CS272232B2

CS272232B2 - Peeling and broaching tool

Info

Publication number: CS272232B2
Application number: CS879003A
Authority: CS
Inventors: Horst Dietl; Karl Putz
Original assignee: Ver Edelstahlwerke Akti
Priority date: 1986-12-12
Filing date: 1987-12-09
Publication date: 1991-01-15
Also published as: CS900387A2; IT8722966A0; AT388324B; HU198639B; ATA330186A; DE3741138C1; IT1223278B; HUT45707A; DE8716058U1

Abstract

With this peeling and drawing tool, the aim is to achieve to a large degree of self-centring and satisfactory surface quality, while producing short curled strips. This aim is achieved by means of a negative rake angle of the cutting edge at the peeling die, while the chips are curled and broken by means of recesses in the radial direction.

Description

Vynález se týká loupačiho a protahovacího nástroje pro povrchové opracování drátů, tyčí nebo podobného materiálu, sestávajícího z protahovací matrice uložené v pouzdru, z distančního kroužku pro přívod maziva a z loupači matrice opatřené kruhovým břitem k odebírání třísek, přičemž loupači matrice, distanční kroužek a protahovací matrice tvoří stavební jednotku, a s rovnoměrně v radiálním směru po obvodu čelní plochy loupači matrice rozmístěnými zahloubeními pro obracení a lámání třísek.The present invention relates to a peeling and broaching tool for surface treatment of wires, rods or the like consisting of a broaching die housed in a housing, a lubricant supply ring and a peeling die provided with a circular chip removal blade, the peeling die, spacer ring and broaching die forms a building unit, and with uniformly spaced depressions for chip turning and breaking in the radial direction along the periphery of the front surface of the peeling die.

Takový nástroj slouží ke třískovému obrábění polotovarů nebo výrobků výše uvedeného druhu a k jejich protahování popřípadě kalibrování při provedení všech kroků opracování v jediném nástroji.Such a tool is used for machining of blanks or products of the aforementioned type and for drawing or calibrating them during all machining steps in a single tool.

Při v současné době používaném opracování povrchů tyčí, drátů, trubek nebo profilových materiálů třískovým obráběním se používá loupači proces, při kterém se obráběcí nástroje pohybují rovnoběžně s osou obrobku, a při kulatých polotovarech se může obráběcí nástroj současně s posouváním otáčet kolem osy polotovaru, popřípadě se polotovar protahuje nástrojem při současném otáčení.In the currently used machining of bars, wires, tubes or profile materials by machining, a peeling process is used in which the machining tools are moved parallel to the workpiece axis, and in round blanks, the cutting tool can rotate around the workpiece axis the blank is drawn through the tool while rotating.

Jsou známa loupači zařízení, ve kterých se provádí povrchové opracování tyčového materiálu popřípadě drátů menších průřezů, například o průměru pod 25 mm. Tato zařízení sestávají v podstatě z loupacího nástroje, popřípadě loupacího bloku, který má ostré řezné hrany skloněné proti směru pohybu materiálu v úhlu k ose menším než 90IPeeling devices are known in which surface machining of rod material or wires of smaller cross-sections, for example with a diameter below 25 mm, is carried out. These devices consist essentially of a peeling tool or a peeling block having sharp cutting edges inclined against the direction of movement of the material at an angle to the axis of less than 90I

Jsou známa zařízení, ve kterých se polotovar v jediném pracovním kroku loupe a vzápětí protahuje. Tato zařízení mají vedení, loupači nástroj a protahovací nástroj, které jsou odděleně upevněny v samostatných držácích. To je odůvodněno odváděním třísek při loupání s nutným přiváděním maziva před protahováním.Devices are known in which the workpiece is peeled and stretched in a single operation. These devices have a guide, a peeling tool and a broaching tool which are separately mounted in separate holders. This is justified by chip removal during peeling with the necessary lubricant supply before drawing.

