PL64680B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 25.IV.1972 84680 KI. 7 a, 1/42 MKP B 21 b, 1/42 UKD Twórca wynalazku: Zdzislaw Marciniak Wlasciciel patentu: Politechnika Warszawska, Warszawa (Polska) Sposób wytwarzania przedmiotów metalowych o powierzchniach obrotowych, gladkich lub uzebionych oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia przedmiotów metalowych o powierzchniach obrotowych, gladkich lub uzebionych, a wiec ma¬ jacych na przyklad postac gladkich lub wielo¬ stopniowych walów, tulei, kól zebatych walco- 5 wych oraz walków wielokarbowych lub wielo- wypustowych o zarysie ewolwentowym.Znany jest sposób walcowania poprzecznego przedmiotów okraglych przy pomocy dwu lub trzech obracajacych sie walców, których odpowied- io nio uksztaltowane zewnetrzne powierzchnie, obta- czajac sie po powierzchni obrabianego przedmiotu, powoduja wygniecenie na niej na przyklad gwin¬ tu, zebów itp. Znany jest równiez sposób walco¬ wania gwintów oraz walków uzebionych przy po- 15 mocy narzedzi majacych plaska powierzchnie tocz¬ na i wykonujacych ruchy prostoliniowe-zwrotne.Sposoby te posiadaja jednak istotne wady, gdyz przy zetknieciu dwu zewnetrznych, gladkich po¬ wierzchni walcowych narzedzia i ksztaltowanego 20 przedmiotu, powierzchnia ich przylegania posiada¬ jac nieznaczna szerokosc w kierunku obwodowym powoduje, ze powstaly obszar odksztalcen plas¬ tycznych siega w glab materialu w obrabianym przedmiocie na niewielka odleglosc od jego po- 25 wierzchni. A zatem przy obrocie walka powstaje stosunkowo cienka, silnie plastycznie odksztalcona jego wierzchnia warstwa, podczas gdy jego rdzen pozostaje w stanie sprezystym. Z tego wzgledu przy pomocy tej metody nie udaje sie na przy- 30 klad zmniejszac srednice walków, gdyz odksztal¬ cenie takie wymagaloby równoczesnego plastycz¬ nego wydluzenia ich rdzenia.W przypadku walcowania zebów przy pomocy narzedzi z uzebieniem zewnetrznym wystepuja duze róznice predkosci obwodowej narzedzia i ob¬ rabianego materialu na wierzcholkach i wrebach zebów, co powoduje znaczne tarcie materialu o po¬ wierzchnie narzedzia i przyspiesza jego zuzycie.Profil zebów narzedzia znacznie odbiega od pro¬ filu wrebów kola ksztaltowego, z czym wiaze sie niewielka powierzchnia przylegania materialu do narzedzia i nieznaczny zasieg obszaru uplastycz¬ nionego. Zeby narzedzia sa u ich podstawy znacz¬ nie wezsze od szerokosci wrebów kola obrabia¬ nego, co jest powodem zmniejszenia wytrzyma¬ losci narzedzia.Wymienione trudnosci i wady maja swe zródlo w tym, ze wypukla powierzchnia toczna obra¬ bianego przedmiotu toczy sie po równiez wypuklej ewentualnie plaskiej powierzchni tocznej narze¬ dzia, na skutek czego róznica krzywizn materialu i narzedzia jest w punkcie ich zetkniecia zbyt duza dla uzyskania prawidlowego przebiegu pro¬ cesu plastycznego ksztaltowania przedmiotu. W ce¬ lu uzyskania optymalnych warunków plastycznego plyniecia powierzchnia narzedzia powinna miec krzywizne jedynie nieznacznie rózniaca sie od krzywizny odksztalconego przedmiotu, co jednak, przy dotychczas stosowanych sposobach walcowa- 64 68064 680 30 nia przy pomocy rolek lub plaskich szczek jest nieosiagalne.