RU2411100C1 - Embracing spinning ring-shaped tool - Google Patents
Embracing spinning ring-shaped tool Download PDFInfo
- Publication number
- RU2411100C1 RU2411100C1 RU2009138388/02A RU2009138388A RU2411100C1 RU 2411100 C1 RU2411100 C1 RU 2411100C1 RU 2009138388/02 A RU2009138388/02 A RU 2009138388/02A RU 2009138388 A RU2009138388 A RU 2009138388A RU 2411100 C1 RU2411100 C1 RU 2411100C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ring
- tool
- workpiece
- spinning
- working surface
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Forging (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к инструменту для формовки рельефа на полых изделиях, а также для ротационной вытяжки оболочек и давильной обработки.The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular to a tool for molding relief on hollow products, as well as for rotational drawing of shells and pressure processing.
Известна конструкция инструмента для обкатки тонкостенных полых изделий, содержащая ролик, выполненный в виде дисков, расположенных на оси роликодержавки, при этом диск жестко закреплен на оси болтами и установлен с возможностью регулировочного осевого перемещения [1]. Диски соединены между собой шпонкой. Давильный элемент, выполненный из полимерного материала, размещен концентрично оси между дисками.A known design of a tool for running thin-walled hollow products containing a roller made in the form of disks located on the axis of the roller holder, while the disk is rigidly fixed to the axis by bolts and mounted with the possibility of adjusting axial movement [1]. Disks are interconnected by a key. A pressure member made of a polymer material is placed concentrically to the axis between the disks.
Известная конструкция инструмента имеет существенные недостатки: узкие технологические возможности, невысокое качество обработанных изделий, невысокая производительность, короткий срок службы давильного инструмента из-за быстрого износа рабочей поверхности и малый диапазон регулирования жесткости полимерного давильного материала.The known tool design has significant drawbacks: narrow technological capabilities, low quality of processed products, low productivity, short life of the pressing tool due to the rapid wear of the working surface and a small range of regulation of the stiffness of the polymer pressing material.
Известны конструкции давильных роликов, характер протекания процесса обработки которыми зависит от радиуса скругления и ширины пояска [2]. Однако недостатком известных давильных роликов является сложность восстановления формы в результате износа, так как для этого необходимо перешлифовывать все внешние поверхности с изменением радиусов шлифовки для сохранения сопряжения радиусов. При этом требуется внесение корректив в технологические режимы. Кроме того, недостатком является их малая контактная поверхность, взаимодействующая с деталью, не обеспечивающая высокой шероховатости отделки обрабатываемой поверхности, обуславливающая низкое качество поверхности и требующая большого количества технологических переходов, что резко снижает производительность.Known designs of pressure rollers, the nature of the processing process which depends on the radius of rounding and the width of the girdle [2]. However, the disadvantage of the known pressure rollers is the difficulty of restoring the shape as a result of wear, since for this it is necessary to grind all external surfaces with a change in the grinding radii to maintain the mating radius. At the same time, adjustments are required in the technological modes. In addition, the disadvantage is their small contact surface interacting with the part, which does not provide a high roughness of the finish of the processed surface, which results in low surface quality and requires a large number of technological transitions, which sharply reduces productivity.
Задачей изобретения является расширение технологических возможностей, увеличение контактной поверхности, взаимодействующей с заготовкой и обеспечивающей высокую шероховатость отделки обрабатываемой поверхности, обуславливающей высокое качество поверхности и не требующей большого количества технологических переходов, что резко повышает производительность, улучшение условий деформирования и течение металла, а также снижение вероятности расширения, вспучивания металла и возникновения задиров на обрабатываемой поверхности, повышение стойкости давильного инструмента.The objective of the invention is to expand technological capabilities, increase the contact surface that interacts with the workpiece and provides a high roughness of the finish of the processed surface, which determines the high surface quality and does not require a large number of technological transitions, which dramatically increases productivity, improves deformation conditions and metal flow, as well as reduces the likelihood expansion, expansion of metal and the occurrence of scoring on the treated surface, increasing resistance of winepress tool.
