PL93033B1 - - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 15.11.1977 93033 MKP B21j 5/12 Int. Cl.2 B21J 5/12 Twórcy wynalazku: Zdzislaw Marciniak, Mateusz Sklad, Krzysztof Chod- nikiewicz Uprawniony z patentu: Politechnika Warszawska, Warszawa (Polska) Sposób ksztaltowania zewnetrznych powierzchni przedmiotów z materialów odksztalcalnych oraz narzedzie i urzadzenie do ksztaltowania zewnetrznych powierzchni przedmiotów z materialów odksztalcalnych Dziedzina techniki. Wynalazek dotyczy sposobu, narzedzia i urzadzenia do ksztaltowania zewnetrz¬ nych powierzchni przedmiotów z materialów od¬ ksztalcalnych o zewnetrznych powierzchniach glad¬ kich lub uzebionych, a wiec majacych postac ksztaltowników, kól zebatych walcowych lub stoz¬ kowych, walków wielowypustowych i podobnych.Stan techniki. Znane sa sposoby ksztaltowania poprzecznych przekrojów wyrobów metalowych sposobem wyciskania, przepychania i przeciagania, przy których stosowane sa narzedzia, których we¬ wnetrzna powierzchnia jest odwzorowaniem ze¬ wnetrznej powierzchni wyrobu, zas obróbka odby¬ wa sie w wyniku przylozenia do obrabianego ma¬ terialu sily dzialajacej w kierunku osiowym po¬ wodujacej osiowy ruch przedmiotu obrabianego wzgledem narzedzia.Zaleta tych sposobów i narzedzi jest ich prosta konstrukcja. Podstawowa wada jest to, ze narze¬ dzia te stykaja sie z obrabianym materialem na calej dlugosci swego wewnetrznego obwodu co po¬ woduje wzrost sil tarcia na powierzchni styku z przedmiotem obrabianym.Znane sa równiez narzedzia w postaci wkladek mocowanych na suwkach mlotkcwnicy do mlotko¬ wania wyrobów metalowych. Obróbka odbywa sie w wyniku zgodnych w fazie promieniowych ru¬ chów posuwisto-zwrotnych suwaków wraz z za¬ mocowanymi narzedziami. W czasie odsuniecia narzedzi od obrabianej powierzchni nastepuje prze- suniecie obrabianego materialu w kierunku esio- wym, tak, ze cykl ksztaltowania powierzchni po¬ wtarzany jest w kolejnych przekrojach poprzecz¬ nych przedmiotu obrabianego. Odbieganie narzedzi od obrabianej powierzchni poprawia warunki sma¬ rowania gdyz usuniety podczas kontaktu narzedzi z materialem obrabianym srodek smarujacy moze byc uzupelniany. Ilosc suwaków z narzedziami jest jednak ograniczona wzgledami konstrukcyjnymi cc uniemozliwia obróbke bardziej zlozonych ksztaltów zewnetrznych, np. kól zebatych.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu i od¬ powiadajacego mu narzedzia w ksztalcie pierscie¬ nia do wyciskania, przepychania i przeciagania wyrobów metalowych cechujacego sie promienio¬ wym wychyleniem czesci obwodu narzedzia z po¬ lozenia kolowo-symetrycznego dzieki czemu w da¬ nej chwili w przekroju prostopadlym do osi, na¬ rzedzie stykaloby sie tylko czescia swego obwodu wewnetrznego z czescia obwodu zewnetrznego przedmiotu obrabianego przy zachowaniu luzu mie¬ dzy pozostala czescia obwodu wewnetrznego na¬ rzedzia i zewnetrznego przedmiotu obrabianego, oraz opracowanie urzadzenia pozwalajacego na ciagla zmiane w czasie polozenia katowego stref maksymalnego promieniowego wychylenia obwodu narzedzia wzgledem nieruchomej osi przechodza¬ cej przez os narzedzia i lezacej w plaszczyznie prostopadlej do osi narzedzia, dzieki czemu mozli¬ wa bylaby obróbka przedmiotów o skomplikowa- 93 03393 033 '3 „ "- - .." ¦: - ¦ 4 nych powierzchniach zewnetrznych, np. kól zeba¬ tych, poprawione zostalyby warunki smarowania i wykorzystany bylby pozytywny wplyw cyklicz¬ nych obciazen na przebieg plastycznego odksztalca¬ nia materialu.Istota wynalazku. Zgodnie z wynalazkiem narze¬ dzie w ksztalcie pierscienia jest promieniowo po¬ rozcinane wzdluz powierzchni przecinajacych we¬ wnetrzna i zewnetrzna powierzchnie pierscienia i nie przecinajacych lub przecinajacych jedna lub obie powierzchnie czolowe pierscienia. W przypad¬ ku przecinania przez powierzchnie rozciec