Файл: Капорович В.Г. Обкатка в производстве металлоизделий.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.06.2024
Просмотров: 115
Скачиваний: 2
Рис. 17. Обкатка горловин поворот ным инструментом трепня:
/ — заготовка; 2 — инструмент
Прибор |
(рис. |
18) состоит из рамы |
1, поворотного |
|
стола 2 и |
координатной |
системы щуп—ходограф 11. |
||
Поворотный |
стол |
состоит |
из поворотной |
обоймы 4 с за- |
1 |
г 3 |
Ь |
5 |
6 |
7 |
Рис. 18. Профилограф
крепленной на ней площадкой 7 и из стола 5, имеющего осевое перемещение в направляющих 6.
Работа профилографа заключается в следующем. На площадку 7 поворотного стола устанавливают исследуе мый инструмент, затем с помощью винтовой системы
56
(на рисунке не 'показано) стол |
5 вместе |
с |
инструментом |
||
устанавливается |
в |
требуемое положение |
|
перемещением |
|
в направляющих |
6. |
Щуп 9 опускается |
на инструмент, |
||
пишущее перо 8 |
поджимается |
к бумаге, |
закрепленной |
||
на доске 10, и прибор готов к |
записи профиля инстру |
||||
мента в исходном |
сечении. |
|
|
|
Для записи профиля инструмента в другом сечении необходимо: отжать перо 8, поднять щуп 9 и закрепить его в верхнем положении, отвинтить стопорный винт 3,
Рис. 19. Профилограмма, соответствующая кривой 4 на рис. 20 скоростного режима обкатки
повернуть поворотную часть стола вместе с инструмен том на необходимый угол, зафиксировать положение стола стопорным винтом 3, опустить щуп на инструмент, поджать перо 8. Прибор приготовлен для записи друго го сечения профиля инструмента.
С помощью профилографа фиксируют на листе бу маги в виде сетки профиль инструмента по сечениям, проходящим через плоскость, которая образована осями вращения заготовки и поворота суппорта, или по сече ниям, определяющим промежуточные конфигурации об катываемых трубчатых заготовок. Он позволяет также изучать износ инструмента, связь скоростного режима обкатки с калибровкой инструмента.
На рис. 19 дана калибровочная сетка (профилограм ма) инструмента для обкатки горловин на трубах раз-
57
мером 219X74-219X15 мм. Калибровка инструмента для обкатки горловин должна рассматриваться совмест но со скоростной диаграммой обкатки.
Скоростной режим обкатки при постоянной скорости вращения заготовки определяется диаграммой «угол по-
0 |
7 |
2 |
|
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
5 |
tCSK |
Рис. 20. Скоростная диаграмма обкатки горло |
||||||||||
|
|
вин на |
трубчатых |
заготовках: |
|
|||||
/ — |
при |
постоянной |
скорости |
поворота |
инструмента |
|||||
для |
труб |
различных |
размеров; |
2—4 — при лвухскоро- |
||||||
стном повороте инструмента соответственно для труб |
||||||||||
219X10, 219X8 и 219X7 мм; |
5 |
и б — |
варьирование |
|||||||
скоростями поворота |
суппорта |
при определении |
обла |
|||||||
|
|
сти |
потерн |
устойчивости |
|
|
|
ворота |
инструмента в |
градусах — время |
в сек» |
(рис. 20). |
|
|
|
Предельная скорость |
поворота инструмента |
опреде |
ляется областью потери устойчивости заготовки: увели чение скорости поворота инструмента больше ее крити ческого значения приводит к образованию брака (ужимы, смятие, скручивание и т. д.).
Критическую скорость деформации определяли в про изводственных условиях на обкатной машине с 'приво дом мощностью N=75 кет и частотой вращения шпин деля л = 600 об/мин. Привод поворотного суппорта, обес-
58
печивающего поворот инструмента, — гидравлический, двухступенчатый с дроссельным регулированием скоро
стей. Обкатывали концы труб из стали |
Ст4 н |
стали |
38ХА диаметром 219 мм со стенкой |
толщиной |
7, 8 и |
10 мм, допуск иа толщину стенки составляет от +15 до
—10%, |
температура обкатки |
1100—1200° С, вылет за |
|
готовки |
ß = (0,65-=-0,70)D, длина нагреваемого |
конца |
|
/=2004-230 мм, нагрев — в |
щелевой кузнечной |
печи. |
При обкатке одинаковых труб варьированием скоро стей поворота суппорта первой и второй ступеней доби вались получения потери устойчивости заготовки (склад кообразования до смятия). Так, установлено, что в на чале обкатки с постоянной скоростью поворота суппорта (20°/сек) при фСр = 2°/об [определяем по формуле (42)] все заготовки размером 219X7 мм теряют устойчивость (кривая 6), заготовки размером 219X8 и 219X10 мм тоже теряют устойчивость при неравномерном нагреве, а также с увеличением длины нагреваемых концов, что возникает при нарушении технологического процесса обкатки.
