SU1574440A1 - Устройство дл получени внутренних шлицев на трубчатых заготовках - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению, в частности к обработке пластическим деформированием трубчатых деталей любой длины с канавками или шлицами на внутренней поверхности в автоматическом режиме. Цель изобретени  - повышение производительности обработки, расширение технологических возможностей за счет автоматизации процесса и снижение металлоемкости. Устройство состоит из корпуса, в котором размещена св занна  с приводом вращени  головка с совершающими планетарное вращение обжимными роликами, выполненными коническими с цилиндрической калибрущей ленточкой, головки с аксиальными профильными роликами, совершающими планетарное вращение благодар  планетарному механизму, которые подают трубчатую заготовку в зону деформировани . Вращающа с  головка с фиксирующими аксиальными цилиндрическими роликами совершает планетарное вращение, вывод  заготовку из устройства. В устройство введена профильна  оправка с цилиндрическим участком, канавки которого выполнены с сечением, увеличивающимс  от большего диаметра к меньшему диаметру конуса, а также механизм фиксации оправки, необходимый в момент запуска устройства. Дл  уменьшени  усилий подачи заготовки в зону деформировани  устройство снабжено излучател ми ультразвуковых колебаний с волноводом, св занным с обжимным роликом. Устройство уменьшает осевую составл ющую силы трени  и облегчает услови  деформации при формировании выступов на внутренней поверхности заготовки. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, в частности к образованию пазов в трубчатых заго- товках.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности обработки, расширение технологических возможностей за счет автоматизации процесса и снижение металлоемкости.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2 - профильна  оправка; на фиг. 3 - план скоростей планетарного механизма и профильных аксиальных роликов.

Предлагаемое устройство состоит из корпуса 1, в котором закреплен механизм подачи заготовки 2. Он состоит из закрепленной с возможностью

вращени  головки 3, в которой аксиально заготовке 2 расположены профильные ролики 4, выполненные по типу аксиальных роликов дл  накатки резьбы на стержн х. На одной оси с профильным роликом 4 закреплено зубчатое колесо 5, которое находитс  |в зацеплении с зубчатым колесом 6 1 механизма пла«етарного движени , со- сто щего из блока шестерни 7, наход щегос  в зацеплении с шестерней 8 и зубчатым колесом 6, причем блок шестерен 7 и шестерн  8 установлены в закрепленном неподвижно в корпусе 1 водиле 9. Зубчатое колесо 6 имеет наружный зубчатый венец 10, который находитс  в зацеплении с зубчатым колесом редуктора привода вращательного движени  (не показан). За меха- низмом подачи в корпусе 1 закреплена с возможностью вращени  головка 1 1 , в которой размещены обжимные ролики 12, имеющие цилиндрическую (в виде ленточки 13) и коническую 14 ра- бочие поверхности, с которыми контактирует промежуточный ролик 15, закрепленный в ультразвуковом вибраторе , состо щем из концентратора 16 продельных ультразвуковых колебаний и излучател  17 колебаний, при этом вибратор в головке 11 крепитс  с помощью стакана 18. За головкой 11 в корпусе 1 закреплена с возможностью вращени  головка 19, в которой аксиально заготовке 2 размещены ци- линдрические ролики 20. Св зь с приводами головок И и 18 осуществл етс посредством шкивов 21 и 22 через кли ноременную передачу (не показано). Внутри головок 3,11,18 расположена профильна  оправка 23 с канавками на цилиндрической 24 и конической 25 поверхност х. Сечение канавок (фиг. на конической части 25 оправки 23 увеличиваетс  в направлении от боль- шего диаметра конуса к меньшему.

Дл  обеспечени  технологичности изготовлени  и ремонтопригодности оправка 23 может быть выполнена сборной . В этом случае оправка состоит из цилиндрической профильной части и закрепленной относительно нее конической части оправки.

Дополнительный фиксирующий механизм может быть выполнен в виде корпуса 26 с пинолью 27, выполненной с возможностью осевого перемещени , в виде ступенчатого вала, на концах

Q 0 5

50

55

0

0

которого закреплены шпонки 28 и 29, причем шпонка 29 размещена в пазе корпуса механизма 26 фиксации с возможностью перемещени  вдоль этого паза, а шпонка 28 - в пазе полости профильной оправки 23, в которой находитс  с возможностью осевого перемещени  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 взаимодействи  с шариками-фиксаторами 33, размещенными в радиальных отверсти х стакана пиноли 34, закрепленном на буртике пиноли 27. Прижимна  втулка с внутренним конусом 31 выполнена с возможностью взаимодействи  с шариками-фиксаторами 35, размещенными в радиальных закрепленных отверсти х профильной оправки, выход щих в полость оправки 23, при этом на пиноли 27 и в полости корпуса фиксирующего механизма 26 выполнены радиусные канавки под шарики- фиксаторы 33 и 35. С возможностью контактировани  с шариками-фиксаторами 35 в полости оправки 23 размещена подпружиненна  поддерживающа  втулка 36. С заготовкой 2 контактирует шток 37 пневмоцилиндра (не показан ). Корпус механизма 26 фиксации закреплен с возможностью перемещени  вдоль оси оправки 23 и пиноли 27 в корпусе 1 устройства и прикреплен к штоку 38 пневмоцилиндра (не показан). I

