mandrel is made with the possibility of choosing the direction of its rotation from the condition of touching and contacting the end of the pressure roller with the elastic ring from the angle (90 ° -α) between the longitudinal axis of the workpiece and the end of the pressure roller.

Сущность конструкции предлагаемого устройства и его работа поясняются чертежами.The essence of the design of the proposed device and its operation are illustrated by drawings.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез, давильный ролик вне зоны обработки; на фиг.2 - вид сверху по А на фиг.1, слева - давильный ролик в конечном рабочем положении; на фиг.3 - предлагаемое устройство, продольный разрез, давильный ролик в момент внедрения в заготовку, слева - давильный ролик в конечном рабочем положении; на фиг.4 - вид справа по Б на фиг.1; на фиг.5 - сечение по В-В на фиг.3, где показано движение упругого кольца и инструмента в одном направлении, исключающее проскальзывание и затекание кольца под давильный ролик.Figure 1 shows the proposed device, a longitudinal section, a pressure roller outside the processing zone; figure 2 is a top view along A in figure 1, on the left is a pressure roller in the final operating position; figure 3 - the proposed device, a longitudinal section, a pressure roller at the time of implementation in the workpiece, left - pressure roller in the final operating position; figure 4 is a right view along B in figure 1; figure 5 is a cross-section along BB in figure 3, which shows the movement of the elastic ring and the tool in one direction, eliminating slipping and flowing of the ring under the pressure roller.

Устройство предназначено для ротационной вытяжки полых изделий 1 и содержит оправку 2 и элемент 3 крепления заготовки 1 на оправке. Со стороны переднего торца оправки 2 соосно с ней расположен прижим 4, на котором с помощью винтов 5 между кольцевыми сегментами 6 и кольцом 7 установлено упругое кольцо 8.The device is designed for rotational drawing of hollow articles 1 and contains a mandrel 2 and an element 3 for fixing the workpiece 1 on the mandrel. On the side of the front end of the mandrel 2, a clamp 4 is arranged coaxially with it, on which an elastic ring 8 is installed between the ring segments 6 and the ring 7 using screws 5.

Упругое кольцо 8 выполнено из пучков ворса 8′ из металлической проволоки, расположенных продольно относительно оси кольца и соединенных друг с другом упругой массой 8′′, например из полиуретана СКУ-7Л или резины, которая при вулканизации прочно соединяется с металлической проволокой.The elastic ring 8 is made of tufts of pile 8 ′ of metal wire located longitudinally relative to the axis of the ring and connected to each other by an 8 ”elastic mass, for example, SKU-7L polyurethane or rubber, which is firmly connected to the metal wire during vulcanization.

При изготовлении упругого кольца 8 плотность расположения металлической проволоки должна предусматривать зазоры, которые заполняются упругой массой.In the manufacture of the elastic ring 8, the density of the metal wire should include gaps that are filled with an elastic mass.

