CC BY
43
УДК 621.979
УСТРОЙСТВО С РЕГУЛИРУЕМЫМИ ДВУХРЯДНЫМИ ОБОЙМАМИ ДЛЯ РОТАЦИОННОЙ ВЫТЯЖКИ ТОНКОСТЕННЫХ
КОРПУСОВ
Р.В. Евдокимова
Разработано устройство с регулируемыми двухрядными обоймами для ротационной вытяжки малогабаритных тонкостенных корпусов на универсальных токарно-винторезных станках с автоматическим перемещением инструмента. Предложено габариты давильных элементов в разных обоймах выполнять неодинаковыми, что расширяет технологические возможности устройства.
Ключевые слова:ротационная вытяжка, обойма давильных элементов, плавающее опорное кольцо, микрометрическая гайка, степень деформации, оправка, прижим.
Современное машиностроение, специализирующее на изготовлении малогабаритных деталей, требует высокоточного исполнения размеров инструмента, т.к. расширенные допуски могут приводить к различным дефектам и потере качества изготовления не только деталей, но и изделий в целом. К малогабаритным деталям относятся миниатюрные корпуса электроэлементов для специальных приборов, тонкостенные сильфоны, выполняемые из таких материалов, как нержавеющая сталь Х18Н10Т, никель НП-2, мельхиор, ковар и др.
Для производства таких деталей наиболее рационально использовать различные способы ротационной вытяжки устройствами с регулируемой обоймой давильных элементов на универсальном токарном оборудовании. Использование таких способов изготовления деталей требует ограниченных степеней деформаций и скоростей деформирования и специальной подготовки заготовок. Недостатком таких способов ротационной вытяжки является повышенное дефектообразование, проявляющееся в виде «шелушения» металла с обрабатываемой поверхности заготовки, образования волны «наплывов» перед давильными элементами, «расщепление» кромки детали при окончании обработки и т.д. Связано это с ограниченными возможностями для регулировки режимов деформирования заготовок.
Предложенный в работе [1] способ ротационной вытяжки с плавающим опорным кольцом устраняет такой дефект, как «шелушение» металла при обработке с различными степенями деформации, но сохраняет образование «наплыва» и «расщепление» кромки детали. В работе [2] было предложено устройство с двухрядными обоймами, которые по замыслу авторов с помощью регулирования соответствующих степеней деформации в первой и второй обойме должны были устранять наплывы перед давиль-
ными элементами. Такой способ не только сохранял «шелушение» металла при обработке, но и усиливал этот эффект вследствие того, что «шелушение» проходило во второй обойме при обработке нагартованного полуфабриката. Было предложено использовать оба предыдущих способа в одном устройстве [3] и усилить эффект регулирования за счет применения разногабаритных давильных элементов в двух обоймах.
Устройство для ротационной вытяжки малогабаритных деталей (рисунок) состоит из корпуса 1, представляющего собой втулку с внутренней перемычкой 2. По центру наружной поверхности корпуса 1 выполнена проточка 3. Корпус 1 закреплен в отверстии стойки 4 с помощью винта 5, входящего в его проточку 3.
5 22
Устройство для ротационной вытяжки с двумя регулируемыми обоймами давильных элементов
Стойку 4 закрепляют на суппорте токарного станка с возможностью перемещения вдоль оси устройства от его привода. В левой полости корпуса 1 устройства размещена входная обойма давильных элементов, состоящая из левого подвижного опорного кольца 6 и правого неподвижного опорного кольца 7, встроенного в перемычку 2. В кольцевом желобе, образованном скосами опорных колец 6 и 7, размещены давильные элементы 8.
Левое опорное кольцо 6 опирается на комплект шариков 9, размещенных в сепараторе 10 с возможностью свободного вращения. Они используются вместо упорного подшипника. Комплект шариков 9, в свою
114
очередь, опирается на закаленное кольцо 11, размещенное в микрометрической гайке 12, на конусе которой размещена нониусная шкала 13.
В правой полости корпуса 1 расположена выходная обойма давильных элементов, состоящая из левого опорного кольца 14, опирающегося на комплект шариков 15, размещенных в сепараторе 16 и взаимодействующих с закаленным кольцом 17, закрепленным в перемычке 2. Правое опорное кольцо 18 выходной обоймы установлено в корпусе 1 с возможностью перемещения вдоль своей оси под действием микрометрической гайки 19 с нониусной шкалой 20 на ее наружной конической поверхности. В желобе, образованном скосами опорных колец 14 и 18, помещены давильные элементы 21. Микрометрические гайки 12 и 19 регулируют степень деформации на первом и втором этапах формоизменения с помощью завинчивания или отвинчивания их на заданное число делений нониусных шкал 13 и 20 относительно базовой риски 22 на стойке 4. В сопрягаемых поверхностях корпуса 1 и правого опорного кольца 18 выполнено отверстие и размещен штифт (не показан), необходимый для свободного продольного перемещения без вращения кольца 18 при регулировании задаваемой степени деформации.