Устройство работает следующим обра зом„

Заготовка 2 вводитс  в головку 3 с профильными роликам 4, которые совершают планетарное движение, наход сь на одной оси с зубчатым колесом 5. При этом диаметры делительных окружностей всех зубчатых колес механизма планетарного движени  подобраны так, что мгновенна  скорость на наружном диаметре профильных роликов 4 в точке контакта с деталью 2 равна нулю (фигс 3), т0е. подающие профильные ролики 4 совершают принудительный обкат„ Наружна  поверхность профильных роликов 4 выполнена по типу аксиальных накатных роликов дл  накатки резьбы, поэтому периодически подаваема  штоком 37 в заборную часть профильных роликов 4 заготовка 2 зах5 ,

ватываетс  этими роликами и продол- жает осевое перемещение с одновременным накатыванием винтовых канавок на наружной поверхности трубчатой заготовки 2. Далее заготовки 2, посто нно подаваемые профильными роликами 4, нанизываютс  на закрепленную в определенном положении профильную оправку 23 о Продвига сь по непрофильной части оправки 23 под действием осевой силы, возникающей при накатке винтовой поверхности на наружном диаметре, заготовки 2 перемещаютс  из головки 3 в головку 11 к обжимным роликам 12, которые вращаютс  с головкой 11 вокруг заготовки 2 и вокруг собственной оси под действием силы трени  качени  при контакте с заготовкой 2. С целью уменьшени  осевых усилий подачи заготовок 2 в зону деформировани  к деформируемому участку заготовки 2 подвод тс  ультразвуковые колебани  ,через обжимной ролик 12, который посредством промежуточного ролика 15 св зан через концентратор 16 с излучателем 17 ультразвуковых колебаний . Снижение коэффициента трени  в зоне контакта профильной оправки 23 с заготовкой 2, а также разупрочнение металла заготовки в зоне деформации при наложении ультразвуковых колебаний позвол ет значительно снизить необходимое осевое усилие подачи заготовки, а также уменьшить угол конуса оправки 23, так как с уменьшением коэффициента трени  уменьшаетс  и угол заклинивани , что само по себе также снижает необходимое осевое усилие подачи0 Обжимаема  роликами 12 трубна  заготов- ка 2 по мере продвижени  уменьшаетс  в диаметре, а металл заготовки 2 заполн ет профильные канавки конического участка 25 оправки 23. Сечение профильных канавок на коническом участке 25 увеличиваетс  от нул  до максимального в направлении от большего диаметра к меньшему, что уменьшает составл ющую силы трени  в осевом направлении, а также облегчает услови  деформации при формировании выступов на внутренней поверхности заготовки 2. Пройд  конический участок 25 оправки 23, заготовка 2 переходит на профильный цилиндрический участок 24 с посто нным сечением профил  канавок, начало которого ле744406

жит в одной плоскости с началом циклической лентрчки на ролике 12. На этом участке происходит калибровка полученного на коническом участке профил  внутренней пов-ерхности за- - готовки 2. Продвига сь далее по цилиндрическому профильному участку 24, оправки 23, заготовка 2 перехо10 дит в головку 19, котора  вращаетс  в направлении, противоположном направлению вращени  предыдущей головки 11. Расположенные аксиально цилиндрические ролики 20 обкатывают

15 заготовку 2 в противоположном обжимным роликам 12 направлении. При этом вращательные моменты, возникающие в результате действи  сил трени  качени  обжимных роликов 12 и

20 аксиальных цилиндрических роликов 20, направлены в противоположные стороны , а это в свою очередь предохран ет от вращени  профильную оправку 23, так как заготовки 2 в зонах дей25 стви  аксиальных цилиндрических 20 и обжимных 12 роликов уже имеют выступы на своих внутренних поверхност х , которые вход т во впадины профильной оправки 23. Расположенные

30 аксиально цилиндрические ролики 20 выталкивают заготовку 2 дальше из головки 19. Двига сь по цилиндрической профильной поверхности 24 оправки 23, заготовка 2 упираетс  во

35 ВТУЛКУ 31 с внутренним конусом и начинает перемещать ее в пиноли 27, при этом высвобождаютс  шарики-фиксаторы 35, дава  возможность свободно перемещатьс  пиноли 27 относитель4Q но профильной оправки 23, вдоль ее оси. Продвига сь по пиноли 27, втулка с внутренним конусом 31 начинает перемещать втулку 30 с наружным конусом , при этом высвобождаютс  подд5 жимаемые ею шарики-фиксаторы 33, дава  пиноли 27 возможность перемещатьс  вдоль своей оси относительно корпуса механизма 26 фиксации. Сжав полностью пружину 32, втулка 31,

