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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.06.2024

Просмотров: 107

Скачиваний: 2

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

ку от выбрасывания пружи­ ной на протяжении всего процесса обкатки.

П ятикул ачковый

само-

центрирующий патрон

при­

водится от гидравлического цилиндра, являющегося про­

должением

шпинделя. Энер­

гоноситель

(вода

под давле­

нием

100

кгс/см2

к одной

пли

другой полости цилинд­

ра)

подводится

с

помощью

коробки

распределения

че­

рез две

трубки,

проходящих

одна

в другой

(по внутрен­

ней

трубке — в

одну

по­

лость, между

внутренней

и

наружной

 

в

другую).

После

того

как

заготовка

зажата,

а заталкиватель

от­

веден в исходное положение, включается привод шпинде­ ля, а затем поворотный суп­ порт, на котором закреплен формующий инструмент.

При вращении заготовки и одновременном перемеще­ нии формующего инструмен­ та происходит деформация (обкатка) нагретого конца заготовки.

После окончания обкатки и возвращения поворотного суппорта в исходное положе­ ние разводятся кулачки пат­ рона и пружина, разжима­ ясь, выталкивает заготовку из шпинделя на роликовую дорожку 6, откуда пневма­ тическим выбрасывателем 5 заготовка сбрасывается на стеллаж. Описанная маши­ на хорошо себя зарекомен­ довала в эксплуатации.

136


Техническая характеристика обкатной машины (размеры изделий по ГОСТу 949—57)

Длина в мм

 

900—2050

Диаметр в мм

стенки в мм . •:

219

Наибольшая толщина

15

Мощность привода в кет

75

Частота вращения шпинделя в об/мин

500—600

Скорость поворота суппорта

Регулируемая

Угол поворота инструмента в 0 . . .

90

Давление воды в системе гидроприво­

 

дов в кгс/см3

 

100

Производительность

обкатанных кон­

 

цов в час

 

140

Для обкатки днищ и горловин на трубчатых заготов­ ках размером до 325X32 мм и длиной до 3200 мм на Ждановском металлургическом заводе им. Ильича спро­ ектирована и эксплуатируется обкатная машина с при­ водом мощностью 160 кет, работающая аналогично опи­ санной выше.

Обкатные машины описанной конструкции применя­ ют для обкатки днищ и горловин баллонов из сталей D, 38ХА, 40ХНМА и могут быть применены для обкатки концов днищ и горловин иной конфигурации.

Некоторое переоборудование поворотного суппорта и механизма задачи заготовки в шпиндель позволяет рас­ ширить технологические возможности обкатных машин— раскатывать концы труб на оправке перед обкаткой из­ делия; причем раскатку и обкатку удается выполнить с одного нагрева и с одной установки заготовки.

А

ill 1 1 г1 11 ••J

I LT.? ' . . ' І Г ^

Рис. 52. Приспособление к обкатной машине, позволяющее совмес­ тить обкатку с предварительной раскаткой конца заготовки на оправке

10—405

137


І-la рис. 52 изображено приспособление к обкатной машине, приведенной на рис. 51, позволяющее совме­ стить раскатку конца трубы на оправке с ее обкаткой без оправки [15]. Для этого на поворотном суппорте 1 обкатной машины смонтирован суппорт смены инстру­ мента 2 с пневмоприводом 5, на котором жестко закреп­

лен фасонный раскатной

ролик 3 и инструмент трения 6,

а на

механизме заталкивателя вместо тарелки

(3 на

рис.

51)

смонтирована

свободно

вращающаяся

оп­

равка 4.

 

 

 

 

Работа

описываемой

обкатной

машины заключается

в следующем. При заталкивании в шпиндель оправка 4 входит внутрь заготовки и остается в ней в течение все­ го периода раскатки. Далее с помощью суппорта смены инструмента 2 фасонный раскатной ролик 3 устанавли­ вается в рабочее положение и поворотному суппорту сообщается движение — поворот на заданный угол, бла­ годаря чему происходит раскатка. Затем поворотный суппорт возвращается в исходное положение, в рабочее положение перемещается инструмент трения 6, одновре­ менно отводится в заднее положение ползун заталкива­ теля с оправкой 4. Далее осуществляется нормальный процесс обкатки.

