PL194795B1 - Sposób kształtowania rur cylindryczno-zbieżnych, zwłaszcza z aluminium i jego stopów oraz urządzenie do kształtowania rur cylindryczno-zbieżnych, zwłaszcza z aluminium i jego stopów - Google Patents

Abstract

1. Sposób kształtowania rur cylindryczno-zbieżnych, zwłaszcza z aluminium i jego stopów, w którym kształtowana rura nasadzana jest na odpowiednio dopasowany trzpień, a na powierzchnię zewnętrzną rury wywiera się nacisk rolkami, powodujący zmniejszenie średnicy zewnętrznej, znamienny tym, że cylindryczną rurę wsadową nasadzoną na trzpień (4) wprawia się w ruch obrotowy, natomiast zewnętrzną powierzchnię rury (9) poddaje się na zimno regulowanemu naciskowi co najmniej dwóch nienapędzanych rolek kształtujących (7) o średnicy zewnętrznej 2-6 razy większej od najmniejszej średnicy kształtowanego stożka, składających się z części walcowej oraz czołowej części zbieżnej oraz, korzystnie, umieszczonych w jednej płaszczyźnie i rozłożonych równomiernie na obwodzie rury (9), które są dociskane w sposób regulowany do zewnętrznej powierzchni rury (9) i jednocześnie przesuwane wzdłuż osi rury (9)........................................................................... 2. Urządzenie według wynalazku posiada łoże, na którym osadzony jest przesuwnie suport, w którym umieszczone są obrotowo rolki kształtujące, które mogą wykonywać dośrodkowe ruchy zbieżne, znamienne tym, że posiada zamocowany na łożu (1) wrzeciennik (2) napędzający obrotowy uchwyt (3), w którym osadzony jest trzpień (4) do kształtowania rur (9), oraz suport (6), który przemieszcza się na łożu i w którym umieszczone są obrotowo co najmniej dwie nienapędzane rolki kształtujące (7)...................

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób kształtowania rur cylindryczno-zbieżnych z aluminium i jego stopów oraz urządzenie do kształtowania rur cylindryczno-zbieżnych z aluminium i jego stopów, zwłaszcza na słupy oświetleniowe i maszty.

Znane są sposoby walcowania rur cylindrycznych w walcarkach skośnych, w których kształtowana rura przemieszcza się ruchem śrubowym między trzpieniem a dwoma lub trzema napędzanymi walcami stożkowymi lub talerzowymi, ustawionymi skośnie do osi rury, jak to ma miejsce w metodzie Assel'a lub metodzie Diescher'a.

Znany jest również sposób walcowania rur w walcarkach planetarnych, w których napędzane są trzy stożkowe walce wykonujące ruch planetarny w stosunku do kształtowanej rury.

Z polskiego opisu patentowego nr 139 099 znany jest sposób zmniejszania grubości ścianki w połączonych procesach walcowania i przepychania lub przeciągania rury, według którego w strefie redukcji grubości ścianki na powierzchnię wewnętrzną rury wywiera się nacisk powodujący zwiększenie średnicy wewnętrznej, a na powierzchnię zewnętrzną wywiera się nacisk gwarantujący niezmienność średnicy zewnętrznej rury. W sposobie tym rura cylindryczna kształtowana jest między rolkami a trzpieniem.

Również z opisu patentowego nr 139 099 znana jest walcarka do zmniejszania grubości ścianki rury zawierająca trzpień zamocowany jednym końcem do kadłuba, a na drugim jego końcu jest usytuowana głowica poszerzająca, wokół której są umieszczone walce robocze o osi równoległej do osi rury, a ułożyskowane w wirującej głowicy i podparte pierścieniem oporowym, połączonym z układem napędowym, ponadto z jednej strony głowicy jest usytuowane urządzenie wpychające, a z drugiej strony urządzenie wyciągające, w której w strefie redukcji ścianki rury powierzchnia beczki walców roboczych jest równoległa do osi rury, a łożyska walców są promieniowo-przesuwnie osadzone w wirującej głowicy. Rura przemieszczana jest przez głowicę wzdłuż osi za pomocą dodatkowych walców wciskających i wyciągających ją z obszaru kształtowania.

Wspólną wadą opisanych sposobów jest to, że nie dają one możliwości precyzyjnego kształtowania na zimno rur cylindryczno-zbieżnych lub stożkowych o dużej smukłości z aluminium i jego stopów.