Поставленная задача решается с помощью предлагаемого давильного охватывающего инструмента для обкатки полых изделий, содержащего установленный в корпусе давильный элемент, выполненный в виде кольца, которое охватывает обрабатываемую заготовку, с внутренней скругленной рабочей поверхностью, при этом кольцо наружной периферийной поверхностью установлено на подшипнике качения в отверстии корпуса с возможностью свободного вращения, причем на торце давильного кольца закреплено игольчатое кольцо, набранное из пучков ворса из металлической проволоки, с возможностью регулирования жесткости и с внутренним диаметром, меньшим, чем внутренний диаметр рабочей поверхности давильного кольца на величину двойного натяга N.The problem is solved using the proposed pressing female tool for rolling hollow products containing a pressure element mounted in the housing, made in the form of a ring that covers the workpiece, with an inner rounded working surface, and the ring with the outer peripheral surface mounted on a rolling bearing in the housing bore with the possibility of free rotation, and at the end of the pressing ring is attached a needle ring drawn from tufts of pile made of metal Coy wire, with the possibility of regulating the rigidity and an inner diameter smaller than the inner diameter of the working surface davilnjami ring double the amount of interference N.
Сущность конструкции предлагаемого давильного охватывающего инструмента - кольца и его работа поясняется чертежами.The essence of the design of the proposed pressing female tool - rings and its operation is illustrated by drawings.
На фиг.1 показана схема давильной выглаживающей обработки полой заготовки с цилиндрической поверхностью, установленной на оправке, предлагаемым давильным охватывающим инструментом - кольцом, продольный разрез; на фиг.2 - предлагаемый давильный охватывающий инструмент - кольцо, вид с торца по А на фиг.1; на фиг.3 - предлагаемый давильный охватывающий инструмент - кольцо, общий вид сбоку; на фиг.4 - элемент Б на фиг.1.Figure 1 shows a diagram of the pressure smoothing treatment of a hollow billet with a cylindrical surface mounted on a mandrel, the proposed pressing female tool - a ring, a longitudinal section; figure 2 - the proposed pressing covering tool is a ring, an end view of A in figure 1; figure 3 - the proposed pressing covering tool - ring, General side view; figure 4 - element B in figure 1.
Предлагаемый давильный охватывающий инструмент - кольцо служит для обкатки и выглаживания полых изделий. Давильный охватывающий инструмент - кольцо содержит установленный в корпусе 1 давильный элемент 2, выполненный в виде кольца, которое охватывает обрабатываемую заготовку 3. Инструмент - кольцо 2 имеет скругленную с радиусом R рабочую поверхность 4, которая расположена внутри кольца 2. На наружной периферийной поверхности инструмента - кольца 2 установлен подшипник качения 5, с помощью которого инструмент - кольцо 2 смонтировано в отверстии корпуса 1 с возможностью свободного вращения, передаваемого давильному элементу 2 от принудительно вращающейся заготовки 3 со скоростью VЗ за счет сил трения.The proposed pressing female tool - the ring is used to break in and smooth the hollow products. The pressing female tool - the ring contains a
На торце инструмента - кольца 2 закреплено игольчатое кольцо 6, набранное из пучков ворса из металлической проволоки, с возможностью регулирования жесткости и с внутренним диаметром, меньшим, чем внутренний диаметр рабочей поверхности 4 давильного кольца на величину двойного натяга N. Игольчатое кольцо 6 может быть установлено как с левого, так и с правого торцов инструмента - кольца 2, однако предпочтение следует отдать установки с левой стороны (см. фиг.1), когда игольчатое кольцо 6 движется впереди давильного кольца 2 по необработанной поверхности заготовки 3, при направлении продольной подачи SПР справа налево. Это связано с тем, что диаметр необработанной поверхности заготовки больше, чем диаметр обработанной поверхности, поэтому иголки игольчатого кольца будут прогибаться больше и сцепляемость инструмента с заготовкой будет больше и надежнее. Кроме того, иголки игольчатого кольца при набегании на обработанную поверхность заготовки будут внедряться в нее и оставлять нежелательные следы, увеличивая высоту микронеровностей.At the end of the tool -
Регулирование жесткости игольчатого кольца 6 осуществляется путем закручивания или отпуска винтов 7 через шайбу 8.The rigidity of the
