CZ48098A3 - Způsob výroby tlačně válcovaných trubek s vnitřním koncovým zesílením stěny a zařízení k jeho provádění - Google Patents

Description

Způsob výroby tlačně válcovaných trubek /3/ s vnitřním koncovým zesílením /5/ stěny se provádí protlačovacím trnem /1/ a jednou nebo více tlačnými kladkami /2/, přičemž trubka /3/ se uspořádá mezi protlačovacím trnem /1/ a mezi tlačnými kladkami /2/ a působením síly na tlačné kladky /2/ se plasticky deformuje. Při výrobě trubek /3/ s vnitřním koncovým zesílením /5/ se v první pracovní operaci použije první protláčovací trn / la/ s osazením /4/ na straně koníku, tlačné kladky /2/ začnou na osazení /4/ na straně koníku působit svou přetvářnou činností ve směru strojového vřetena a potom se zpola hotová trubka /3a/ z prvního protlačovacího trnu /la/ odebere, a ve druhé pracovní operaci se zpola hotová trubka /3a/ na straně s již vyrobeným zesílením /5/ stěny upne do v tlačném válcovacím stroji namontovaného sklíčidla /6/, například upínacího trnu nebo podobně, a na straně koníku (21) Číslo dokumentu:

480-98 (13) Druh dokumentu: A3 (51) Int. Cl.®:

B21D 22/16 upevněný druhý protlaČovací trn / lb/ s vnějším průměrem /d2/ odpovídajícím vnitřnímu průměru zesílení /5/ stěny se zasune do zpola zhotovené trubky /3a/ a potom tlačné kladky /2/ tvarují od konce na straně koníku ve směru strojového vřetena druhé zesílení /5/ stěny.

♦I

Způsob výroby tlačně válcovaných trubek s vnitřním koncovým zesílením stěny a zařízení k jeho provádění

Ob i 9 i ÍSX

Vynález se týká způsobu výroby tlačně válcovaných trubek s vnitřním koncovým zesílením stěny a zařízení k jeho provádění podle předvýznakové části patentového nároku 1, případně 2.

Dosavadní stav techniky

Při konstrukčním provádění zatížených částí při výrobě vozidel, například v konstrukci jízdních kol nebo motocyklů, jsou potřebné rotačně symetrické části, například trubky, které mají být pokud možno lehké, ale v zatížených místech musejí mít potřebné momenty v odporu. K tomu účelu jsou u trubkových konstrukčních součástí například jejich konce v

uvnitř zesilovány, tlouštky stěn jsou uvnitř zesilovaný uprostřed, uvnitř se upravují podélná žebra nebo se uskutečňují kombinace uvedených opatření. Protože vnější rozměry těchto trubkových.konstrukčních součástí nelze z konstrukčních důvodů měnit, přičemž jsou dokonce částečně normalizovány, například u jízdních kol, provádějí se tato opatření zásadně účelně u trubkových obrobků uvnitř.

Tato opatření pro modifikaci ve vnitřní oblasti rotačně symetrických částí jsou již dlouho známá a představují stav techniky. K tomu potřebná opatření jsou však velmi nákladná a částečně také nejsou v současnosti uskutečnitelná s přijatelnými náklady. Tak je možné již také dnes vyrobit trubkovou konstrukční část pro jízdní kola s vnitřním obou« · · · φ ··· • · · ·· «* • · ♦·· · · ♦ ···♦ φ • · · « · φ· φ · ·· ·· · 4··· ···· stranným zesílením trubkových konců. Jsou však k tomu potřebné, a to ve větším počtu, nákladné tažné postupy, a to . na každé jednotlivé konstrukční části. Vzhledem k tolerancím, které jsou podmíněné způsobem obvyklé výroby těchto částí, nelze zcela využít hmotnostní výhodu vzhledem k velkému poli tolerancí, například nerovnoměrnostem stěny nebo vzhledem k roz¥ v dílům tlouštky stěny, protože nejmenší tlouštku stěny je třeba vzít v úvahu při výpočtu konstrukce.

Z odpovídajícího DE-P 44 46 919 je známý způsob protlačování se ztenčením stěny součástí s vnitřním ozubením, přičemž na protlačoyacím trnu je uspořádán obrobek, který je plasticky deformován silovým působením tlačných kladek. Na vstupu je popsán souběžný způsob protlačování a protisměrný způsob protlačování.

