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WALZE ZUM SCKRÄGWALZEN Die vorliegende Erfindung bezieht sich aus
das Walzen von Werkstücken mit Schraubenoberfläche, insbesondere auf das Walzen
von mehrgängigen Grobgewinden.
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Am wirkungssollsten kann man die vorgeschlagene Erfindung beim Walzen
von Schraubenprofilen von Schraubenverdichter-Rotorwellen benutzen.
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In den letzten Jahren wurden bedeutende Fortschritte in der Entwicklung
der Verfahrenstechnik zum Schneiden von Schraubenprofilen der Schraubenverdichter-Rotorwellen
gemacht. Doch sind alle Verfahren der Zerspan u;gstechnik mit gleichen Nachteilen
behaftet, zu denen hohe Metallverluste durch Spanbildung, hoher Arbeitsaufwand und
hohe Werkzeugkosten gehören. Darum sucht man zur Zeit nach den Möglichkeiten,
die
spanende Bearbeitung der Schraubenverdichter-Rotorwellen ganz auszuschließen oder
diese auf die Feinbearbeitung mit geringen Metallverlusten durch Spanbildung zu
beschränken. Die vorliegende Erfindung erlaubt es, das Schraubenprofil der Rotorwelle
durch Schrigwalzen herzustellen.
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Es ist eine Walze zum Schrägwalzen von Schraubenprofilen bekannt,
welche am kegeligen Einziehteil eine Schraubenlinienteilung aufweist, die von der
Teilung der Grundschraubenlinie am zylindrischen Kalibrierteil abweicht.
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Bekannt ist auch eine Walze zum Schrägwalzen von Schraubenprofilen
(siehe den Urheberschein Nr. 205 802, UdSSR). Diese Walze weist am kegeligen Einziehteil
einen Neigungswinkel der Windung-Seitenflächen zur Walzen-Längsachse auf, welcher
vom entsprechenden Winkel am zylindrischen Kalibrierteil abweicht.
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Beim Walzen von groben mehrgängigen Schraubenprofilen ist der schnelle
Greifvorgang des Halb zeugs durch Walzen und die gleichmäßige Verteilung des zu
verformenden Metalls zwischen den Windungsgängen am Werkstück von großer Bedeutung.
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Die Abnahmen beim Walzen solcher Profile sind Sehr groß, und die
bekannten Walzenausfillirungen können kein sicheres Greifen des Halbzeugsgewährleistet,
da am Anfang des Walzvorgangs die BerUhrungsSläche zwischen Walze und Halbzeug zu
groß ist. Beim Walzen in Schrägwalzen bekannter
Ausführungen tritt
ein bestimmter Schlupf zwischen dem Halbzeug und der Walze auf. Dabei lassen die
Walsenwinder dungen an" Halbzeugoberfläche Kerben und Einbeulungen zurück. Nach
dem doch erfolgten Greifvorgang werden diese Kerben und Einbeulungen in den Werkstückkbrper
als Falten eingewalzt. Die am Anfang getrennten Metallvolumina werden zwischen den
Werkstückwindungen ungleichmäßig verteilt.
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Die Verteilung des Halbzeugmetalls zwischen den Werkstückwindungen
erfolgt beim Walzen in bekannten Schrägwalzenausführungen durch die Walzenwindungen,
deren Oberteil eine einseitige Neigung aufweist, welche durch den Kegel des Walzen-Einziehteils
gebildet ist. Während des Walzvorganges gleitet das Halbzeugmetall über diese Neigung
herab, wodurch das gegenüberliegend Kaliberteil ungefüllt bleibt.
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Ein Teil des Metalls wird aus dem überfüllten Kaliberteil zur Werkstückwindungsspitze
verdrängt und bildet dort einen Kamm, welcher später als Falten eingewalzt wird.
Da Reibungskontaktkräfte diese Verschiebung hemmen, wird ein Teil des Metalls zurückgehalten.
Das rührt zu unnötigen Metallverschiebungen am Kalibrierteil der Walze und ist die
Ursache von Riß- und NaSenbildung am gewalzten Werkstück.
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Es ist das Ziel der Erfindung, oben erwähnte Nachteile zu beseitigen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walze zum Schrägwalzen
von Werkstücken mit Schraubenprofilen zu entwickeln, welche sichert Greifen des
Halbzeu und eine
gleichmäßige Verteilung von Halbzeugmetall sowohl
zwischen den Werkstückwindungen als auch über den gesamten Querschnitt der Walzenkaliber
gewährleistet.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Walze zum Schrägwalzen
von Werkstücken mit Schraubenprofilen, welche ein zylindrisches Kalibrierteil und
ein kegeliges Einziehteil enthält, an welchen Windungtn mit einem dem Werkstückprofil
zugeordneten Profil ausgeführt sind, die am kegeligen Einziehteil eine Gewinde teilung
und einen Neigungswin kel der Windung-Seitenflächen zur Walzen-Längsachse aufweisen,
welche von der Teilung des Grundgewindes und vom entsprechenden Winkel am zylindrischen
Kalibrierteil abweichen, erfindungsgemäß der Oberteil jeder Windung am kegeligen
Einziehteil im Längsschnitt der Walze einen Keil darstellt, dessen eine Seite mit
ir kegeligen Oberfläche des Einziehteils zusammenfällt, während die andere Seite
mit der aus der Keilspitze auf die Längsachse der Walze gefällten Senkrechten einen
Winkel bildet, der im wesentlichen gleich 900 - ot ist, wobei oC der Neigungswinkel
der Kegelmantellinie des Einziehtelis zur Längsachse der Walze ist.