50 толкаема  заготовкой 2, начинает перемещать пиноль 27 относительно корпуса механизма 26 фиксации и относительно профильной оправки 23. Шарики- фиксаторы 35, размещенные в отверстисс  х профильной оправки 23, удерживаютс  от западани  во внутрь полости оправки 23 после отхода пиноли 27 поддерживающей втулкой 36. После от- .хода пиноли 27 ее торец замыкает схему включени  впускных клапанов (включатель не показан) пневмоцилиндра, св занного штоком 38 с корпусом механизма 26 фиксации, который при это начинает перемещатьс  вместе с пи- нолью 27 в направлении от профиль- ной опивки 23. Профильна  оправка 23, наход ща с  внутри заготовок 2, обкатываемых в двух точках оправки 23 роликами, лишена возможности любого перемещени  кроме осевого, но в результате действи  сил трени  - с одной стороны оправка 23 посто нно зат гиваетс  перемещающейс  заготовкой 2 под обжимные ролики 12, а с другой стороны угол конуса конусной профильной части 25 оправки 23 больше угла заклинивани  и осева  составл юща  силы, действующей при обжиме конусными роликами I2S посто нно выталкивает оправку 23 из этих роликов - профильна  оправка 23 находитс  в положении равновеси . Равновесие устойчиво, так как, например при обжатии участка с пониженным трением, профильна  оправка 23 выжимаетс  из роликов 12 и толщина стенки зубчатой заготовки 2 увеличиваетс , т. ес между цилиндрической ленточкой 13 обжимного ролика 12 и цилиндрическим участком 24 оправки 23 идет утолщенный слой металла, а значит увеличиваетс  радиальное усилие , что приводит к увеличению силы трени , благодар  которой оправка 23 зат гиваетс  заготовкой 2 обратно под ролики 12. Чем дальше зат гиваетс  под ролики 12 профильна  оправка 23, тем более тонким оказываетс  слой металла между цилиндрическими поверхност ми обжимных роликов 12 и оправки 23, а значит меньшими оказываютс  радиальное усилие и сила трени , зат гивающа  оправку 23 под ролики 12. Наход ща с  во врем  обработки заготовок в равновесии профильна  оправка 23 позвол ет обрабатывать трубные заготовки любой длины без наличи  каких-либо фиксирующих в осевом направлении оправку 23 устройств, т.е. механизм фиксации необходим только при запуске устройства .

Claims (1)

1. Устройство дл  получени  внутренних шлицев на трубчатых заготовv

ках, содержащее корпус с размещенными в нем и св занными между собой головкой с обжимными роликами, выполненными коническими с цилиндрической ленточкой и приводом вращени , а также фиксирующий и подающий механизмы и оправку с профильными канавками, отличающеес 

5

0

5

дительности обработки за счет автоматизации процесса, расширени  технологических возможностей и снижени  металлоемкости, устройство снабжено дополнительным приводом, механизмом планетарного движени  и дополнительным фиксирующим механизмом, выполненным с возможностью взаимодействи  с оправкой, при этом последн   выполнена с цилиндрическим и коническим участками, причем профиль канавки последнего выполнен с увеличивающимс  сечением от большего к меньшему диаметру конуса, подающий и основной фиксирующие механизмы выполнены в виде головок соответственно с аксиальными профильными и цилиндрическими роликами, при этом аксиальные профильные ролики установлены перед Q обжимными роликами, а аксиальные цилиндрические - за последними, головки аксиальных цилиндрических и профильных роликов кинематически св заны с дополнительным приводом с возможностью противоположного вращени  относительно обжимных роликов, а механизм планетарного движени  св зан с основным приводом вращени  и аксиальными профильными роликами

2С Устройство по По 1, отличающеес  тем, что, с целью снижени  энергоемкости процесса, оно снабжено излучател ми ультразвуковых колебаний с волноводами, причем волноводы установлены с возможностью взаимодействи  с обжимными роликами

3 „ Устройство по п„. 1 , о т л и - чающеес  тем, что дополнительный фиксирующий механизм выполнен в виде корпуса, в прлости которого размещена подвижна  пиноль с подпружиненными прижимными втулками и стаканом, а также шариков-фиксаторов и подпружиненной поддерживающей втулки, при этом оправка выполнена с полостью дл  размещени  последней , а в стакане пиноли и на оправке выполнены радиальные отверсти  дл  размещени  в них шариков-фиксаторов ,5

0

5

0

5

пр ичем одна из прижимных втулок выполнена с наружным конусом и установлена с возможностью взаимодействи  с шариками стакана пиноли.а друга  - с внутренним конусом и возможностью контакта с шариками оправки, причем корпус Ликсирующего механизма установлен с возможностью осевого перемещени  относительно корпуса устройства „

29 27

38

2В

22 %13 П

Фиг. 1

34 567

Фиг. 2

СО

Фиг.З