Je známo zařízení k vedení obrobku proti radiálnímu vychylování, jakož i proti chvění a kmitání v podélném směru, u kterého loupači matrice a tažná matrice mají úhel třísky vztažený na kolmici k podélné ose nástroje rovný 10*až 40*. Dále se uvádí, že loupači matrice i protahovací matrice tvoří stavební jednotku a že je mezi nimi při průchodu obrobku z obou stran uzavřený prstencovitý prostor, který je připojen ke zdroji kapaliny, například ke zdroji tlakového prostředí.There is known a device for guiding a workpiece against radial deflection as well as against vibration and longitudinal oscillation, in which the peeling die and the pulling die have a chip angle of 10 * to 40 * relative to the longitudinal axis of the tool. It is further disclosed that the peeling die and the drawing die form a building unit and that there is a closed annular space between them when the workpiece is passed from both sides, which is connected to a liquid source, for example a pressure medium source.

Dále je známo zařízení k odebírání povrchového materiálu z kovového jádrového drátu. Také zde je snaha o použití zařízení ke třískovému obrábění, ve kterém se z jádrového drátu odebírají třísky, zamezuje se však poškození povrchu jádrového drátu těmito třískami.Further, a device for removing surface material from a metal core wire is known. There is also an attempt to use a chip machining device in which chips are removed from the core wire, but damage to the core wire surface by these chips is avoided.

Toho se dosáhne tím, že se použije loupači protahovací matrice s kruhovým břitem, před kterou je zařazena otáčivá nožová hlava.This is achieved by using a peel-out dies with a circular cutting edge, in front of which a rotating knife head is inserted.

Všechna tato výše uvedená zařízení mají společnou nevýhodu spočívající v tom, že v bezprostřední blízkosti obráběcí zóny jsou umístěna přesně pracující vodicí zařízení pro tyčový materiál. Často je nebezpečí, že nastane odebírání třísky o nerovnoměrné tlouštce při zvýšených obráběcích ztrátách a že je třeba nákladných stavěčích, hnacích a vodicích zařízení pro pohyblivé nástroje. Přídavně se například při loupání nástroji otáčivými kolem osy posuvu vyvíjí na obrobek působením řezného tlaku při odběru třísky kroutivý moment, který vyžaduje přídavná vodicí zařízení.All of the above-mentioned devices have the common disadvantage that precisely operating bar-guiding devices are located in the immediate vicinity of the machining zone. Often there is a danger that chip removal of uneven thickness occurs with increased machining losses and that expensive adjusting, driving and guiding devices for moving tools are required. In addition, for example, when peeling tools rotating about the feed axis, the torque required by the additional guide devices is exerted on the workpiece by the cutting pressure during chip removal.

Dále je třeba mít na zřeteli nevýhodu spočívající v tom, že u takových loupačích zařízení jsou problémy s vedením, popřípadě se zaváděním materiálu, který má být loupán, do loupacího zařízení, možnost odběru třísky nerovnoměrné tlouštky, špatná jakost povrchu oloupané tyče, trubky nebo drátu, přičemž zvláště nepříznivě působí vznik dlouhých tekoucích třísek.Furthermore, the disadvantage of such peeling devices is that the peeling device may have problems of guiding and / or feeding the material to be peeled, the possibility of removing chips of uneven thickness, poor surface quality of the peeled rod, tube or wire. and the formation of long flowing chips is particularly detrimental.

K rozdrobení tekoucích třísek vznikajících během loupání byly před loupacím nástrojem uspořádány zvláštní lamače třísek, které se otáčejí kolem osy loupaného materiálu. Přitom se však zvětší odstup mezi vedením materiálu a loupacím zařízením, což se dodatečně projeví nepříznivě na přesnost a stabilitu zavedení tyče nebo drátu.In order to crush the flowing chips produced during the peeling, separate chip breakers were arranged in front of the peeling tool, which rotate about the peeled material axis. In this case, however, the distance between the material guide and the peeling device increases, which additionally has an adverse effect on the accuracy and stability of the rod or wire introduction.

CS 272 232 B2CS 272 232 B2

Vzhledem k výše popsanému známému stavu techniky spočíval úkol předloženého vynálezu ve vytvoření loupacího a protahovacího nástroje, který by zajišťoval účinné samostředění loupaného materiálu, dosahoval uspokojivé jakosti povrchu při vzniku tenkých a krátkých třísek a umožňoval odběr třísky nepatrné a rovnoměrné tlouštky.In view of the prior art described above, the object of the present invention was to provide a peeling and broaching tool that ensures effective self-centering of the peeled material, achieves satisfactory surface quality in the formation of thin and short chips and allows chip removal of minute and uniform thickness.