W sposobie kształtowania rur cylindryczno-zbieżnych według wynalazku wsadową rurę cylindryczną nasadza się na dopasowany trzpień metalowy i całość wprawia się w ruch obrotowy, natomiast zewnętrzną powierzchnię rury poddaje się na zimno regulowanemu naciskowi co najmniej dwóch nienapędzanych rolek kształtujących o średnicy zewnętrznej 2-6 razy większej od najmniejszej średnicy kształtowanego stożka, składających się z części walcowej i czołowej części zbieżnej oraz korzystnie umieszczonych w jednej płaszczyźnie i rozłożonych równomiernie na obwodzie rury, które dociska się do zewnętrznej powierzchni rury i jednocześnie przesuwa wzdłuż osi rury, korzystnie z prędkością 1-15 mm na 1 obrót rury, przy czym nacisk rolek kształtujących jest tak regulowany, że względna redukcja grubości ścianki rury w części walcowej i stożkowej wynosi 0,0 do 0,3 i/lub odkształcenie względne średnicy zewnętrznej rury w części walcowej wynosi 0,02 do 0,1, a w części stożkowej wynosi 0,02 do 0,6.

Sposób kształtowania rur cylindryczno-zbieżnych według wynalazku realizowany może być na urządzeniu do kształtowania rur cylindryczno-zbieżnych stanowiącym również przedmiot wynalazku.

Urządzenie według wynalazku posiada łoże, na którym zamocowany jest wrzeciennik napędzający obrotowy uchwyt, w którym z kolei zamocowany jest trzpień do kształtowania rur oraz osadzony przesuwnie na łożu suport, w którym umieszczone są obrotowo co najmniej dwie nienapędzane rolki kształtujące, które mogą wykonywać dośrodkowe ruchy zbieżne. Każda z rolek składa się z części walcowej oraz czołowej części zbieżnej, a średnica zewnętrzna każdej z rolek jest 2-6 razy większa od najmniejszej średnicy kształtowanego stożka. Korzystnie, gdy rolki znajdują się w jednej płaszczyźnie i rozłożone są równomiernie na obwodzie.

W celu uniknięcia bicia kształtowanej rury na łożu osadzona jest przesuwnie przynajmniej jedna podtrzymka rury oraz podtrzymka rdzenia.

By zapobiec ugięciu rdzenia w czasie zakładania rury na trzpień w łożu umieszczona jest dodatkowa podtrzymka pomocnicza, która chowana jest w łożu w czasie kształtowania rury.

Sposób i urządzenie według wynalazku daje możliwość dokładnego kształtowania na zimno rur metalowych cylindryczno-zbieżnych i/lub stożkowych o dużej smukłości, a zwłaszcza dokładnego kształtowania masztów i słupów oświetleniowych z aluminium. Szczególne warunki obróbki sposoPL 194 795 B1 bem według wynalazku pozwalają uzyskać maszty i słupy z aluminium o polepszonych własnościach wytrzymałościowych, odporne na działanie sił zginających.

Urządzenie według wynalazku jest uwidocznione w przykładzie wykonania na załączonym rysunku, którego fig. 1 przedstawia schematycznie urządzenie do kształtowania rur cylindryczno-zbieżnych w przekroju osiowym, a fig. 2 pokazuje schematycznie urządzenie według wynalazku w przekroju poprzecznym.

Urządzenie według wynalazku posiada łoże 1, na którym zamocowany jest wrzeciennik 2 napędzający obrotowy uchwyt 3. W uchwycie 3 osadzony jest trzpień 4 do kształtowania rur, podparty z drugiej strony podtrzymką końcową 5. Na łożu 1 osadzony jest przesuwnie suport 6, w którym umieszczone są obrotowo trzy nienapędzane rolki kształtujące 7, dociskane zbieżnie dośrodkowo indywidualnymi napędami 8. Każda z rolek kształtujących 7 składa się z części walcowej oraz czołowej części zbieżnej, a średnica zewnętrzna każdej z rolek kształtujących 7 jest 4 razy większa od najmniejszej średnicy formowanego stożka. Rolki kształtujące 7 znajdują się w jednej płaszczyźnie i rozłożone są równomiernie na obwodzie kształtowanej rury 9. W celu umknięcia bicia kształtowanej rury 9 na łożu 1 osadzona jest przesuwnie podtrzymka 10.