С целью исключения затекания упругого кольца 8 под давильный ролик 9 его ось развернута под углом скрещивания α=2…5° относительно оси заготовки 1. Направление вращения Vзаг оправки 2 выбирают таким образом, чтобы касание и вход в контакт упругого кольца 8 с торцом давильного ролика 9 было бы со стороны угла (90°-α) между продольной осью заготовки и торцом ролика (см. фиг.2, 5). Согласно фиг.4 вращение Vзаг заготовки с оправкой должно быть против часовой стрелки, а ролика - по часовой.In order to avoid flowing elastic ring 8, under the juicer roller 9 is deployed with its axis crossing at an angle α = 2 ... 5 ° relative to the axis of the workpiece 1. The direction of rotation of the mandrel zag V 2 is selected so that the touch input and the elastic ring in contact with the end face 8 davilnjami roller 9 would be from the angle side (90 ° -α) between the longitudinal axis of the workpiece and the end of the roller (see Fig.2, 5). According to figure 4, the rotation V zag of the workpiece with the mandrel should be counterclockwise, and the roller clockwise.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Заготовку 1 устанавливают на оправку 2 и с помощью элемента 3 и прижима 4 крепят заготовку на оправке с усилием Рзаж. Включают вращение шпинделя давильного станка (не показан), на котором установлена оправка 2. После этого включают поперечную подачу Sпоп суппорта, на котором установлен давильный ролик 9. При подходе к заготовке 1 давильный ролик 9 касается задним углом упругого кольца 8, которое вращается от оправки 2 через прижим 4. При дальнейшем поперечном движении давильного ролика 9 площадь контакта его с кольцом 8 за счет упругих сил последнего увеличивается и вращение от кольца 8 передается давильному ролику 9, вследствие этого выравниваются окружные скорости вращения Vзаг заготовки и давильного ролика Vин и при врезании его не происходит проскальзывания относительно заготовки. Пучки ворса, находящиеся в кольце и установленные с натягом i относительно торца ролика, будут прогибаться и улучшать сцепляемость с роликом, препятствуя проскальзывание его относительно заготовки.The workpiece 1 is mounted on the mandrel 2, and using the element 3 and the clamp 4, the workpiece is mounted on the mandrel with a force P clamp . The spindle of the press machine (not shown), on which the mandrel 2 is mounted, is turned on. After this, the transverse feed S pop of the support, on which the pressure roller 9 is mounted. When approaching the workpiece 1, the pressure roller 9 touches the rear angle of the elastic ring 8, which rotates from the mandrel 2 through the clamp 4. With further transverse movement of the pressure roller 9, the area of contact with the ring 8 due to the elastic forces of the latter increases and rotation from the ring 8 is transmitted to the pressure roller 9, as a result, the circumferential orosti zag workpiece rotation V and V davilnjami roller for insertion in and it does not occur slippage relative to the workpiece. The pile bundles located in the ring and installed with an interference fit i relative to the end of the roller will bend and improve adhesion to the roller, preventing it from slipping relative to the workpiece.

После врезания давильного ролика 9 на необходимую глубину включают продольную подачу Sпр и производят ротационную вытяжку изделия, вращение давильного ролика 9 осуществляется за счет сил трения, возникающих на поверхности контакта последнего с заготовкой.After cutting the pressure roller 9 to the required depth, the longitudinal feed S pr is turned on and the product is rotationally drawn, the pressure roller 9 is rotated due to friction forces arising on the contact surface of the latter with the workpiece.

Для обеспечения надежного контакта давильного ролика 9 с упругим кольцом 8 и исключения затекания кольца под давильный ролик регулировка поперечного сечения упругого кольца осуществляется винтами 5, момент затяжки которых определяется опытным путем.To ensure reliable contact of the pressure roller 9 with the elastic ring 8 and to avoid leakage of the ring under the pressure roller, the cross section of the elastic ring is adjusted by screws 5, the tightening torque of which is determined experimentally.

Ротационная вытяжка заготовок полых изделий предлагаемым скрещивающимся давильным роликом выполняют на токарных станках, имеющих привод продольной подачи, необходимую частоту вращения шпинделя и достаточную жесткость технологической системы: станок, приспособление, инструмент, заготовка. В этом случае общими требованиями к форме и геометрии давильных роликов являются большая ширина (10...30 мм) прилегания ролика к обрабатываемой поверхности, минимальная шероховатость Ra=0,32...0,080 мкм закаленной и отполированной рабочей поверхности ролика и большая жесткость технологической системы.Rotational extraction of blanks of hollow products by the proposed crossing pressure roller is performed on lathes with a longitudinal feed drive, the necessary spindle speed and sufficient rigidity of the technological system: machine, tool, tool, workpiece. In this case, the general requirements for the shape and geometry of the pressure rollers are the large width (10 ... 30 mm) of the abutment of the roller to the work surface, the minimum roughness Ra = 0.32 ... 0.080 μm of the hardened and polished working surface of the roller and the high rigidity of the technological system.

Однако с увеличением ширины К цилиндрического пояска на ролике уменьшается давление выглаживания и увеличивается шероховатость; в результате для достижения требуемой шероховатости необходимо осуществлять обработку с большими усилиями, что не всегда возможно из-за недостаточной жесткости технологической системы. Предлагаемые скрещивающиеся ролики с цилиндрическим пояском требуют тщательной установки относительно продольной оси заготовки.However, as the width K of the cylindrical girdle on the roller increases, the smoothing pressure decreases and the roughness increases; as a result, to achieve the required roughness, it is necessary to carry out processing with great efforts, which is not always possible due to insufficient rigidity of the technological system. The proposed cross rollers with a cylindrical belt require careful installation relative to the longitudinal axis of the workpiece.

