RU2527541C1 - Device for rotational draw of thin shells - Google Patents

Device for rotational draw of thin shells Download PDF

Info

Publication number
RU2527541C1
RU2527541C1 RU2013124507/02A RU2013124507A RU2527541C1 RU 2527541 C1 RU2527541 C1 RU 2527541C1 RU 2013124507/02 A RU2013124507/02 A RU 2013124507/02A RU 2013124507 A RU2013124507 A RU 2013124507A RU 2527541 C1 RU2527541 C1 RU 2527541C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
puller
mandrel
rollers
adapter
hole
Prior art date
Application number
RU2013124507/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Викторович Анненков
Алексей Евгеньевич Белов
Владимир Тимофеевич Собкалов
Александр Андреевич Хитрый
Николай Генрихович Хмылев
Анна Сергеевна Демьяник
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ"
Priority to RU2013124507/02A priority Critical patent/RU2527541C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2527541C1 publication Critical patent/RU2527541C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: carrier is locked in mandrel of the machine tool and is fastened to the reducing coupling with a draw ring. Meanwhile the reducing coupling is connected through seats with the mandrel of the machine tool and with the carrier. The rollers of three-roller head are made from the triangular or trapezoidal profile with rounded along the radius tops and are installed with axial and radial offsets among themselves. The device puller is made with slots for rollers passing and the hole for reducing coupling entering and is connected to a demountable holed collar for moving of the puller with a collar along the carrier. Note here that the rollers are made with possibility of output of values of axial and radial forces to the control desk display.
EFFECT: improved precision and quality of the surface processing.
6 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к устройствам для ротационной вытяжки тонкостенных оболочек ⌀60-400 мм и толщиной стенки 1-15 мм из углеродистой и легированной стали и алюминиевых сплавов, например, устройствам для ротационной вытяжки корпусов баллонов, огнетушителей, ресиверов, лейнеров, а также других оболочек, работающих под давлением.The invention relates to the field of metal forming, and in particular to devices for the rotational drawing of thin-walled shells of ⌀60-400 mm and a wall thickness of 1-15 mm from carbon and alloy steel and aluminum alloys, for example, devices for the rotational drawing of cylinder bodies, fire extinguishers, receivers , liners, as well as other shells working under pressure.

Конструктивной особенностью устройств является наличие шпинделя, в котором крепится оправка, нескольких роликов прижима, которым заготовку фиксируют на оправке, выталкивателя и системы управления с ЧПУ.A design feature of the devices is the presence of a spindle in which the mandrel is mounted, several pressure rollers, which fix the workpiece to the mandrel, the ejector and the CNC control system.

Важнейшей проблемой в проектировании данных устройств является надежность работы, высокая прочность конструктивных элементов и точность изготовления деталей при высоких усилиях ротационной вытяжки.The most important problem in the design of these devices is the reliability of the work, the high strength of structural elements and the accuracy of the manufacture of parts with high rotational drawing forces.

Как показал многолетний опыт работы устройств для ротационной вытяжки, актуальной проблемой также является повышение устойчивости процесса ротационной вытяжки с целью повышения точности и качества обработки поверхности деталей за счет снижения колебаний инструмента и оснастки, особенно исключения явления резонанса - совпадения частот собственных и вынужденных колебаний деталей и узлов устройства и прокатываемых оболочек.As shown by many years of experience in working with rotary hoods, an urgent problem is also increasing the stability of the rotational hooding process in order to improve the accuracy and quality of surface treatment of parts by reducing tool and tool vibrations, especially eliminating the resonance phenomenon - coincidence of natural and forced oscillation frequencies of parts and assemblies devices and rolled shells.

Известны устройства для ротационной вытяжки, например, устройство для вытяжки, описанное в книге Н.И.Могильного «Ротационная вытяжка оболочковых деталей на станках». - М.: Машиностроение, 1983 г., стр. 138, 139, рис. 8.17, 8.18, стр. 157, рис. 10.1 (а, б).Known devices for rotational drawing, for example, a device for drawing, described in the book of N. I. Mogilny "Rotational drawing of shell parts on machines". - M .: Engineering, 1983, p. 138, 139, Fig. 8.17, 8.18, p. 157, fig. 10.1 (a, b).

Основным недостатком этих устройств является использование одного ролика, закрепленного на одном суппорте, имеющем поперечное и продольное перемещение.The main disadvantage of these devices is the use of a single roller mounted on a single caliper having transverse and longitudinal movement.

Заготовку зажимают между оправкой и прижимом и деформируют давильным роликом.The workpiece is clamped between the mandrel and the clamp and deformed by a pressure roller.

При деформировании заготовки одним роликом радиальное усилие ротационной вытяжки вызывает колебания инструментов - ролика и оправки и заготовки, что приводит к ухудшению качества поверхности детали и снижению точности геометрических размеров.When the workpiece is deformed by one roller, the radial force of the rotational hood causes oscillations of the tools — the roller and the mandrel and the workpiece, which leads to a deterioration in the surface quality of the part and a decrease in the accuracy of the geometric dimensions.

Данные устройства используются для ротационной вытяжки только тонкостенных оболочек с толщиной стенки 1-2 мм.These devices are used for rotational drawing of only thin-walled shells with a wall thickness of 1-2 mm.

Наиболее близкими по технической сути и достигаемому техническому результату являются устройства, описанные в книге М.А.Гредитора «Давильные работы и ротационное выдавливание». - -М.: Машиностроение, 1971 г., стр. 192-199, рис. 109 «а», «б», рис. 110, 111, 112.The closest in technical essence and the achieved technical result are the devices described in the book by M. A. Gredor "Pressure work and rotational extrusion." - -M.: Engineering, 1971, pp. 192-199, Fig. 109 “a”, “b”, fig. 110, 111, 112.

На рис. 111, 112 стр. 196, 197 изображены устройства с жесткой трехроликовой головкой, в которой закреплены три ролика, головка имеет возможность осевого перемещения, ролики - радиального. Внутри оправки размещен выталкиватель.In fig. 111, 112 p. 196, 197 shows devices with a rigid three-roller head in which three rollers are fixed, the head has the possibility of axial movement, the rollers - radial. An ejector is placed inside the mandrel.

На таких устройствах выполняют ротационную вытяжку оболочек ⌀(40-600)мм из заготовок толщиной стенки до 14 мм из стали, толщиной до 28 мм из алюминиевых сталей и длиной до 600-1000 мм.On such devices rotational extraction of shells ⌀ (40-600) mm from billets with a wall thickness of up to 14 mm from steel, a thickness of up to 28 mm from aluminum steels and a length of up to 600-1000 mm is performed.

Радиальные усилия на ролике до 24 тс.Radial forces on the roller up to 24 tf.

Основным недостатком данного устройства является отсутствие технических решений по фиксации трубной заготовки на оправке по съему заготовки съемником, а не только выталкивателем, отсутствие системы управления с ЧПУ и системы преобразования электрических параметров двигателя - приводов шпинделя и подачи роликов в показания радиальных и осевых усилий на дисплее пульта управления, а также в отсутствие возможности усиления съема заготовок роликами роликовой головки. Кроме того в известном устройстве не решались проблемы ликвидации резонанса колебаний деталей и узлов устройства, роликов и оправки, и заготовки. Также не решены вопросы снижения колебаний роликов, оправки и заготовки путем выбора оптимальной конструкции роликов, оправок и прижима.The main disadvantage of this device is the lack of technical solutions for fixing the tube billet on the mandrel for removing the billet with a puller, and not just an ejector, the lack of a CNC control system and a system for converting the electrical parameters of the engine - spindle drives and feeding rollers to the radial and axial forces on the console display control, as well as in the absence of the possibility of enhancing the removal of workpieces by rollers of the roller head. In addition, the known device did not solve the problem of eliminating the resonance of vibrations of parts and components of the device, rollers and mandrel, and the workpiece. Also, the issues of reducing the oscillations of the rollers, mandrels and workpieces by choosing the optimal design of the rollers, mandrels and clamps have not been resolved.