Vynález řeší úkol tím, že vytváří loupači a protahovací nástroj pro povrchové opracování drátů, tyčí nebo podobného materiálu, sestávající z protahovací matrice uložené v pouzdru, z distančního kroužku pro přívod maziva a z loupači matrice opatřené kruhovým břitem k odebírání třísek, přičemž loupači matrice, distanční kroužek a protahovací matrice tvoří stavební jednotku, a s rovnoměrně v radiálním směru po obvodu čelní plochy loupači matrice rozmístěnými zahloubeními pro obracení a lámání třísek, jehož podstata spočívá v tom, že loupači matrice má negativní řezný úhel a rovinnou opěrnou plochu radiálního rozměru od 0,1 mm do 0,5 mm, s výhodou 0,2 mm,.na kterou navazuji zahloubení s případně mezi nimi uspořádanými výstupky, přičemž délka odvěsny trojúhelníka tvořícího negativní řezný úhel a rovinnou opěrnou plochu radiálního rozměru od 0,1 mm do 0,5 mm, s výhodou 0,2 mm, na kterou navazují zahloubení s případně mezi nimi uspořádanými výstupky, přičemž délka odvěsny trojúhelníka tvořícího negativní řezný úhel je v radiálním směru 0,1 mm až 0,6 mm, s výhodou 0,3 mm.The invention solves the problem by providing a peeling and broaching tool for the surface treatment of wires, rods or the like, consisting of a broaching die housed in the sleeve, a lubricant feed ring and a peeling die provided with a circular chip removal blade, the ring and broach die form a building unit, and with uniformly radially spaced circumferential peeling die chip recesses, the peeling die having a negative cutting angle and a flat radial dimension support surface from 0.1 mm to 0.5 mm, preferably 0.2 mm, to which a recess is connected with any protrusions disposed therebetween, the length of the side of the triangle forming the negative cutting angle and the planar abutment surface of the radial dimension from 0.1 mm to 0.5 mm preferably 0.2 mm, n and a recess with adjoining protrusions therebetween, the length of the side of the triangle forming the negative cutting angle being in the radial direction 0.1 mm to 0.6 mm, preferably 0.3 mm.

Tímto opatřením podle vynálezu se dosáhne samostředění loupaného materiálu v loupači matrici vlivem záporného řezného úhlu, přičemž přetvářením a tím zpevněním třísek zastudena jsou tyto křehké a snadno se lámou. Vlivem zahloubeni vytvořených bezprostředně u břitu vznikají krátké třísky.This measure of the invention achieves a self-centering of the peeled material in the peeling matrix due to the negative cutting angle, whereby the deformation and hence the strengthening of the chips are cold and brittle and easy to break. Due to recesses formed close to the cutting edge, short chips are formed.

Je výhodné, když zahloubení jsou uspořádána hvězdicovitě na čelní ploše loupači matrice, jsou rozmístěna v části čelní plochy a mají hloubku 0,2 mm až 1,0 mm, s výhodou 0,6 mm, přičemž šířka zahloubení odpovídá jejich trojnásobné hloubce. Tím se dosáhne optimálního využití čelní plochy, přičemž se nastaví rovnoměrné odebírání třísek.It is preferred that the depressions are radially arranged on the front surface of the peeling die, are disposed in a portion of the front surface and have a depth of 0.2 mm to 1.0 mm, preferably 0.6 mm, the width of the depressions corresponding to their triple depth. This achieves optimum utilization of the front surface while ensuring uniform chip removal.

Dále je výhodné, když zahloubení vyčnívají do oblasti rovinné opěrné ploohy loupači matrice. Tím se dosáhne lepšího rozdělování a přetváření třísek.It is further preferred that the recesses project into the area of the planar support surfaces of the peeling die. This results in better chip distribution and deformation.