Предлагаемый давильный охватывающий инструмент - кольцо работает следующим образом. Установленный, например, на суппорте токарного станка инструмент подводят к заготовке, закрепленной на оправке на шпинделе станка, вводят заготовку в центральное отверстие инструмента - кольца и поджимают заготовку прижимом задней бабки станка. После этого включают поперечную подачу SПОП суппорта, на котором установлен давильный инструмент - кольцо. При подходе к заготовке 3 давильный инструмент касается игольчатым кольцом 6 поверхности принудительно вращающейся заготовки и инструмент - кольцо начинает вращаться. При дальнейшем поперечном движении давильного инструмента - кольца площадь контакта игольчатого кольца 6 увеличивается и вращение от заготовки передается давильному инструменту - кольцу, вследствие этого выравниваются окружные скорости вращения VЗ заготовки и давильного инструмента - кольца VИ и при врезании его не происходит проскальзывания относительно заготовки. Пучки ворса, находящиеся в игольчатом кольце и установленные с натягом N относительно давильной рабочей поверхности 4, будут прогибаться и за счет упругих сил улучшать сцепляемость инструмента - кольца с заготовкой, препятствуя проскальзывание его относительно заготовки. После врезания давильной рабочей поверхности 4 на необходимую глубину включают продольную подачу SПР и производят обкатывание и вытяжку изделия, вращение давильного кольца осуществляется за счет сил трения и сцепляемости, возникающих на поверхности контакта инструмента с заготовкой.The proposed crushing tool covering the ring works as follows. A tool mounted, for example, on a lathe support is brought to a workpiece mounted on a mandrel on a machine spindle, a workpiece is inserted into the central hole of the tool - rings and the workpiece is pressed by pressing the tailstock of the machine. After that, the transverse feed S POP of the caliper on which the pressing tool is installed is a ring. When approaching the workpiece 3, the pressing tool touches the
Для обеспечения надежного контакта давильного инструмента с упругим игольчатым кольцом 6 с заготовкой и исключения попадания иголок игольчатого кольца под давильную рабочую поверхность 4 производится регулировка поперечного сечения упругого игольчатого кольца 6, осуществляемая винтами 7 и шайбой 8, момент затяжки которых определяется опытным путем. В качестве ворса применяют стальную пружинную проволоку, например, диаметром 0,5…1,5 мм из стали 65Г, при этом натяг устанавливают N=1,2…1,5 мм.To ensure reliable contact of the pressing tool with the
Усилие прижатия давильного инструмента - кольца к заготовке составляет 200…300 Н и зависит от глубины внедрения давильного элемента в заготовку.The pressing force of the pressing tool - the ring to the workpiece is 200 ... 300 N and depends on the depth of penetration of the pressing element into the workpiece.
Выбор соответствующего давления зависит от физико-механических свойств материала проволочного ворса, от жесткости и плотности последнего, а также от натяга N.The choice of the appropriate pressure depends on the physicomechanical properties of the material of the wire pile, on the rigidity and density of the latter, as well as on the interference fit N.
Для получения высокого класса шероховатости на внутренней рабочей поверхности 4 давильного кольца предусматривают калибрующий цилиндрический поясок шириной - К=1,5…3 мм. При большом участке К значительно возрастают усилия деформирования.To obtain a high class of roughness on the inner working surface 4 of the pressing ring, a calibrating cylindrical girdle with a width of K = 1.5 ... 3 mm is provided. With a large section K, the deformation forces increase significantly.
Продольную подачу при обкатывании и выглаживании определяют по формуле:The longitudinal feed during rolling and ironing is determined by the formula:
SПР=(0,2…0,5) K,S PR = (0.2 ... 0.5) K,
где К - ширина цилиндрического пояска на деформирующем элементе.where K is the width of the cylindrical girdle on the deforming element.
При подаче SПР=(0,2…0,3) К достигается шероховатость обработанной поверхности от Ra=40 мкм до Ra=1,25 мкм.When applying S PR = (0.2 ... 0.3) K, the roughness of the treated surface is achieved from Ra = 40 μm to Ra = 1.25 μm.
В результате обкатывания и выглаживания предлагаемым инструментом - кольцом улучшается шероховатость на один класс, усилие прижатия инструмента к обрабатываемой поверхности заготовки составляет 200…300 Н на 10 мм длины рабочей поверхности инструмента.As a result of rolling in and smoothing with the proposed tool, the ring improves the roughness by one class, the force of pressing the tool to the workpiece’s work surface is 200 ... 300 N per 10 mm of the length of the working surface of the tool.