obu po¬ wierzchni czolowych pierscienia jedna lub obie po¬ wierzchnie czolowe pierscienia sa sztywno uchwy- m min. DiiiHri [Filii narzedzie tworzy szereg polaczo- j Snyólai Segi&&ris&A mogacych uginac sie w kierunku f promieniowym niezaleznie od siebie. Segmenty ugi- 1 nane sacw,w^n^ku przylozenia na czesci zewnetrz-, \ ' 'rfe^roBwod^ narzedzia promieniowego nacisku. i¦- Przedmiot obrabiany odksztalcany jest w swym przekroju poprzecznym zarówno wskutek sily po¬ osiowej jak i sil promieniowych wynikajacych z oddzialywania ugietych w danej chwili segmen¬ tów narzedzia. W, kazdej chwili ugiecia poszczegól¬ nych segmentów nie sa jednakowe. Jeden lub kil¬ ka segmentów doznaje ugiecia maksymalnego, ugiecia sasiednich segmentów sa mniejsze malejac do zera. W ten sposób w przekroju prostopadlym do osi narzedzia z przedmiotem obrabianym styka sie tylko czesc segmentów narzedzia^ zas miedzy pozostalymi segmentami a obwodem przedmiotu obrabianego istnieje w kazdej chwili luz. ¦ W czasie trwania procesu obszary maksymalne¬ go ugiecia segmentów zmieniaja w sposób ciagly swe polozenie katowe wzgledem nieruchomej osi przechodzacej przez os narzedzia i lezacej w plasz¬ czyznie; prostopadlej do osi narzedzia, dzieki cze¬ mu zmienia sie w sposób ciagly polozenie katowe stref kontaktu narzedzia z przedmiotem obrabia¬ nym. Elementem urzadzenia uginajacym segmenty narzedzia jest sprezysta tuleja, wewnatrz której umieszczone jest narzedzie, która odksztalcana jest w kierunku promieniowym za pomoca kilku ele¬ mentów tocznych, np. rolek, wywierajacych r.acisk na jej powierzchnie zewnetrzna, przy czym w kaz¬ dym przekroju poprzecznym tulei odleglosc od osi tulei punktu styku kazdej rolki z tuleja jest mniej¬ sza, od promienia powierzchni zewnetrznej tulei nieodksztalconej.Rolki obtaczaja sie po zewnetrznej powierzchni tulei w wyniku czego uzyskiwana jest ciagla zmia¬ na katowego polozenia stref maksymalnego ugiecia promieniowego segmentów narzedzia. Rolki nape¬ dzane sa za pomoca kola zamachowego toczacego sie po nich swa powierzchnia wewnetrzna.Zaleta rozwiazania wedlug wynalazku jest fakt, ze dzieki zastosowaniu narzedzia podatnego w kie¬ runku promieniowym obróbka nastepuje w wyniku jednoczesnego dzialania sily poosiowej oraz miej¬ scowych sil promieniowych co ulatwia odksztalca¬ nie materialu w kierunku promieniowym i umoz¬ liwia uzyskanie odksztalcen powierzchniowych przy zachowaniu rdzenia obrabianego materialu w .stanie nieuplastycznionym. Jednoczesnie dzieki cy¬ klicznym ugieciom danej strefy obwodu narzedzia, powodujacym cykliczne przykladanie nacisku do danego obszaru przedmiotu obrabianego wykorzy¬ stany zostaje pozytywny wplyw obciazen cyklicz- nych na proces ksztaltowania plastycznego. Two¬ rzace sie miejscowo luzy miedzy przedmiotem obrabianym a narzedziem polepszaja warunki smarowania.Objasnienie rysunków. Przedmiot wynalazku wy- jasniony jest na przedstawionym rysunku, na któ¬ rym fig. 1 ilustruje narzedzie i sposób ksztaltowa¬ nia narzedziem wedlug wynalazku, fig. 2 ilustruje odmiane narzedzia wg wynalazku, fig. 3 przekrój osiowy urzadzenia wg wynalazku, fig. 4 przekrój poprzeczny urzadzenia wg wynalazku.Przyklad wykonania wynalazku. Narzedzie w ksztalcie pierscienia sklada sie z szeregu segmen¬ tów 1, 2, 3, 4, 5 i 6 sztywno uchwyconych na jed¬ nej z powierzchni czolowych. Przedmiot obrabiany 7 odksztalcany jest w wyniku przylozenia, ozna¬ czonych zaczernionymi strzalkami, sily osiowej i sil promieniowych. Sily promieniowe zmieniaja swe polozenie katowe zgodnie z kierunkiem ozna¬ czonym strzalka niezaczerniona. Nieobciazone w danej chwili silami promieniowymi segmenty na¬ rzedzia 2, 3, 5, 6 nie stykaja sie z przedmiotem obrabianym 7.Na fig. 2 przedstawiona jest odmiana narzedzia skladajacego sie z szeregu segmentów 1, 2, 3, 4, 5 sztywno