СХЕМА ОД ВИНТОВОЙ ПРОКАТКИ С ГРИБОВИДНЫМИ ВАЛКАМИ НА ФРОНТАЛЬНОМ ВИДЕ.

    Рассмотрим вид сбоку схемы ОД

схема

 

 

    всю длину ОД можно условно разделить на 4 рабочих участка, на которых имеется контакт между валком и заготовкой.

 1-ый участок от сечения до I предоставляющей собой область заготовки, в которых имеется только радиальное сжатие заготовки.

Сечение О называется входным сечением; сечение I – сечение носка оправки.

от сечения I до II располагается область разрыва внутренней полости. Сечение II называется сечением пережима.

область сечения II до III располагается область раскатки стенка гильзы. Сечение III называется сечением раздела между раскаткой на конусе и раскаткой на цилиндре оправки.

область сечения II до IV называется областью раскатки стенки на цилиндре оправки.

    Таким образом, вся деформация операции прошивки заключается в сжатии заготовки, в раскрытии внутренней полости и в раскатке стенок полого профиля. Зона валка длиной Ln – длина прошивного конуса валка.

    Валок имеет собственный радиус R0, R1, R2, R3, R4, которые соответствуют характерным сечениям ОД. Радиус R2 – радиус валка, он соответствует сечению пережима. В пережиме происходит плавное изменение от раскрытия полости (прошивки) к раскатке.

    Для радиусов валков имеется формулы расчета этих значений. Для радиусов заготовки, характерных сечений также имеются соответствующие зависимости. Диаметр внутренней полостей готовой гильзы превышает диаметр правки. Это явление называется подъемом стенки. Оно объясняется схемой деформации. Схема деформации сочетает в себе вращательные и поступательные движение заготовки, поэтому возникает пространство между внутренней стенкой гильзы и поверхностью оправки.

 

СХЕМА ОД ВИНТОВОЙ ПРОКАТКИ С ГРИБОВИДНЫМИ ВАЛКАМИ В ПОПЕРЕЧНОМ СЕЧЕНИИ

    Поперечное сечение ОД имеет разную форму для характерных сечений очага О, I, II, III, IV.

    Рассмотрим схему поперечного сечения в сечении пережима как основного сечения ОД:

 

1 – прокатные валки;

2 – направляющие приводные диски. Они удерживают заготовку в зоне ОД.

R2 – радиус валка или R валка в пережиме;

α в – длина контакта заготовка – валок поперечного сечения.

Т.к. площадь контактной поверхности имеет 2 горизонтальных размера, то принимаем размер поверхности в поперечном сечении – ширина, а в продольном – длина. Тогда Вв – ширина контактной поверхности валка с заготовкой.

ΔRв – радиальное обжатие стенки заготовки за 1 оборот валка;

сd – дуга контакта оправки с заготовкой;

Во – ширина контактной поверхности оправки с заготовкой;

Vоп – радиус оправки на уровне рассматриваемого сечения;

Vн – наружный радиус заготовки;

Vв – внутренний радиус заготовки;

ΔRо – радиальное обжатие стенки заготовки на контакте с оправкой;

V2 – наружный радиус заготовки на выходе из сечения пережима, (Vн – на входе).

    Для расчета радиальных обжатий используется специальные зависимости, выраженные через геометрические параметры приведенные на схеме. В место дисков может использоваться не приводной направляющие элементы – линейки.

 

ПРОШИВНАЯ ОПРАВКА

    Для образования внутренней полости в прошиваемой гильзе используется специальный инструмент – оправка. Геометрия, геометрическое расположение, механического свойства оправки определяет работоспособность оправки. Она является само высоко нагруженным элементом в ОД. Она испытывает высокие деформации прокатывания металла, высокие температуры и напряжения. Рабочая стойкость этого инструмента во многом определяет эффективность прошивки.

    На стойкость оправки также влияет расположение прокатных валков. Поэтому эффективность прошивки зависит от качества исходной заготовки, равномерности ее свойств и равномерности прогрева. От геометрии инструмента и от настройки или расположения этого инструмента относительно заготовки. Рассмотрим схему оправки:

 

D1 – диаметр оправки. Носок оправки может иметь выступ для гильз меньшим диаметром; если отсутствует, то прошивают гильзы большего диаметра. Наличие выступа на носке обеспечивает более точное центрирование оправки по описанию к торцу заготовки.

L1 – длина прошивной (рабочей) зоны оправки.

R1 – радиус этой зоны.

    В области прошивной зоны происходит раскрытие полости, которая зарождается в заготовке на конце носка. Геометрия носка и прошивной зоны должно обеспечиваться плавное образование конусной полости без раскрытия глубоких трещин в заготовке, которая приводит к дефектообразованию.

L2 – длина конуса поперечной раскатки стенки гильзы.

- диаметр оправки в сечении между зонами I и II.

φк – угол конуса поперечной раскатки. В этой зоне формируется стенка и диаметр наружной и внутренней гильзы.

L3 – длина цилиндрической зоны оправки.

D3 – ее диаметр.

    Зона служит для плавного перехода поверхности раскатки к зоне окончательного формирования сечения гильзы. Цилиндр оправки обеспечивает формирование внутренней цилиндрической поверхности гильзы.

    В этой зоне происходит явление «подъема» внутренней поверхности гильзы, т.е. внутренний диаметр гильзы становится больше D3. Происходит это в следствии раскатки стенки гильзы по конусной поверхности, т.е. процессы внутренней поверхности гильзы продвигается в направлении гильзы по конусу и после участка D2, но поверхность прокатного валка останавливает конусный рост диаметра гильзы на 5-15 мм > D3.

    Для приведенных размеров оправки используется специальные эмпирической зависимости.

R3, L4, D4 – геометрические параметры выходной зоны оправки. Обеспечивает отсутствие острых элементов на выходе из заправки. Способствует креплению конструктивных элементов закрепляющие оправку на специальных стержнях, которые удерживают оправку в ОД. Внутри оправки имеется полость, которая служит для подачи смазочных, охлаждающих жидкостей и материалов внутри ОД. Некоторые конструкции оправки предполагают наличие тонких отверстий, связывающие внутреннюю полость с прошивным участком оправки. Через эти полости может подаваться смазочные материалы. Оправка, удерживается на стержне может вращаться вокруг собственной оси под действием сил трения от заготовки, которая вращается от приводных валков. Положение оправки вдоль оси регулируется и обеспечивает регулировку размеров стенки гильзы. Чем ближе оправка к валкам, тем тоньше стенка и наоборот, но основное ограничение положения оправки связано с допустимыми изменениями размера выдвижения оправки за пережим ОД. Материал оправок – сложно легированные, жаростойкие инструментальные стали.

 

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: