ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ БЛОК РАСКАТНОГО СТАНА

Полезная модель относится к инструментальной оснастке станков для обработки металлов давлением, в частности для оснащения действующих и модернизируемых раскатных станов и может быть использована для изготовления раскаткой бесшовных цилиндрических оболочковых деталей постоянного и переменного сечения из сварно-вальцованных и кованных заготовок.
Известен давильный инструмент, содержащий давильный ролик, установленный на оси, которая смонтирована на раме, установленной с возможностью поворота и фиксации в заданном положении в вилке, скрепленной с держателем.
(см. патент РФ на полезную модель №87650, кл. B21D 22/14, 2009 г.).
В результате анализа известного инструмента необходимо отметить, что большое количество конструктивных элементов, неподвижно соединенных друг с другом, обуславливают низкою контактную прочность и жесткость, что приводит к увеличению осевого биения инструмента, а, следовательно, снижению качества обработки.
Известен инструментальный блок раскатного стана, содержащий корпус, в котором установлена ось. Ось смонтирована в корпусе посредством разрезной втулки, имеющей внутреннюю коническую поверхность. Затяжка соединения «ось-втулка» осуществляется гайкой, навинчиваемой на резьбовой хвостовик оси и прижимными винтами, ввинчиваемыми в резьбовые отверстия, выполненные в гайке.
На торцевой поверхности корпуса выполнена расточка, в которой смонтирован упорный подшипник, а на оси установлено два подшипника - радиальный и упорный, на которые посажена ступица, своим торцом опирающаяся на подшипник. На ступице имеется базовая коническая поверхность для монтажа давильного ролика, который монтируют на ступице посредством конического разрезного кольца, поджимаемого винтами, ввинченными в резьбовые отверстия зажимной гайки, навинченной на резьбовую часть ступицы. (см. патент РФ на полезную модель №146557, кл. B21D 22/00, 2014 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа известного инструментального блока необходимо отметить, что его конструкция характеризуется повышенной жесткостью, блок имеет возможность установки в держателе станка в различных положениях. Однако при обработке заготовки данным инструментом возникают значительные усилия в зоне обработки, что приводит к деформациям инструментального блока и заготовки, возникновению вибраций, и, как следствие, снижению качества обработки.
Технический результат настоящей полезной модели заключается в разработке инструментального блока, который за счет обеспечения точно заданной настройки положения давильного инструмента относительно заготовки и разделения припуска при обработке обеспечивает повышение качества (точности и чистоты) обработанной поверхности.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в инструментальном блоке раскатного стана, содержащем корпус, в котором закреплена ось, на оси с возможностью вращения смонтирована ступица с закрепленным на ней давильным роликом, новым является то, что инструментальный блок оснащен вторым давильным роликом, закрепленным на ступице, смонтированной на оси, закрепленной в корпусе параллельно оси, на которой смонтирована ступица с первым давильным роликом, один из давильных роликов имеет возможность настройки своего осевого положения относительно другого ролика посредством прокладочного кольца, установленного между торцом давильного ролика и ступицей, при этом инструментальный блок оснащен держателем, имеющим места для установки на раскатный стан, корпус смонтирован в держателе с возможностью настроечного перемещения относительно оправы раскатного стана и фиксации в держателе в заданном положении.
Сущность заявленной полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:
- на фиг. 1 - инструментальный блок раскатного стана, разрез по осям давильных роликов;
- на фиг. 2 - вид А по фиг. 1,
- на фиг. 3 - вид Б по фиг. 1.
Инструментальный блок раскатного стана содержит корпус 1. В корпусе выполнены параллельные отверстия, в которых параллельно друг относительно друга смонтированы две оси 2. Каждая ось 2 имеет резьбовой хвостовик «А», коническую часть «Б», цилиндрическую часть «В» и головку «Г». Своей конической частью «Б» оси 2 смонтированы в корпусе посредством разрезных втулок 3, имеющих внутреннюю коническую поверхность. Затяжка соединений «ось-втулка» осуществляется гайками 4, навинчиваемыми на резьбовые хвостовики «А» осей 2 и прижимными винтами 5, ввинченными в резьбовые отверстия, выполненные в гайках 4.