При скорости |
поворота |
суппорта, равной \2,5°/сек, |
|||
т. е. при фс р=1,257об (кривая |
1) все |
заготовки |
де |
||
формируются без |
потери устойчивости. |
Однако |
про |
||
должительность |
обкатки |
при |
этом |
увеличивается |
|
до 7,2 сек. |
|
|
|
|
|
В процессе обкатки жесткость заготовки повышается,
что позволяет увеличить скорость |
поворота инструмента. |
||||
Приняв |
первую |
ступень скорости |
поворота суппорта, |
||
равной |
12,5°/сек: |
( ф с р = 1,25°/об), |
при которой |
процесс |
|
обкатки |
протекает устойчиво, а |
вторую — повышенную, |
|||
равной |
33,4°/се/с |
(фСр = 3,347об), |
добивались, |
потери |
устойчивости оболочки включением повышенной скоро
сти при различных углах поворота |
инструмента. |
Угол |
и скорости поворота инструмента |
фиксировались |
на |
осциллограмме. |
|
|
Кривая 5 соответствует случаю потери устойчивости заготовки размером 219x8 мм при двухскоростной об катке: с первой скоростью (без потери устойчивости) до поворота инструмента на 15° и со второй скоростью, при которой заготовка теряет устойчивость. Обкатка трубы размером 219X10 мм протекает устойчиво .при включении второй скорости после поворота инструмента на 34° от исходного положения (восходящая ветвь кри вой 2) и после поворота инструмента на 38 и 48° для
59
труб размером 219X8 и 219X7 мм (восходящие ветви кривых 3 и 4).
По указанной методике определены область потери
устойчивости |
для указанных |
труб (на рис. |
20 для труб |
|
219X10 мм область потери устойчивости |
заштрихована) |
|||
и скоростной |
режим обкатки |
(кривые 2, |
3, |
4), характе |
ризуемый четырьмя периодами, протекающими за время
U, to, із, U.
Периоду t\ |
соответствует |
начало процесса обкатки |
с замедленным |
поворотом |
инструмента, периоду t% |
поворот инструмента с повышенной скоростью, перио дам /3 и U — остановка инструмента в конце обкатки и поворот его на 90° в исходное положение.
Отметим, что С. И. Борисовым и А. К. Гацулой на основании лабораторных исследований при обкатке труб из сталей 20 и 45 диаметром 49,5—100 мм со стенками различных толщин при односкоростной обкатке, пред ложена зависимость для определения предельной вели чины грср = фпреэ, которая, в свою очередь, определяет предельное значение скорости деформации:
(fnpcd |
= — — ^ |
, |
(62) |
где Ci — коэффициент, |
зависящий |
от вылета |
заготов |
ки В, равный 119,91 при 5 = 0,690 0; |
106,94 при |
||
5 = 0,785 D и 91,24 при 5 = 0,885 0 . |
|
||
Для труб диаметром |
более 100 мм по формуле (62) |
||
получаются завышенные |
результаты. |
|
Приведенная на рис 2 диаграмма скоростного режи ма обкатки позволяет определить число оборотов заго
товки от начала |
обкатки К, соответствующее определен |
||||
ному углу поворота суппорта с инструментом: |
|||||
|
|
К = tn, |
|
|
|
где |
t — продолжительность |
обкатки |
в |
сек, определяе |
|
|
мая по диаграмме; |
|
|
|
|
|
а — частота |
вращения |
заготовки, |
которая в рас |
|
|
сматриваемой случае равна |
10 |
об/сек. |
||
В соответствии со скоростной диаграммой, различ |
|||||
ным |
значениям |
t или К соответствуют |
определенные |
||
значения угла поворота инструмента |
К. Всякому же зна |
||||
чению X соответствует вполне определенный профиль на |
|||||
профилограмме |
(рис. 19). |
|
|
|
Совместная обработка скоростной диаграммы с про-
60