Недостатком также является невозможность ротационной вытяжки оболочек длиной до 2000 мм и более.The disadvantage is the impossibility of rotational drawing of shells with a length of up to 2000 mm or more.

В данном техническом решении, принятым за прототип, также не отражено в конструкции роликов решений по возможности регулировок осевых и радиальных смещений роликов между собой и оправкой, а также конфигурация профилей роликов.In this technical solution, adopted as a prototype, it is also not reflected in the design of the rollers of the solutions for the possibility of adjusting the axial and radial displacements of the rollers between themselves and the mandrel, as well as the configuration of the profiles of the rollers.

Таким образом, задачей данного технического решения являлась разработка конструкции устройства для ротационной вытяжки цилиндрических оболочек длиной до 1000 мм в трехроликовой головке, в которой закреплены ролики, головка имеет возможность осевого перемещения, ролики - радиального.Thus, the objective of this technical solution was to develop the design of a device for rotational drawing of cylindrical shells up to 1000 mm long in a three-roller head in which the rollers are fixed, the head has the possibility of axial movement, the rollers - radial.

Общими признаками с предлагаемым заявителями устройством является наличие трехроликовой головки с роликами, оправки, прижима, выталкивателя и крепежных элементов.Common features with the device proposed by the applicants is the presence of a three-roller head with rollers, mandrel, clamp, ejector and fasteners.

В отличие от прототипа в предлагаемом заявителями устройстве для ротационной вытяжки тонкостенных оболочек установлен переходник, соединенный посадочными местами со шпинделем станка и оправкой, которая прикреплена к переходнику прижимным кольцом, а также съемник, который выполнен с пазами для прохождения роликов и отверстием для вхождения в него переходника и соединен со съемным кольцом с отверстием для перемещения съемника с кольцом вдоль оправки, а ролики выполнены с треугольным или трапецеидальным профилем со скругленными по радиусу вершинами и установлены с осевыми и радиальными смещениями между собой, равными 0,1-0,7 глубины деформируемого слоя заготовки, при этом значения осевого и радиальных усилий выведены на дисплей пульта управления.Unlike the prototype, the device proposed by the applicants for the rotational drawing of thin-walled shells has an adapter connected by seats to the machine spindle and a mandrel, which is attached to the adapter by a clamping ring, and also a puller, which is made with grooves for passing rollers and an opening for the adapter to enter it and connected to a removable ring with a hole for moving the puller with the ring along the mandrel, and the rollers are made with a triangular or trapezoidal profile with rounded for the mustache by the vertices and are installed with axial and radial displacements between themselves equal to 0.1-0.7 of the depth of the deformable layer of the workpiece, while the values of the axial and radial forces are displayed on the control panel display.

В частных случаях, то есть в конкретных формах выполнения, изобретение характеризуется следующими признаками:In special cases, that is, in specific forms of execution, the invention is characterized by the following features:

- съемник и съемное кольцо выполнены с отверстиями, диаметры которых превышают диаметры соответственно переходника и оправки на (0,5-1)%;- the puller and the removable ring are made with holes whose diameters exceed the diameters of the adapter and mandrel, respectively (0.5-1)%;

- в съемнике пазы выполнены с профилем в виде дуги окружности с радиусом, превышающим радиус ролика, при этом центры приложения радиусов совмещены;- in the puller, the grooves are made with a profile in the form of an arc of a circle with a radius greater than the radius of the roller, while the centers of application of the radii are aligned;

- съемник соединен со съемным кольцом переходной втулкой с отверстием, диаметром равным диаметру отверстия съемника;- the puller is connected to the removable ring adapter sleeve with a hole equal to the diameter of the hole of the puller;

- переходник выполнен с посадочным местом в виде цилиндрического отверстия диаметром, равным диаметру цилиндрического выступа оправки;- the adapter is made with a seat in the form of a cylindrical hole with a diameter equal to the diameter of the cylindrical protrusion of the mandrel;

- переходник выполнен с посадочным местом в виде конического выступа с размерами, равными размерам конического углубления оправки.- the adapter is made with a seat in the form of a conical protrusion with dimensions equal to the dimensions of the conical recess of the mandrel.

Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.It is this that allows us to conclude that there is a causal relationship between the totality of the essential features of the claimed technical solution and the achieved technical result.

Указанные признаки, отличительные от прототипа и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, во всех случаях достаточны.These signs, distinctive from the prototype and to which the requested amount of legal protection applies, are sufficient in all cases.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка устройства для ротационной вытяжки тонкостенных оболочек большой длины, позволяющего повысить устойчивость процесса ротационной вытяжки, повысить точность и качество обработанной поверхности за счет снижения колебаний роликов, оправки, заготовки и других деталей и узлов устройства.The objective of the invention is to develop a device for the rotational drawing of thin-walled shells of large length, which allows to increase the stability of the process of rotational drawing, to improve the accuracy and quality of the treated surface by reducing vibrations of the rollers, mandrel, workpiece and other parts and components of the device.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве, включающим трехроликовую головку с роликами, оправку, прижим, выталкиватель и крепежные элементы, особенность заключается в том, что в нем установлен переходник, соединенный посадочными местами со шпинделем станка и оправкой, которая прикреплена к переходнику прижимным кольцом, а также съемник, который выполнен с пазами для прохождения роликов и отверстием для вхождения в него переходника и соединен со съемным кольцом с отверстием для перемещения съемника с кольцом вдоль оправки, а ролики выполнены с треугольным или трапецеидальным профилем со скругленными по радиусу вершинами и установлены с осевыми и радиальными смещениями между собой, равными 0,1-0,7 глубины деформируемого слоя заготовки, при этом значения осевого и радиальных усилий выведены на дисплей пульта управления.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known device, including a three-roller head with rollers, a mandrel, a clamp, an ejector and fasteners, the feature is that it has an adapter connected by seats to the machine spindle and the mandrel, which attached to the adapter by a clamping ring, as well as a puller, which is made with grooves for passing rollers and a hole for the adapter to enter into it and connected to a removable ring with a hole m to move the puller with a ring along the mandrel, and the rollers are made with a triangular or trapezoidal profile with vertices rounded along the radius and installed with axial and radial displacements between themselves equal to 0.1-0.7 of the depth of the deformable layer of the workpiece, while the axial and radial forces are displayed on the control panel display.

