RU2291760C2 - Thin-wall parts working mandrel - Google Patents
Thin-wall parts working mandrel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2291760C2 RU2291760C2 RU2005110584/02A RU2005110584A RU2291760C2 RU 2291760 C2 RU2291760 C2 RU 2291760C2 RU 2005110584/02 A RU2005110584/02 A RU 2005110584/02A RU 2005110584 A RU2005110584 A RU 2005110584A RU 2291760 C2 RU2291760 C2 RU 2291760C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mandrel
- expandable
- elements
- workpiece
- unclamping
- Prior art date
Links
Landscapes
- Gripping On Spindles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано для токарной обработки наружной поверхности длинномерных цилиндрических деталей, в частности тонкостенных трубных заготовок.The invention relates to the field of metalworking and can be used for turning the outer surface of long cylindrical parts, in particular thin-walled tube blanks.
Известна оправка для обработки тонкостенной детали, содержащая стержень, на котором установлены, по крайней мере, два разжимных элемента со скошенными торцовыми поверхностями и зажимной элемент (RU 2134182, D 23 D 31/40, 1999).Known mandrel for processing thin-walled parts, containing a rod on which are installed at least two expandable element with beveled end surfaces and a clamping element (RU 2134182, D 23 D 31/40, 1999).
Известна оправка, снабженная для достижения того же технического результат установленной между нажимными элементами и сопряженной с ними по торцовым поверхностям одной распорной вставкой, разжимные элементы и распорная вставка выполнены в виде коротких труб, при этом торцы разжимного элемента выполнены в виде зеркальных конических поверхностей, обращенных одна к другой меньшими основаниями, а торцы распорной вставки выполнены в виде зеркальных конических поверхностей, обращенных одна к другой большими основаниями, разжимной элемент выполнен из упругого материала, а распорная вставка - из материала, обеспечивающего деформацию разжимных элементов до контакта с внутренней поверхностью обрабатываемой детали после их сдавливания зажимным элементом (SU 1220878, В 23 В 31/40, 1986).Known mandrel, equipped to achieve the same technical result is installed between the pressure elements and mating with them on the end surfaces of one spacer insert, expander elements and spacer insert are made in the form of short pipes, while the ends of the expander element are made in the form of mirror conical surfaces facing one to the other with smaller bases, and the ends of the spacer insert are made in the form of mirror conical surfaces facing one another with large bases, an expanding element made of an elastic material, and the spacer insert is made of a material that provides deformation of the expandable elements until they come into contact with the inner surface of the workpiece after being squeezed by a clamping element (SU 1220878, V 23 V 31/40, 1986).
Известна также оправка, аналогичная в целом вышеописанной оправке по патенту SU 1220878, но содержащая несколько распорных вставок (Ансеров М.А. и др. "Приспособления для металлорежущих станоков", Обзор зарубежной техники, М.: Машгиз, 1956, с.12, 13, фиг.13).A mandrel is also known, similar in general to the mandrel described above for the patent SU 1220878, but containing several spacer inserts (Anserov MA and other "Accessories for metal cutting machines", Review of foreign technology, M .: Mashgiz, 1956, p.12, 13, FIG. 13).
Недостатком известных конструкций оправок является возможность создания только местных кольцевых контактов разжимных элементов с внутренней поверхностью обрабатываемой трубной заготовки, суммарная площадь которых значительно меньше свободных зон, что приводит к местным нестабильным деформациям обрабатываемой заготовки (особенно тонкостенной), которые не позволяют получить высокой точности и чистоты обработки. Кроме того, конструкция данной оправки предъявляет исключительно высокие требования к точности изготовления ее составных частей.A disadvantage of the known mandrel designs is the possibility of creating only local annular contacts of the expandable elements with the inner surface of the processed tube billet, the total area of which is much smaller than the free zones, which leads to local unstable deformations of the processed billet (especially thin-walled), which do not allow to obtain high accuracy and purity of processing . In addition, the design of this mandrel makes extremely high demands on the accuracy of manufacturing its components.
