УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСКАТКИ

Полезная модель относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для раскатки.
Известно устройство для раскатки колец, авторское свидетельство №1367268, содержащее раскатной валок с приводами его вращения и линейного перемещения, и неприводную, свободно вращающуюся на подшипниках матрицу, в которую устанавливается раскатываемая заготовка.
Геометрия наружной конфигурации раскатываемого кольца и точность ее размеров обеспечиваются конфигурацией и точностью размеров внутренней полости матрицы. Внутренняя конфигурация кольца обеспечивается конфигурацией раскатного валка. Точность диаметральных размеров внутренней поверхности раскатываемого кольца может быть обеспечена путем последовательных измерений после отключения привода и выведения раскатного валка из матрицы с целью постепенного приближения к заданному номиналу, что можно отнести к недостаткам данного устройства, снижающим производительность процесса раскатки.
Данное устройство также нельзя считать универсальным. Оно может быть использовано в массовом и крупносерийном производстве при обработке большого количества одинаковых деталей и его можно отнести к специальному оборудованию.
Из литературных источников следует отметить обзорный материал авторов: Пономарев Н.И., Ревунов В.А. «Прокатка кольцевых заготовок» в сборнике «Оборудование для прокатки изделий сложной формы», ЦИНТИАМ, Москва, 1963 г.
В указанном материале, в перечне способов прокатки кольцевых заготовок сообщается, что при открытом способе прокатки прокатываемое кольцо находится в положении неустойчивого равновесия. Для стабилизации процесса раскатки и придания заготовке устойчивого равновесия применяют один или несколько опорных роликов. Причем, в случае применения одного опорного стабилизирующего ролика его ось вращения выполнена неподвижной.
Стационарное расположение стабилизирующего ролика не позволяет отслеживать увеличение диаметра заготовки в процессе раскатки и фиксировать момент достижения ее наружным диаметром заданного размера, что следует считать недостатком такого способа стабилизации положения заготовки в процессе раскатки, повышения точности ее
диаметрального размера, а следовательно и недостатком устройства для осуществления этого способа.
Существует устройство для раскатки колец (RU 2111076 C1, B 21 H 1/06), содержащее приводной раскатной валок с горизонтальной осью и привод его вращения, а также нажимной холостой валок с приводом вертикального перемещения от силового цилиндра, расположенный над приводным валком. Преимуществом предлагаемого устройства является то, что оно снабжено стабилизирующим роликом, обеспечивающим повышение качества раскатываемых изделий.
Известен также стан для открытой раскатки колец, авторское свидетельство №893353, наиболее близкий по своим отличительным признакам к заявляемому устройству, содержащий наружный нажимной раскатной валок, внутренний холостой валок и ряд вспомогательных элементов, предназначенных для расширения технологических возможностей стана и повышения точности раскатываемых изделий.
К недостаткам данного устройства можно отнести чрезмерную насыщенность его взаимодействующими кинематическими звеньями, предназначенными, как следует из описания конструкции, для повышения точности раскатываемых колец. Однако упущено из виду, что неизбежные погрешности размеров при изготовлении каждого звена кинематической цепи, состоящей из большого количества этих звеньев, отразятся на допуске хода замыкающего звена, являющемся суммой допусков всех звеньев кинематической цепи. Для обеспечения заданной точности обрабатываемого кольца необходимо в значительной степени повысить степень точности размеров каждого звена, что, в свою очередь, приведет к повышению стоимости изготовления данного устройства, и, в то же время, большое количество звеньев цепи приведет к снижению его надежности в работе.
Перечисленные недостатки отсутствуют в предлагаемом устройстве, целью которого является повышение качества раскатываемых изделий, в частности колец за счет выполнения раскатного валка с двумя ребордами, ограничивающими деформацию раскатываемого кольца в направлении его толщины, применения стабилизирующего ролика, воспринимающего усилие раскатки, стремящееся опрокидывать раскатываемую заготовку относительно ее номинального положения, и гасящего вибрации, а также повышение точности наружного диаметра готового кольца путем взаимодействия стабилизирующего ролика в процессе его перемещения под воздействием увеличивающегося диаметра заготовки в процессе раскатки, с конечным выключателем,
автоматически отключающем процесс раскатки при достижении наружным диаметром кольца заданного размера.
На фиг.1 изображено устройство в начале процесса раскатки; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - устройство в конце раскатки.
Устройство для раскатки колец содержит, снабженный двумя ребордами, сменный приводной валок 1, являющийся раскатным инструментом и устанавливаемый в шпинделе 2, являющемся, в свою очередь, горизонтально расположенным тихоходным валом редуктора 3. Привод вращения валка 1 осуществляется от электродвигателя 4, вал которого соединен муфтой 5 с быстроходным валом редуктора. Усилие раскатки осуществляется холостым нажимным валком 6, расположенным над валком 1 и установленным на оси вилки 7, соединенной со штоком силового цилиндра 8, закрепленного на станине 9, являющейся одновременно и корпусом редуктора 3. Под углом к нажимному валку 6 расположен стабилизирующий ролик 10, установленный на оси вилки 11, закрепленной на штоке силового цилиндра 12. На хвостовике штока цилиндра 12 закреплена пластина 13, взаимодействующая с конечным выключателем 14, закрепленным, как и цилиндр 12, на станине 9.
Устройство работает следующим образом.
Заготовка 15, являющаяся, например, отрезком толстостенной трубы, устанавливается на приводной валок 1 и фиксируется нажимным валком 6 под усилием силового цилиндра 8. После фиксации заготовки к наружной ее поверхности подводится стабилизирующий ролик 10 под воздействием силового цилиндра 12, расчетное усилие которого в значительной мере меньше усилия, создаваемого силовым цилиндром 8.
Включается электродвигатель 4 и под воздействием приводного валка 1, и нажимного валка 6 начинается раскатка заготовки 15. При этом под воздействием валка 6 металл заготовки деформируется и за счет уменьшения толщины ее стенки увеличивается ее длина в тангенциальном направлении, а следовательно, увеличивается и диаметр заготовки. Две реборды, которыми снабжен приводной валок 1, ограничивают деформацию материала кольца в сторону увеличения его толщины. Стабилизирующий ролик 10, прижимаемый усилием силового цилиндра 12 к наружной цилиндрической поверхности заготовки 15, предотвращает запрокидывание заготовки под воздействием усилия раскатки и одновременно компенсирует ее вибрацию. Под воздействием увеличивающейся в диаметре наружной поверхности заготовки 15 стабилизирующий ролик 10 отжимается, преодолевая усилие, создаваемое давлением рабочей среды
силового цилиндра 12. Шток цилиндра 12 перемещается, и закрепленная на его хвостовике пластина 13 постепенно приближается к активной зоне конечного выключателя 14.
При достижении наружной поверхностью заготовки 15 заданного диаметра стабилизирующий ролик 10 смещается на величину «а», при этом конечный выключатель 14 срабатывает, и система управления отключает привод вращения валка 1 - процесс раскатки завершается. В этот момент заготовка 15 достигает заданных размеров и становится готовым кольцом 16. Нажимной валок 6 и стабилизирующий ролик 10 отводятся от поверхности кольца 16 и оно снимается с приводного валка 1. На его место устанавливается новая заготовка 15, и процесс повторяется.
Наличие перечисленных элементов устройства позволяет легко автоматизировать процесс основных технологических переходов, что позволит производить раскатку колец в полуавтоматическом режиме, а это, в свою очередь, повысит производительность процесса.