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
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.с — 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