Новая совокупность операций, а также наличие связей между ними позволяют, в частности, за счет:The new set of operations, as well as the presence of relations between them, allow, in particular, due to:

- установки переходника, соединенного посадочными местами со шпинделем станка и оправкой, унифицировать процесс ротационной вытяжки тонкостенных оболочек различных диаметров и длин, так как в переходник, соединенный посадочными местами со шпинделем давильно-раскатного станка и оправкой, можно устанавливать оправки различного диаметра и длин с одинаковым посадочным местом, так как оправка крепится к переходнику прижимным кольцом с внутренним отверстием, равным диаметру оправки;- installation of an adapter connected by seats with a machine spindle and a mandrel, to unify the process of rotational drawing of thin-walled shells of various diameters and lengths, since mandrels of different diameters and lengths with the same length can be installed in an adapter connected by seats with a press-rolling machine spindle and a mandrel a seat, since the mandrel is attached to the adapter with a clamping ring with an inner hole equal to the diameter of the mandrel;

- установки съемника обеспечить съем заготовки с оправки воздействием на торец заготовки с внешней стороны заготовки и по сравнению с внутренним выталкиванием увеличить усилие съема и в результате расширить технологические возможности устройства;- installation of the puller to ensure the removal of the workpiece from the mandrel by acting on the end face of the workpiece from the outside of the workpiece and, in comparison with internal pushing, increase the removal force and, as a result, expand the technological capabilities of the device;

- выполнения съемника с пазами для прохождения роликов обеспечить возможность значительного увеличения усилия съема заготовки, соизмеримого с осевым усилием ротационной вытяжки, так как ролики имеют возможность проходить через пазы съемника в осевом направлении и при схождении в радиальном направлении и дальнейшем перемещении в обратном осевом направлении торцовыми поверхностями воздействовать на торцевую поверхность съемника и этим обеспечить съем заготовки с оправки с максимальным усилием и в результате расширить технологические возможности устройства;- execution of the puller with grooves for the passage of the rollers to provide the possibility of a significant increase in the effort of removal of the workpiece, commensurate with the axial force of the rotary hood, since the rollers have the ability to pass through the grooves of the puller in the axial direction and when converging in the radial direction and further moving in the axial direction of the end surfaces act on the end surface of the puller and thereby ensure the removal of the workpiece from the mandrel with maximum effort and, as a result, expand technologically e device capabilities;

- выполнения съемника с отверстием для вхождения в него переходника уменьшить длину концевой неработающей части оправки, так как при перемещении съемника в исходное положение переходник концевой части входит в отверстие съемника;- performing a puller with a hole for the adapter to enter into it, reduce the length of the end idle part of the mandrel, since when moving the puller to its original position, the adapter of the end part enters the hole of the puller;

- соединения съемника со съемным кольцом с отверстием для перемещения съемника с кольцом вдоль оправки обеспечить прохождение съемника с кольцом по внешней поверхности оправки;- connection of the puller with a removable ring with a hole for moving the puller with the ring along the mandrel to ensure the passage of the puller with the ring on the outer surface of the mandrel;

- выполнения деформирующих роликов с треугольным или трапецеидальным профилем обеспечить высокое качество обрабатываемой поверхности и точность геометрической формы в зависимости от прочностных свойств материала обрабатываемых заготовок, так как при обработке заготовок из высокоуглеродистых сталей и из легированных сталей применение роликов с треугольным профилем позволяет снизить усилия деформирования из-за малой площади очагов деформирования и, следовательно, уменьшить колебания системы СПИД (станок-приспособление-инструмент-деталь), а при обработке заготовок из пластических материалов, таких как низкоуглеродистые стали и алюминиевые сплавы, использование роликов с трапецеидальным профилем повышает качество обрабатываемой поверхности из-за наличия плоской площадки на вершине профиля с радиусом перехода в переднюю и заднюю поверхность;- the implementation of the deforming rollers with a triangular or trapezoidal profile to ensure high quality of the machined surface and the accuracy of the geometric shape depending on the strength properties of the material of the workpieces, since when processing workpieces from high-carbon steels and alloy steels, the use of rollers with a triangular profile allows to reduce the deformation forces of for a small area of the deformation zones and, therefore, reduce the fluctuations of the AIDS system (machine-tool-tool- etal), and the processing of blanks of plastic material such as low carbon steel and aluminum alloys, the use of rollers with trapezoidal profile enhances surface quality because of the flat area at the top profile with a transition radius in the front and back surface;

- установки роликов с осевыми и радиальными смещениями между собой, равными 0,1-0,7 глубины деформируемого слоя, повысить устойчивость процесса деформирования в результате того, что при смещении роликов обеспечивается плавное вхождение роликов в заготовку, так как последовательно внедряются первый ролик, за ним второй и третий с различными степенями деформации, в конечном результате повышается точность и качество обработанной поверхности, амплитуда и частота колебаний снижаются, снижается и вероятность резонанса вынужденных и свободных колебаний устройства, значения смещений в пределах 0,1-0,7 глубины деформируемого слоя, определенные экспериментальным путем, оптимальны, так как при величине осевых и радиальных смещений менее 0,1 глубины слоя чистота обрабатываемой поверхности ухудшается, снижается точность геометрических размеров, а при величине смещений более 0,7 глубины деформируемого слоя возрастают усилия деформирования, устойчивость процесса деформирования снижается, возникают утяжки и гофры, причиной, по мнению заявителей, является увеличение вероятности резонанса и увеличение амплитуды и частоты колебаний устройства, кроме того, необходимо заметить, что из теории колебательных процессов (книга В.П.Орехова «Колебания и волны», М.: Просвещение, 1977 г., стр. 41, глава «Автоколебания») резонансом, или автоколебаниями, называют самовозбуждающиеся незатухающие колебания в нелинейных автономных системах при совпадении собственных и вынужденных колебаний, в случае ротационной вытяжки заготовок тремя роликами в очагах деформации возникают три источника вынужденных колебаний, которые при вышеприведенных условиях совпадают с собственными колебаниями заготовки, оправки, переходника, съемника и прижима, в результате амплитуда колебаний всей системы СПИД резко возрастает, что может привести к поломкам устройства, а также приводит к ухудшению обрабатываемой поверхности и снижению точности геометрических размеров, смещение роликов между собой в осевом и радиальном направлении позволяет сместить между собой очаги деформации, то есть источники вынужденных колебаний, в результате амплитуда и частота вынужденных колебаний устройства снижается, а при сложении вынужденных и собственных колебаний суммарная амплитуда и частота колебаний также снижается, чистота обрабатываемой поверхности и точность обработки повышаются, а вероятность резонанса уменьшается;- installation of rollers with axial and radial displacements between themselves equal to 0.1-0.7 of the depth of the deformable layer, to increase the stability of the deformation process as a result of the fact that when the rollers are displaced, the rollers smoothly enter the workpiece, since the first roller is sequentially introduced, the second and third ones with different degrees of deformation, the final result increases the accuracy and quality of the treated surface, the amplitude and frequency of oscillations decrease, and the probability of resonance of forced and free experimentally, the values of displacements within 0.1-0.7 of the depth of the deformable layer, determined experimentally, are optimal, since when the value of the axial and radial displacements is less than 0.1 of the depth of the layer, the cleanliness of the treated surface deteriorates, the accuracy of the geometric dimensions decreases, and when the magnitude of the displacements greater than 0.7 of the depth of the deformable layer increases the deformation forces, the stability of the deformation process decreases, there are shortening and corrugations, the reason, according to the applicants, is an increase in the probability of reason CA and the increase in the amplitude and frequency of oscillations of the device, in addition, it should be noted that from the theory of oscillatory processes (V.P. Orekhov’s book “Oscillations and waves”, M .: Education, 1977, p. 41, chapter “Oscillations” ) resonance, or self-oscillations, is called self-excited undamped oscillations in nonlinear autonomous systems with the coincidence of natural and forced oscillations, in the case of rotational drawing of workpieces with three rollers in the deformation zones, three sources of forced oscillations arise, which, with the above conditions coincide with the natural vibrations of the workpiece, mandrel, adapter, puller and clamp, as a result, the amplitude of oscillations of the entire AIDS system increases sharply, which can lead to breakdowns of the device, and also leads to deterioration of the machined surface and a decrease in the accuracy of geometric dimensions, the displacement of the rollers among themselves axial and radial direction allows you to move the deformation centers, that is, sources of forced vibrations, as a result, the amplitude and frequency of the forced vibrations of the device reduces and, when the forced and natural vibrations are added together, the total amplitude and frequency of the oscillations also decreases, the surface finish and processing accuracy increase, and the probability of resonance decreases;

