RU2682258C1

RU2682258C1 - Mandrel for spinning of hollow products

Info

Publication number: RU2682258C1
Application number: RU2018111231A
Authority: RU
Inventors: Виталий Евгеньевич Харсеев; Дмитрий Витальевич Панов; Георгий Георгиевич Кривенко; Владимир Васильевич Миронов; Илья Анатольевич Захаров; Герман Вячеславович Лесных; Валерий Павлович Потапов; Антон Евгеньевич Кондауров; Алексей Николаевич Алипов
Original assignee: Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш"
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2019-03-18

Abstract

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: invention relates to the field of metal forming, in particular to the equipment of spinning machines, and can be used to fasten hollow billets of cylindrical shape when they are processed by rolling. Mandrel includes a housing, a gauge and clamps for fixing a billet on the mandrel body. Gauge has the ability to be installed on the end of the mandrel with the possibility of removal, on the forming of the gauge on the side facing the end of the mandrel, the grooves are made, the clamps are arranged to move in the grooves, each clamp is equipped with a clamping element that can be inserted into a technological opening of the billet to press its end face against the gauge, while the clamp has a threaded hole into which a tightening member is screwed passed with a gap through a hole in the gauge.EFFECT: technical result of the invention is to improve the quality of processing and expand the functionality of the mandrel.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно, к оснастке станков для ротационной вытяжки и может быть использовано для закрепления полых заготовок цилиндрической формы при их обработке ротационной вытяжкой.The invention relates to the field of metal forming, in particular, to the equipment of machines for rotary drawing and can be used to fix hollow billets of a cylindrical shape when they are processed by a rotary hood.

Известна оправка для ротационной вытяжки полых изделий, содержащая корпус цилиндрической формы, на одном из торцов которого выполнена коническая поверхность. Корпус предназначен для установки на него подлежащей вытяжке заготовки, на внутренней поверхности которой со стороны одного из торцов выполнена внутренняя технологическая кольцевая канавка, предназначенная для установки и закрепления в ней фиксирующих сегментов с внутренней конической поверхностью, контактирующей с конической поверхностью оправки.Known mandrel for rotational drawing of hollow products, containing a cylindrical body, at one of the ends of which a conical surface is made. The housing is intended for installation on it of a workpiece to be drawn, on the inner surface of which, on the side of one of the ends, an internal technological annular groove is made, designed to install and fasten the fixing segments in it with the inner conical surface in contact with the conical surface of the mandrel.

Для осуществления раскатки заготовку устанавливают на оправке, в кольцевой канавке размещают фиксирующие сегменты, после чего к торцу заготовки подводят прижим и поджимают им торец заготовки. При этом сегменты, перемещаясь по конической поверхности оправки, фиксируют заготовку на оправке. Производят ротационную вытяжку заготовки.For rolling, the workpiece is mounted on a mandrel, fixing segments are placed in the annular groove, after which a clamp is brought to the end of the workpiece and the end face of the workpiece is pressed against it. In this case, the segments, moving along the conical surface of the mandrel, fix the workpiece on the mandrel. Rotate the workpiece.

(см. авторское свидетельство СССР №1407617, кл. B21D 22/16, 1988 г.)(see USSR author's certificate No. 1407617, class B21D 22/16, 1988)

В результате анализа известного решения необходимо отметить, что конструктивное решение оправки не позволяет обеспечить стабильное протекание процесса ротационной вытяжки, так как из-за неизбежных погрешностей, возникающих при изготовлении сопрягаемых поверхностей, определяющих взаимное положение корпуса оправки и заготовки на начальном этапе формоизменения, происходит неравномерное смещение заготовки в осевом направлении, что может привести к ее перекосу и заклиниванию. Весьма существенно также и то, что данная оправка неприменима для ротационной вытяжки тонкостенных заготовок из-за возникновения риска разрыва заготовки по внутренней кольцевой канавке в процессе ее обработки, что ограничивает область применения оправки.As a result of the analysis of the known solution, it should be noted that the constructive solution of the mandrel does not allow for a stable flow of the rotational drawing process, since due to the inevitable errors arising in the manufacture of mating surfaces that determine the relative position of the mandrel body and the workpiece at the initial stage of shaping, there is an uneven displacement the workpiece in the axial direction, which can lead to its skew and jamming. It is also very significant that this mandrel is not applicable for the rotational drawing of thin-walled workpieces due to the risk of tearing the workpiece along the inner annular groove during its processing, which limits the scope of use of the mandrel.

