Устройство для закатки горловин баллонов Советский патент 1992 года по МПК B21D51/24 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано дпя улучшения качества поверхности горловин баллонов.

Известен неприводной роликовый инструмент, перемещающийся перпендикулярно оси заготовки, имеющий режущий участок и расположенные по обе стороны от него формующие участки, профиль которых соответствует профилю днища и горловины баллона.

Известен также ролик для закатки горловин баллонов, имеющий цилиндрический, конический, выпуклый и вогнутый участки.

Такой ролик позволяет получить необходимое для нарезки резьбы количество металла в горловине, но его недостатком является также невысокая производительность в начале процесса для предотвращения потери поперечной устойчивости заготовкой.

Известна также закатная машина, в которой закатку горловин осуществляют поворотом инструмента трения со сложным

переменным сечением профиля вокруг оси, перпендикулярной оси вращения заготовки.

Достоинством такой закатной машины с инструментом трения является высокая производительность процесса и получение горловин с требуемым утолщением стенки, необходимым для качественной резьбы.

Недостатком являются образование рисок на поверхности горловин и значительный износ инструмента.

Известно также приспособление к обкатной машине, позволяющее совместить раскатку конца трубы на оправке с ее закаткой без оправки.

Такое приспособление расширяет технологические возможности обкатных машин - позволяет раскатывать концы труб на оправке перед обкаткой, причем, обе операции выполняются с одного нагрева.

Недостатками данного устройства является то. что окончательная закатка производится инструментом трения, что не дает возможности получить качественную поверсл

с

Ч VI

ь

00

сл

4Ь.

хность деформируемого участка изделия и предполагает повышенный износ инструмента.

Целью изобретения является улучшение качества изделий и увеличение стойкости инструмента.

Это достигается тем, что оси ролика и шпинделя выполнены скрещивающимися и точка их пересечения расположена на вертикальной оси поворота суппорта.

В предлагаемом устройстве инструмент имеет постоянный профиль, соответствующий профилю горловины. Но его ось наклонена к оси заготовки в начале процесса на 75-80°, а в конце процесса оси инструмента и заготовки становятся параллельными, поэтому при взаимодействии инструмента и заготовки профиль деформируемого участка заготовки меняется. Переменный профиль деформируемого участка при использовании предлагаемого устройства получается за счет того, что инструмент - ролик при повороте суппорта вокруг вертикальной оси как - бы рассекается плоскостями, проходящими через ось поворота суппорта и ролик - инструмент под углами от 75-80 до 0°. Вот это постоянное изменение профиля деформируемого участка заготовки при постоянном профиле ролика- инструмента и создает существенную новизну, которая дает положительный эффект в виде улучшения качества поверхности горловины и увеличения стойкости инструмента за счет вращения ролика от контакта с вращающейся заготовкой.

На фиг. 1 изображено устройство перед началом закатки, где а - вид с торца заготовки, б - план; на фиг. 2 - устройство в конечной стадии закатки, где а - вид с торца, б - план.

Устройство состоит из шпинделя 1, суппорта 2. подшипников 3, в которых установлена ось инструмента А.

Т.О. - точка пересечения оси поворота суппорта 0-0 и осей инструмента А и заготовки 5.

Устройство работает следующим образом.

Заготовка 5 с нагретым концом задается в шпиндель 1, где зажимается и приводится во вращение. Поворотный суппорт 2 с установленным на нем в подшипниках 3 роликом 4 начинает поворачиваться вокруг вертикальной оси 0-0, производя деформацию заготовки 5.

Процесс деформации заканчивается тогда, когда оси ролика 4 и заготовки 5 станут параллельны, т.е. суппорт повернется на 75-80°. На ролике 4 имеется подпирающий бурт 4 а, который препятствует течению

металла в осевом направлении и этим способствует утолщению стенки в горловине, необходимой для получения качественной резьбы. Как видно на фиг. 1 а, в начале

процесса закатки инструмент 4 как бы охватывает часть заготовки 5, подобно закатке инструментом трения - аналогом.

Это уменьшает вероятность потери заготовкой поперечной устойчивости и позво0 ляет вести деформацию заготовки со скоростью, равной скорости деформации при закатке инструментом трения - прототипом.

Но, поскольку при деформации заготов5 ки 5 ролик 4 поворачивается вокруг своей оси в подшипниках 3, т.е. поверхность контакта ролика 4 с заготовкой 5 постоянно меняется, возобновляется, износ инструмента уменьшается, и это предотвращает

0 появление рисок на поверхности горловины баллона.

Обычно угол поворота суппорта составляет 90°.

Величина угла наклона ролика 75-80°

5 относительно оси заготовки определяется тем, что при таких углах входящий в контакт с вращающейся заготовкой ролик начинает вращаться. Если угол наклона ролика будет 80-90°, то в начале процесса при контакте с

0 заготовкой ролик не будет вращаться и будет работать как инструмент трения, что резко увеличивает износ инструмента.

Уменьшение угла наклона ролика 75° сократит диапазон деформации горловины,

5 изменит кинематику течения металла и ухудшит качество заполнения горловины металлом, поэтому угол 75-80° является оптимальным.

Максимальный диаметр ролика 4 опре0 деляется тем, чтобы его бурт 4а не касался торца шпинделя 1 (фиг. 16).

Такое устройство может быть установлено на суппорте существующих закатных машин.

5 Стойкость инструмента трения обычно составляет 30-40 тыс. горловин, а риски на поверхности горловин появляются уже после закатки первых 2-3 тыс. горловин. Применение предлагаемого устройства

0 увеличивает срок службы инструмента до 50-55 тыс. горловин и практически устраняет возможность появления рисок на горловинах в течение всей компании использования инструмента.

5 Формул а изобретния

Устройство для закатки горловин баллонов, содержащий приводной шпиндель с узлом зажима, формирующий инструмент, установленный на поворотном суппорте в

дрдшипниках, выполненный в виде неприводного ролика, отличающийся тем, что, с целью увеличения стойкости инструмента и повышения качества изделий, оси

ролика и шпинделя выполнены скрещивающимися, а точка их пересечения расположена на вертикальной оси поворота суппорта.

Использование: обработка металлов давлением. Сущность изобретения: устройство содержит приводной шпиндельс узлом зажима, формующий инструмент, установленный на поворотном суппорте в подшипниках и выполненный в виде неприводного ролика. Оси ролика и шпинделя выполнены скрещивающимися, и точка их пересечения расположена на вертикальной оси поворота суппорта. 2 ил.

фиг.

ft

i v

амҐ

Фиг. 2