- выведения значений осевого и радиальных усилий на дисплей пульта управления регулировать процесс ротационной вытяжки с точки зрения повышения устойчивости процесса формоизменения выравниванием усилий на роликах, что достигается осевыми и радиальными смещениями роликов между собой и использованием роликов различного профиля, кроме того, выравнивание радиальных усилий на ролики уменьшает частоту и амплитуду колебаний роликов, заготовки, оправки и других деталей устройства, уменьшает вероятность резонанса собственных и вынужденных колебаний всей системы СПИД, что повышает чистоту поверхности обрабатываемых оболочек и точность геометрических размеров, величины усилий выводятся на дисплей пульта управления станка путем преобразования значений потребляемой мощности электроприводов шпинделя, роликов и роликовой головки.- displaying the values of axial and radial forces on the display of the control panel to regulate the rotational drawing process from the point of view of increasing the stability of the forming process by aligning the forces on the rollers, which is achieved by axial and radial displacements of the rollers between themselves and using rollers of a different profile, in addition, the alignment of radial forces on the rollers reduces the frequency and amplitude of vibrations of the rollers, workpiece, mandrel and other parts of the device, reduces the likelihood of resonance of own and forced oscillations of the entire AIDS system, which increases the surface cleanliness of the machined shells and the accuracy of geometric dimensions, the magnitude of the efforts are displayed on the control panel of the machine by converting the values of the power consumption of the spindle electric drives, rollers and roller heads.

Признаки, характеризующие изобретение в конкретных формах выполнения, позволяют, в частности, за счет:Signs characterizing the invention in specific forms of execution, allow, in particular, due to:

- выполнения съемника и съемного кольца с отверстиями, диаметры которых превышают диаметры соответственно переходника и оправки на (0,5-1)% обеспечить гарантированные зазоры и, следовательно, свободное перемещение съемника в исходное положение и съемника с кольцом вдоль оправки при съеме заготовки с оправки и избежать заклинивания съемника с кольцом из-за температурных изменений, так как в процессе ротационной вытяжки заготовка оправка и переходник нагреваются до высоких температур, значения перепада диаметров в (0,5-1)% оптимально, при значениях диаметров отверстий менее 0,5% возможно заклинивание съемника и кольца, а при более 1% возрастают колебания съемника с кольцом и всего устройства, что снижает устойчивость процесса деформирования, ухудшает качество обрабатываемой поверхности и снижает точность геометрических размеров;- the execution of the puller and the removable ring with holes whose diameters exceed the diameters of the adapter and the mandrel, respectively (0.5-1)%, to ensure guaranteed clearances and, therefore, the free movement of the puller to its original position and the puller with the ring along the mandrel when removing the workpiece from the mandrel and to avoid jamming of the puller with the ring due to temperature changes, since during the rotational drawing the workpiece mandrel and adapter are heated to high temperatures, the diameter difference in (0.5-1)% is optimal, at If the diameters of the holes are less than 0.5%, jamming of the puller and the ring is possible, and with more than 1%, the vibrations of the puller with the ring and the whole device increase, which reduces the stability of the deformation process, affects the quality of the surface being machined and reduces the accuracy of the geometric dimensions;

- выполнения в корпусе съемника пазов с профилем в виде дуги окружности с радиусом, превышающим радиус ролика, при совмещении центров приложения радиусов обеспечить свободное прохождение роликов с гарантированным зазором через пазы съемника для последующего перемещения роликов в радиальном направлении и осевого перемещения в обратном направлении, при котором ролики торцевыми поверхностями воздействуют на корпус съемника и этим усиливают воздействие съемника на обработанную заготовку, таким образом съем заготовки с оправки может осуществляться выталкивателем, съемником и совместным воздействием съемника и роликов, что расширяет технологические возможности устройства;- performing grooves in the puller body with a profile in the form of an arc of a circle with a radius exceeding the radius of the roller, when combining the centers of application of the radii, to ensure the free passage of the rollers with a guaranteed clearance through the grooves of the puller for subsequent movement of the rollers in the radial direction and axial movement in the opposite direction, at which end-face rollers act on the puller body and thereby increase the impact of the puller on the processed workpiece, thus removing the workpiece from the mandrel can It can be pushed, puller and combined action of puller and rollers, which expands the technological capabilities of the device;

- соединения съемника со съемным кольцом переходной втулкой с отверстием диаметром, равным диаметру отверстия съемника, увеличить рабочую длину хода съемного кольца на длину втулки, что улучшает съем обработанной заготовки с оправки, а наличие зазора между втулкой и переходником при одинаковом диаметре отверстия втулки и съемника, диаметр отверстия которого больше диаметра переходника, препятствует передачи колебаний от съемного кольца, втулки и съемника к переходнику, что уменьшает частоту и амплитуду колебаний всего устройства;- connecting the puller to the removable ring with the adapter sleeve with a hole equal to the diameter of the puller hole, increase the working stroke length of the removable ring by the sleeve length, which improves the removal of the processed workpiece from the mandrel, and the presence of a gap between the sleeve and the adapter with the same hole diameter of the sleeve and the puller, the diameter of the hole which is larger than the diameter of the adapter, prevents the transmission of vibrations from the removable ring, sleeve and puller to the adapter, which reduces the frequency and amplitude of the vibrations of the entire device;

- выполнение переходника с посадочным местом в виде цилиндрического отверстия диаметром, равным диаметру цилиндрического выступа оправки, обеспечить надежность и плотность соединения переходника и оправки, так как беззазорное их соединение снижает частоту и амплитуду колебаний устройства;- the implementation of the adapter with a seat in the form of a cylindrical hole with a diameter equal to the diameter of the cylindrical protrusion of the mandrel, to ensure reliability and tightness of the connection of the adapter and the mandrel, since their gap-free connection reduces the frequency and amplitude of the device;

- выполнения переходника с посадочным местом в виде конического выступа с размерами, равными размерам конического углубления оправки, обеспечить наиболее плотное соединение переходника и оправки и снизить частоту и амплитуду колебаний устройства.- perform adapter with a seat in the form of a conical protrusion with dimensions equal to the dimensions of the conical recess of the mandrel, to ensure the most tight connection between the adapter and the mandrel and reduce the frequency and amplitude of oscillation of the device.

Признаки, отличающие предлагаемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях и не известны из уровня техники в процессе проведения патентных исследований, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизна».Signs that distinguish the proposed technical solution from the prototype are not identified in other technical solutions and are not known from the prior art in the process of conducting patent research, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "novelty."

Исследуя уровень техники в ходе проведения патентного поиска по всем видам сведений, доступных в странах бывшего СССР и зарубежных странах, обнаружено, что предлагаемое техническое решение явным образом не следует из известного на сегодня уровня техники, следовательно, можно сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».Studying the level of technology during the patent search for all types of information available in the countries of the former USSR and foreign countries, it was found that the proposed technical solution does not explicitly follow from the prior art, therefore, we can conclude that the criterion of "inventive step" ".