Продольную подачу при ротационной вытяжке предлагаемым скрещивающимся роликом определяют по формулеThe longitudinal feed during the rotation hood by the proposed crossing roller is determined by the formula

Sпр=(0,2…0,5)K/cosα,S ave = (0,2 ... 0,5) K / cosα,

где К - ширина цилиндрического пояска на ролике, мм;where K is the width of the cylindrical belt on the roller, mm;

α - угол скрещивания продольных осей заготовки и ролика, град.α is the angle of intersection of the longitudinal axes of the workpiece and the roller, deg.

При условии правильной установки такие ролики могут работать при продольных подачах в пределах 3…10 мм/об, что делает процесс ротационной вытяжки очень производительным.With proper installation, such rollers can work with longitudinal feeds within 3 ... 10 mm / rev, which makes the process of rotational drawing very productive.

В качестве ворса применяют стальную пружинную проволоку, например, диаметром 0,5…1,0 мм из стали 65Г, при этом натяг устанавливают i=1,2…1,5 мм.As a pile, a steel spring wire is used, for example, with a diameter of 0.5 ... 1.0 mm from steel 65G, while the tightness is set i = 1.2 ... 1.5 mm.

Усилие прижатия упругого иглокольца к торцу ролика составляет 200…300 Н и зависит от глубины внедрения ролика в заготовку.The force of pressing the elastic needle ring to the end of the roller is 200 ... 300 N and depends on the depth of penetration of the roller into the workpiece.

Выбор соответствующего давления зависит от физико-механических свойств материала проволочного ворса, от жесткости и плотности последнего, а также от натяга i.The choice of the appropriate pressure depends on the physicomechanical properties of the material of the wire pile, on the rigidity and density of the latter, as well as on the interference fit i.

Использование предлагаемого устройства позволяет расширить технологические возможности ротационной вытяжки, повысить качество и производительность обработки, улучшить условий деформирования и течение металла, при этом снизить вероятность расширения, вспучивания металла и возникновения задиров на обрабатываемой поверхности, обеспечить надежность контакта давильного ролика с упругим кольцом, исключить затекание кольца под давильный ролик и вырывы металла в процессе врезания давильного ролика в заготовку, а также прогнозировать шероховатость и качество обрабатываемой поверхности.Using the proposed device allows you to expand the technological capabilities of rotary hoods, improve the quality and productivity of processing, improve the deformation conditions and metal flow, while reducing the likelihood of expansion, expansion of metal and the occurrence of scoring on the treated surface, to ensure reliable contact of the pressure roller with an elastic ring, and to prevent the ring from flowing under the pressure roller and tearing of the metal during the process of cutting the pressure roller into the workpiece, and also predict ohovatost and surface quality.

Источники информации, принятые во вниманиеSources of information taken into account

1. Авторское свидетельство SU №1593737, МКИ В21D 22/16. Назаров В.И., Зубарев В.В., Сорокин Ю.Г., Хмелев С.В., Гладких А.А., Мальков В.П. Оправка для ротационной вытяжки полых изделий. Заявка №4466461/25-27. 26.07.88; 23.09.90. Бюл. №35.1. Copyright certificate SU No. 1593737, MKI B21D 22/16. Nazarov V.I., Zubarev V.V., Sorokin Yu.G., Khmelev S.V., Gladkikh A.A., Malkov V.P. Mandrel for rotational extraction of hollow products. Application No. 4466461 / 25-27. 07/26/88; 09/23/90. Bull. Number 35.