Tlačná válcovací technika přitom umožňuje největší využití hmotnostních výhod prostřednictvím nejmenších tlouštěk sten z hlediska dosažitelného nejvyššího zpevnění použitých materiálů, to je oceli, ocelových slitin, hliníku a hliníkových slitin, titanu a titanových slitin, mědi a měděných slitin, ušlechtilých ocelí atd., jakož i extrémní shodnost stěn vyráběných částí. Způsob umožňuje zejména uvnitř obrobků vyčnívající povrchové plochy, to znamená, že drsnosti jsou velmi malé. Tyto nepatrné povrchové draiosti zajištují zejména ochranu proti trhlinám, které mohou vznikat z vnitřních zářezů například při přetížení. Tento způsob mimoto umožňuje vysoké . přesnosti z hlediska opakování. Rozptyly uvnitř obrobků jsou minimální.

Podstata vynálezu

Vynález si klade za úkol vytvořit způsob podle před• ·

X

- 3 význakové části patentového nároku 1 a příslušné zařízení, kterými by bylo možné ekonomicky výhodně a z hlediska tolerancí přesně vyrábět tlačně válcované trubky s vnitřním koncovým zesílením steny.

Vytčený úkol se řeší podle vynálezu tím, že v první pracovní operaci se použije první protlačovací trn s osazením na straně koníku, tlačné kladky začnou na osazení na straně koníku svou přetvářnou práci ve směru strojového vřetena a potom se zpola hotová trubka z prvního protlačovacího trnu odebere, a že ve druhé pracovní operaci se zpola hotová trubka na straně s již vyrobeným zesílením stěny upne do v tlačném válcovacím stroji namontovaného sklíčidla, například upínacího trnu nebo podobně, a na straně koníku upevněný druhý protlačovací trn s vnějším průměrem odpovídajícím vnitřnímu průměru zesílení stěny se zasune do zpola zhotovené trubky a potom tlačné kladky tvarují od konce na straně koníku ve směru strojového vřetena druhé zesílení stěny.

Prostřednictvím tohoto způsobu je možné jednoduchými prostředky vyrobit trubku s vnitřním koncovým zesílením stěny. Je k tomu potřebný jen v tlačném válcovacím stroji na straně koníku upevněný druhý protlačovací trn.

Podle vynálezu také odpovídá vnější průměr prvního protlačovacího trnu požadovanému vnitřnímu průměru nezesílené střední oblasti trubky a vnější průměr osazení odpovídá požadovanému vnitřnímu průměru zesílení stěny.

Podle výhodného provedení jsou první protlačovací trn a druhý protlačovací trn a/nebo osazení opatřeny na vnější straně profilem. Tento profil může být upraven také jen na

• ·»	• * «4	»·	• ·
• 4 ·	•	• ·	•	•	4 4
4 4 · ·		b «	• ··	•	4 *
• · 4	•	i» «		•	4 ·
• · * · 4		it · 4 · ·	4 ·		4 4

stanovených úsecích a s výhodou sestává z žeber a drážek. Je však také možný každý jiný vhodný profil.

U speciálního provedení je protlačovací trn a/nebo osazení nejméně částečně v průřezu vytvořen ve tvaru mnohoúhelníku, například šestiúhelníku. Pojmem protlačovací trn je zde samozřejmě míněn první protlačovací trn nebo druhý protlačovací trn, případně oba protlačovací trny.

Podle vynálezu je tento způsob a toto zařízení vhodný zvláště pro výrobu konstrukčních součástí pro jízdní kola a motocykly.

Εΐθΐΐ _obrázků_na_výkr esech

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen a také další znaky vynálezu vyplývají z příkladů provedení, které jsou popsány ve spojení s výkresovou částí.

Na obr. 1 je schematicky znázorněna první pracovní operace pro výrobu trubky s vnitřním koncovým zesílením stěny.

Na obr. 2 je v řezu znázorněna zpola hotová trubka po první pracovní operaci.

Na obr. 3 je schematicky znázorněna druhá pracovní operace.

