Otočná kapota

Rotační tažení (též - rotační vytlačování a rotační válcování ) - způsob výroby osově symetrických rotačních dutých těles z plechových nebo dutých polotovarů (trub), skořepin tažením na soustruzích nebo na speciálních dopřádacích a válcovacích strojích [1] [2] [3 ] [4 ] [5] [6] [7] [8] . Proces se liší od rotační komprese [9] . Rotační tažení vytváří vysoce přesné křivočaré , kuželové a válcové součásti [10] . Metoda se také používá pro výrobu tenkostěnných trubek válcovaných za studena [11] .

Používá se k výrobě dílů z běžných ocelí a slitin, ale i žáruvzdorných a těžko tvarovatelných materiálů.

Používá se, když výroba drahých razítek není ekonomicky rentabilní [10] [12] , stejně jako pro zjednodušení výroby velkých dílů složitého tvaru [13] .

Historie

Metoda rotačního tažení vznikla při použití krimpovacích válců místo fréz na konvenčních soustruzích a původně se nazývala soustružnicko-přádelnické zpracování [14] .

Proces

Podstata procesu spočívá ve válcování obrobku pomocí válečků po rotujícím trnu po tvořící přímce, při absenci deformace příruby a změny jejího průměru [13] . Lze jej provádět s daným ztenčením stěn a bez ztenčení [15] .

Vybavení

V sériové výrobě [10] se tažení provádí na speciálních spřádacích a válcovacích strojích, s hydraulickým pohybem válců po tvářecí části. Při vytahování malých dílů se používají stroje s horizontálním vřetenem , pro velké díly - s vertikálním [11] .

Tvarovací diagram

Rotační tažení se provádí ze sochoru upevněného na otočném trnu válečky rotujícími satelitně od sochoru, které se pohybují po tvořící přímce trnu s požadovanou vůlí. Při kontaktu válečků s obrobkem vzniká v místě jejich styku velký měrný tlak, pod jehož vlivem kov obrobku plasticky zatéká do mezery mezi válečkem a trnem, tvoří součást. Vnitřní povrch součásti má podobu vnější plochy trnu a vnější obrys součásti sleduje trajektorii pracovní hrany válce.

Na moderních rotačních tažnicích je možné vyvalovat pomocí jednoho, dvou nebo tří válců. Přítomnost tahových sil ve tvarované části obrobku během celého procesu tažení a skutečnost, že tvarovaná část obrobku je vždy na trnu, snižuje možnost vybočení součásti i v případě mírného házení trnu nebo malý rozdíl v tloušťce stěny obrobku.

Způsoby tvarování

Existují dva hlavní způsoby rotačního kreslení:

  1. Přímý, ve kterém se směr toku materiálu shoduje se směrem pohybu válce;
  2. Reverzní, ve kterém je směr toku materiálu opačný než směr pohybu válce.

Při přímém rotačním tažení musí vnější obrys trnu kopírovat vnitřní obrys podlouhlého dílu s technologickými přídavky, takže délka trnu musí být větší než délka dílu, což komplikuje konstrukci trnu, dělá to těžké a drahé a časově náročnější na nastavení.

Proces přímého zvlákňování se doporučuje pro tváření tenkostěnných a dlouhých válcových dílů, jakož i všech typů kuželových a ogiválních dílů. V případě PB s reverzní metodou musí trn odpovídat vnitřnímu obrysu obrobku, takže trn může být několikanásobně kratší než součást. U této metody však existuje riziko vybočení vytlačovaného dílu poté, co opustí trn, což klade zvlášť přísné požadavky na obrobek s různou tloušťkou kovu, otlučení trnu a válečků a přesnost nastavení mezery. mezi trnem a všemi válečky.

Reverzní způsob lze použít pro tváření relativně silnostěnných a krátkých přesných polotovarů válcových dílů nebo polotovarů dílů.

Proces rotačního tažení lze rozdělit na zpracování bez ředění, s ředěním a válcováním.