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu plas¬ tycznego obrabiania przedmiotów przy pomocy znanego popromieniowego nacisku wywieranego na 5 obrabiany przedmiot z zastosowaniem urzadzenia, w którym krzywizna narzedzi w miejscu zetknie¬ cia z materialem niewiele by sie róznila od krzy¬ wizny przedmiotu obrabianego, dzieki czemu moz¬ na by bylo uzyskiwac mozliwie najkorzystniejsze 10 warunki poprzecznego walcowania materialu.^Postawione zagadnienie techniczne rozwiazane zostalo w ten sposób, ze przedmioty okragle ksztal¬ tuje sie plastycznie w powtarzajacych sie po sobie cyklach tak, ze w pierwszej fazie kazdego cyklu 15 nastepuje obtaczanie sie , przedmiotu po wewnetrz¬ nej powierzchni ksztaltujacej kazdego z narzedzi, stanowiacej wycinek powierzchni walcowej, glad¬ kiej lub uzebionej, stycznej wewnetrznie do wal¬ cowej powierzchni obrabianego przedmiotu, nato- *° miast w drugiej fazie kazdego cyklu nastepuje przesuw wzdluzny obrabianego przedmiotu o wiel¬ kosc skoku w chwili, gdy wspomniany przedmiot traci kontakt z narzedziem.Urzadzenie do realizowania powyzszego sposobu wyposazone jest w mimosrodowe tuleje, których wewnetrzne, walcowe powierzchnie prowadzace maja osie przesuniete wzgledem osi obrabianego przedmiotu o wielkosc mimosrodu e, przy czym na powierzchniach tych oparte sa w sposób slizgo¬ wy obracajace sie szczeki.Odmiana urzadzenia do realizacji sposobu wed¬ lug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze zaopa¬ trzona jest w co najmniej dwie pary obracaja¬ cych sie walów, przy czym na kazdej parze wspomnianych walków osadzone sa mimosrodowo szczeki w ten sposób, ze szczeki zamontowane sa na mimosrodowych tulejach, nasunietych na czopy walów. Ponadto odmiana wspomnianego urzadze- 40 nia wyposazona jest w centralnie umieszczone kolo zebate oraz wspólpracujace z nim kola napedowe, przy czym jeden zespól kól napedowych sprzezony jest ze wspomnianymi walkami, a drugi zespól kól napedowych sprzezony jest z tulejami mimo- srodowymi.Podstawowa zaleta rozwiazania wedlug wyna¬ lazku jest fakt, iz dzieki zastosowaniu szczek o uzebieniu wewnetrznym do wygniatania zebów kól osiaga sie niemal calkowite zrównanie pred- 50 kosci obwodowych materialu i narzedzia we wszy¬ stkich punktach zarysu zeba oraz znaczne upo¬ dobnienie ksztaltu zeba w obrabianym przedmio¬ cie do ksztaltu zeba w narzedziu, co korzystnie wplywa na wytrzymalosc narzedzia. Dzieki okre¬ sowym, wzdluznym przesuwom obrabianego ma¬ terialu, gdy szczeki narzedzia odsuwaja sie od materialu, zostalo umozliwione obrabianie dowol¬ nej dlugosci walka lub szerokosci ksztaltowanego wienca zebatego, niezaleznie od dlugosci po¬ wierzchni ksztaltujacej szczek.W przypadku walcowania szczekami gladkimi, których promien krzywizny rózni sie nieznacznie od promienia krzywizny obrabianego walka, sze¬ rokosc obszaru przylegania