Техническим результатом, достигаемым данным изобретением, является устранение местных деформаций обрабатываемой тонкостенной заготовки и получение высокой точности и чистоты обработки тонкостенной заготовки за счет обеспечения равномерного контакта разжимных элементов с внутренней поверхностью обрабатываемой детали (заготовки) и наружной поверхностью стержня, а также упрощение и удешевление конструкции оправки.The technical result achieved by this invention is to eliminate local deformations of the processed thin-walled workpiece and to obtain high accuracy and cleanliness of the processing of the thin-walled workpiece by ensuring uniform contact of the expandable elements with the inner surface of the workpiece (workpiece) and the outer surface of the rod, as well as simplifying and cheapening the design of the mandrel .
Указанный технический результат достигается тем, что известная оправка для обработки тонкостенной детали, содержащая стержень, на котором установлены, по крайней мере, два разжимных элемента со скошенными торцовыми поверхностям и зажимной элемент, снабжена установленной между разжимными элементами и сопряженной с ними по торцовым поверхностям, по крайней мере, одной распорной вставкой, разжимные элементы и распорные вставки выполнены в виде коротких труб, при этом торцы разжимного элемента выполнены в виде зеркальных конических поверхностей, обращенных одна к другой меньшими основаниями, а торцы распорной вставки выполнены в виде зеркальных конических поверхностей, обращенных одна к другой большими основаниями, разжимной элемент выполнен из упругого материала, а распорная вставка из материала, обеспечивающего деформацию разжимных элементов до контакта с внутренней поверхностью обрабатываемой детали после их сдавливания зажимным элементом, причем длину разжимного элемента в свободном состоянии со стороны внутренней поверхностью заготовки выбирают из следующей зависимости:The specified technical result is achieved by the fact that the known mandrel for processing a thin-walled part, containing a rod on which at least two expanding elements are installed with beveled end surfaces and a clamping element, is provided installed between the expandable elements and mating with them along the end surfaces, at least one spacer insert, expandable elements and spacer inserts are made in the form of short pipes, while the ends of the expandable element are made in the form of a mirror conical features, facing one another with smaller bases, and the ends of the spacer insert are made in the form of mirror conical surfaces facing one another with large bases, the expanding element is made of elastic material, and the spacer insert is made of material that deforms the expanding elements to contact with the inner surface of the workpiece parts after they are squeezed by the clamping element, the length of the expanding element in the free state on the side of the inner surface of the workpiece is selected from the following dependencies:
где Dрэ - наружный диаметр разжимного элемента в свободном состоянии,where D re - the outer diameter of the expandable element in a free state,
dрэ - внутренний диаметр разжимного элемента в свободном состоянии,d re - the inner diameter of the expandable element in a free state,
КТ1=(1-1,45) - коэффициент, учитывающий твердость эластичного материала разжимного элемента,To T1 = (1-1,45) - coefficient taking into account the hardness of the elastic material of the expandable element,
а длину распорной вставки со стороны внутренней поверхностью заготовки выбирать из следующей зависимости:and the length of the spacer insert on the side of the inner surface of the workpiece to choose from the following relationship:
где Dд - наружный диаметр обработанной детали;where D d is the outer diameter of the machined part;
dд - внутренний диаметр обрабатываемой детали.d d - the inner diameter of the workpiece.
Не менее предпочтительно, чтобы угол скоса торцов, по крайней мере, разжимных элементов составлял 20-40° относительно продольной оси оправки, а толщину стенки распорной вставки h выбирать из соотношения h=(0,8÷0,9)Н, где H - толщина стенки разжимного элемента.It is no less preferable that the angle of inclination of the ends of at least the expanding elements is 20-40 ° relative to the longitudinal axis of the mandrel, and the wall thickness of the spacer insert h should be selected from the relation h = (0.8 ÷ 0.9) N, where H - wall thickness of the expansion element.