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для ротационной вытяжки тонкостенных оболочек, включающем трехроликовую головку с роликами, оправку, прижим, выталкиватель и крепежные элементы, в отличие от прототипа согласно изобретению в нем установлен переходник, соединенный посадочными местами со шпинделем станка и оправкой, которая прикреплена к переходнику прижимным кольцом, а также съемник, который выполнен с пазами для прохождения роликов и отверстием для вхождения в него переходника и соединен со съемным кольцом с отверстием для перемещения съемника с кольцом вдоль оправки, а ролики выполнены с треугольным или трапецеидальным профилем со скругленными по радиусу вершинами и установлены с осевым и радиальным смещением между собой, равными 0,1-0,7 глубины деформируемого слоя заготовки, при этом значения осевого и радиальных усилий выведены на дисплей пульта управления.The essence of the invention lies in the fact that in the device for the rotational drawing of thin-walled shells, including a three-roller head with rollers, a mandrel, a clamp, an ejector and fasteners, in contrast to the prototype according to the invention, an adapter is installed in it, connected by seats to the machine spindle and the mandrel, which is attached to the adapter by a clamping ring, as well as a puller, which is made with grooves for passing rollers and a hole for the adapter to enter into it and connected to a removable ring with holes rstii for moving the puller with the ring along the mandrel, and the rollers are made with a triangular or trapezoidal profile with vertices rounded along the radius and installed with axial and radial displacement between each other, equal to 0.1-0.7 of the depth of the deformable layer of the workpiece, while the axial and radial forces are displayed on the control panel display.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено устройство для ротационной вытяжки тонкостенных оболочек, на фиг.2 изображен вид А устройства с фиг.1, на фиг.3 вариант устройства с переходной втулкой - вид в плане, на фиг.4 - процесс ротационной вытяжки заготовки роликами с осевыми и радиальными смещениями и профиль роликов.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a device for the rotational drawing of thin-walled shells, Fig. 2 shows a view A of the apparatus of Fig. 1, Fig. 3 shows a variant of a device with an adapter sleeve - a plan view, Fig. 4 - the process of rotational drawing of the workpiece by rollers with axial and radial displacements and the profile of the rollers.

На фиг.1 изображена заготовка 1, установленная на оправке 2 и зафиксированная на ней прижимным кольцом 12 и прижимом 13, ролики 3, 4 и 5, съемник 6, на котором закреплено съемное кольцо 7, оправка 2, закрепленная на переходнике 8 прижимным кольцом 9, переходник 8, закрепленный на посадочном выступе шпинделя 10, цилиндрический выступ оправки 2 входит в цилиндрическое посадочное место переходника 8, при этом диаметры посадочного места и цилиндрического выступа равны D мм, выталкиватель 14, кольцо выталкивателя 15 для удаления заготовки 1 выталкивателем 14, штоки 11 гидравлических цилиндров для перемещения съемника. Гидравлические цилиндры условно на фиг.1 не показаны.Figure 1 shows the workpiece 1 mounted on the mandrel 2 and fixed on it by the clamping ring 12 and clamp 13, the rollers 3, 4 and 5, the puller 6, on which the removable ring 7 is fixed, the mandrel 2, mounted on the adapter 8 by the clamping ring 9 , an adapter 8, mounted on the mounting protrusion of the spindle 10, the cylindrical protrusion of the mandrel 2 enters the cylindrical seat of the adapter 8, while the diameters of the seat and the cylindrical protrusion are D mm, the ejector 14, the ring of the ejector 15 to remove the workpiece 1 with the ejector 14, w Oka hydraulic cylinders 11 to move the stripper. Hydraulic cylinders are conventionally not shown in FIG. 1.

Также изображены: F (мм/мин) - осевая подача роликов 3, 4 и 5,Also shown: F (mm / min) - axial feed rollers 3, 4 and 5,

S (мин-1) - скорость вращения шпинделя, переходника, оправки и заготовки,S (min -1 ) - the speed of rotation of the spindle, adapter, mandrel and workpiece,

Dn (мм) - диаметр переходника,Dn (mm) - diameter of the adapter,

Dc (мм) - диаметр отверстия съемника,Dc (mm) - hole diameter of the puller,

Dk1 (мм) - диаметр отверстия съемного кольца,Dk 1 (mm) - the diameter of the holes of the removable ring,

Do (мм) - диаметр оправки.Do (mm) - diameter of the mandrel.

На фиг.2 (вид А с фиг.1) изображен съемник 6 с двумя пазами для прохождения роликов 3, 4, пазы выполнены с профилем в виде дуги окружности с радиусом Rc (мм), превышающим радиус роликов Rp (мм). Центры приложения радиусов совмещены в точке О.Figure 2 (view A from figure 1) shows a puller 6 with two grooves for passing rollers 3, 4, the grooves are made with a profile in the form of a circular arc with a radius Rc (mm) exceeding the radius of the rollers Rp (mm). The centers of application of the radii are aligned at point O.

Обозначены также прижим 13, прижимное кольцо 12, заготовка 1, ролики 3, 4 и 5, расположенные под углом 120° между собой в окружном направлении, съемник 6, съемное кольцо 7, штоки 11 гидроцилиндров (гидроцилиндры для съема заготовки и трехроликовая головка условно не показаны).A clamp 13, a clamping ring 12, a workpiece 1, rollers 3, 4 and 5 located at an angle of 120 ° between themselves in the circumferential direction, a puller 6, a removable ring 7, the rods 11 of the hydraulic cylinders (hydraulic cylinders for removing the workpiece and a three-roller head are conditionally not designated shown).

На фиг.3 изображен вариант устройства, в котором съемник 6 соединен со съемным кольцом 7 переходной втулкой 16 с внутренним диаметром Dk2 (мм), равным диаметру отверстия Dc (мм) съемника 6, Dk2=Dc.Figure 3 shows a variant of the device in which the puller 6 is connected to the removable ring 7 by the adapter sleeve 16 with an inner diameter Dk 2 (mm) equal to the diameter of the hole Dc (mm) of the puller 6, Dk 2 = Dc.

Обозначения остальных деталей устройства, как на фиг.1.Designations of the remaining parts of the device, as in figure 1.

На фиг.4 изображен процесс ротационной вытяжки заготовки 1 на оправке 2 роликами 3, 4, и 5 с осевым 1 (мм) и радиальным смещениями D (мм), треугольный профиль роликов 3, 4 и 5 с радиусом вершины R (мм) (вид I, «а»), трапецеидальный профиль роликов 3, 4 и 5 с плоской вершиной длиной k (мм) с радиусом вершины R (мм) (вид I, «б») перехода плоской вершины в переднюю и заднюю поверхность. Ролики 3, 4 и 5 условно совмещены в одной осевой плоскости.Figure 4 shows the process of rotational drawing of the workpiece 1 on the mandrel 2 with rollers 3, 4, and 5 with axial 1 (mm) and radial displacements D (mm), the triangular profile of the rollers 3, 4 and 5 with the radius of the apex R (mm) ( view I, “a”), trapezoidal profile of rollers 3, 4 and 5 with a flat apex of length k (mm) with a radius of the apex R (mm) (view I, “b”) of the transition of the flat apex to the front and rear surfaces. Rollers 3, 4 and 5 are conditionally aligned in one axial plane.

Вышеописанное устройство работает следующим образом.The above device operates as follows.

Заготовку 1 устанавливают на оправку 2 и фиксируют ее на оправке прижимом 13 с прижимным кольцом 12 (фиг.1, 2 и 3).The workpiece 1 is installed on the mandrel 2 and fix it on the mandrel with a clamp 13 with a clamping ring 12 (Fig.1, 2 and 3).