Dále je výhodné, když zbylé plochy mezi zahloubeními mají stejnou až dvojnásobnou šířku těchto zahloubení.It is further preferred that the remaining areas between the recesses have the same to twice the width of the recesses.

Dále je výhodné, když výstupky zbylých ploch mezi zahloubeními jsou vytvořeny jako radiálně probíhající žebra.It is further preferred that the projections of the remaining surfaces between the recesses are formed as radially extending ribs.

Dále je výhodné, když zbylé plochy mezi zahloubeními jsou vytvořeny jako rovinné plochy popřípadě jako vyduté plochy. To závisí nakonec na druhu zpracovávaného materiálu. Podstatné je, aby se vytvářely stále krátké a lámavé třísky a aby byl možný i nepatrný odběr třísek. Vlivem záporného řezného úhlu kruhového břitu vzniká hladká povrchová plocha. Zvláště důležitá je okolnost, že loupači matrice vytváří samostředicí účinek, takže mohou odpadnout vodicí zařízení a podobná zařízení.It is further advantageous if the remaining surfaces between the recesses are designed as planar surfaces or as concave surfaces. This ultimately depends on the type of material being processed. It is essential that short and brittle chips are still produced and that even small chips can be removed. The negative cutting angle of the circular cutting edge results in a smooth surface. Of particular importance is the fact that the peeling matrix produces a self-centering effect so that guiding devices and the like can be omitted.

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na výkrese, kde obr. 1 je osový řez pouzdrem a loupači matricí, protahovací matricí a distančním kroužkem, obr. 2 je loupači matrice v řezu, obr. 3 je zvětšený kruhový břit, obr. 4 je řez zahloubením, obr. 5 je vyklenuté vytvoření zhaloubení, obr. 6 je nárys zahloubení a obr. 7 je příčný řez zahloubením.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing, wherein Fig. 1 is an axial section of the housing and the peeling die, the pulling die and the spacer ring; Fig. 2 is a peeling die in cross-section; Fig. 3 is an enlarged circular blade; Figure 5 is a domed recess, Figure 6 is a front elevation of the recess, and Figure 7 is a cross-section of the recess.

Obr. 2 znázorňuje v osovém řezu úplný loupači a protahovací nástroj podle vynálezu. Pouzdro 4 je vytvořeno jako dvoudílné rotační těleso a má uprostřed stupňovité vybráni, ve kterém jsou jednotlivé dílce nástroje upevněny šrouby lj). Toto rozdělení pouzdra _4_ zaručuje pevné usazení dílců nástroje. Na vstupním konci je loupači matrice JL_, za kterou je uložen distanční kroužek 2. Za ním je upevněna protahovací matrice 3.Giant. 2 shows in axial section the complete peeler and broaching tool according to the invention. The housing 4 is designed as a two-part rotary body and has a stepped recess in the middle in which the individual tool parts are fastened by screws 11j). This division of the sleeve 4 ensures a firm seating of the tool parts. At the inlet end there is a peeling die 11, behind which a spacer ring 2 is placed.

Loupači matrice _1_ má střední vývrt 11, jehož přední hrana tvoří kruhový břit _5.The peeling die 1 has a central bore 11, the front edge of which forms a circular blade 5.

CS 272 232 B2CS 272 232 B2

Tento kruhový břit 5 je vytvořen tak, že vývrt 11 je mírně kuželovité rozšířen. Tím je vytvořen zadní úhel b. Tento zadní úhel b_ je roven 2až 5. Na čelní ploše 6 loupači matrice jsou vytvořena zahloubeni 7 podle vynálezu, která budou popsána dále. Distanční kroužek_2_ je využit pro přívod maziva. Z toho důvodu má na svém obvodu obvykle čtyři, nejméně však dvě po obvodu rovnoměrně rozmístěná radiální vrtání 12. Radiální vrtání 12 jsou spojena s přívodním kanálem 15. Pro tento účel je vyvrtána axiální slepá díra 13 a na vnějším konci uzavřena zátkou 14. Vybrání 16 zajištuje přívod maziva k distančnímu kroužku 2. Mazivo zůstává v prstencové dutině mezi obrobkem a vnitřním vrtáním distančního kroužku 2. Odvádění maziva se provádí stejně jako přiváděni, avšak na protilehlé straně a není na výkrese znázorněno .This circular lip 5 is formed such that the bore 11 is slightly conical widened. This creates a rear angle b. This rear angle b is equal to 2 to 5. On the front surface 6 of the peeling die, recesses 7 according to the invention are formed, which will be described below. Spacer ring 2 is used to supply lubricant. For this reason, it usually has four, but at least two, circumferentially spaced radial bores 12 on its circumference. Radial bores 12 are connected to a supply channel 15. For this purpose, an axial blind hole 13 is drilled and closed at the outer end by a plug 14. Recess 16 The lubricant remains in the annular cavity between the workpiece and the inner bore of the spacer ring 2. The lubricant is discharged in the same way as the supply, but on the opposite side and is not shown in the drawing.