Предлагаемый давильный охватывающий инструмент - кольцо применяют на мощных давильных станках, работающих по способу обратной ротационной протяжки толстостенных заготовок. Радиус R давильного элемента зависит от толщины to выглаживаемой оболочки и принимают равным - R=(1…1,5)to.The proposed pressing female tool - the ring is used on powerful pressing machines operating by the method of reverse rotation drawing of thick-walled workpieces. The radius R of the pressing element depends on the thickness t o of the ironed shell and is taken equal to - R = (1 ... 1,5) t o .
Диаметр инструмента - кольца принимают из конструктивных соображений. С уменьшением внутреннего диаметра инструмента - кольца площадь контакта его с заготовкой увеличивается, растут усилия деформирования и изгибающие моменты, действующие на суппорт станка. Необходимо стремиться для каждого станка применять инструмент - кольцо одного диаметра. Особенно это важно для станков с ЧПУ.The diameter of the tool - the rings are taken from design considerations. With a decrease in the inner diameter of the tool - the ring, the area of contact with the workpiece increases, deformation forces and bending moments acting on the support of the machine increase. It is necessary to strive for each machine to use a tool - a ring of one diameter. This is especially important for CNC machines.
Образующийся в результате обкатывания и выглаживания микрорельеф поверхности обусловливается следующими основными факторами: кинематикой процесса (направлением взаимного перемещения инструмента и обрабатываемой заготовки); исходной шероховатостью; формой и размерами исходной части и обкатывающего инструмента; величиной подачи; пластическим течением металла, обуславливающим появление вторичной шероховатости; шероховатостью рабочей части инструмента; величиной упругого восстановления поверхности после выглаживания; вибрациями технологической системы станок-приспособление-инструмент-заготовка.The surface microrelief formed as a result of rolling in and smoothing is determined by the following main factors: the kinematics of the process (the direction of mutual movement of the tool and the workpiece being machined); initial roughness; shape and size of the initial part and the rolling tool; feed rate; plastic flow of metal, causing the appearance of secondary roughness; roughness of the working part of the tool; the value of the elastic recovery of the surface after smoothing; vibration of the technological system machine-tool-tool-workpiece.
При обкатывании и выглаживании деталей из стали, латуни и алюминиевых сплавов хорошие результаты дает применение в качестве смазочного материала индустриального масла И-20А или сульфофрезола.When rolling in and ironing parts made of steel, brass and aluminum alloys, good results are obtained when industrial oil I-20A or sulfofresol is used as a lubricant.
При обкатывании и выглаживании предлагаемым охватывающим инструментом - кольцом на обрабатываемой поверхности резко снизилась вероятность появления продольной и поперечной волнистости благодаря увеличению площади контакта и использования упругого иглокольца, при этом колебания технологической системы сведены до минимума.When running and smoothing with the proposed female tool - a ring on the surface to be machined, the probability of the appearance of longitudinal and transverse undulations sharply decreased due to an increase in the contact area and the use of an elastic needle ring, while the fluctuations of the technological system are minimized.
При традиционной обработки на больших скоростях начинаются интенсивные вибрации, приводящие к резкому ухудшению обрабатываемой поверхности.In traditional machining at high speeds, intense vibrations begin, leading to a sharp deterioration in the surface being machined.
Вынужденные колебания, вызываемые биением шпинделя станка, биением обрабатываемой заготовки, волнистостью и т.д. гасятся предлагаемым охватывающим инструментом с упругим иглокольцом, однако могут возникнуть автоколебания, обусловленные явлениями, присущими самому процессу обработки.Forced vibrations caused by the beating of the machine spindle, beating of the workpiece, waviness, etc. are quenched by the proposed enveloping tool with an elastic needle ring, however, self-oscillations due to phenomena inherent in the processing process itself may occur.
При обкатывании оболочек максимальную скорость выбирают в пределах 60…130 м/мин с учетом мощности станка и вибростойкости технологической системы.When running the shells, the maximum speed is selected within 60 ... 130 m / min, taking into account the power of the machine and the vibration resistance of the technological system.
Использование предлагаемого давильного охватывающего инструмента позволяет расширить технологические возможности обкатывания и выглаживания благодаря схватыванию деформирующим инструментом обрабатываемой заготовки, повысить качество и производительность обработки, улучшить условия деформирования и течение металла, снизить вероятность расширения, вспучивания металла и возникновения задиров на обрабатываемой поверхности, а также прогнозировать шероховатость и качество обрабатываемой поверхности; увеличить износостойкость материала давильного инструмента.Using the proposed pressing female tool allows you to expand the technological capabilities of rolling in and smoothing by grasping the workpiece with a deforming tool, to improve the quality and productivity of processing, to improve the deformation conditions and metal flow, to reduce the likelihood of expansion, expansion of metal and the occurrence of scoring on the treated surface, as well as to predict roughness and quality of the processed surface; increase the wear resistance of the material of the pressing tool.