Ролики 3, 4 и 5 установлены в роликовой головке со смещением между собой в осевом (1 мм) и радиальном (Δ мм) направлении (фиг.4). Роликовая головка условно не показана. Профиль роликов выбирают в зависимости от механических свойств заготовок, с треугольным профилем (фиг.4 вид I, «а») при ротационной вытяжке заготовок с высокими механическими свойствами, с трапецеидальным профилем (фиг.4 вид I, «б») при обработке заготовок с более пластическими свойствами.The rollers 3, 4 and 5 are installed in the roller head with displacement between themselves in the axial (1 mm) and radial (Δ mm) direction (Fig. 4). The roller head is not conventionally shown. The profile of the rollers is selected depending on the mechanical properties of the workpieces, with a triangular profile (figure 4 view I, "a") during the rotational drawing of workpieces with high mechanical properties, with a trapezoidal profile (figure 4 view I, "b") when processing workpieces with more plastic properties.

Затем осуществляют настройку устройства в процессе ротационной вытяжки корректировкой осевых и радиальных смещений роликов в зависимости от показаний осевого и радиальных усилий на дисплее пульта управления станка.Then, the device is adjusted during rotational drawing by adjusting the axial and radial displacements of the rollers depending on the readings of the axial and radial forces on the display of the machine control panel.

Значения радиальных и осевого усилий на роликах выравнивают, изменяя радиальные смещения и, соответственно, зазоры между вершинами роликов и оправкой и осевые смещения роликов.The radial and axial forces on the rollers are aligned, changing the radial displacements and, accordingly, the gaps between the tops of the rollers and the mandrel and the axial displacements of the rollers.

Смещением роликов уменьшают вероятность резонанса, приводящего к поломкам устройства, а также уменьшают амплитуду и частоту колебаний устройства и за счет этого повышают устойчивость процесса деформирования, точность и качество обработанной поверхности.The displacement of the rollers reduces the likelihood of resonance leading to breakdowns of the device, and also reduces the amplitude and frequency of oscillations of the device and thereby increases the stability of the deformation process, the accuracy and quality of the treated surface.

При ротационной вытяжке заготовок на дисплее пульта управления постоянно высвечиваются показания радиальных на каждом ролике и осевого усилий трех роликов, что позволяет в любой момент внести необходимые корректировки и стабилизировать процесс ротационной вытяжки.During the rotation extraction of workpieces, the display of the control panel constantly displays the readings radial on each roller and the axial forces of the three rollers, which allows you to make the necessary corrections at any time and stabilize the process of rotation extraction.

После окончания процесса ротационной вытяжки по программе ЧПУ станка выключается вращение шпинделя и, соответственно, оправки и заготовки, ролики и прижим отводятся в исходное положение, штоками 11 (фиг.1, 2 и 3) гидроцилиндров подачи перемещают съемник 6 с кольцом 7 в направлении к заготовке и заготовку 1 удаляют с оправки.After the end of the process of rotational drawing according to the CNC program of the machine, the spindle rotation is turned off and, accordingly, the mandrel and the workpiece, the rollers and the clamp are retracted, by the rods 11 (Figs. 1, 2 and 3) of the supply cylinders, the puller 6 is moved with the ring 7 in the direction the preform and the preform 1 are removed from the mandrel.

Как вариант заготовку снимают с оправки выталкивателем 14, воздействующим через съемное кольцо 15 на внутренний уступ заготовки.Alternatively, the workpiece is removed from the mandrel by the ejector 14 acting through the removable ring 15 on the inner ledge of the workpiece.

При необходимости увеличения усилия съема воздействуют на съемник 6 торцевыми поверхностями роликов 3, 4 и 5, которые через пазы съемника перемещают за съемник, сводят в радиальном направлении и затем перемещают в осевом обратном направлении со съемником 6 и съемным кольцом 7 и заготовкой 1 по оправке и снимают ее с оправки совместным воздействием съемника и роликов.If necessary, increase the effort of removal affect the puller 6 by the end surfaces of the rollers 3, 4 and 5, which are moved through the grooves of the puller behind the puller, brought in the radial direction and then moved in the axial opposite direction with the puller 6 and the removable ring 7 and the workpiece 1 on the mandrel and remove it from the mandrel by the combined action of a puller and rollers.

Пример 1.Example 1

Заготовку 1 из труб ⌀133×13 мм стали 12Х3ГНМФБА, (20Х3ГНМФА, 22Х3ГН2М1ФА) ТУ 1308-005-33116077-2001, СП28 и т.п. (фиг.1, 2 и 4) с размерами ⌀вн.116,15 мм, толщиной стенки 7 мм, длиной 565 мм устанавливают на оправку 2 диаметром 116 мм и длиной 2150 мм, оправка цилиндрическим выступом установлена в посадочном месте переходника 8 по посадке ⌀120 H7/h6 и прикреплена к нему прижимным кольцом 9.Billet 1 from pipes ⌀133 × 13 mm of steel 12Kh3GNMFBA, (20KH3GNMFA, 22KH3GN2M1FA) TU 1308-005-33116077-2001, SP28, etc. (Figs. 1, 2, and 4) with dimensions ⌀bn. 116.15 mm, wall thickness 7 mm, length 565 mm, are mounted on mandrel 2 with a diameter of 116 mm and a length of 2150 mm, the mandrel is mounted with a cylindrical protrusion in the seat of adapter 8 for landing ⌀120 H7 / h6 and is attached to it by a clamping ring 9.

Переходник 8 соединен посадочным местом в виде конического углубления с коническим выступом шпинделя 10.The adapter 8 is connected by a seat in the form of a conical recess with a conical protrusion of the spindle 10.

Съемник 6 со съемным кольцом 7 устанавливают в исходное положение. При этом переходник концевой частью входит в отверстие съемника, диаметр переходника Dn=400 мм, диаметр отверстия съемника Dc=402,5 мм, диаметр отверстия съемника превышает диаметр переходника на 402,5 400 400 × 100 % = 0,625 %

Figure 00000001
(на (0,5-1)% по формуле изобретения).The puller 6 with a removable ring 7 is set to its original position. In this case, the adapter end part enters the hole of the puller, the diameter of the adapter Dn = 400 mm, the diameter of the hole of the puller Dc = 402.5 mm, the diameter of the hole of the puller exceeds the diameter of the adapter by 402.5 - 400 400 × one hundred % = 0.625 %
Figure 00000001
(by (0.5-1)% according to the claims).

Съемное кольцо 7 выполнено с диаметром отверстия Dk1=117 мм, оправка выполнена диаметром Do=116 мм, диаметр отверстия съемного кольца превышает диаметр оправки на 117 116 116 × 100 % = 0,86 %

Figure 00000002
(на (0,5-1)% по формуле изобретения). Затем фиксируют заготовку 1 на оправке прижимом 13 с прижимным кольцом 12 (фиг.1).The removable ring 7 is made with a hole diameter Dk 1 = 117 mm, the mandrel is made with a diameter of Do = 116 mm, the diameter of the hole of the removable ring exceeds the diameter of the mandrel 117 - 116 116 × one hundred % = 0.86 %
Figure 00000002
(by (0.5-1)% according to the claims). Then fix the workpiece 1 on the mandrel clamp 13 with the clamping ring 12 (figure 1).

При ротационной вытяжке заготовок из стали 12Х3ГНМФБА используют ролики 3, 4 и 5 треугольного профиля с радиусами вершин R=(3-6)мм (фиг.4, вид I, «а»).When rotating the extraction of billets from steel 12H3GNMFBA use rollers 3, 4 and 5 of a triangular profile with the radii of the peaks R = (3-6) mm (figure 4, view I, "a").