Основными узлами обкатной машины, подлежащими силовому расчету, являются узел шпинделя и узел пово­ ротного суппорта. Исходными данными для силовых рас­ четов являются составляющие усилия обкатки и момен­ ты приводов шпинделя и поворотного суппорта (рис. 53):

N — максимальное значение нормальной составляю­ щей [формула (51)];

Nz — максимальное значение осевой составляющей [формула (69)];

Мшп — момент, приложенный к заготовке со стороны шпинделя [формула (55)], он достигает макси­ мума в начале процесса обкатки при Х^Ю°;

Мп— момент, необходимый для поворота суппорта с

инструментом [формула (52)]; Рокр — максимальное окружное усилие.

Силовой расчет основных узлов машины ведется пос­ ле определения перечисленных технологических усилий обкатки.

Очень важно в расчетах правильное определение уси­ лия зажима трубы, от которого зависит работоспособ­ ность машины, а также качество изделий; оно рассчи-

138


Рис. 53. Схема к расчету усилии зажима трубчатых заготовок кулачками патрона и усилия поворота суппорта с инстру­ ментом

тывается из условия, при котором силы трания, возни­ кающие между кулачками патрона и трубой, должны превосходить в Кз раз максимальные технологические усилия, вызывающие проскальзывание заготовки. Здесь Кз — коэффициент запаса; обычно для одношпиндельных машин Кз= 1,54-2,0; для обеспечения более высокой надежности работы многошпнидельных машин /(з = 44-5 с проверкой трубы на изгнбіную прочность.

Если количество кулачков патрона равно т, окруж­

ное Р3

и осевое JV3 усилия, воспринимаемые

одним ку­

лачком

патрона, определятся по выражениям

 

 

Мшп

 

 

р з = = _ ^ п а х _ .

( 1 3 1 )

 

Нт

(132)

 

N3 = ^ .

 

m

 

Результирующее усилие закрепления заготовки с уче­ том коэффициента запаса определится по уравнению

Та =

КаѴ PÎ+ Ni

(133)

Радиальное усилие

закрепления

трубы со стороны

кулачка

 

 

 

Rs = — ;

(134)

ю*

 

139


здесь и далее ц, — коэффициент трения скольжения между кулачками и заготовкой (стальные кулачки —• стальная сухая заготовка), ц.і = 0,2, а при попадании на заготовку брызг смазки ц.і=0,1; ц2 — коэффициент тре­ ния на наклонных плоскостях кулачка и втулки; ц3 —• коэффициент трения на плоскости кулачка, перпендику­ лярной к оси вращения.

Из треугольника сил, действующих на конусную втул­

ку

патрона, определим

осевую силу

зажатия

одного

кулачка

 

cos ак + A sin ак,

(135)

 

Q3L =

А\І2

откуда

 

 

 

 

 

 

 

А=

 

' - ^

 

.

 

(136)

 

 

j.u cos ак + sin сск

 

 

 

 

Из условия равновесия кулачка, приравнивая сумму

проекций всех сил на горизонтальную

и вертикальную

оси нулю, получим

 

 

 

 

 

 

 

R3—AcosaK

— A\x2smaK

 

— Ди3 ;

(137)

 

В — A sinaK + Лр.2 созак =

Q3

(138)

откуда

 

 

 

 

 

 

 

Q 3 _

mR3

(sinaK — р, . cosaK )

 

 

 

 

cos a K — (.и sin

aK

 

 

 

 

Трубы, особенно

тонкостенные,

должны проверяться

на

изгибную прочность

по известной

зависимости

 

 

а и 8

= . 0,5664Я,(Р-«в )

1;

 

( И 0 )

 

 

 

IKSO

 

Ï

 

 

где /к •— длина кулачка.

Для устойчивости заготовки изгибающее напряжение

в ней аи должно

быть на 15—20% меньше предела те­

кучести металла

заготовки.

Найденное «з

уравнения (139) усилие зажима пере­

дается к зажимному патрону от гидроцилиндра, смонти­ рованного в шпинделе машины.

Если пренебречь потерями на трение в уплотнениях

поршня

и штока

цилиндра (см. рис.

29), а также поте­

рями на

трение

тяговых деталей, то

диаметр цилиндра

зажима

кулачков

 

i^]/dl

+ ^tr,

(141)

 

0,7859

 

140