Při vytlačování bez ztenčování se po několik po sobě jdoucích průchodů nástroje tloušťka stěny nemění nebo se mírně zmenšuje. Při zpracování bez ztenčování se dosáhne více či méně významného zmenšení maximálního průměru obrobku. Při zpracování ředěním a válcováním zůstává vnější průměr obrobku (nebo vnitřní průměr trubek) a výsledného dílu nezměněn a tloušťka stěny je více či méně výrazně snížena; díky tomu se zvětšuje délka výsledné části podél osy otáčení. Při rotačním tažení se obrobek instaluje mezi trn upevněný na vřetenu a upínač koníku.

Díly zpracované na dopřádacích a válcovacích strojích a strojích

Proces rotačního tažení byl kdysi v omezené míře používán k získání dílů, jako jsou rotační tělesa s kuželovou nebo válcovou tvořící přímkou; nyní se tato metoda často používá k výrobě dílů se zakřiveným tvarem tvořící čáry, když se válec pohybuje pomocí CNC řízeného hydraulického posuvného měřítka . Na detailech se provádí lemování, lisování pomocí speciálních válečků, vytlačování prstencových drážek a žeber.

Mnoho dílů, které se dříve vyráběly řezáním z tyčového materiálu, výkovků a výlisků a s konstantní tloušťkou stěny hlubokým tažením, se úspěšně zpracovává na rotačních strojích a obráběcích strojích.

Při zpracování předehřátých přířezů dosahují průměry dílů až 7 m, tloušťka přířezů až 30 mm a více.

Materiálem dílů vyráběných pro rotační tažení na strojích z plechu a předem zpracovaných dutých polotovarů jako jsou rotační tělesa mohou být nízkouhlíkové oceli , hliník , měď , mosaz , žáruvzdorné slitiny.

Hliník a jeho slitiny jsou nejsnáze obrobitelnými materiály na dopřádacích strojích, ale dobře se dá obrábět i měkká ocel určená pro hluboké tažení. Obvykle se používá vysoce kvalitní čistý kov bez strusky a cizích vměstků. Jinak se při rotačním tažení tvoří v kovu trhliny a výrobky jsou vyřazeny.

Mnoho železných a neželezných kovů je vhodných pro rotační tažení. Kov používaný k tomu by měl mít obvykle nízkou odolnost proti deformaci, vysokou tažnost a nízkou mez kluzu.

Některé slitinové díly jsou obtížně obrobitelné, ale lze je snadno obrábět na rotačních tažnicích.

Při převodu dílů na rotační výkres a při návrhu nových výrobků určených pro výrobu touto metodou je analyzována možnost jejího použití s ​​ohledem na ekonomické výhody oproti jiným výrobním metodám. Největšího přínosu a efektivity lze dosáhnout, pokud jsou nové stroje navrženy s ohledem na rotační tažení.

Rozsah produktů

Podle zahraničních údajů je nejširším záběrem spřádání a předení výroba dílů pro proudové motory a řízené střely, dále dna nádrží pro obrazovky radarů, kryty světlometů a stínítka lamp.

Tímto způsobem se vyrábí například:

  1. Kuželová část výfukového potrubí z ocelového plechu tloušťky 3 mm; hotový díl má úhel kužele 34°, průměr základny dílu 500 mm, výška 640 mm, tloušťka stěny 1 mm;
  2. Trysky (trysky) z nerezových přířezů kónického tvaru délky 127 mm, obráběné na soustruzích. Po rotačním tažení má tryska tyto rozměry: výška 305 mm, tloušťka stěny 1,14 mm, úhel kužele dílu 12°;
  3. Ložiskové pouzdro (kroužek). Sochorové obráběné výkovky z legované chromové oceli. Největší průměr hotového dílu je 508 mm, úhel kužele je 84°, tloušťka stěny podél kužele je od 3,2 do 2,3 mm;
  4. Zadní kryt kompresoru. Sochor svařený z nerezového plechu. Po rotačním tažení se získá dutý válcový díl s vnitřním průměrem 710 mm a délkou 197 mm. Díl je poté obroben uvnitř i vně na tloušťku stěny 6,4 mm. Ohraňováním, soustružením a lisováním se získá pět vnitřních žeber a tloušťka stěny 1,5 mm se zvětšením délky dílu až na 380 mm. Na konci zpracování se operace nanášení zvlnění provádí pomocí speciálních válců.