materialu i narzedzia 65 35 55 60 zwieksza sie w kierunku obwodowym, co w efek¬ cie sprzyja osiowemu wydluzeniu materialu.W rezultacie sposób obróbki jak i urzadzenie do jego stosowania wedlug wynalazku stwarzaja mozliwosc plastycznego ksztaltowania przedmiotów o parametrach geometrycznych, nie do uzyskania znanymi dotychczas metodami ofiróbki plastycz¬ nej.Przedmiot wynalazku wyjasniony jest na przed¬ stawionym rysunku, na którym fig. od la do lf ilustruja poszczególne fazy obtaczania sie dwóch narzedzi (szczek) wokól obrabianego walka, przy czym uwidoczniono mimpsród e, bedacy paramet¬ rem charakterystycznym ruchu szczek wzgledem walka; na fig. 2 pokazano widok czolowy urzadze¬ nia, na fig. 3 — przekrój osiowy urzadzenia wed¬ lug fig. 2, na fig. 4 pokazano widok. czolowy od¬ miany urzadzenia wedlug wynalazku oraz na fig. 5 uwidoczniono osiowy przekrój urzadzenia wedlug fig. 4.Jak uwidoczniono na fig. 1, szczeki 2 i 3 oraz walek 1 obracaja sie w cyklu obróbczym w prze¬ ciwnych, oznaczonych strzalkami kierunkach, przy czym uwypuklono dwie fazy cyklu. Na fig. lc, Id, le szczeki 2 i 3 sa w kontakcie z walkiem 1, obra¬ biajac go plastycznie w wyniku wzajemnego ru¬ chu wzglednego; na fig. la, Ib, lf wspomniane szczeki i walek sa rozsuniete i w tej fazie naste¬ puje przesuw wzdluzny walka o wielkosc skoku.Ponadto na fig. la pokazano mimosród e, bedacy róznica promieni wewnetrznej powierzchni obrób- czej szczeki oraz zewnetrznej powierzchni walka.Jak uwidoczniono na fig. 2 i 3, urzadzenie wed¬ lug wynalazku zaopatrzone jest w dwie przeciw¬ legle usytuowane szczeki 2 oraz 3.Szczeka 2 ulozyskowana jest w dwóch mimosro¬ dowych tulejach 4 i 5, zas szczeka 3 ulozyskowana jest w tulei mimosrodowej 6. Wewnetrzne po¬ wierzchnie toczne tulei 4 i 5 oraz 6 maja osie prze¬ suniete wzajemnie o odcinek 0± 02 równy podwój¬ nej wartosci mimosrodu, tj. 2e, tzn. tory szczek 2 oraz 3 przesuniete sa o wspomniany odcinek C^ 02 równy 2e. Szczeki 2 oraz 3 napedzane sa poprzez sworznie 7, za pomoca obracajacej sie tulei na¬ pedowej 8.W rezultacie tego szczeki 2 i 3 zaczynaja prze¬ mieszczac sie w tulejach 4, 5 1 6 po torach kolo¬ wych o promieniu e, w sposób wyjasniony na fig. 1. Pomiedzy szczeki 2 i 3 wprowadzony jest obra¬ biany walek 1, którego czesc uksztaltowana prze¬ suwana jest w przelotowym otworze tulei 8. Prze¬ suw obrabianego walka ma miejsce w drugiej fa¬ zie cyklu obróbczego, kiedy to szczeki 2 i 3 nie sa w kontakcie z powierzchnia walka. Przesuw wal¬ ka realizowany jest za pomoca znanych urzadzen przesuwowo-podajacych.Jak uwidoczniono na fig. 4 i 5, odmiana urza¬ dzenia wedlug wynalazku posiada szczeki 2 i 3, zaopatrzone w wewnetrzne powierzchnie obróbcze, które osadzone sa, za posrednictwem mimosrodo¬ wych tulei 11, na czopach walów 9. Waly 9 mo¬ cowane sa poprzez tuleje 12, w korpusie urzadze¬ nia, przy czym tuleje 12, sprzezone sa z tuleja¬ mi 11. Na tulejach 12 osadzone sa, sprzezone z ty-94680 mi tulejami, kola zebate 13, zas na koncach wa¬ lów 9, sprzezone z tymi