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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

Ср = 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