Na vstupním konci a na výstupním konci pouzdra 4_ jsou vytvořena kuželovitá vrtání s osazeními 10 na každém konci, která zamezují osová přesouvání dílců nástroje. Loupači matrice _1_, distanční kroužek_2_i protahovací matrice_3_ jsou v sestaveném stavu nástroje pevně uchyceny.At the inlet end and at the outlet end of the sleeve 4, tapered bores are provided with shoulder 10 at each end which prevent axial shifting of the tool parts. The peeling die 1, the spacer ring 23 and the pulling die 3 are firmly attached in the assembled state of the tool.

Protahovací matrice má také dva souosé protilehlé kuželovité vývrty 18, které se stýkají v otvoru přesného průměru, který tvoří kalibr 17.The drawing die also has two coaxial opposed conical bores 18 which meet in a hole of the exact diameter that forms the caliber 17.

Obr. 2 znázorňuje v řezu loupači matrici _1_. Tato má v ose kuželovitý střední vývrt 11, přičemž hrana d menšího průměru je vytvořena jako kruhový břit_5_. Úhel kužele je zadní úhel b. Na čelní plose jsou výstupky vycházející od kruhového břitu 5 a sloužící k přetváření třísek a jejich rozlamováni na krátké kousky. Tato oblast A je ve větším měřítku znázorněna na obr. 3. Je patrna loupači matrice 1 s kruhovým břitem 5, menší průměr d a zadní úhel b vytvořený kuželovitým středním vývrtem 11. Řezný úhel a je záporný, to znamená, že kruhový břit 5 má tupý úhel. Jako trojúhelník znázorněný geometrický útvar má odvěsnu 9, která má délku 0,1 až 0,6 mm, s výhodou 0,3 mm. Tato délka je potud důležitá, že podle tvrdosti obrobku jsou nutné různé řezné úhly. Tvrdší materiál vyžaduje menší řezný úhel a než měkčí materiál. Na odvěsnu 9 navazuje můstek, který jako rovná opěrná plocha 8 má rozměr od 0,1 mm do 0,5 mm, s výhodou 0,2 mm. Na rovnou opěrnou plochu 8 navazují v radiálním směru zahloubení J7.Giant. 2 shows in cross-section a peeling die 1. It has a tapered central bore 11, the edge d of smaller diameter being formed as a circular lip 5. The cone angle is the rear angle b. On the forehead there are protrusions extending from the circular cutting edge 5 for forming the chips and breaking them into short pieces. This region A is shown on a larger scale in FIG. 3. A peeling die 1 with a circular cutting edge 5, a smaller diameter d and a rear angle b formed by a conical central bore 11 can be seen. The cutting angle a is negative, angle. The geometric shape shown as a triangle has a leg 9 which has a length of 0.1 to 0.6 mm, preferably 0.3 mm. This length is so important that different cutting angles are required depending on the workpiece hardness. Harder material requires less cutting angle and than softer material. The truss 9 is adjoined by a bridge which, as a flat support surface 8, has a dimension of from 0.1 mm to 0.5 mm, preferably 0.2 mm. The flat support surface 8 is connected in the radial direction by recesses 17.

