PL218601B1 - Sposób kształtowania plastycznego wyrobów ze zgrubieniami skrajnymi metodą walcowania walcami klinowymi - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób kształtowania plastycznego wyrobów ze zgrubieniami skrajnymi metodą walcowania walcami klinowymi, zwłaszcza typu stopniowanych osi i wałków.

Przez pojęcie „wyrób ze zgrubieniem skrajnym” należy rozumieć stopniowany element osiowo-symetryczny, mający z jednej lub obu stron stopień cylindryczny, stożkowy lub sferyczny o średnicy znacznie większej od pozostałych średnic tego elementu.

Dotychczas znanych jest wiele sposobów kształtowania elementów ze zgrubieniami skrajnymi. Do najczęściej spotykanych zalicza się między innymi procesy obróbki mechanicznej - obróbki skrawaniem, w których żądany kształt uzyskuje się przez zdjęcie kolejnych warstw materiału. Wytwarzanie elementów stopniowanych w procesach obróbki skrawaniem opisano w literaturze: Kaczmarek J. „Podstawy obróbki wiórowej, ściernej i erozyjnej” WNT Warszawa, 1997 r. Znane są również sposoby kształtowania plastycznego elementów ze skrajnymi zgrubieniami. Można je podzielić na dwie grupy. W pierwszej z nich element kształtuje się z wsadu, którego przekrój poprzeczny pokrywa się z przekrojem zgrubienia. Wsad na części długości poddaje się wydłużaniu związanemu z redukcją przekroju poprzecznego. Do tej grupy zalicza się następujące procesy kształtowania plastycznego: walcowanie wzdłużne, walcowanie poprzeczno-klinowe, kucie na kowarkach, kucie matrycowe i kucie swobodne.

W drugiej grupie procesów wykorzystuje się wsad o przekroju poprzecznym odpowiadającym przekrojowi poprzecznemu stopnia najmniejszego, w którym na części długości kształtuje się zgrubienia w drodze spęczenia materiału. Zasada ta wykorzystywana jest w takich procesach jak: kucie na kuźniarkach, kucie na elektrospęczarkach, kucie w przyrządzie TR oraz kucie w prasie trójsuwakowej. Szczegółowo, wymienione procesy kształtowania plastycznego opisano w pracy zbiorowej pod redakcją Sińczak J. „Podstawy procesów przeróbki plastycznej”, Wydawnictwo Naukowe Akapit, 2010.

Istotą sposobu kształtowania plastycznego wyrobów ze zgrubieniami skrajnymi metodą walcowania walcami klinowymi, zwłaszcza typu stopniowanych osi i wałków, jest to, że półfabrykat w kształcie odcinka pręta o średnicy mniejszej od średnicy zgrubienia i większej od średnicy najmniejszego stopnia wyrobu umieszcza się między dwoma prowadnicami i dwoma walcami klinowymi, mającymi po bokach pierścienie oporowe, następnie wprowadza się walce klinowe w ruch obrotowy z taką samą prędkością, przy czym obracające się narzędzia klinowe wcinają się w półfabrykat, wprawiają go w ruch obrotowy, redukują jego średnicę i wywołują przemieszczenie materiału w kierunku osiowym, które ograniczone jest przez pierścienie oporowe rozmieszczone po obu stronach walców klinowych, które działając na materiał powodują jego spęczenie z obu stron wyrobu i utworzenie zgrubień o średnicy większej od średnicy półfabrykatu. Pierścienie oporowe umieszcza się z jednej strony walców klinowych, co powoduje, że przemieszczanie osiowe materiału z jednej strony narzędzi klinowych realizuje się swobodnie, a z drugiej strony ograniczone jest przez pierścienie oporowe, które działając na materiał powodują jego spęczenie z jednej strony wyrobu i utworzenie zgrubienia o średnicy większej od średnicy półfabrykatu.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że pozwala na wytwarzanie metodą walcowania walcami klinowymi wyrobów o średnicy większej od średnicy wsadu, co zmniejsza długość narzędzi średnicę walców, w stosunku do obecnie stosowanych rozwiązań konstrukcyjnych. Kolejnym korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że te same narzędzia mogą być wykorzystane do kształtowania wyrobów o różnych średnicach, wynikających z oddalenia od siebie narzędzi kształtujących. Wynalazek jest uniwersalny i może być stosowany do wszystkich metali i stopów przeznaczonych do obróbki plastycznej.