Для достижения поставленного технического результата целесообразно, чтобы зажимной элемент был выполнен в виде неподвижно установленной со стороны одного из торцов стержня упорной втулки, подвижно установленной со стороны другого торца стержня нажимной втулки, между которыми расположены распорные вставки и разжимные элементы, и стягивающей резьбовой втулки, при этом стержень выполнен полым с внутренней резьбой со стороны нажимной втулки, а торцовая поверхность нажимной втулки и торцовая поверхность упорной втулки сопряжены с торцовыми поверхностями разжимных втулок.To achieve the technical result, it is advisable that the clamping element was made in the form of a fixed sleeve fixed on one side of the rod end of the thrust sleeve, movably mounted on the other side of the thrust sleeve rod end, between which spacer inserts and expanding elements are located, and a tightening threaded sleeve, this rod is made hollow with internal thread from the side of the pressure sleeve, and the end surface of the pressure sleeve and the end surface of the thrust sleeve are mated from the ends surfaces of the expansion bushings.
Изобретение поясняется чертежом, где изображена оправка для обработки тонкостенной трубной детали.The invention is illustrated in the drawing, which shows a mandrel for processing a thin-walled tubular part.
Оправка для обработки тонкостенной, например, трубной детали (заготовки) 1 содержит стержень 6, на котором подвижно (с зазором относительно поверхности стержня) размещен, как минимум, один разжимной элемент 7.The mandrel for processing a thin-walled, for example, tubular part (preform) 1 comprises a rod 6 on which at least one expanding element 7 is movably (with a gap relative to the surface of the rod).
Между разжимными элементами беззазорно, но с возможностью продольного их перемещения вдоль стержня 6 установлены распорные вставки 5, сопряженные с разжимными элементами по торцовым поверхностям (торцам).Between the expandable elements, it is gapless, but with the possibility of longitudinal movement along the rod 6, spacer inserts 5 are installed, conjugated with the expandable elements along the end surfaces (ends).
Разжимные элементы 7 и распорные вставки 5 выполнены в виде коротких труб, при этом торцы 3 разжимного элемента 7 выполнены скошенными в направлении к стержню, а торцы 4 распорной вставки 5 выполнены скошенными в направлении к внутренней поверхности обрабатываемой детали.Expanding elements 7 and spacer inserts 5 are made in the form of short pipes, while the ends 3 of the expanding element 7 are beveled towards the rod, and the ends 4 of the spacer insert 5 are beveled towards the inner surface of the workpiece.
Торцовые поверхности 3 и 4 выполнены с возможностью их сопряжения.End surfaces 3 and 4 are made with the possibility of pairing.
Для обеспечения более равномерного заполнения зазора между внутренней поверхностью заготовки и оправки телом разжимного элемента в результате проведенных экспериментов установлено, что угол скоса торцов (угол между образующей конической поверхности торца разжимного элемента и/или распорной вставки и продольной осью оправки), по крайней мере, разжимных элементов должен составлять 20-40° относительно продольной оси оправки; толщина стенки распорной вставки h должна выбираться из соотношения h=(0,8÷0,9)Н, где Н - толщина стенки разжимного элемента; а длина разжимного элемента Lрэ в свободном состоянии и распорной вставки Lрв со стороны внутренней поверхности обрабатываемой детали выбирается из следующих зависимостей:To ensure a more uniform filling of the gap between the inner surface of the workpiece and the mandrel with the body of the expanding element as a result of the experiments, it was found that the bevel angle of the ends (the angle between the generatrix of the conical surface of the end of the expandable element and / or the spacer insert and the longitudinal axis of the mandrel) is at least expandable elements should be 20-40 ° relative to the longitudinal axis of the mandrel; the wall thickness of the spacer insert h should be selected from the relation h = (0.8 ÷ 0.9) N, where N is the wall thickness of the expandable element; and the length of the expanding element L pe in the free state and the spacer insert L p from the side of the inner surface of the workpiece is selected from the following relationships:
где Dрэ - наружный диаметр разжимного элемента в свободном состоянии,where D re - the outer diameter of the expandable element in a free state,
dрэ - внутренний диаметр разжимного элемента в свободном состоянии,d re - the inner diameter of the expandable element in a free state,
КТ1=(1-1,45) - коэффициент, учитывающий твердость эластичного материала разжимного элемента.To T1 = (1-1,45) - coefficient taking into account the hardness of the elastic material of the expandable element.