W czasie zakładania rury 9 na trzpień 4 w łożu 1 umieszczona jest dodatkowa podtrzymka pomocnicza 11, która chowana jest w łożu 1 na czas kształtowania rury 9.

W celu wykonania kształtowania rury 9 sposobem według wynalazku na urządzeniu według wynalazku na trzpień 4 osadzony w uchwycie 3 i wstępnie podparty podtrzymką pomocniczą 11 nasadzono rurę wsadową o średnicy zewnętrznej d0 i grubości ścianki g0. Po podparciu trzpienia podtrzymką końcową 5 i schowaniu podtrzymki pomocniczej 11 w łożu 1 zamocowano rurę 9 w uchwycie 3 i podparto ją z drugiego końca podtrzymką 10, a suport 6 ustawiono w pozycji początkowej w pobliżu uchwytu 3. Po wprowadzeniu trzpienia 4 wraz z rurą 9 w ruch obrotowy poprzez włączenie wrzeciennika 2 dociśnięto rolki kształtujące 7 do rury 9, przesuwając je następnie wraz z suportem 6 w kierunku od uchwytu 3 z prędkością 4 mm na obrót rury 9. Po przejściu rolek kształtujących 7 odcinka cylindrycznego rury 9 rolki kształtujące 7 schodzą się do środka, powodując kształtowanie części stożkowej słupa. W wyniku kształtowania rury 9 otrzymano słup składający się z części cylindrycznej o średnicy d1 i grubości ścianki g1 oraz części stożkowej o zmniejszającej się średnicy i stałej grubości ścianki g_1f przy czym nastąpiło wydłużenie rury 9.

Uzyskano w ten sposób zamierzoną względną redukcję średnicy rury (d₀-d1)/d₀ w części walcowej równą 0,02 i w części stożkowej w zakresie 0,02 do 0,45 oraz względną redukcję grubości ścianki rury (gci-gO/gci w części walcowej równą 0,1.

Claims (3)

1. Sposób kształtowania rur cylindryczno-zbieżnych, zwłaszcza z aluminium i jego stopów, w którym kształtowana rura nasadzana jest na odpowiednio dopasowany trzpień, a na powierzchnię zewnętrzną rury wywiera się nacisk rolkami, powodujący zmniejszenie średnicy zewnętrznej, znamienny tym, że cylindryczną rurę wsadową nasadzoną na trzpień (4) wprawia się w ruch obrotowy, natomiast zewnętrzną powierzchnię rury (9) poddaje się na zimno regulowanemu naciskowi co najmniej dwóch nienapędzanych rolek kształtujących (7) o średnicy zewnętrznej 2-6 razy większej od najmniejszej średnicy kształtowanego stożka, składających się z części walcowej oraz czołowej części zbieżnej oraz, korzystnie, umieszczonych w jednej płaszczyźnie i rozłożonych równomiernie na obwodzie rury (9), które są dociskane w sposób regulowany do zewnętrznej powierzchni rury (9) i jednocześnie przesuwane wzdłuż osi rury (9), korzystnie z prędkością od 1 do 15 mm/obrót rury, przy czym nacisk rolek kształtujących (7) jest tak regulowany, że względna redukcja grubości ścianki rury (9) w części walcowej i stożkowej wynosi od 0,00 do 0,30 i/lub odkształcenie względne średnicy zewnętrznej w części walcowej wynosi 0,02 do 0,10, a w części stożkowej wynosi 0,02 do 0,6.

2. Urządzenie według wynalazku posiada łoże, na którym osadzony jest przesuwnie suport, w którym umieszczone są obrotowo rolki kształtujące, które mogą wykonywać dośrodkowe ruchy zbieżne, znamienne tym, że posiada zamocowany na łożu (1) wrzeciennik (2) napędzający obrotowy uchwyt (3), w którym osadzony jest trzpień (4) do kształtowania rur (9), oraz suport (6), który przemieszcza się na łożu i w którym umieszczone są obrotowo co najmniej dwie nienapędzane rolki kształtujące (7), z których każda składa się z części walcowej oraz czołowej części zbieżnej, a średnica

PL 194 795 B1 zewnętrzna każdej z rolek kształtujących (7) jest 2-6 razy większa od najmniejszej średnicy kształtowanego stożka.

3. Urząądznieweełuuzzstrz.3, z namiennetym. żż rolki kkztaaująąc(7) z najddjąą iękorzzytnie w jednej płaszczyźnie i/lub rozłożone są równomiernie na obwodzie rury (9).