Ролики устанавливают (фиг.4) с осевыми смещениями 1=1,25 мм, радиальными смещениями Δ=1,033 мм. При толщине исходной заготовки to=7 мм, толщине заготовки после ротационной вытяжки t=3,9 мм, глубина деформируемого слоя Δt=7-3,9=3,1 мм, при этом величина осевого смещения роликов 1 составляет 1,25 3,1 = 0,4 Δ t  (мм) ,

Figure 00000003
что соответствует формуле изобретения (1=(0,1-0,7)Δt), величина радиального смещения роликов Δ составляет 1,033 3,1 = 0.33 Δ t ,
Figure 00000004
что соответствует формуле изобретения (Δ=(0,1-0,7)Δt).The rollers are installed (figure 4) with axial displacements 1 = 1.25 mm, radial displacements Δ = 1,033 mm With the thickness of the initial billet to = 7 mm, the thickness of the billet after rotational drawing t = 3.9 mm, the depth of the deformable layer Δt = 7-3.9 = 3.1 mm, while the axial displacement of the rollers 1 is 1.25 3,1 = 0.4 Δ t (mm) ,
Figure 00000003
which corresponds to the claims (1 = (0.1-0.7) Δt), the radial displacement of the rollers Δ is 1,033 3,1 = 0.33 Δ t ,
Figure 00000004
which corresponds to the claims (Δ = (0.1-0.7) Δt).

Затем по программе ЧПУ станка осуществляется процесс ротационной вытяжки заготовки. При этом ролики 3, 4 и 5 входят в заготовку (фиг.4) на суммарную величину деформируемого слоя Δt=3,1 мм.Then, under the CNC program of the machine, the process of rotational drawing of the workpiece is carried out. In this case, the rollers 3, 4 and 5 are included in the workpiece (Fig. 4) by the total value of the deformable layer Δt = 3.1 mm.

После окончания процесса ротационной вытяжки по программе ЧПУ отключается вращение шпинделя, ролики и прижим отводятся в исходное положение и гидроцилиндры подачи (на фиг.1, 2 и 3 не показаны) штоками 11 (фиг.1, 2) перемещают съемник 6 с кольцом 7 в направлении к заготовке и заготовка удаляется с оправки.After the end of the process of rotational drawing according to the CNC program, the spindle rotation is turned off, the rollers and the clamp are retracted to the initial position and the supply cylinders (not shown in Figs. 1, 2 and 3) by the rods 11 (Figs. 1, 2) move the puller 6 with the ring 7 to direction to the workpiece and the workpiece is removed from the mandrel.

Возможен вариант удаления заготовки с оправки выталкивателем 14 с кольцом 15 и вариант усиления съема съемником совместно с роликами.The option of removing the workpiece from the mandrel with the ejector 14 with the ring 15 and the option of enhancing the removal of the puller together with the rollers.

Для этого в съемнике выполнены пазы для прохождения роликов с профилем в виде дуги окружности с радиусом Rc=160 мм, превышающем радиус ролика Rр=125 мм, что соответствует формуле изобретения.To do this, grooves are made in the puller for passing rollers with a profile in the form of an arc of a circle with a radius Rc = 160 mm greater than the radius of the roller Rp = 125 mm, which corresponds to the claims.

При этом варианте ролики 3, 4 и 5 перемещают в осевом направлении через пазы за съемник, затем сводят их в радиальном направлении и торцевыми поверхностями роликов при перемещении в обратном направлении воздействуют на торцевую поверхность съемника и, таким образом, удаляют заготовку с оправки.In this embodiment, the rollers 3, 4 and 5 are moved axially through the grooves behind the puller, then they are brought together in the radial direction and the end surfaces of the rollers when moving in the opposite direction act on the end surface of the puller and, thus, remove the workpiece from the mandrel.

Затем ролики и съемник возвращается в исходное положение.Then the rollers and the puller returns to its original position.

Пример 2.Example 2

Заготовку 1 из алюминиевого сплава АМг5М ГОСТ 18482-79 (фиг.2, 3 и 4) с размерами ⌀132 мм, длина 500 мм и толщина стенки 8,8 мм устанавливают на оправку 2 диаметром 114 мм длиной 1500 мм.A blank 1 of aluminum alloy AMg5M GOST 18482-79 (Figs. 2, 3 and 4) with dimensions ⌀132 mm, length 500 mm and wall thickness 8.8 mm is mounted on mandrel 2 with a diameter of 114 mm and a length of 1500 mm.

Оправка 2 установлена на посадочном коническом выступе переходника 8 и прикреплена к нему прижимным кольцом 9.The mandrel 2 is installed on the landing conical protrusion of the adapter 8 and is attached to it by a clamping ring 9.

Съемник 6 соединен со съемным кольцом 7 переходной втулкой 16 с диаметром отверстия, равным диаметру отверстия съемника Dk2=Dc=402,5 мм. Переходная втулка выполнена с фланцами, одним фланцем втулка соединяется со съемником 6, а другим фланцем со съемным кольцом 7.The puller 6 is connected to the removable ring 7 by the adapter sleeve 16 with a hole diameter equal to the diameter of the puller hole Dk 2 = Dc = 402.5 mm. The adapter sleeve is made with flanges, with one flange the sleeve is connected to the puller 6, and the other flange with a removable ring 7.

Ротационную вытяжку заготовок 1 из алюминиевого сплава АМг5 осуществляют роликами 3, 4 и 5 с трапецеидальным профилем (фиг.4 вид I, «б») с R=5 мм и длиной плоской вершины k=(2-5)мм.Rotational extraction of blanks 1 of aluminum alloy AMg5 is carried out by rollers 3, 4 and 5 with a trapezoidal profile (Fig. 4, view I, “b”) with R = 5 mm and flat tip length k = (2-5) mm.

Ролики устанавливают со смещениями (фиг.4) осевыми 1=1 мм и радиальными смещениями Δ=0,6 мм. При толщине стенки заготовки to=9 мм, t=6 мм, Δt=9-6=3 мм осевое смещение 1 составляет 1 3 = 0,33 Δ t ,

Figure 00000005
что соответствует формуле изобретения (1=(0,1-0,7)Δt).The rollers are installed with displacements (Fig. 4) axial 1 = 1 mm and radial displacements Δ = 0.6 mm. With a workpiece wall thickness of to = 9 mm, t = 6 mm, Δt = 9-6 = 3 mm, the axial displacement 1 is one 3 = 0.33 Δ t ,
Figure 00000005
which corresponds to the claims (1 = (0.1-0.7) Δt).

Величина радиального смещения Δ(мм) составляет, 0,6 3 = 0,2 Δ t ,

Figure 00000006
что соответствует формуле изобретения (Δ=(0,1-0,7)Δt).The magnitude of the radial displacement Δ (mm) is 0.6 3 = 0.2 Δ t ,
Figure 00000006
which corresponds to the claims (Δ = (0.1-0.7) Δt).

Процесс ротационной вытяжки и съем заготовки осуществляется, как в примере 1.The process of rotational drawing and removal of the workpiece is carried out, as in example 1.

Устройство для ротационной вытяжки тонкостенных оболочек в соответствии с изобретением обеспечивает возможность изготовления тонкостенных оболочек большой длины с высокой устойчивостью процесса деформирования, с высокой точностью геометрических размеров и высоким качеством обработанной поверхности.The device for the rotational drawing of thin-walled shells in accordance with the invention provides the possibility of manufacturing thin-walled shells of large length with high stability of the deformation process, with high accuracy of geometric dimensions and high quality of the processed surface.