Например, при твердости эластичного материала разжимного элемента 25...35 по ШОРу, КТ1=1, а при твердости эластичного материала разжимного элемента 70...90 по ШОРу, КТ1=1,35÷1,45.For example, when the hardness of the elastic material of the expandable element is 25 ... 35 according to the SHOR y , K T1 = 1, and when the hardness of the elastic material of the expandable element is 70 ... 90 according to the SHOR y , K T1 = 1.35 ÷ 1.45.
где Dд - наружный диаметр обработанной детали;where D d is the outer diameter of the machined part;
dд - внутренний диаметр обрабатываемой детали.d d - the inner diameter of the workpiece.
Разжимные элементы 7 выполнены из упругого материала, а распорные вставки из материала, обеспечивающего деформацию разжимных элементов до равномерного контакта их наружной (со стороны внутренней поверхности заготовки) сдеформированной поверхности с внутренней поверхностью детали (заготовки) после сдавливания разжимных элементом посредством распорных вставок зажимным элементом.The expanding elements 7 are made of elastic material, and the spacer inserts are made of a material that ensures the expansion of the expandable elements until their outer (from the side of the inner surface of the workpiece) uniformly contacts the deformed surface with the inner surface of the part (workpiece) after squeezing the expandable element by means of the spacer inserts by the clamping element.
Угол наклона торцовой поверхности разжимного элемента (угол скоса торцов разжимных элементов) выбирается в зависимости от твердости эластичного материала:The angle of inclination of the end surface of the expandable element (bevel angle of the ends of the expandable elements) is selected depending on the hardness of the elastic material:
- при твердости эластичного материала разжимного элемента 25...35 по ШОРу, α=20°,- an elastic material with a hardness of the expansion member 25 ... 35 Shore y, α = 20 °,
- при твердости эластичного материала разжимного элемента 70...90 по ШОРу, α=40°.- an elastic material with a hardness of the expansion member 70 ... 90 Shore y, α = 40 °.
Зажимной элемент выполнен в виде неподвижно установленной со стороны одного из торцов стержня упорной втулки 2, подвижно установленной со стороны другого торца стержня нажимной втулки 9, между которым расположены распорные вставки и разжимные элементы, и стягивающей резьбовой втулки 10, при этом стержень 6 выполнен полым с внутренней резьбой со стороны нажимной втулки.The clamping element is made in the form of a thrust sleeve 2 fixedly mounted on the side of one of the ends of the rod, movably mounted on the side of the other end of the shaft of the pressure sleeve 9, between which spacer inserts and expansion elements are located, and a tightening threaded sleeve 10, while the rod 6 is made hollow with internal thread on the side of the pressure sleeve.
Торцовая поверхность 8 нажимной втулки 9 и торцовая поверхность 12 упорной втулки сопряжены с торцовыми поверхностями (торцами) разжимных элементов 7.The end surface 8 of the pressure sleeve 9 and the end surface 12 of the thrust sleeve are interfaced with the end surfaces (ends) of the expanding elements 7.
Для обеспечения равномерного контакта разжимных элементов 7 с внутренней поверхностью обрабатываемой детали (заготовки) и наружной поверхностью стержня после их деформации зажимными элементами длина стержня выбирается меньше суммарной длины поверхности разжимных элементов, распорных вставок, нажимной втулки и упорного элемента (длина указанных элементов рассчитывается со стороны внутренней поверхности заготовки) на величину продольного первоначального натяга (на величину минимального сжатия разжимных элементов), а длину разжимного элемента и распорной вставки выбирают из экспериментально полученных зависимостей.To ensure uniform contact of the expanding elements 7 with the inner surface of the workpiece (workpiece) and the outer surface of the rod after they are deformed by the clamping elements, the length of the rod is selected to be less than the total surface length of the expanding elements, spacers, pressure sleeve and thrust element (the length of these elements is calculated from the side of the inner the surface of the workpiece) by the value of the longitudinal initial interference (by the value of the minimum compression of the expandable elements), and the length of the expandable about the element and the spacer insert is selected from experimentally obtained dependencies.
