PL223926B1 - Narzędzie do walcowania kul - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest narzędzie do walcowania kul w kształcie stożka.

Dotychczas znane są narzędzia stosowane do walcowania kul w walcarkach skośnych, które mają kształt stopniowych walców. Na powierzchni roboczej walców wykonane są śrubowe wykroje o kształcie odpowiadającym zarysowi walcowanej kuli. Szczegółowo konstrukcja narzędzi do walcowania skośnego kul opisana jest w książce autorstwa Dobrucki W. Zarys obróbki plastycznej metali, Wydawnictwo Śląsk, Katowice 1975 r. Opisane w wyżej wymienionej książce narzędzia umożliwiają walcowanie kul na gorąco z pręta stalowego o średnicy od 0,88 do 0,95 średnicy walcowanej kuli. W trakcie procesu walcowania pręt jest wprowadzany między obracające się w tym samym kierunku walce, w wyniku czego otrzymuje on ruch obrotowy i posuwisty półfabrykatu. Na powierzchni roboczej wykonane są śrubowe bruzdy, a same narzędzia są skośnie ustawione względem siebie, co umożliwia samoczynne wciąganie wsadu do przestrzeni roboczej. Wystające na powierzchni roboczej walców obrzeża bruzd stopniowo przewężają połączenia między poszczególnymi walcowanymi kulami, kalibrując ich średnicę i oddzielając je od siebie. Ostatnie kołnierze wykroi umieszczonych na narzędziach odcinają szyjkę powstałą po rozdzieleniu kul. Cechą charakterystyczną opisanych narzędzi jest zmienna wartość skoku śrubowego wykroju, wynikająca z konieczności podziału wsadu na stałe objętości równe objętości walcowanej kuli i łączącego mostka. Utrudnia to w znacznym stopniu prawidłowy dobór kształtu wykroju oraz wykonawstwo narzędzi.

Z polskiego zgłoszenia patentowego numer P.394835 znane jest narzędzie do walcowania skośnego wyrobu typu kula, które ma kształt stopniowego walca, w skład którego wchodzi czop napędowy, czopy łożyskowe oraz walec roboczy. Na walcu roboczym wykonany jest jednozwojny wykrój śrubowy, który podzielony jest na trzy strefy: wcinania, kształtowania oraz kalibrowania i rozcinania. Cechą charakterystyczna narzędzia jest to, że śrubowe występy w strefie wcinania mają kształt klina, a powierzchnia wejściowa ma kształt stożka. Opisane narzędzie umożliwia walcowanie kul ze wsadu w postaci pręta, którego średnica jest równa średnicy walcowanej kuli lub nieznacznie większa od średnicy kuli.

Z polskiego zgłoszenia patentowego numer P.398914 znane jest narzędzie spiralno-śrubowe do walcowania skośnego kul, które ma kształt ściętego stożka. Narzędzie składa się z dwóch podstawowych stożków: stożka redukcyjnego, którego zadaniem jest skalibrowanie wsadu do średnicy zbliżonej do wymiaru walcowanych kul oraz stożka roboczego, na powierzchni którego znajdują się klinowo-wklęsłe kołnierze, kształtujące odkuwki kul.

Istotą narzędzia do walcowania kul w kształcie stożka składającego się ze stopniowego walca stożkowego, w skład którego wchodzi czop napędowy oraz stożkowy walec roboczy jest to, że na stożkowej powierzchni roboczej o stałym kącie rozwarcia, przy podstawie walca stożkowego od strony czopa napędowego znajdują się spiralne występy o wklęsłych powierzchniach bocznych, których zarys równy jest zarysowi walcowanych kul, zaś promień wklęsłych powierzchniach bocznych równy jest połowie średnicy walcowanych kul, przy czym spiralne występy stopniowo zwiększają swoją wysokość i zmniejszają swoją szerokość, dodatkowo w obszarze spiralnego występu przy podstawie stożkowego walca znajduje się klinowa powierzchnia wejściowa, która łączy stożkową powierzchnię roboczą ze spiralnym występem.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że narzędzie pozwala na plastyczne kształtowanie odkuwek kul zarówno pełnych jak i drążonych. Wysięgowe usytuowanie narzędzi ułatwia ich wymianę i regenerację. Stosunkowo duża średnica narzędzia w strefie wcinania, w której występują największe siły kształtowania korzystnie wpływa na wytrzymałość narzędzia oraz jego sztywność, co przekłada się na poprawę jakości i dokładności walcowanych kul. Kolejnym korzystnym skutkiem wynalazku jest możliwość zabudowy narzędzi na prostych konstrukcyjnie walcarkach, co wpływa na obniżenie kosztów wytwarzania.