walami, kola zebate 10.Kola zebate 10 i 13 wspólpracuja z centralnie umieszczonym kolem zebatym 14. Moment obro¬ towy kola 14 przenoszony jest na kolo 10 i na waly 9 oraz poprzez kola 13, tuleje 12 na mimo- srodowe tuleje 11. W rezultacie tego szczeki 2 i 3 zaczynaja przemieszczac sie po torach kolowych o promieniu e w sposób wyjasniony na fig. 1, ksztaltujac swymi powierzchniami obróbczymi wa¬ lek 1. Osiowe przemieszczenie kola zebatego dasz¬ kowego 14 spowoduje obrót wspólpracujacych z nim kól zebatych 10 i 13 o przeciwnie pochylo¬ nych zebach, co w efekcie umozliwia plynna re¬ gulacje wypadkowej mimosrodowosci e.Przesuw obrabianego walka nastepuje podobnie jak w poprzednim urzadzeniu, w chwili, kiedy szczeki 2 i 3 traca kontakt z powierzchnia walka i jest realizowany za pomoca znanych urzadzen przesuwowo-podajacych.Sposób i urzadzenie wedlug wynalazku sluza równiez do plastycznej obróbki niemetalicznych materialów dajacych sie plastycznie ksztaltowac. PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania przedmiotów metalowych o powierzchniach obrotowych gladkich lub uze¬ bionych za pomoca promieniowego nacisku wy¬ wieranego na obrabiany przedmiot przez co naj¬ mniej dwa narzedzia, których powierzchnie ksztal¬ tujace obtaczaja sie w kierunku obwodowym po powierzchniach obrabianego przedmiotu, znamien- 15 ny tym, ze przedmioty okragle ksztaltuje sie plas¬ tycznie w powtarzajacych sie po sobie cyklach tak, ze w pierwszej fazie kazdego cyklu nastepuje obtaczanie sie przedmiotu po wewnetrznej po- 5 wierzchni ksztaltujacej kazdego z narzedzi, stano¬ wiacej wycinek powierzchni walcowej, gladkiej lub uzebionej, stycznej wewnetrznie do walcowa¬ nej powierzchni obrabianego przedmiotu, natomiast w drugiej fazie kp^dego cyklu nastepuje przesuw !0 wzdluzny obrabianego przedmiotu o wielkosc sko¬ ku w chwili, gdy wspomniany przedmiot traci kontakt z narzedziami.

2. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug zastrz. 1 znamienne tym, ze posiada mimosrodowe tuleje (4), (5), (6), których wewnetrzne, walcowe powierzchnie prowadzace maja osie przesuniete wzgledem-^ osi obrabianego przedmiotu o wielkosc mimosrodu (e), zas na powierzchniach tych oparte sa w sposób slizgowy obracajace sie szczeki (2) 20 i (3).

3. Odmiana urzadzenia wedlug zastrz. 2 zna¬ mienna tym, ze zaopatrzona jest w co najmniej dwie równolegle usytuowane pary obracajacych sie; walów (9), przy czym na czopach kazdej pary wa¬ lów (9), za pomoca mimosrodowych tulei (11) na¬ sunietych na te czopy, osadzone sa szczeki (2) i (3).

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, znamienne tym, 30 ze wyposazone jest w centralnie umieszczone dasz¬ kowe kolo zebate (14) oraz wspólpracujace z nim kola zebate (10) i (13), przy czym kola (10) sprze¬ zone sa z walami (9) a kola (13) sprzezone sa z tulejami (11). 25KI. 7 a, 1/42 64 680 MKP B 21 b, 1/42KI. 7 a, 1/42 64 680 MKP B 2Lb, Fig.3KI. 7 a, 1/42 64 680 MKP B 21 b, 1/42 ZF „Ruch" W-wa, zam. 1609-71, nakl. 195 egz. 4 20 Cena zl 10,— PL PL