Файл: Капорович В.Г. Обкатка в производстве металлоизделий.pdf

жимов на примере производства полых осесимметричиых изделий шаровой конфигурации с пережимами. Схе­ ма обкатки пережимов дама иа рис. 26. Заготовке 2, зажатой между задним холостым и передним привод­ ными зажимами / и 5, сообщается вращательное дви­ жение вокруг своей оси. Участок трубы, предназначен­ ный для обкатки пережима, в процессе вращения подо­ гревается до ковочной температуры с помощью индук-

ционного нагревателя или газовой горелки. Затем через рычажную систему 4 включается привод поворота инст­ румента 3 (для уравновешивания осевых и радиальных составляющих сил обкатывают двумя инструментами), конфигурация и кинематика перемещения которого оп­ ределяют конфигурацию получаемого пережима. Часто­ та вращения заготоэки 600—800 об/мин, машинное вре­ мя обкатки составляет 2—-10 сек в зависимости от гео­ метрических размеров заготовки и изделия. Материал инструмента тот же, что и для горячей обкатки концов трубчатых заготовок.

Рассмотренный способ обкатки пережимов целесо­ образно применять также для одновременного изготов­ ления двух горловин иа заготовках небольшой длины с последующим разделением изделия по пережиму.

Калибровка тонкостенных изделий с пережимами сложной формы осуществляется пневмоэкспондированием по жесткой матрице (технологический маршрут, см. приложение 5 ) .

69

12. ОБКАТКА ФЛАНЦЕВ

Фланцы на трубчатых заготовках можно получать различными способами. Наиболее широко используется последовательная штамповка конусными пуансонами. Толщина фланца, полученного таким образом, уменьша­ ется от меньшего к большему диаметру по зависимости

Такое распределение толщины стенки вдоль обра­ зующей фланца во многих случаях не удовлетворяет требованиям, предъявляемым производством: получению равностеппых или утолщенных фланцев.

И. И. Соркппым и Е. А. Блпзпюковым (ВНИТИ) предложен и разработан способ получения фланцев на

Рис. 27. Обкатка флан­ цев с заданной толщиной стенки

трубах обкаткой, названный ими ротационной штампов­ кой, который позволяет получать на концах трубчатых заготовок фланцы с заданной толщиной стенки.

Сущность предложенного способа (рис. 27) заключа­ ется в том, что в трубу 2, неподвижно удерживаемую в цанговом зажиме-матрице 1 станка, путем осевой пода­ чи вводится вращающийся инструмент 3, который фор­ мует и штампует в зажиме-матрице нагретый конец трубы.

Формующий инструмент (рис. 28) выполнен из из­ носостойкого материала. Основные геометрические раз­ меры инструмента определяются заданными размерами

70

нин инструмента свернутый край заготовки упирается в цилиндрическую часть зажима-матрицы, что препят­ ствует дальнейшему увеличению диаметра фланца, а об­ разовавшийся венчик в виде части полого тора обжи­ мается между плоскостью зажима-матрицы и прогла­ живающей плоскостью А инструмента, вследствие чего фланец утолщается.

Длина Вф деформируемой части заготовки (вылет) зависит от заданных геометрических размеров фланца и определяется из условия постоянства объема: сумма объемов металла участков / и // (рис. 28, б) приравни­ вается к объему металла цилиндрического участка дли­ ной Вф\

= 93 мм на трубах 57x3 мм из стали 20, температура

72

13. СКОРОСТНЫЕ И ЭНЕРГОСИЛОВЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОЦЕССА ОБКАТКИ ТРУБЧАТЫХ ЗАГОТОВОК ИНСТРУМЕНТОМ ТРЕНИЯ

В экспериментальном исследовании скоростных и энергосиловых параметров процесса обкатки (табл. 1, схема 8) на трубах 50X1,85—325X24 мм из различных марок стали накоплен определенный опыт [21, 8, 18, 1J, позволяющий осуществить расчет и проектирование об­ катных машин. Приведем данные исследований, полу-

ценные Южно-Уральским машиностроительным им. Ле­ нина и Ждановским металлургическим им. Ильича заво­ дами на действующем производственном оборудовании.