Установка детали на оправке осуществляется следующим образом.Installation details on the mandrel is as follows.
Оправка вставляется в заготовку на глубину, обеспечивающую закрепление заготовки в разжимных кулачках токарных патронов с двух сторон. Ввертывая стягивающую резьбовую втулку в стержень, осуществляют продольный натяг разжимных элементов, при этом площадь поперечного сечения их увеличивается, вследствие чего разжимные элементы вступают в контакт с наружной поверхностью стержня и внутренней поверхностью обрабатываемой заготовки, обеспечивая равномерное прилегание разжимных элементов к внутренней поверхности обрабатываемой заготовки и наружной поверхностью стержня. Затем заготовка вместе с оправкой устанавливается в разжимные кулачки токарных патронов на оборудование и обрабатывается.The mandrel is inserted into the workpiece to a depth that secures the workpiece in the expanding cams of turning chucks on both sides. By screwing the tightening threaded sleeve into the rod, a longitudinal tension of the expanding elements is carried out, while their cross-sectional area increases, as a result of which the expandable elements come into contact with the outer surface of the rod and the inner surface of the workpiece, ensuring a uniform fit of the expandable elements to the inner surface of the workpiece and the outer the surface of the rod. Then the workpiece together with the mandrel is installed in the expanding cams of turning chucks on the equipment and processed.
Для извлечения оправки из обработанной детали вывертывают стягивающую резьбовую втулку из стержня на величину, достаточную для ослабления напряженного состояния разжимных элементов, после чего извлекают оправку под действием силы тяжести. При этом разжимные элементы могут находиться в остаточном напряженном состоянии, то есть возврат запирающего элемента может быть меньше величины первоначального натяга, что сокращает время на последующие сборки-разборки оправки с обрабатываемыми заготовками.To remove the mandrel from the machined part, a tightening threaded bushing is turned out of the rod by an amount sufficient to weaken the stress state of the expanding elements, after which the mandrel is removed by gravity. In this case, the expanding elements can be in a residual stress state, that is, the return of the locking element can be less than the initial interference, which reduces the time for subsequent assembly-disassembly of the mandrel with the workpieces.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005110584/02A RU2291760C2 (en) | 2005-04-11 | 2005-04-11 | Thin-wall parts working mandrel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005110584/02A RU2291760C2 (en) | 2005-04-11 | 2005-04-11 | Thin-wall parts working mandrel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2291760C2 true RU2291760C2 (en) | 2007-01-20 |
Family
ID=37774785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005110584/02A RU2291760C2 (en) | 2005-04-11 | 2005-04-11 | Thin-wall parts working mandrel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2291760C2 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102430766A (en) * | 2011-11-07 | 2012-05-02 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | Lathing method of skirt bases of thin-walled high-strength steel rocket hull |
CN103692234A (en) * | 2013-12-06 | 2014-04-02 | 哈尔滨东安发动机(集团)有限公司 | Processing method for middle sleeve of slim thin-wall flexible shaft |
CN106270600A (en) * | 2016-08-26 | 2017-01-04 | 中航动力股份有限公司 | One rises core type location mandril |
RU175625U1 (en) * | 2017-02-16 | 2017-12-12 | Наталья Николаевна Бабич | CENTER EXTENDABLE Mandrel |
CN109158629A (en) * | 2018-11-20 | 2019-01-08 | 襄阳五二五泵业有限公司 | A kind of positioning tool for thin-wall tube-shaped element |