На торцевой поверхности корпуса 1 выполнены расточки, в которых смонтированы упорные подшипники 6. На цилиндрической части «В» осей 2 установлено по два подшипника 7 (радиальные) и 8 (упорные), на которые посажены ступицы 9, своим торцом опирающиеся на подшипники 6. На ступицах имеется базовая коническая поверхность «Д» для монтажа давильных роликов, которые монтируют на поверхностях «Д» ступиц посредством конических разрезных колец 10, поджимаемых винтами 11, ввинченными в резьбовые отверстия зажимных гаек 12, навинченных на резьбовую часть ступиц 9. Для доступа к подшипникам 7 и 8 в полостях ступиц закреплены защитные крышки 13. Давильные ролики обозначены позицией 14.
1
Инструментальный блок имеет возможность настройки относительного осевого положения роликов 14. Данная настройка осуществляется с помощью прокладочного кольца 15 заданной толщины. Кольцо устанавливают при монтаже одного из роликов между ступицей 9 и торцом одного из роликов 14 перед его затяжкой. Использование прокладочного кольца 15 заданной толщины (к блоку может быть приложен комплект прокладочных колец различной толщины) обеспечивает настройку осевого положения роликов с опережением в процессе их работы движения одного из них относительно (параметр S фиг. 1) другого, что позволяет снизить нагрузки на подшипники блока и снизить вибрации в процессе обработки за счет разделения припуска на обработку между давильными роликами.
4
3
2
Инструментальный блок также имеет возможность настройки положения роликов по высоте относительно оправы (схематично показана на фиг. 2) раскатного стана (параметры S, S, S на Фиг. 2), на которую устанавливают подлежащую обработке (ротационной вытяжке) заготовку.
Для этого инструментальный блок оснащают держателем 16, имеющим места (не показаны) для крепления на штатное место раскатного стана. Держатель имеет направляющие, например, Т-образной формы, в которых с возможностью возвратно-поступательного вертикального перемещения и фиксации в заданном положении установлен корпус 1. Для осуществления перемещения корпус 1 оснащен направляющими элементами 17, имеющими Т-образный профиль, закрепленными на корпусе 1 и устанавливаемыми в направляющих держателя 16. Для перемещения корпуса в держателе при проведении настройки предназначен регулировочный болт 18, установленный на держателе с возможностью вращения и не имеющий возможности осевого перемещения. Резьбовая часть болта 18 ввинчена в резьбовое отверстие, выполненное в корпусе 1. Для фиксации корпуса в держателе после проведения настройки предназначен затяжной болт 19.
Инструментальный блок раскатного стана работает следующим образом.
Инструментальный блок устанавливают на штатное место - суппорт раскатного стана. Суппорт имеет возможность продольного и поперечного перемещения по заданной траектории. Заданное относительное положение давильных роликов 14 обеспечивают установкой на штатное место прокладочного кольца 15 требуемой величины. Вращением регулировочного болта 18 перемещают корпус 1 в держателе 16, регулируя зазоры между давильными роликами 14 и оправой, что позволяет регулировать припуск на обработку на каждом ролике, обеспечивая оптимальные условия работы каждого из них. После проведения настройки корпус в держателе фиксируют затяжным болтом 19.
Включают стан в работу.
В процессе раскатки давильные ролики входят в контакт с заготовкой, одетой на оправу и поджатой прижимом. Оправа закреплена на шпинделе раскатного стана и вращается вместе со шпинделем стана.
Давильные ролики не имеют привода вращения, их вращение происходит за счет сил трения, возникающих на поверхности контакта давильных роликов 14 с заготовкой.
Обрабатывают заготовку на раскатном стане давильными роликами.
Использование данного инструментального блока позволяет распределить усилие деформирования между двумя давильными роликами, что снижает напряжения в очагах деформации, а, следовательно, повышает качество обработки. Возможность точного регулирования положения давильных роликов относительно заготовки позволяет улучшить структуру металла при раскатке и получить оптимальное сочетание эксплуатационных свойств изготавливаемых деталей.
Использование данного инструментального блока позволяет за один технологический переход достигать степени деформации заготовки по толщине 25…70%, что сокращает количество переходов.
Данная конструкция инструментального блока позволяет использовать его для качественной обработки при различных положениях блока на суппорте и применять при повышенных нагрузках. Нагружение подшипников блока при этом происходит равномерно.