Wynalazek, został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia początek procesu kształtowania wałka wielostopniowego oraz rodzaj użytego półfabrykatu, fig. 2 koniec procesu walcowania wałka stopniowanego wraz z otrzymanym wyrobem mającym dwa zgrubienia skrajne, zaś fig. 3 - koniec procesu walcowania wałka stopniowanego wraz z otrzymanym wyrobem mającym zgrubienie tylko z jednej strony.

Sposób kształtowania plastycznego wyrobów ze zgrubieniami skrajnymi metodą walcowania walcami klinowymi, zwłaszcza typu stopniowanych osi i wałków, polega na tym, że półfabrykat 1 w kształcie odcinka pręta o średnicy mniejszej od średnicy zgrubienia i większej od średnicy najmniejszego stopnia wyrobu umieszcza się między dwoma prowadnicami 9 i 10 i dwoma walcami 2 i 3 klinowymi, mającymi po bokach pierścienie 4, 5, 6 i 7 oporowe. Następnie, wprowadza się walce 2 i 3 klinowe w ruch obrotowy z taką samą prędkością n1, przy czym obracające się narzędzia 2 i 3 klinowe wcinają się w półfabrykat 1, wprawiają go w ruch obrotowy z prędkością n2, redukują jego średnicę

PL 218 601 B1 i wywołują przemieszczenie materiału w kierunku osiowym, które ograniczone jest przez pierścienie 4, 5, 6 i 7 oporowe rozmieszczone po obu stronach walców 2 i 3 klinowych, które działając na materiał powodują jego spęczenie z obu stron wyrobu 8 i utworzenie zgrubień o średnicy większej od średnicy półfabrykatu 1. Walce 2 i 3 klinowe wraz z pierścieniami 4, 5, 6 i 7 oporowymi mają taki kształt, że pod koniec walcowania są odbiciem kształtu wyrobu gotowego 8. Sposób kształtowania realizuje się z użyciem obracających się walców 2 i 3 klinowych, które mają pierścienie 4 i 5 oporowe umieszczone tylko z jednej strony walców 2 i 3 klinowych. Zbiorcze oddziaływanie walców 2 i 3 klinowych oraz pierścieni 4 i 5 oporowych powoduje spęczenie materiału tylko z jednej strony wyrobu 8.

Claims (2)

1. Sposób kształtowania plastycznego wyrobów ze zgrubieniami skrajnymi metodą walcowania walcami klinowymi, zwłaszcza typu stopniowanych osi i wałków, znamienny tym, że półfabrykat (1 w kształcie odcinka pręta o średnicy mniejszej od średnicy zgrubienia i większej od średnicy najmniejszego stopnia wyrobu umieszcza się między dwoma prowadnicami (9) i (10) i dwoma walcami (2) i (3) klinowymi, mającymi po bokach pierścienie (4), (5), (6) i (7) oporowe, następnie wprowadza się walce (2) i (3) klinowe w ruch obrotowy z taką samą prędkością (n1), przy czym obracające się narzędzia (2) i (3) klinowe wcinają się w półfabrykat (1), wprawiają go w ruch obrotowy z prędkością (n2), redukują jego średnicę i wywołują przemieszczenie materiału w kierunku osiowym, które ograniczone jest przez pierścienie (4), (5), (6) i (7) oporowe rozmieszczone po obu stronach walców (2) i (3) klinowych, które działając na materiał powodują jego spęczenie z obu stron wyrobu (8) i utworzenie zgrubień o średnicy większej od średnicy półfabrykatu (1).

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pierścienie (4) i (5) oporowe umieszcza się z jednej strony walców (2) i (3) klinowych, w którym przemieszczanie osiowe materiału z jednej strony narzędzi (2) i (3) klinowych realizuje się swobodnie, a z drugiej strony ogranicza się przez pierścienie (4) i (5) oporowe, które działając na materiał powodują jego spęczenie z jednej strony wyrobu (8) i utworzenie zgrubienia o średnicy większej od średnicy półfabrykatu (1).