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Die erfindungsgemäße Ausfuehrung der Walze erlaubt es, das schnelle
und sichere Halbzeuggreifen und eine gleichmäßige Verteilung des zu verformenden
Metalls zwischen den Werkstüokwindungen und über den ganzen Querschnitt der Walzenkaliber
au gewährleisten.
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Werkstücke mit Schraubenprofil, die in solchen Walzen
gewalzt
sind, weisen keine Fehler,und zwar keine Narbenbildung und keine Risse auf.
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Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels
und beiliegender Zeichnungen erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Walze, Fig. 2 einen
Schnitt nach der Linie II - II von Fig. 1 gemäß der Erfindung, Fig. 3 ein Schema
des Schrägwalze eines Werkstücks mit Schraubenprofil, Fig. 4 eine Ansicht in Richtung
des Pfeils A von Fig. 3.
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Die Walze weist ein zylindrisches Kalibrierteil "a" (Fig. 1) und
ein kegeliges Einziehteil "b" auf, an welchen Windungen ausgeführt sind. Das Profil
der Windungen ist dem Werkstückprofil zugeordnet.
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Die Breite der Windungen ist am kegeligen Einziehteil der Walze kleiner
als am zylindrischen Kalibrierteil ausgeführt, was durch den Übergang von der Grundgewindeteilung
t zu den Gewindeteilungen tl und t2 erreicht wird. Der Neigungswinkel g 1 der Windung-Seitenflächen
zur Walzenvom Längsachse am kegeligen Einziehteil weicht entsprechenden Winkel 1(
am zylindrischen Kalibrierteilab.
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Am kegeligen Einziehteil ist der Oberteil jeder Windung im Längsschnitt
der Walze als Keil ausgeführt, dessen eine Seite mit der kegeligen Oberfläche des
Einziehteils zusammenfällt,
während die andere Seite mit der aus
der Keilspitze auf die Längsachse der Walze 1 gefällten Senkrechten einen Winkel
bildet, der im wesentlichen gleich 900 -OC ist (Fig. 1 und 2), wobei α derNeigungswinkel
der ziegel mantellinie des Einziehteils zur Längsachse der Walze 1 ist.
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Das Walzgerüst mit Walzen erfindungsgemäßer Ausfahrung arbeitet wie
folgt.
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Die auf Dorne 2 aufgesetzten Walzen 1 (Fig. 3 und 4) werden vom Elektromotor
mittels eines Untersetsungsgetriebes angetrieben. Die Walzen 1 sind in bezug auf
die Walzachse um einen bestimmten Winkel geneigt. Dadurch entstehen beim Walzvorgang
Axialkräfte, unter deren Wirkung das Halbzeug 3 in den Walzen 1 axial verschoben
wird.
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Das vorerwärmte Halbzeug 3 wird den Walzen 1 seitens dos kegeligen
Einziohteils mit Hilfe einer Sondervorrichtung die zugeführt. Ganz am Anfang des
Walzvorgangs dingenVil förmigen Abschnitte der Walzenwindungen-Oberteile ins Halbzeugmetall
ein und greifen es sicher fest.
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Die symmetrische Lage der Keilseiten zur Senkrechtachse der Windung
von Walze 1 in ihrem Längsschnitt trqt einer gleichmäßigen ftir die weitere Formbildung
eines Schraubenprofils günstigen Verteilung des Metalls von HaIbzeug 3 tiber den
ganzen Querschnitt der Walzenkaliber von Walze 1 bei.
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Die Eindringtiefe der Windungen von Walze 1 ins Metall von Halbzeug
3 nimmt mit der Verschiebung des Halbzeugs 3 längs der Walze 1 zu. Das durch die
Walzenwindung ausgesto-
Bene Halbzeugmetall verschiebt sich in die
Werkstückwindungsspitze. Da aber das Walzenkaliber gleichmäßig über den ganzen Querschnitt
mit Metall gefüllt ist, wächst die Spitze der Werkstückwindung über ihre ganze Breite
mit derselben Gechwindigkeit ohne Kämme zu bilden.
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Zum Ende des kegeligen Einziehteils von Walze 1 wird die Formbildung
des Werkstückprofils grundsätzlich abgeschlossen, und am zylindrischen Teil erfolgt
seine endgültige Kalibrierung.
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der Die Verwendung von Walzen"erfindungsgemäßen Ausführung beim Schrägwalzen
von Schraubenprofilen vonSchraubenverdichter-Rotorwellen erlaubt es, ein Werkstück
ohne Mängel mit niedrigen Schlichtzugaben zu erkalten. Dabei werden sowoRl der Metallverbrauch
um 20 bis 25%, als auch der Arbeitsaufwand für ihre Herstellung wesentlich herabgesetzt.