Claims (1)

Устройство для ротационной вытяжки полых изделий, содержащее оправку, выполненную с возможностью вращения, элемент крепления заготовки на оправке и прижим с установленным и закрепленным на нем соосно оправке упругим кольцом, выполненным с возможностью регулирования размера его поперечного сечения, а также давильный ролик, отличающееся тем, что упругое кольцо выполнено из пучков ворса из металлической проволоки, расположенных продольно и соединенных друг с другом упругой массой, и установлено с обеспечением натяга относительно торца давильного ролика, ось давильного ролика расположена под углом скрещивания α=2…5° относительно оси заготовки, а оправка выполнена с возможностью выбора направления ее вращения из условия обеспечения касания и входа в контакт торца давильного ролика с упругим кольцом со стороны угла (90°-α) между продольной осью заготовки и торцом давильного ролика. A device for rotational drawing of hollow articles containing a mandrel made with the possibility of rotation, an element for attaching a workpiece to a mandrel and a clamp with an elastic ring mounted and fixed to it coaxially with the mandrel and configured to control its cross-sectional size, as well as a pressure roller, characterized in that the elastic ring is made of tufts of pile of metal wire located longitudinally and connected to each other by an elastic mass, and is installed with an interference fit relative to the end face d of the support roller, the axis of the pressure roller is located at a crossing angle α = 2 ... 5 ° relative to the axis of the workpiece, and the mandrel is made with the possibility of choosing the direction of its rotation from the condition of touching and entering into contact of the end of the pressure roller with an elastic ring from the angle side (90 ° - α) between the longitudinal axis of the workpiece and the end of the pressure roller.
RU2009123688/02A 2009-06-22 2009-06-22 Device for rotational extrusion of hollow articles RU2413587C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009123688/02A RU2413587C1 (en) 2009-06-22 2009-06-22 Device for rotational extrusion of hollow articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009123688/02A RU2413587C1 (en) 2009-06-22 2009-06-22 Device for rotational extrusion of hollow articles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009123688A RU2009123688A (en) 2010-12-27
RU2413587C1 true RU2413587C1 (en) 2011-03-10

Family

ID=44055357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009123688/02A RU2413587C1 (en) 2009-06-22 2009-06-22 Device for rotational extrusion of hollow articles

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2413587C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2682258C1 (en) * 2018-03-29 2019-03-18 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш" Mandrel for spinning of hollow products

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2682258C1 (en) * 2018-03-29 2019-03-18 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш" Mandrel for spinning of hollow products

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009123688A (en) 2010-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20060124567A (en) Manufacturing method and apparatus of tone wheel for vehicle
RU2012142822A (en) CENTERLESS ROUND GRINDING MACHINE FOR GRINDING BARS AND METHOD FOR THEIR CENTERLESS ROUND GRINDING
RU2413587C1 (en) Device for rotational extrusion of hollow articles
RU2619380C2 (en) Tensioning device for rotating cutting mechanism
RU2413586C1 (en) Method of hollow article rotary drawing
RU2380212C1 (en) Method for processing of nonrigid shafts
JP6244569B2 (en) Method for manufacturing surface processed parts and apparatus for manufacturing surface processed parts
WO2006033314A1 (en) End face working device and tube manufacturing method
RU2414981C1 (en) Method of circular spinning by ring tool
JP2011115813A (en) Spinning device and method
CN107000084A (en) Device and method for adjusting the blade gap of a roller shear for cutting a metal strip
KR101416162B1 (en) Processing apparatus for roller
RU2411100C1 (en) Embracing spinning ring-shaped tool
RU2415727C1 (en) Spinner for static-dynamic breaching
RU2411099C1 (en) Embracing spinning device
RU2416480C1 (en) Method of static pulse burnishing
WO2007139432A1 (en) Machine tool provided with a flexible endless working unit
KR102678361B1 (en) Rolling device for rolling a workpiece with teeth, and method related thereto
RU2393039C1 (en) Device for rotary burnishing of cylindrical shells
JP2005161324A (en) Pipe bending machine and pipe bending method
RU2410184C1 (en) Procedure for surface generation of thin wall hollow items
RU2717757C1 (en) Device for removal of allowance for small and non-uniform thickness of cylindrical surfaces of parts
JP2014004635A (en) Tensioning roll device for circular saw
JPS6128410B2 (en)
RU157829U1 (en) A COVERING TOOL FOR STATIC-PULSE THREADED THREADS ON A BILL WITH PRE-CUTTED THREADS

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110623