Изобретение может быть использовано при производстве различных сосудов и оболочек, работающих под внутренним давлением, из углеродистых и легированных сталей и из алюминиевых сплавов.The invention can be used in the manufacture of various vessels and shells operating under internal pressure from carbon and alloy steels and from aluminum alloys.

Указанный положительный эффект подтвержден испытаниями устройства при изготовлении тонкостенных оболочек.The indicated positive effect is confirmed by testing the device in the manufacture of thin-walled shells.

Claims (6)

1. Устройство для ротационной вытяжки тонкостенных оболочек, включающее трехроликовую головку с роликами, закрепленную в шпинделе станка оправку, прижим, выталкиватель и крепежные элементы, отличающееся тем, что оно снабжено переходником, соединенным посадочными местами со шпинделем станка и оправкой, прикрепленной к переходнику прижимным кольцом, а также съемником, выполненным с пазами для прохождения роликов и отверстием для вхождения в него переходника и соединенным со съемником съемным кольцом, отверстие которого выполнено с обеспечением возможности перемещения съемника с кольцом вдоль оправки, при этом ролики выполнены треугольного или трапецеидального профиля со скругленными по радиусу вершинами и установлены с осевыми и радиальными смещениями между собой, равными 0,1-0,7 глубины деформируемого слоя заготовки, и с обеспечением возможности выведения на дисплей пульта управления значений их осевого и радиальных усилий.1. A device for the rotational drawing of thin-walled shells, including a three-roller head with rollers, a mandrel fixed to the machine spindle, a clamp, an ejector and fasteners, characterized in that it is equipped with an adapter connected by seats to the machine spindle and a mandrel attached to the adapter by a pressure ring as well as a puller made with grooves for passing the rollers and a hole for the adapter to enter into it and connected to the puller with a removable ring, the hole of which is made with the possibility of moving the puller with the ring along the mandrel, while the rollers are made of a triangular or trapezoidal profile with vertices rounded on the radius and installed with axial and radial displacements between themselves equal to 0.1-0.7 of the depth of the deformable layer of the workpiece, and with the possibility of output on the display of the control panel the values of their axial and radial forces. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что съемник и съемное кольцо выполнены с отверстиями, диаметры которых превышают диаметры соответственно переходника и оправки на (0,5-1)%.2. The device according to claim 1, characterized in that the puller and the removable ring are made with holes whose diameters exceed the diameters of the adapter and mandrel, respectively (0.5-1)%. 3. Устройство по пп.1, 2, отличающееся тем, что профиль пазов съемника выполнен в виде дуги окружности радиусом, превышающим радиус ролика, при этом центры приложения радиусов совмещены.3. The device according to PP.1, 2, characterized in that the profile of the grooves of the puller is made in the form of an arc of a circle with a radius greater than the radius of the roller, while the centers of application of the radii are aligned. 4. Устройство по пп.1, 2, отличающееся тем, что съемник соединен со съемным кольцом переходной втулкой с отверстием, диаметром равным диаметру отверстия съемника.4. The device according to PP.1, 2, characterized in that the puller is connected to the removable ring adapter sleeve with a hole equal in diameter to the diameter of the hole of the puller. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что переходник выполнен с посадочным местом в виде цилиндрического отверстия диаметром, равным диаметру цилиндрического выступа оправки.5. The device according to claim 1, characterized in that the adapter is made with a seat in the form of a cylindrical hole with a diameter equal to the diameter of the cylindrical protrusion of the mandrel. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что переходник выполнен с посадочным местом в виде конического выступа с размерами, равными размерам конического углубления оправки. 6. The device according to claim 1, characterized in that the adapter is made with a seat in the form of a conical protrusion with dimensions equal to the dimensions of the conical recess of the mandrel.
RU2013124507/02A 2013-05-29 2013-05-29 Device for rotational draw of thin shells RU2527541C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013124507/02A RU2527541C1 (en) 2013-05-29 2013-05-29 Device for rotational draw of thin shells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013124507/02A RU2527541C1 (en) 2013-05-29 2013-05-29 Device for rotational draw of thin shells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2527541C1 true RU2527541C1 (en) 2014-09-10

Family

ID=51540046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013124507/02A RU2527541C1 (en) 2013-05-29 2013-05-29 Device for rotational draw of thin shells

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2527541C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2655558C1 (en) * 2017-06-05 2018-05-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Complex shaped axial symmetric shells rotational drawing device
RU2682258C1 (en) * 2018-03-29 2019-03-18 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш" Mandrel for spinning of hollow products

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3843211A1 (en) * 1988-12-22 1990-06-28 Rheydt Kabelwerk Ag Device for changing the cross-section of round material or for smoothing the surface of round material
RU2240191C2 (en) * 2003-01-22 2004-11-20 Открытое акционерное общество "Автоагрегат" Spinning apparatus
RU50447U1 (en) * 2005-06-21 2006-01-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский механический завод" ROTARY HOOD DEVICE

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3843211A1 (en) * 1988-12-22 1990-06-28 Rheydt Kabelwerk Ag Device for changing the cross-section of round material or for smoothing the surface of round material
RU2240191C2 (en) * 2003-01-22 2004-11-20 Открытое акционерное общество "Автоагрегат" Spinning apparatus
RU50447U1 (en) * 2005-06-21 2006-01-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский механический завод" ROTARY HOOD DEVICE

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГРЕДИТОР М.А. "Давильные работы и ротационное выдавливание", Машиностроение, М., 1971г., с.192-199, рис.109 "а", "б", рис.110-112. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2655558C1 (en) * 2017-06-05 2018-05-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Complex shaped axial symmetric shells rotational drawing device
RU2682258C1 (en) * 2018-03-29 2019-03-18 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш" Mandrel for spinning of hollow products

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bambach et al. A new process design for performing hole-flanging operations by incremental sheet forming
RU2527541C1 (en) Device for rotational draw of thin shells
RU2449848C1 (en) Method of rotary drawing of thin-wall shells with bulges
Xiao et al. A study of asymmetric multi-pass spinning for angled-flange cylinder
US20110296890A1 (en) Device for drawing tubular workpiece
RU2343035C2 (en) Method for rotary drawing of complex profile shells
RU2538792C1 (en) Rotary drawing of thin-wall shells with crowning
CN102941372A (en) Large caliber thick-walled tube turn-milling processing method
US20090014082A1 (en) Exhaust apparatus and method
RU2405646C1 (en) Method of rotary rolling-out of envelopments from tubular billets and tubular billet to produce envelopments thereby
JP5005406B2 (en) Planar burnishing tool and burnishing method
US6523385B2 (en) Process for preparing the end of a pipe for drawing over a mandrel
RU2733522C1 (en) Method for processing of rerolling hot-rolled steel pipe-billets for production of seamless cold-rolled pipes of high accuracy
RU2606132C1 (en) Method of shells rotary drawing from pipe blanks
JP2009142888A (en) Drawing die
Udalov et al. Theoretical investigation of the effect of the taper angle of the deforming roller on the limiting degrees of deformation in the process of flow forming
CN105583698A (en) Centerless grinding method for thin-wall cylindrical parts
RU2801171C1 (en) Method and device for drawing pipes, preferably welded, on a floating mandrel
US20160074922A1 (en) Method and device for forming a workpiece
RU2780417C1 (en) Method for manufacturing axisymmetric shells
RU2393039C1 (en) Device for rotary burnishing of cylindrical shells
EP1375019A1 (en) Thick-walled small diameter pipe producing method
JP5446288B2 (en) Method for removing excess portion of metal cylindrical member
JP2014188522A (en) Method for molding cylindrical material
RU2343034C2 (en) Method for manufacture of profile shells