V obr. 4 ja zahloubení _7 znázorněno v řezu. Na čelní ploše 6 loupači matrice 1 je s větším poloměrem R vytvořeno vybrání. Zde je čelní plocha 6 vytvořena rovná, ale je také možno podle obr. 5 vytvořit vydutou plochu 21, ve které jsou zahloubení 7. Tím se dosáhne většího zakřivení a třísky jsou nuceny k většímu přetvořeni, takže se rychleji lámou a jsou kratší.In Fig. 4, the recess 7 is shown in cross-section. A recess is formed on the face 6 of the peeling die 1 with a larger radius R. Here, the front surface 6 is formed straight, but it is also possible, according to FIG. 5, to produce a concave surface 21 in which the recesses 7 are present. This produces a greater curvature and forces the chips to be more deformed so that they break faster and are shorter.

V obr. 6 je v nárysu znázorněn obrys zahloubení 7. Tato zahloubení 7 jsou rozmístěna radiálně od osy nástroje, to znamená ve tvaru hvězdice. Zbylá plocha 20 mezi zahloubeními může mít stejnou šířku jako zahloubení 7, ale může také mít dvojnásobnou šířku. Není bezpodmínečně nutné, aby zahloubení 7 začínala teprve v návaznosti na opěrnou plochu 8, zahloubení 2. mohou do opěrné plochy 8 zasahovat. Tim vznikne ostrá řezná hrana, která usnadňuje odvádění třísky.In FIG. 6, the contour of the recess 7 is shown in the front view. These recesses 7 are radially spaced from the tool axis, i.e. in the form of a star. The remaining surface 20 between the recesses may have the same width as the recesses 7, but may also be twice the width. It is not absolutely necessary that the recesses 7 only start after the support surface 8, the recesses 2 can interfere with the support surface 8. This creates a sharp cutting edge that facilitates chip evacuation.

Obr. 7 znázorňuje příčný řez zahloubením 7. Tímto vybráním z rovné oblasti vzniká rovná zbylá plocha 20. Místo rovné zbylé plochy 20 je však též možno vytvořit žebra 22, čímž se zvětší zaoblení Q.Giant. 7 shows a cross-section of the recess 7. By this recess from the flat area, a flat remaining surface 20 is formed. However, instead of the flat remaining surface 20, ribs 22 can also be formed, thereby increasing rounding Q.

Podstatné je, še tímto zvláštním tvarem kruhového břitu 5 a navazujících zahloubení 7 se vytvářejí krátké lámavé třísky, přičemž vlivem záporného řezného úhlu vzniká samostředění obrobku a kromě toho vzniká hladká obrobená plocha.It is essential that this particular shape of the circular cutting edge 5 and the adjacent recesses 7 produces short breakable chips, the negative cutting angle of which results in a self-centering of the workpiece and, moreover, a smooth machined surface.

Claims

A peeling and broaching tool for surface treatment of wires, rods or the like, consisting of a broaching die housed in a sleeve, a lubricant supply ring and a peeling die provided with a circular chip removal blade, the peeling die, spacer ring and broaching die forming building unit, as evenly in a radial direction along the periphery of the front surface of the peeling die with spaced recess and chip breaking recesses, characterized in that the peeling die (1) has a negative cutting angle (α) and a flat support surface (8) of radial dimension from 0 1 mm to 0.5 mm, preferably 0.2 mm, adjoining the recesses (7) and any protrusions arranged therebetween, the length of the leg (9) of the triangle forming the negative cutting angle (a) being in the radial direction 0, 1 mm to 0.6 mm, preferably 0.3 mm.

Peeling and broaching tool according to claim 1, characterized in that the recesses (7) are arranged in a star shape on the face (6) of the peeling die (1), are distributed over a portion of the face (6) and have a depth of 0.2 mm. up to 1.0 mm, preferably 0.6 mm, wherein the width of the recesses (7) corresponds to their triple depth.

Peeler and broaching tool according to Claims 1 to 3, characterized in that the remaining surfaces (20) between the recesses (7) have the same to twice the width of the recesses (7).

Peeling and broaching tool according to Claims 1 to 4, characterized in that the projections of the remaining surfaces (20) are lubricated by the recesses (7) in the form of radially extending ribs (22),

Peeling and broaching tool according to Claims 1 to 5, characterized in that the remaining surfaces (20) between the recesses (7) are designed as planar surfaces or as concave surfaces (21).