Известна оправка для ротационной вытяжки полых изделий, содержащая корпус, на котором установлен элемент крепления надетой на корпус заготовки. Крепление осуществляется посредством винта, пропускаемого через технологическое отверстие заготовки, и ввинчиваемого в резьбовое отверстие элемента крепления заготовки. Дополнительное крепление заготовки на корпусе осуществляется прижимом, подводимым к торцу корпуса.Known mandrel for the rotational drawing of hollow products, comprising a housing on which a fastening element is mounted on the workpiece body. The fastening is carried out by means of a screw passing through the technological hole of the workpiece, and screwed into the threaded hole of the fastening element of the workpiece. Additional fastening of the workpiece on the body is carried out by a clamp, supplied to the end of the body.

(см. авторское свидетельство СССР №1593737, кл. B21D 22/16, 1990 г.) - наиболее близкий аналог.(see USSR author's certificate No. 1593737, class B21D 22/16, 1990) is the closest analogue.

В результате анализа известной оправки необходимо отметить, что ее конструкция не позволяет обеспечить стабильное протекание процесса ротационной вытяжки, так как, из-за установки винтов в отверстия заготовки с зазором, на начальном этапе формообразования под действием деформирующих роликов происходит неравномерное смещение заготовки, особенно, тонкостенной, в осевом направлении, которое может привести к ее перекосу и заклиниванию и, как результат, получению брака. Также необходимо отметить, что использование данной оправки требует применения заготовок, крепежные отверстия которых изготовлены с высокой позиционной точностью относительно отверстий на оправке.As a result of the analysis of the known mandrel, it must be noted that its design does not allow for a stable flow of the rotational drawing process, since, due to the installation of screws in the holes of the workpiece with a gap, at the initial stage of shaping under the action of deforming rollers, the workpiece is unevenly displaced, especially thin-walled , in the axial direction, which can lead to its distortion and jamming and, as a result, to marriage. It should also be noted that the use of this mandrel requires the use of blanks, the mounting holes of which are made with high positional accuracy relative to the holes on the mandrel.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение качества обработки за счет исключения перекоса и заклинивания заготовки в процессе ее обработки, а также расширение функциональных возможностей оправки за счет обеспечения обработки тонкостенных и листосварных заготовок.The technical result of the present invention is to improve the quality of processing by eliminating skew and jamming of the workpiece during its processing, as well as expanding the functionality of the mandrel due to the processing of thin-walled and sheet welded workpieces.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что в оправке для ротационной вытяжки полых изделий, содержащей корпус, упор и прижимы для фиксации заготовки на корпусе оправки, новым является то, что упор имеет возможность установки на торце оправки с возможностью съема, на образующей упора со стороны, обращенной к торцу оправки, выполнены пазы, прижимы расположены с возможностью перемещения в пазах, каждый прижим оснащен прижимным элементом, имеющим возможность введения в технологическое отверстие заготовки для поджима ее торца к упору, при этом в прижиме выполнено резьбовое отверстие, в которое ввинчен затяжной элемент, пропущенный с зазором через отверстие, выполненное в упоре, а прижимные элементы могут быть установлены на прижимах с возможностью съема.The specified technical result is ensured by the fact that in the mandrel for the rotational drawing of hollow articles containing a body, an abutment and clamps for fixing the workpiece on the mandrel body, it is new that the abutment can be mounted on the end of the mandrel with the possibility of removal, on the abutment side, facing the end of the mandrel, grooves are made, the clamps are arranged to move in the grooves, each clamp is equipped with a clamping element that can be inserted into the technological hole of the workpiece to clamp its end to emphasis, while in the clamp a threaded hole is made into which a tightening element is screwed, passed through with a gap through a hole made in the stop, and the clamping elements can be mounted on the clamps with the possibility of removal.