Na obr. 4 je znázorněna hotová trubka s vnitřními koncovými zesíleními stěny.

Na obr. 5 je znázorněna pracovní operace trubky na šes5

* »	to to	to	• »	• to
						to
• ♦ »	•	to	•	• »	• >
toto to to	•	to	• a	* « to	•	to
a to ·	•	v	to	to	•	a
« · ··		to«	• to· ·	• ·	• *

tihranném protlačovacím trnu a hotová trubka po opracování.

Na obr. 6 jsou znázorněny různé trubky s různými vnitrními profily.

Na obr. 7 je znázorněn protlačovací trn s profilem z žeber a drážek.

Příklady ní_vynálezu

Na obr. 1 je schematicky znázorněn první pracovní proces na tlačném válcovacím stroji pro výrobu trubky 3 s vnitřními koncovými zesíleními 5 stěny. Trubka 3 je uspořádána na prvním protlačovacím trnu la a je plasticky deformována působením síly tlačných kladek 2. Vnější průměr prvního protlačovacího trnu la přitom odpovídá požadovanému vnitřnímu průměru později nezesílené centrální oblasti hotové trubky 3.

Na prvním protlačovacím trnu la je uspořádáno osazení 4 na straně koníku, jehož vnější průměr odpovídá požadovanému vnitřnímu průměru vnitřního koncového zesílení 5 stěny hotové trubky 3.

Jako první pracovní proces začínají tlačné kladky 2 svoji deformační práci na osazení 4 na straně koníku a pracují ve směru neznázorněného strojového vřetena. Posuv tlačných kladek 2 je označen šipkou 8.

Na obr. 2 je znázorněna po tomto pracovním procesu zpola hotová trubka 3a, která má na jedné straně vytvořené jednostranné zesílení 5 stěny. Šipkou .9 je označen konec opracovávání tlačnými kladkami 2.

Když byla zpola hotová trubka 3a odebrána z prvního protlačovacího trnu la, je zpola hotová trubka 3a ve druhém pracovním procesu, jak je to znázorněno na obr. 3, upnuta na straně s již zhotoveným zesílením 5 stěny do sklíčidla 6, například upínacího trnu nebo podobně, který je zamontován v tlačném válcovacím stroji. Mimoto se zasune druhý protlaČovací trn lb, upevněný na straně koníku, do zpola hotové trubky 3a. Druhý protlačovací trn 1b přitom má vnější průměr dg, který odpovídá vnitřnímu průměru zesílení 5 steny. Návazně vytvarují tlačné kladky 2 ve směru od konce na straně koníku ke strojovému vřetenu druhé zesílení 5 stěny. Šipkou 12 je znázorněn konec opracovávacího procesu prováděného tlačnými kladkami 2.

Na obr. 4 je znázorněna hotová trubka 3 s vnitřními koncovými zesíleními 5 stěny.

Na obr. 5a je znázorněn protlačovací trn 1 se šestihranným průřezem, přičemž je právě opracovávána trubka 3 tlačnými kladkami 2. Na obr. 5b je znázorněna hotová trubka 3. Tento protlačovací trn 1. může být vyroben v nejrůznějších modifikacích. Pod pojmem tlačné kladky 2 jsou vždy míněny válcovací tlačné kladky.

Na obr. 6a, obr. 6b a obr. 6c jsou znázorněny tři různé kladky 3 se vždy různým vnitřním obrysem. Na obr. 6a je znázorněna trubka 3 se šestihranným průřezem, jako na obr. 5b. Na obr. 6b a obr. 6c je znázorněna trubka s žebry 10 a drážkami 11.

Na obr. 7 je znázorněn protlačovací trn 1 se žebry 10 a drážkami 11. Přitom je možný velký počet variací těchto • ·ν · · * > »»«» > v · * « 9-9 · φ · *· • 9 9 * '9 ·· · · · · '9 9 * · · · ·» **««« · · ·' *· ·· *« «··« *· ·» protlačovacích trnů _1 a osazení 4, které zde není možné všechny znázornit.