Оправка 23 устройства установлена в патроне передней бабки токарного станка с помощью хвостовика 24. На оправке 23 размещена заготовка 25, которая деформируется давильными элементами 8 с начальной степенью деформации и давильными элементами 21 с окончательной степенью деформации. От сползания заготовки 25 с оправки 23 вначале деформирования и для удержания давильных элементов 8 и 21 от выпадения из обойм используется прижим 26.
Работает устройство следующим образом. Вначале оправку 23 устанавливают в патрон передней бабки токарного станка, на его суппорт закрепляют основание 4 вместе с корпусом 1 и отводят вправо так, чтобы можно было на нее надеть смазанную заготовку 25 и прижать ее дно к торцу оправки 23 с помощью подпружиненного прижима 26, действующего от задней бабки. Затем микрометрическими гайками 12 и 19 с помощью но-ниусных шкал 13 и 20 относительно риски 22 задают давильным элементам 8 и 21 такое положение, чтобы осуществлялась ротационная вытяжка полуфабриката и изделия с заданными размерами по диаметрам или с заданными степенями деформации.
При включении токарного станка оправка 23 начинает вращаться, а суппорт от привода станка с корпусом 1 перемещается влево до захвата заготовки 25 давильными элементами 8. При этом заготовка 25, деформируясь зажимает внутренней поверхностью оправку 23, начинает вращаться вместе с ней и соответственно начинают вращаться давильные элементы 8, деформируя заготовку 25,перемещаясь по рабочим поверхностям опорных колец 7 и 6. Причем если давильный элемент бежит по опорному кольцу 7, то кольцо 6 вращается вслед за давильными элементами 8, исключая про-
скальзывание их на всех трех контактных поверхностях, что избавляет процесс деформирования от «шелушения» металла при любой степени деформации.
Когда получаемый полуфабрикат заготовки 25 доходит до выходной обоймы, то давильные элементы 21, в свою очередь, начинают вращаться и бегут по рабочим поверхностям опорных колец 18 и 14, причем если опорное кольцо18 остается неподвижным, то опорное кольцо 14 вращается вслед за давильными элементами 21, исключая «шелушение» металла и на втором этапе деформирования. При этом формируются окончательные размеры изделия.
После того как ротационная вытяжка закончилась, станок выключают. Отвинчивая микрометрическую гайку 19, освобождают давильные элементы 21 от захвата кромки детали, суппорт отводят в исходное положение и деталь снимается с оправки 23. Деталь свободно снимается с оправки 23, так как в ней внутренняя поверхность упруго расширяется, образуя необходимый для съема зазор.
Затем на оправку 23 вновь надевают смазанную заготовку, прижимая ее к торцу оправки прижимом 26, и устанавливают нужный размер по толщине стенки детали положением давильных элементов 21 микрометрической гайкой 19. Затем включают токарный станок и технологический цикл повторяется.
Предложенное устройство может найти применение в производстве тонкостенных корпусов миниатюрных автономных электроэлементов, используемых в приборах медицинского назначения.
Вывод.
Разработанное устройство для ротационной вытяжки малогабаритных деталей из высокопрочных пластичных материалов показало широкие возможности в получении качественных изделий с большими степенями деформации без традиционных дефектов, свойственных этому методу деформирования.
Список литературы
1. Патент РФ 712171. МКИ В2Ш22/14. Устройство для ротационной вытяжки /Н.Н.Анфимова, А.К.Евдокимов, В.Ф.Кузин, С.П.Яковлев. 1980.Бюл. № 4,
2. Ковка и штамповка: Справочник: в 4 т. Т.4. Листовая штамповка/ под. ред. А. Д. Матвеева. М.: Машиностроение, 1987. 544 с.
3. Евдокимова Р.В. Ротационная вытяжка миниатюрных деталей из коррозионностойких сталей // IX Международный Салон изобретений и новых технологий "Новое время" 26-28 сентября 2013. Севастополь: ПП
Кручинин Л.Ю., 2013. С. 405-406.
Евдокимова Римма Валериевна, студент, rimmuska@list.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
DEVICES WITH CONTROLLABLE DOUBLE-ROW COLLAR FOR SPINNING
OF THIN-WALLED SHELL
R. V.Evdokimava
A device with controllable double-row cages for Spinning small-walled shell on universal lathes with automatic tool movement. Proposed dimensions winepress elements in different rows perform unequal that extends the technological capabilities of the device.
Key words: rotary extractor, juicer clip elements floating support ring micrometer nut, the degree of deformation, the mandrel clamp.
Evdokimova RimmaValerievna, student, rimmuska@list.ru, Russia, Tula, TulaSta-teUniversity