Источники информацииInformation sources
1. Авторское свидетельство СССР, №1558534, МКИ B21D 22/16. Зубарев В.В., Хмелев С.В., Гладких Ф.Ф. и др. Инструмент для обкатки тонкостенных полых изделий. Заявка 4443728/25-27, 20.06.88; 23.04.90. Бюл. №15.1. USSR Copyright Certificate, No. 1558534, MKI B21D 22/16. Zubarev V.V., Khmelev S.V., Smooth F.F. and other tools for running thin-walled hollow products. Application 4443728 / 25-27, 06/20/88; 04/23/90. Bull. No. 15.
2. Могильный Н.И. Ротационная вытяжка оболочковых деталей на станках. М.: Машиностроение, 1983. С.147, рис.9.6.2. Mogilny N.I. Rotational extraction of shell parts on machines. M .: Mechanical Engineering, 1983. P.147, Fig. 9.6.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009138388/02A RU2411100C1 (en) | 2009-10-16 | 2009-10-16 | Embracing spinning ring-shaped tool |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009138388/02A RU2411100C1 (en) | 2009-10-16 | 2009-10-16 | Embracing spinning ring-shaped tool |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2411100C1 true RU2411100C1 (en) | 2011-02-10 |
Family
ID=46309176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009138388/02A RU2411100C1 (en) | 2009-10-16 | 2009-10-16 | Embracing spinning ring-shaped tool |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2411100C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114871388A (en) * | 2022-05-05 | 2022-08-09 | 芜湖集拓实心胎有限公司 | Annular gasket mold device and preparation method thereof |
-
2009
- 2009-10-16 RU RU2009138388/02A patent/RU2411100C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
МОГИЛЬНЫЙ Н.И. Ротационная вытяжка оболочковых деталей на станках. - М.: Машиностроение, 1983, с.147, рис.9.6. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114871388A (en) * | 2022-05-05 | 2022-08-09 | 芜湖集拓实心胎有限公司 | Annular gasket mold device and preparation method thereof |
CN114871388B (en) * | 2022-05-05 | 2023-07-25 | 芜湖集拓实心胎有限公司 | Annular gasket mold device and preparation method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008023596A (en) | Method for processing minute concave portion | |
RU2414981C1 (en) | Method of circular spinning by ring tool | |
RU2411100C1 (en) | Embracing spinning ring-shaped tool | |
RU2411098C1 (en) | Method of embracing spinning | |
RU2411099C1 (en) | Embracing spinning device | |
RU2416480C1 (en) | Method of static pulse burnishing | |
RU2415727C1 (en) | Spinner for static-dynamic breaching | |
RU2337807C1 (en) | Device for static-pulse rolling of screws | |
RU2393039C1 (en) | Device for rotary burnishing of cylindrical shells | |
RU2410185C1 (en) | Procedure for blank rotary smoothing with block of planetary moving rollers | |
RU2409442C1 (en) | Unit of spinning rolls for rotary burnishing of billets | |
RU2409438C2 (en) | Needle tool to roll thin-wall hollow articles | |
RU2410184C1 (en) | Procedure for surface generation of thin wall hollow items | |
RU2629417C1 (en) | Deforming tool of rotational drawing of axial-symmetric shells of high-carbon and alloyed steels | |
RU2409439C2 (en) | Method of burnishing thin-wall hollow articles | |
RU2415728C1 (en) | Static pulse spinning tool | |
RU2413586C1 (en) | Method of hollow article rotary drawing | |
RU2416476C1 (en) | Spinning tool | |
RU2393040C1 (en) | Combined method of rotary burnishing and needle cutting of cylindrical shells | |
RU2403115C1 (en) | Spring spinning tool for rolling thin-wall hollow articles | |
RU2297317C1 (en) | Method of the multi-component shafts rolling | |
RU2409441C1 (en) | Unit of spinning rolls for rotary burnishing of billets | |
RU2347664C1 (en) | Method for combined static-impulse processing by surface plastic deformation | |
RU2409440C1 (en) | Method of rotary burnishing of billets | |
RU2367563C1 (en) | Springing hardening attachment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111017 |