56997 KI. 4g e, 12/02- MKP B 23 d »kl Opublikowano: 31.111.1969 UKD Wspóltwórcy wynalazku: dr inz. Henryk Bobowicz, inz. Jerzy Sosnowski, inz. Marian Wodnicki Wlasciciel patentu: Centralne Biuro Konstrukcji Lozysk Tocznych, War¬ szawa (Polska) Sposób bezodpadowego ciecia pretów metalowych i rur grubosciennych Przedmiotem wynalazku jest sposób bezodpado¬ wego ciecia pretów metalowych i rur gruboscien¬ nych metoda obiegowa — za pomoca dwóch narze¬ dzi tnacych w ksztalcie tulei, przy czym obie tule¬ je i przecinany pret, wzglednie rura — znajduja sie w zgodnym ruchu obrotowym, zas jedna z tu¬ lei wykonuje jednoczesnie ruch postepowy prosto¬ padly do osi obrotu. Znane sposoby bezodpadowego ciecia, w zastosowaniu do pretów o grubosci po¬ wyzej 20 milimetrów, jak na przyklad ciecie za pomoca gilotyny — maja te wspólna wade, ze pod dzialaniem duzych nacisków, koniecznych do prze¬ ciecia preta — wystepuja nadmierne znieksztalce¬ nia cietego przekroju i przekrojów sasiednich, co w znacznym stopniu ogranicza ich stosowanie.Tymbardziej te znane sposoby moga byc stosowane do przecinania rur grubosciennych, gdyz znie¬ ksztalcenie przekroju jest tu znacznie wieksze niz przy przecinaniu pretów.Ponadto znana jest tak zwana metoda ciecia translacyjnego, mogaca miec zastosowanie zarówno do bezodpadowego ciecia pretów, jak i rur grubo¬ sciennych, polegajaca na stopniowym obciskaniu tulei wzdluz obwodu nieruchomego preta, przy czym tuleja ta umocowana jest nieruchomo w ply¬ cie, wykonujacej plaskie ruchy dookola osi preta i napedzana jest trzema podwójnymi mimosroda- mi. W realizacji tej metody wystapily przeszkody natury technicznej, polegajace na trudnosci opano¬ wania przyspieszen stosunkowo duzych mas bez- 10 25 30 2 wladnosci, wynikajacych z duzych, wymaganych w tej metodzie, szybkosci ciecia i duzych wymia¬ rów czesci ruchomych urzadzenia, podyktowanych wzgledami wytrzymalosciowymi.Znany jest równiez sposób ciecia pretów przy pomocy dwóch wirujacych tulei tnacych, z których jedna wykonuje dodatkowo ruch postepowy, pro¬ stopadly do osi cietego preta, przy czym pret ten obraca sie równiez lecz w kierunku odwrotnym niz tuleje tnace. Ten sposób równiez nie znalazl zasto¬ sowania w praktyce gdyz staly ruch postepowy na¬ rzedzia, którego szybkosc rozpoczyna sie od zera — wyklucza efekt dynamiczny, bedacy jednym z de¬ cydujacych warunków uzyskania dokladnego ciecia z dostatecznie wyrównana i gladka powierzchnia czól.Doswiadczenia wykazaly, ze dla uzyskania do¬ brych rezultatów ciecia, szybkosc poczatkowa tu¬ lei tnacej winna ksztaltowac sie w granicach co najmniej trzech metrów na sekunde, a wiec ciecie winno nastepowac w sposób uderzeniowy (dyna¬ miczny), a nie statyczny. Poza tym w przeprowa¬ dzanych badaniach ustalono, ze znacznie lepsze re¬ zultaty ciecia uzyskuje sie wówczas, gdy w cietym przekroju zostana uprzednio wywolane naprezenia styczne na dolnej granicy plastycznosci materialu, po czym winno nastapic uderzeniowe rozdzielenie materialu.Przedmiot wynalazku pokazany jest schematycz¬ nie na rysunku, na którym fig. 1, 2 i 3 przedsta- 569973 56097 4 wiaja zasade kinematyczna procesu ciecia zas fig. 4 i 5 obrazuja przekrój cietego materialu w plasz¬ czyznie A—A w kolejnych fazach procesu ciecia.W sposobie wedlug wynalazku zarówno przecinany pret 1 jak i obie tnace tuleje 2 i 3 znajduja sie w zgodnym ruchu obrotowym.Proces ciecia podzielony jest na dwa etapy. W eta¬ pie pierwszym, w którym — po wprowadzeniu w ruch obrotowy preta i obu tulei tnacych zostaje na jedna z tulei wywarty nacisk statyczny PI, skierowany prostopadle do osi preta 1, przy czym wielkosc sily PI jest tak dobrana, aby naprezenia styczne, wywolane ta sila w przekroju preta, od¬ powiadaly dolnej granicy plastycznosci materialu.Wielkosc sily PI ustala sie odpowiednio do warun¬ ków doraznej wytrzymalosci cietego materialu.W sposobie wedlug wynalazku nacisk sily PI po¬ woduje stopniowy przesuw tulei 3 na scisle okre¬ slonej drodze e, zaleznej od gatunku i grubosci przecinanego materialu. Pod naciskiem tej sily, która nie zmienia kierunku i plaszczyzny dziala¬ nia nastepuje sprezyste przesuniecie osi ucinanego odcinka la w kierunku dzialania sily PI o wielkosc e jak to pokazano na fig. 2, gdyz w calym przeci¬ nanym przekroju nastapi sprezyste wydluzenie wlókien materialu. Gdy pret 1, od chwili przyloze¬ nia sily PI, wykona okolo polowy pelnego obrotu — ostre krawedzie tulei tnacych 2 i 3 przetna ze¬ wnetrzna warstwe materialu tworzac w ten spo¬ sób plytki karb obwodowy o glebokosci g to pokazano w przesadzie na fig. 5. Jednoczesnie w calym przekroju przecinanego materialu zostana wywolane naprezenia styczne o zmiennym w czasie kierunku, uwarunkowanym chwilowym polozeniem katowym wirujacego preta.W nastepnej chwili nastepuje drugi etap ciecia, w którym zostaje wywarty uderzeniowy nacisk si¬ la P2, z szybkoscia poczatkowa nie mniejsza od trzech metrów na sekunde, przy czym potrzebna energia uderzenia, mierzona w kilogramometrach, ustalana jest dla kazdego rodzaju i grubosci prze¬ cinanego materialu z warunków udarnosci, przyj¬ mowanych z norm materialowych.Podczas badan ustalono, ze lepsze wyniki uzys¬ kuje sie, gdy sila P2 dziala ze wzrastajaca szyb¬ koscia, przy czym droga dzialania tej sily równa jest w przyblizeniu 0,3 grubosci przecinanego ma¬ terialu, po czym nastepuje rozdzielenie materialu.Jednoczesnie stwierdzono, ze dla niektórych ma- 5 terialów korzystne jest wywarcie uderzeniowej sily P2 w kierunku prostopadlym do dzialania sily PI, jak to pokazano na fig. 3. Powierzchnia przeciete¬ go materialu sposobem wedlug wynalazku jest pro¬ stopadla do osi preta i jest dostatecznie równa i gladka. Sposobem wedlug wynalazku uzyskuje sie dobre rezultaty ciecia zarówno na pelnych prze¬ krojach jak i na drazonych np. przy cieciu rur grubosciennych, przy czym ksztalt przekroju moze byc dowolny, a wiec okragly, kwadratowy, prosto¬ katny itp. PL