Сущность заявленного изобретения поясняется графическими материалами, на которых:The essence of the claimed invention is illustrated by graphic materials on which:

- на фиг. 1 - оправка для ротационной вытяжки полых изделий, общий вид, осевой разрез, заготовка в закрепленном положении;- in FIG. 1 - mandrel for rotational drawing of hollow products, general view, axial section, workpiece in a fixed position;

- на фиг. 2 - место А по фиг. 1, прижим в нерабочем положении;- in FIG. 2 - place A in FIG. 1, the clamp in the idle position;

- на фиг. 3 - место А на фиг. 1, прижим в рабочем положении.- in FIG. 3 - place A in FIG. 1, the clamp in the working position.

Оправка для ротационной вытяжки полых изделий состоит из корпуса 1, упора 2 и прижимов 3.The mandrel for the rotational extraction of hollow articles consists of a housing 1, a stop 2 and clamps 3.

Корпус 1 имеет цилиндрическую форму, на одном его торце имеется фланец 4 для монтажа оправки на станок для ротационной вытяжки. Упор 2 имеет возможность установки с возможностью съема на другом, свободном торце корпуса 1. Для центрирования упора 2 относительно корпуса 1 на свободном торце корпуса 1 оправки выполнена центрирующая расточка Б, предназначенная для размещения в ней выступа В упора 2 при установке упора на корпус 1. Фиксация упора на корпусе 1 осуществляется за счет его прижима пинолью задней бабки станка для ротационной вытяжки.The housing 1 has a cylindrical shape, on one of its ends there is a flange 4 for mounting the mandrel on the machine for rotational extraction. The emphasis 2 has the ability to be mounted on the other, free end of the housing 1. To center the emphasis 2 relative to the housing 1, a centering bore B is made on the free end of the mandrel housing 1, designed to accommodate the protrusion B of the emphasis 2 when installing the emphasis on the housing 1. The stop on the housing 1 is fixed by pressing it with the quill of the tailstock of the machine for rotational drawing.

На образующей и обращенном к корпусу 1 торце упора 2 выполнены радиальные пазы 5, предназначенные для размещения в них прижимов 3. Количество пазов, а, следовательно, и количество прижимов, может быть различным (например, от 3 до 12) и зависит от осевой составляющей прикладываемого роликами к заготовке усилия в процессе ротационной вытяжки.On the generatrix and the end face of the abutment 2 facing the housing 1, there are made radial grooves 5 designed to accommodate the clamps 3. The number of grooves, and therefore the number of clamps, can be different (for example, from 3 to 12) and depends on the axial component the force applied by the rollers to the workpiece during the rotational drawing process.

Каждый прижим 3 размещен в одном из пазов 5 упора 2. Форма прижима 3 может быть различной (цилиндр, параллелепипед и пр.). Размеры прижима должны быть такими, чтобы он свободно перемещался в своем пазу. На прижиме имеется штатное место 6 (например, отверстие) для установки прижимного элемента 7, имеющего возможность контакта с подлежащей раскатке заготовкой 8. Прижимной элемент может быть закреплен на штатном месте 6 прижима 3 или установлен на нем съемно.Each clip 3 is placed in one of the grooves 5 of the stop 2. The shape of the clip 3 can be different (cylinder, box, etc.). The dimensions of the clip should be such that it moves freely in its groove. There is a regular place 6 on the clip (for example, an opening) for mounting the clamping element 7, which has the ability to contact the workpiece to be rolled 8. The clamping element can be fixed on the regular place 6 of the clamp 3 or removably mounted on it.