На рис. 29 показана обкатная машина, на которой проводилось исследование. Заготовка с нагретым концом задается в шпиндель 1 машины и зажимается в нем самоцеитрирующим кулачковым патроном так, что на­ гретый конец ее выступает из шпинделя. От электродви­ гателя шпинделю сообщается вращательное движение. Затем с помощью рейки-плунжера 7 через вал-шестер­ ню 4 приводится в движение поворотный суппорт 2, не-

73

Рис. 30. Приспособлении для замера усилии обкатки:

я — инструмент для обкатки днищ и замера составляющих усилий; о — тензомстрическпй динамометр для контроля осевой составляющей усилий

сущий на себе инструмент 3 (на рисунке показано по­ ложение поворотного суппорта, соответствующее концу обкатки). Для исследований был изготовлен специаль­

ру 3, которая закреплена к поворотному суппорту об­ катной машины. Инструмент изготовлен из стали 45 с последующей наплавкой рабочей поверхности сормайтом.

стержнях при обкатке. Для предохранения стержней с наклеенными датчиками от воздействия воды, подавае­ мой для охлаждения инструмента, их покрывали эпок­ сидной смолой. Применение такого инструмента позво­ лило замерять нормальное давление металла на инстру­ мент при обкатке днищ на трубах.

В процессе эксперимента с помощью датчиков со­ противления 6 (рис. 29) замеряли крутящий момент на валу-шестерне, приводящей инструмент в движение; из­ меряли также осевую составляющую усилия обкатки с помощью тензометрического динамометра (рис. 30,6), рабочий элемент которого представляет собой кольцо с наклеенными на его внутренней и наружной поверхно­ стях датчиками сопротивления. Тензометрический дина­ мометр (поз. 5 рис. 29) закрепляли с помощью шарни­ ров и талрепа (талреп — для регулировки предвари­ тельного натяжения) между станиной обкатной машины и корпусом поворотного суппорта в вертикальной пло-

74

скости, проходящей через ось шпинделя. С помощью динамометра фиксировали упругую деформацию стани­ ны, тарированную по осевому усилию (изгиб консольной части станины относительно сечения А—А).

В качестве усилительной аппаратуры использовали усилители ТА-5 и «Юный техник», а в качестве реги­ стрирующей —• восьмишлейфовый осциллограф H102.

Показания всех измерительных приборов записыва­ ли на кинопленку. На пленку записывали также отмет­ ки угла поворота инструмента через каждые пять гра­ дусов. Кроме того, самопишущим ваттметром записы­ вали активную мощность двигателя, приводящего во вращение заготовку. Температура нагрева перед обкат­ кой фиксировалась оптическим пирометром и составля­ ла в среднем 1150° С. Все измерительные приборы та­ рировали непосредственно на обкатной машине. Для тарировки инструмента поворотный суппорт был уста­ новлен в положение, показанное на рис. 29. Между тор­ цом шпинделя и инструментом устанавливали винтовой домкрат и динамометр 8 типа ДОСМ-10 для регистра­ ции величины усилия. Нагрузка прилагалась в центре рабочей поверхности инструмента для равномерного распределения по стержням.

Для исключения влияния перекосов между шпинде­ лем и домкратом, а также между динамометром и ин­ струментом были установлены шарики. При тарировке формующего инструмента раздельно для всех его стерж­ ней фиксировались отклонения «зайчика» на экране осциллографа для исключения возможных ошибок, свя­ занных с разной наклейкой датчиков, с погрешностями в размерах стержней, а также с различной чувствитель­ ностью вибраторов и каналов усиления. Полученные та-

75