SU755347A1 - Оправка для винтовой прокатки 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к трубопрокатному инструменту и может быть . ,

использовано в прошивных трубопрокатных станах винтовой прокатки для , производства полых цилиндрических изделий повышенной точности.

Существующие оправки выполнены статически неустойчивыми, их опорные поверхности расположены далеко от . носика оправки - на торце или внутри хвостовой части оправки. Возникающие во время прокатки случайные возмущающие внешние асимметричные силы, действующие на оправку,приводят к изгибу стержня-держателя оправки и пе- ’ ремещают последнюю в такое положение/ при котором эффект от действия возмущающих сил увеличивается. В итоге оправка смещается от оси изделия, вызывая его разностенность. · *

Известна оправка для винтовой прокатки, у которой чистовая (калибрующая) часть выполнена в виде втулки, установленной относительно рабо- * чей части с осевым и радиальным зазорами [ 1 ] .

Это частично компенсирует боковую составляющую внешнего асимметричного нагружения на калибрующем участке , 2

оправки, однако изгиб стержня не устраняется, так как в целом оправка закреплена на стержне неподвижно

Более близкой к изобретению по технической сущности является оправка, которая состоит из профильной наружной поверхности, внутренней полости и опорной сферической поверхности, .расположенной внутри оправки или (как вариант) на ее торце [2].

К недостаткам такой оправки относятся наличие внутри оправки неконтактных сферических поверхностей, ограничивающих перемещение оправки в случае асимметричного внешнего нагружения, и неосевое направление с'ил реакции опоры стержня, приводящее к разрушению хвостовой части оправки в начальный момент прокатки. Астатизм оправки обусловлен возникновением некомпенсируемого 'опрокидывающего момента, действующего на оправку, в случае асимметричного внешнего нагружения, поскольку центр давления внешних сил расположен выше опорной поверхности оправки.

Целью изобретения является уменьшение разностенности изделия путем самовыравнивания оправки в процессе прокатки.

3

755347

4

Цель достигается тем, что у оправки, имеющей носик, профильную наружную поверхность и внутреннюю полость с опорной сферической поверхностью, опорная поверхность выполнена в виде полусферы, расстояние основания которой от вершины носика составляет 0,25 - 0,75 длины оправки.

Это позволяет снизить нео.севое направление сил реакции опоры стержня.

На фиг. 1 представлена предлагаемая оправка, фронтальный разрез; на фиг. 2 - схема реакции оправки на ' внешний асимметричный импульс до появления силы? на фиг. 3 - то же, в результате действия силы; на фиг. 4 то же, после исчезновения силы. 15

Оправка имеет носик 1, профильную наружную поверхность 2, образованную Вращением относительно оси оправки сложной образующей линии с прямой,.параллельной оси, переходящей у торца 20 в дугу, внутреннюю полость с опорной вогнутой полусферой 3, цилиндрическим участком 4 и коническим участком 5. 1

На конической поверхности оправки выполнена кольцевая выточка для уста-!25 новки осевого фиксатора.

Оправка работает следующим образом.

При прошивке заготовки осевое' усилие металла на. оправку воспринимается ее внешней профильной по-'. ™

верхностью 2 и через внутреннюю вогнутую полусферу 3 передается на стержень-держатель оправки. Окружная составляющая винтового движения заготовки приводит во вращательное движение __ оправку и стержень, если последний установлен на подшипнике. При осесимметричном внешнем нагружении

оправка находится в состоянии устойчивого статического равновесия (фиг. 2) ·. 40

Появление случайной внешней силы Р, действующей на оправку, приведет . к повороту оправки относительно центра ее полусферы. При этом возникает стабилизирующий момент внешних сил, приложенных к оправке, равный по величине и противоположный по знаку опрокидывающему моменту. Оправка займет положение устойчивого , динамического равновесия (фиг. 3).

Центр полусферы находится всегда на осевой линии изделия. Изгибающие напряжения в стержне практически не возникают. При исчезновении силы Р оправка под действием стабилизирующего момента займет исходное положение. Оправка самовыравнивается (фиг. 4).

Чем больше боковая поверхность хвостовой части оправки и чем ближе опорная вогнутая полусфера 3 оправки расположена к ее носику 1, тем большими стабилизирующими качествами обладает оправка при прочих равных условиях, тем устойчивее оправка, тем меньше будет ее отклонение в случае возникновения симметричных сил.

Предельные значения расстояния 0,25 - 0,75 длины оправки от вершины носика оправки до основания полусферы определены следующим образом.

Величина стабилизирующего момента, обеспечивающего самовыравнивание оправки, равна произведению'силы, действующей на поверхность отклоненной оправки, на плечо -расстояние от точки приложения этой силы до точки опоры на сферической поверхности.

При существующих разновидностях формы наружной поверхности оправки, углах ее конусности, а также в зависимости от величины угла отклонения оправки под действием возмущающей силы установлено, что при расстоянии более 0,75 длины оправки теряется устойчивость положения; при

начениях меньше 0,25 ослабляется, контрукция, так как поперечное сечение

шпильки мало и не обеспечивает заданную прочность.

Предложенная оправка проста по устройству, надежна в работе, обладает эффектом самовыравнивания и обеспечивает изготовление полых цилиндрических изделий с минимальной разностенностью.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Оправка для винтовой прокатки, имеющая носик, профильную наружную поверхность и внутреннюю полость с опорной сфе рической поверхностью, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения самовыравнивания оправки при прокатке и снижения тем самым разностенности проката, опорная поверхность выполнена в виде полусферы, расстояние основания которой от вершины носика составляет 0,25 - 0,75 длины оправки.