Если прижимной элемент 7 закреплен на прижиме 3, то его размеры должны быть такими, чтобы он в нерабочем положении прижима не выступал за контур паза 5. Это необходимо для того, чтобы надетую на корпус 1 заготовку 8 можно было переместить вдоль корпуса до контакта с выступом 9 упора 2.If the clamping element 7 is mounted on the clamp 3, then its dimensions must be such that it does not protrude beyond the contour of the groove 5 in the non-working position of the clamp. This is necessary so that the workpiece 8 mounted on the housing 1 can be moved along the housing until it contacts the protrusion 9 stop 2.

В каждом прижиме 6 выполнено резьбовое отверстие (позицией не обозначено), в которое ввинчен затяжной элемент (винт, болт и пр.) 10. Затяжной элемент установлен на упоре 2, и пропущен с зазором через отверстие 11, выполненное в упоре 2. Величина зазора должна быть такой, чтобы в нерабочем положении прижим 6 своей нижней плоскостью опирался в дно паза 5. При таком положении прижима его прижимной элемент не выступает за контур паза и не препятствует перемещению заготовки 8 до контакта ее торца с выступом 9 упора 2.A threaded hole is made in each clip 6 (the position is not indicated by a position) into which a tightening element is screwed (screw, bolt, etc.) 10. The tightening element is mounted on the stop 2 and passed through the hole 11 in the stop 2 with a gap. The size of the gap should be such that in the idle position, the clamp 6 rests with its lower plane in the bottom of the groove 5. With this position of the clamp, its clamping element does not protrude beyond the groove contour and does not prevent the workpiece 8 from moving until its end contacts the protrusion 9 of the stop 2.

Изменение глубины завинчивания затяжных элементов 10 в резьбовые отверстия прижимов 3 позволяет регулировать положение последних в пазах 5.Changing the depth of screwing the tightening elements 10 into the threaded holes of the clamps 3 allows you to adjust the position of the latter in the grooves 5.

Оправка для ротационной вытяжки полых изделий работает следующим образом.The mandrel for the rotational drawing of hollow articles works as follows.

Оправку закрепляют на шпинделе передней бабки станка.The mandrel is fixed on the spindle of the headstock of the machine.

Заготовку 8 надевают на корпус 1 оправки, располагая ее технологические отверстия со стороны свободного торца корпуса.The workpiece 8 is put on the body 1 of the mandrel, placing its technological holes on the side of the free end of the body.

На свободный торец корпуса 1 устанавливают упор 2 и фиксируют его на торце корпуса за счет прижима пинолью задней бабки станка.An emphasis 2 is mounted on the free end of the housing 1 and fixed on the end of the housing due to pressing the tailstock of the machine with a pin.

Затяжные элементы 10 при этом максимально вывернуты из резьбовых отверстий прижимов 3, прижимы 3 находятся в пазах упора в нерабочем положении и имеют возможность поворота в пределах зазора между затяжным элементом и отверстием 11 упора, через которое он пропущен.The tightening elements 10 are maximally turned out of the threaded holes of the clamps 3, the clamps 3 are in the stop grooves in the idle position and can be rotated within the gap between the tightening element and the stop hole 11 through which it is passed.

Такое положение вкладышей дает возможность сдвинуть в осевом направлении по корпусу 1 заготовку 8 до контакта ее торца с выступом 9 упора. Прижимные элементы 7 при этом утоплены в пазы упора 2 и не препятствуют перемещению заготовки по корпусу 1 до контакта с торцом 9 упора. Если прижимные элементы выполнены съемными, то после перемещения заготовки 8 по корпусу 1 до контакта с выступом 9, заготовку 8 разворачивают вокруг своей оси, совмещая ее технологические отверстия со штатными местами 6 прижимов для установки прижимных элементов, после чего в штатные места 6 устанавливают прижимные элементы 7.This position of the liners makes it possible to shift in the axial direction along the housing 1 the workpiece 8 until the contact of its end with the protrusion 9 of the stop. The clamping elements 7 are recessed into the grooves of the stop 2 and do not impede the movement of the workpiece through the housing 1 until it contacts the end face 9 of the stop. If the clamping elements are removable, then after moving the workpiece 8 through the housing 1 until it contacts the protrusion 9, the workpiece 8 is turned around its axis, combining its technological holes with the standard places 6 of the clamps for installing the clamping elements, after which the clamping elements are installed in the regular places 6 7.