Masivní trubkové díly s proměnnou tloušťkou opracovaných konců stěn a s vnějšími prstencovými žebry lze snadno vyrábět rotačním tažením. V kombinaci s rotačním tažením lze použít další operace k získání složitého tvaru dílů: válcování, lisování, svařování. Rotační tažení může být také použito jako pomocná látka pro dodání konečného tvaru polotovarům získaným tažením. Často se na spřádacích strojích zpracovávají jednotlivé sekce (díly) dílů sestavených svařováním nebo nýtováním. To umožňuje vyrábět trubkové díly s různými kombinacemi profilů.

Efektivní spřádání dlouhých měděných kónických dílů používaných v některých průmyslových odvětvích. Je obtížné získat takové díly na lisech, pokud jsou navíc kladeny přísné požadavky na kvalitu jejich povrchu.

Je také užitečné vyrábět domácí potřeby a podobné tenkostěnné výrobky složitého tvaru s otočným odsavačem: naběračky, šálky, dózy, čajové konvice, konvice na kávu, válečky , varné konvice, soudky, kulaté části ventilátorů a digestoří, tvarované měděné díly pivovarů, betonových míchacích bubnů, velkých nádob a nádobí pro chemický a potravinářský průmysl.

Použitý nástroj

Válečky se používají jako nástroj pro práci s rotačním tažením. Válce namontované na speciálních zařízeních obráběcích strojů se otáčejí na hřídeli v ložiskách v kontaktu se zpracovávaným materiálem rotujícími obrobky.

Zařízení pro instalaci válce na stroj je tuhé zařízení, které se instaluje, zafixuje a bezpečně upevní po vyrovnání na saně stroje. Musí odpovídat tuhosti dopřádacího stroje a odolávat bez velkých deformací významným silám vznikajícím při provozu, zajišťující stabilní provoz dopřádacího stroje.

Válce jsou vyrobeny z vysoce kvalitní nástrojové (rychlořezné) oceli jako HVG , U10 , U8 , tepelně zpracované (kalení, popouštění) na tvrdost HRC 62-64. Během procesu zvlákňování se uvolňuje značné množství tepla. Přestože chladivo odvádí určité množství tepla, válečky musí být stále odolné vůči zvýšeným teplotám.

Hřídele pro montáž a upevnění válečků jsou vyrobeny z jednoho kusu a u velmi velkých rozměrů svařeny z nástrojové oceli. Pracovní plochy válečků po instalaci na hřídel by neměly mít údery. Výměna válečku na přípravku by neměla trvat dlouho. Po dosednutí na hřídel musí válečky absorbovat axiální a radiální síly bez deformace a posunutí. Na hřídelových ložiscích se válečky snadno otáčejí pod zatížením. Na začátku odstřeďování je třeba zafixovat otáčení válce. Při sebemenším zaseknutí rotace dochází k pulzujícím silám a vibracím, které vedou k neopravitelným defektům na ošetřované ploše – zvlnění.

Válce různých tvarů se používají pro různé lisovací a provozní práce a operace, s ohledem na profil získaných dílů. Pracovní plocha válců je broušená a leštěná do zrcadlového lesku, čímž nedochází k povrchovým defektům. Válce pro těžkou práci mají průměry 250-300 mm, poloměr zakřivení pracovní části je 6-20 mm. Pro zpracování materiálu o tloušťce menší než 4 mm se používá poloměr zakřivení 3-6 mm. Neexistují žádná podložená doporučení pro volbu poloměrů zakřivení válce pro spřádací operace. Poloměr zakřivení válce ovlivňuje deformační sílu a stabilitu obrobku při zpracování. S nárůstem poloměru ztrácí materiál malé tloušťky nejen svou stabilitu, ale také se silně natahuje, až praskne. Se zmenšením poloměru zakřivení válce se ořízne příruba obrobků.

Trny-kazety

Jako přípravek (trn, sklíčidlo) pro spřádací-běžné práce se používají trny, které jsou instalovány a upevněny ve vřetenu stroje. Pro velkosériovou a hromadnou výrobu jsou vyráběny z cementované nízkouhlíkové oceli. Pracovní plocha trnů je leštěná; konečné broušení se doporučuje provádět na místě, aby se eliminovalo sebemenší házení.

Při výrobě přesných dílů pro získání rozměrů s úzkými tolerancemi se poslední obráběcí operace nutně provádí na kovovém trnu. Pro hrubou práci můžete použít trny z tvrdého dřeva.