CN111702199A (en) * | 2020-07-30 | 2020-09-25 | 北京小螺智能科技有限公司 | Turning fixture for machining large-diameter thin-wall steel lining |
CN117428226A (en) * | 2023-12-21 | 2024-01-23 | 成都工业职业技术学院 | Drilling positioner that machining used |
-
2005
- 2005-04-11 RU RU2005110584/02A patent/RU2291760C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
АНСЕРОВ М.А. и др. «Приспособления для металлорежущих станков». Обзор зарубежной техники, М., Машгиз, 1956, с.12, 13, фиг.13. * |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102430766A (en) * | 2011-11-07 | 2012-05-02 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | Lathing method of skirt bases of thin-walled high-strength steel rocket hull |
CN102430766B (en) * | 2011-11-07 | 2013-03-13 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | Lathing method of skirt bases of thin-walled high-strength steel rocket hull |
CN103692234A (en) * | 2013-12-06 | 2014-04-02 | 哈尔滨东安发动机(集团)有限公司 | Processing method for middle sleeve of slim thin-wall flexible shaft |
CN106270600A (en) * | 2016-08-26 | 2017-01-04 | 中航动力股份有限公司 | One rises core type location mandril |
RU175625U1 (en) * | 2017-02-16 | 2017-12-12 | Наталья Николаевна Бабич | CENTER EXTENDABLE Mandrel |
CN109158629A (en) * | 2018-11-20 | 2019-01-08 | 襄阳五二五泵业有限公司 | A kind of positioning tool for thin-wall tube-shaped element |
CN109158629B (en) * | 2018-11-20 | 2020-05-29 | 襄阳五二五泵业有限公司 | Positioning tool for thin-wall cylindrical part |
CN111702199A (en) * | 2020-07-30 | 2020-09-25 | 北京小螺智能科技有限公司 | Turning fixture for machining large-diameter thin-wall steel lining |
CN117428226A (en) * | 2023-12-21 | 2024-01-23 | 成都工业职业技术学院 | Drilling positioner that machining used |
CN117428226B (en) * | 2023-12-21 | 2024-04-05 | 成都工业职业技术学院 | Drilling positioner that machining used |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2291760C2 (en) | Thin-wall parts working mandrel | |
JP5221910B2 (en) | Pipe expansion method | |
RU2468884C2 (en) | Method of making rings | |
JP5355963B2 (en) | Method for joining pipe and member to be joined | |
RU187004U1 (en) | DEVICE FOR CENTERING AND ATTACHING THIN-WALLED CYLINDER PARTS | |
CN109226955A (en) | Interior cavity mould and welding method for tube fraction weldering | |
RU47789U1 (en) | THERMO-WALL DETAILS | |
CN107107157B (en) | It is flared the manufacturing method of metal tube | |
JP4826904B2 (en) | Manufacturing method of grooved plug | |
RU2412787C1 (en) | Cut-collet arbor | |
JP2010227988A (en) | Method and apparatus for expansion forming of steel pipe | |
JPH09103819A (en) | Production for tube excellent in shape precision by using drawing and drawing tool | |
JP2009095854A (en) | Method of manufacturing main metal component for spark plug | |
JP2007130664A (en) | Forming die for hydroforming work and working method | |
US6145185A (en) | Method for forming a connecting pipe of a high pressure connector for fluid | |
RU2650474C2 (en) | Method of manufacturing seamless tubes from cylindrical billets of hard-to-deform metals and alloys | |
RU70829U1 (en) | DEVICE FOR CLAMPING THE LENGTH PIPES ON A LATHE MACHINE | |
BG66052B1 (en) | An instrument for working to fastening holes | |
JP2006255726A (en) | Hydroforming method and shaft pushing punch used for the same | |
US3848449A (en) | Cylinder forming | |
JPH0929337A (en) | Shape correcting method for metal tube | |
JP4241506B2 (en) | Method for manufacturing glow plug metal shell and method for manufacturing glow plug | |
CN211248388U (en) | High-precision double-taper expansion mandrel | |
CN220698866U (en) | Inner diameter positioning outer expansion tool for circular ring thin-wall part | |
CN219358487U (en) | Welding tool for thin-wall pipe |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20180816 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200412 |