Narzędzie do walcowania kul w kształcie stożka, zostało przedstawione w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia rzut izometryczny narzędzia, fig. 2 - widok narzędzia z przodu, fig. 3 - widok narzędzia z góry, zaś fig. 4 - widok narzędzia w rzucie z boku od strony stożkowej powierzchni roboczej.

Narzędzie do walcowania kul w kształcie stożka składa się ze stopniowego walca stożkowego, w skład którego wchodzi czop 1 napędowy oraz stożkowy walec roboczy. Na stożkowej powierzchni 2 roboczej o stałym kącie rozwarcia 2a, przy podstawie walca stożkowego od strony czopa 1 napędowego znajdują się spiralne występy 3a, 3b i 3c o wklęsłych powierzchniach 4a, 5a, 4b, 5b, 4c i 5c

PL 223 926 B1 bocznych, których zarys równy jest zarysowi walcowanych kul, zaś promień R wklęsłych powierzchniach 4a, 5a, 4b, 5b, 4c i 5c bocznych równy jest połowie średnicy walcowanych kul, przy czym spiralne występy 3a, 3b i 3c stopniowo zwiększają swoją wysokość i zmniejszają swoją szerokość. W obszarze spiralnego występu 3a przy podstawie stożkowego walca znajduje się klinowa powierzchnia 6 wejściowa, która łączy stożkową powierzchnię 2 roboczą ze spiralnym występem 3a.

Trzy jednakowe narzędzia zamontowane są symetrycznie dookoła osi walcowania na wysięgowych czopach walcarki, które tworzą przestrzeń roboczą. Osie narzędzi skręcone są pod jednakowymi kątami γ w stosunku do osi walcowania oraz pochylone są pod jednakowymi kątami a w stosunku do osi walcowania. W wyniku ruchu obrotowego narzędzi wprawia się półfabrykat w ruch obrotowy jednocześnie chwytając go spiralnymi występami 3a, 3b i 3c i przemieszczając ze stałą prędkością wzdłuż tworzących stożkowych powierzchni 2. Następnie zagłębia się spiralne występy 3a, 3b i 3c o wklęsłych powierzchniach 4a, 5a, 4b, 5b, 4c i 5c bocznych w półfabrykat i kształtuje się odkuwki kul.

Claims (1)

1. Narzędzie do walcowania kul w kształcie stożka składające się ze stopniowego walca stożkowego, w skład którego wchodzi czop napędowy oraz stożkowy walec roboczy, znamienne tym, że na stożkowej powierzchni (2) roboczej o stałym kącie rozwarcia (2a), przy podstawie walca stożkowego od strony czopa (1) napędowego znajdują się spiralne występy (3a), (3b) i (3c) o wklęsłych powierzchniach (4a), (5a), (4b), (5b), (4c) i (5c) bocznych, których zarys równy jest zarysowi walcowanych kul, zaś promień (R) wklęsłych powierzchniach (4a), (5a), (4b), (5b), (4c) i (5c) bocznych równy jest połowie średnicy walcowanych kul, przy czym spiralne występy (3a), (3b) i (3c) stopniowo zwiększają swoją wysokość i zmniejszają swoją szerokość, dodatkowo w obszarze spiralnego występu (3a) przy podstawie stożkowego walca znajduje się klinowa powierzchnia (6) wejściowa, która łączy stożkową powierzchnię (2) roboczą ze spiralnym występem (3a).