После установки заготовки 8 на корпусе 1 до контакта ее торца выступом 9 упора, осуществляют ее фиксацию на оправке. Для фиксации последовательно, в определенном порядке, осуществляют ввинчивание затяжных элементов 10 в резьбовые отверстия прижимов 3. По мере ввинчивания в резьбовое отверстие затяжного элемента, прижим 3 постепенно подтягивается к переднему торцу паза и постепенно разворачивается за счет зазора между отверстием упора и затяжным элементом, при этом прижимной элемент 7 постепенно заходит в технологическое отверстие и, за счет его осевого перемещения и поворота, контактирует с кромкой технологического отверстия заготовки 8, поджимая торец заготовки в выступу 9 с заданным усилием. После установки всех прижимов 3 в рабочее положение, заготовка 8 надежно притянута к торцу 9 упора по всей своей торцевой поверхности, в результате чего исключены перекосы заготовки относительно корпуса 1. Заготовка надежно закреплена, и такое положение сохраняется в течение всего времени ее обработки на оправке.After installing the workpiece 8 on the housing 1 to the contact of its end by the protrusion 9 of the stop, carry out its fixation on the mandrel. To fix in series, in a certain order, the tightening elements 10 are screwed into the threaded holes of the clamps 3. As the tightening element is screwed into the threaded hole, the clamp 3 is gradually pulled to the front end of the groove and gradually unfolds due to the gap between the stop hole and the tightened element, at this pressing element 7 gradually enters the technological hole and, due to its axial movement and rotation, is in contact with the edge of the technological holes of the workpiece 8, pressing the torus q blank in the protrusion 9 with a given force. After setting all the clamps 3 in the working position, the workpiece 8 is securely drawn to the end face 9 of the stop over its entire end surface, as a result of which the workpiece is skewed relative to the housing 1. The workpiece is securely fixed, and this position is maintained during the entire time of its processing on the mandrel.

Осуществляют ротационную вытяжку заготовки с получением изделия, после чего готовое изделие снимают с оправки.Rotate the billet to produce the product, after which the finished product is removed from the mandrel.

Применение заявленной в качестве изобретения оправки по сравнению с решением -наиболее близким аналогом, позволяет снизить брак изделий, вызванный перекосом или заклиниванием заготовки, за счет обеспечения жесткой фиксации заготовки на оправке, а также снизить трудоемкость изготовления заготовки за счет снижения требований к точности изготовления отверстий для крепления заготовки из-за наличия возможности регулировки положения элементов крепления.The use of the mandrel claimed as an invention in comparison with the solution that is the closest analogue allows one to reduce the rejects of products caused by skewing or jamming of the workpiece by ensuring rigid fixation of the workpiece on the mandrel, as well as reduce the laboriousness of manufacturing the workpiece by reducing the requirements for precision manufacturing of holes for attachment of the workpiece due to the possibility of adjusting the position of the attachment elements.

Оправку можно использовать для ротационной вытяжки всех видов заготовок, в том числе тонкостенных, листосварных.The mandrel can be used for rotational drawing of all types of workpieces, including thin-walled, sheet-welded.

Claims

1. A mandrel for rotational drawing of hollow articles, comprising a housing, an abutment and clamps for fixing the workpiece to the mandrel body, characterized in that the abutment has the ability to be mounted on the end of the mandrel with the possibility of removal, on the forming stop on the side facing the end of the mandrel, grooves are made , the clamps are arranged to move in grooves, each clamp is equipped with a clamping element capable of introducing a workpiece into the technological hole for pressing its end against the stop, while a threaded hole is made in the clamp, in which is screwed tightening element, passed with a gap through the hole made in the emphasis.

2. A mandrel for rotational drawing of hollow products according to claim 1, characterized in that the clamping elements are mounted on the clamps with the possibility of removal.