Prostřednictvím různých, v předcházejícím popsaných nástrojových uspořádání mohou být vyrobeny za studená tlačně válcované části s modifikací uvnitř těchto obrobků. Částečně mohou být vyráběny požadované modifikace uvnitř těchto součástí s přijatelnými náklady jen s popsanými nástrojovými, uspořádáními. Z hlediska průmyslu jízdních kol to znamená, že způsobem tlačného válcování lze vyrábět velmi pevné a tenkými stěnami opatřené součásti, které mají velkou naději na úspěch na trhu v oblasti závodních kola závodních sportovních kol, jakož i v oblasti hliníkových kol. Vzhledem ke shodnosti stěn, hladkým vnitřním povrchovým plochám a vysoké pevnosti při ještě uspokojivých hodnotách průtažnosti je možné vyrábět tenkostěnné a tak lehčí než dnes obvyklé konstrukční součásti. Mimoto umožňují popsaná zařízení vysokou přesnost při opakování výrobků. Tím, že je jeden díl shodný s dalším vyrobeným dílem, je rozptyl hodnot.minimální. Popsané způsoby umožňují variací tvarovacího stupně a pochopitelně také modifikací vnitřních prostorů součástí částečně různé odpory v momentu a v pevnosti. To znamená, že se vytváří možnost přiřadit místa s nejvyšším zatížením k odpovídajícím momentům v odporu a nejpevnějším místům. Je také například možné kombinovat na jedné části strojní součásti nejvyšší pevnosti v jednom místě a na některém jiném místě nejvyšší hodnoty průtažnosti. Mimoto umožňují uvedená zařízení také výrobu kuželovitých částí, částečně kuželovitých částí, a to kombinovaně a případně s dílčími, různě silnými tloušťkami stěn, jakož i případně s uvnitř upravenými žebry nebo drážkami, a to v jednom jediném pracovním procesu.

Všechny uvedené výhody vytvářejí úspory nákladů při výrobě trubkových částí s popsanými modifikacemi uvnitř těchto obrobků.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob výroby tlačně válcovaných trubek (3) s vnitřním koncovým zesílením (5) stěny protlačovacím trnem (1) a jednou nebo více tlačnými kladkami (2), přičemž trubka (3) se uspořádá mezi protlačovacím trnem (1) a mezi tlačnými kladkami (2) a působením síly na tlačné kladky (2) se plasticky deformuje, vyznačující sé tím, že v první pracovní operaci se použije první protlačovací trn (la) s osazením (4) na straně koníku, tlačné kladky (2.) začnou na osazení (4) na straně koníku svou přetvářnou práci ve směru strojového vřetena a potom se zpola hotová trubka (3a) z prvního protlačovacího trnu (la) odebere, a že ve. druhé pracovní operaci se zpola hotová trubka (3a) na straně s již vyrobeným zesílením (5) stěny upne do v tlačném válcovacím stroji namontovaného sklíčidla (6) například upínacího trnu nebo podobně, a na straně koníku upevněný druhý protlačovací trn (lb) s vnějším průměrem (dg) odpovídajícím vnitřnímu průměru zesílení (5) stěny se zasune do zpola zhotovené trubky (3a) a potom tlačné kladky (2) tvarují od konce na straně koníku ve směru strojového vřetena druhé zesílení (5) stěny.
2. 2. Zařízení pro provádění způsobu podle nároku 1, v y znáčů j í c í se tím, že vnější průměr prvního protlačovacího trnu (la) odpovídá požadovanému vnitřnímu průměru nezesílené střední oblasti trubky (3) a vnější průměr (d^) osazení (4) odpovídá požadovanému vnitřnímu průměru zesílení (5) stěny.
3. 3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující š e tím, že první protlačovací trn (la) a druhý protlačovací trn (lb) a/nebo osazení (4) jsou na vnější straně opat-

   - 10 řeny profilem-.
4. 4. Zařízení podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, Že první protlačovací trn (la) a druhý protlačovací trn (1b) a/nebo osazení (4) jsou nejméně částečně v průřezu vytvořeny ve tvaru mnohoúhelníku.
5. 5. Zařízení podle jednoho z nároků 2 až 4, v y ž n a Č u jící se tím, že profil sestává z žeber (10) a drážek (11),
6. 6. Způsob a zařízení podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že tento způsob a toto zařízení se použije pro výrobu konstrukčních součástí pro jízdní kola a motocykly.