uchwyconych na obu powierzchniach czo¬ lowych.Na fig. 3, fig. 4 przedstawiono przekrój osiowy i poprzeczny urzadzenia wedlug wynalazku, które wyposazone jest w tuleje 8, wewnatrz której umieszczone sa segmenty narzedzia 1, 2, 3, 4, 5, 6.Tuleja 8 uginana jest w kierunku promieniowym przez stozkowe rolki 9 i 10 obtaczajace sie po jej zewnetrznej powierzchni stozkowej. Rolki 9 i 10 napedzane sa kolem zamachowym 11 osadzonym w lozysku 12. Kolo zamachowe napedzane jest z przekladni pasowej przez kolo pasowe 13. Sruby 14 i 15 umieszczone w korpusie 16 sluza do regula¬ cji wielkosci promieniowego ugiecia segmentów 1, 2, 3, 4; 5 i 6 narzedzia. 45 Dzialanie narzedzia i urzadzenia wedlug wyna¬ lazku jest nastepujace. Kolo zamachowe 11 obra¬ cajac sie za pomoca rolek 9 i 10 odksztalca tuleje 8, która przybiera ksztalt owalny, przy czym w 50 miare obrotu kola zamachowego 11 polozenie ka¬ towe najwiekszej i najmniejszej osi owalu zmienia sie zgodnie z kierunkiem obrotu kola zamachowego 11 co powoduje cykliczne dosuwanie i odsuwanie segmentów 1, 2, 3, 4, 5, 6 narzedzia do przedmiotu 55 obrabianego 7, który jednoczesnie przesuwany jest w kierunku osiowym. Kombinacja ruchu segmen¬ tów 1, 2, 3, 4, 5, 6 narzedzia i przedmiotu obrabia¬ nego 7 daje w wyniku efekt odpowiedniego uksztaltowania powierzchni przedmiotu obrabiane- 60 go 7. Wielkosc promieniowego ugiecia segmentów 1, 2, 3, 4, 5 i 6 narzedzia moze byc regulowana przez dokrecanie srub 14 i 15.Narzedzie i urzadzenie sluzy równiez do plastycz¬ nej obróbki niemetalicznych materialów dajacych G5 sie ksztaltowac plastycznie.5 93 033 6 PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób ksztaltowania powierzchni zewnetrz¬ nych przedmiotów z materialów odksztalcalnych, w którym ksztaltowany przedmiot ma nadany prze¬ suw osiowy, natomiast do jego powierzchni ze¬ wnetrznej dociskane sa i odsuwane elementy ksztaltujace narzedzia, wywierajac równowazace sie naciski promieniowe, znamienny tym, ze w kaz¬ dej chwili miedzy kilkoma segmentami ksztaltuja¬ cymi (1), (2), (3), (4), (5), (6) narzedzia a przedmio¬ tem obrabianym (7) wystepuje luz, przy jednoczes¬ nym docisku pozostalych segmentów ksztaltuja¬ cych do przedmiotu obrabianego, a polozenie kato¬ we stref najwiekszego docisku w plaszczyznie pro¬ stopadlej do osi obrabianego przedmiotu zmienia sie w czasie w stosunku do nieruchomej wzgledem narzedzia osi prostopadlej do osi obrabianego przedmiotu.
2. 2. Narzedzie do ksztaltowania powierzchni ze¬ wnetrznych przedmiotów z materialów odksztalcal¬ nych, znamienne tym, ze ma postac pierscienia skladajacego sie z odpowiedniej liczby segmentów (1), (2), (3), (4), (5), (6) polaczonych ze soba bezpo¬ srednio lub za pomoca elementu posredniego, sta¬ nowiacych odwzorowanie czesci powierzchni ele¬ mentu obrabianego (7), przy czym segmenty maja zdolnosc sprezystego uginania sie w kierunku pro¬ mieniowym niezaleznie od siebie, wychylajac sie z polozenia kolowo-symetrycznego.
3. 3. Urzadzenie do ksztaltowania zewnetrznych po¬ wierzchni przedmiotów z materialów odksztalcal¬ nych, znamienne tym, ze wyposazone jest w od¬ ksztalcania sprezyscie w kierunku promieniowym tuleje (8), wewnatrz której umieszczone jest narze¬ dzie.
4. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, znamienne tym, ze wyposazone jest w co najmniej dwie rolki (9) i (10) obtaczajace sie po zewnetrznej powierzchni tulei (8), przy czym odleglosc punktu styku kazdej rolki (9), (10), z tuleja (8), od osi tej tulei jest mniejsza od promienia powierzchni zewnetrznej nieodksztalconej tulei (8).
5. 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 3 albo 4, znamien¬ ne tym, ze posiada kolo zamachowe w ksztalcie pierscienia (11) obtaczajace sie swa powierzchnia wewnetrzna po rolkach (9) i (10). 10 15 2093 033 Fig.i fiq.93 033 11 ih4lS;% Fig.S Fig. 4 PL