Přesnost dílů po soustružení závisí na házivosti vřetena stroje, házivosti a míře opotřebení trnu, tuhosti a přesnosti stroje, kvalitě materiálu obrobku, způsobu vyjímání součásti z trnu, házení a opotřebování trnu. a další faktory.

Náklady na nástroj pro zvlákňování nejsou vysoké a obvykle dosahují 10-25 % nákladů na nástroj používaný při tváření plastů prováděném jinými metodami.

Poznámky

  1. Yudin, Lev Grigorievich - Rotační kreslení válcových plášťů - Vyhledávání RSL . search.rsl.ru _ Získáno 6. srpna 2021. Archivováno z originálu dne 6. srpna 2021.
  2. Rotační kresba mušlí: [monografie - Vyhledávání RSL] . search.rsl.ru _ Získáno 6. srpna 2021. Archivováno z originálu dne 6. srpna 2021.
  3. Rotační kreslení válcových dílů: [Učebnice. manuál - Hledat RSL] . search.rsl.ru _ Získáno 6. srpna 2021. Archivováno z originálu dne 6. srpna 2021.
  4. Mogilnyj, Nikolaj Ivanovič - Rotační kreslení skořepinových dílů na obráběcích strojích - Vyhledávání RSL . search.rsl.ru _ Získáno 6. srpna 2021. Archivováno z originálu dne 6. srpna 2021.
  5. Tregubov, Viktor Ivanovič - Rotační digestoř se ztenčením stěny válcových dílů z trubek na specializovaných zařízeních - Vyhledávání RSL . search.rsl.ru _ Získáno 6. srpna 2021. Archivováno z originálu dne 6. srpna 2021.
  6. Korolkov, Vladimir Ivanovič - Technologie a zařízení pro rotační tažení: Proc. příspěvek - Vyhledejte RSL . search.rsl.ru _ Získáno 6. srpna 2021. Archivováno z originálu dne 6. srpna 2021.
  7. V. A. Geikin, Yu. S. Eliseev, V. A. Poklad, N. I. Sharonova. Nové technologie federálního státního unitárního podniku "MMPP "Salyut" při vytváření pokročilých leteckých plynových turbínových motorů . - 2010. - S. 17–29 .
  8. Yarushin, Stanislav Gennadievich - Technologické procesy ve strojírenství [Text  : učebnice pro bakalářské: učebnice pro studenty vysokých škol studujících ve směru přípravy bakalářských a magisterských oborů "Technologie, zařízení a automatizace strojírenského průmyslu" a směr absolventi školení "Projektování a technologická podpora strojírenského průmyslu" - Vyhledávání RSL] . search.rsl.ru _ Získáno 6. srpna 2021. Archivováno z originálu dne 6. srpna 2021.
  9. N. N. Sergejev, A. N. Sergejev, A. E. Gvozděv, A. G. Kolmakov, A. D. Breki. Základy technologické přípravy . — Tulská státní univerzita.
  10. ↑ 1 2 3 Příručka strojního technologa Text: Ve 2 svazcích / Ed. tech kandidáti. vědy A. G. Kosilova a R. K. Meshcheryakova T. 1 . — 1972. Archivováno 6. srpna 2021 na Wayback Machine
  11. 1 2 Romanovsky, Viktor Petrovič - Příručka kování za studena [Text - Search RSL] . search.rsl.ru _ Získáno 6. srpna 2021. Archivováno z originálu dne 6. srpna 2021.
  12. Technologie konstrukčních materiálů [Text  : pro bakaláře: učebnice pro studenty vysokých škol studujících v oborech bakalářského studia a specializací v oboru strojírenství a technologie - Vyhledávání RSL] . search.rsl.ru _ Získáno 6. srpna 2021. Archivováno z originálu dne 6. srpna 2021.
  13. ↑ 1 2 Zubtsov, Michail Efimovič - Razítko na archu [Text  : [Učebnice pro vysoké školy] - Hledat RSL] . search.rsl.ru _ Získáno 6. srpna 2021. Archivováno z originálu dne 6. srpna 2021.
  14. Kovací a lisovací zařízení: [Učebnice pro vysoké školy special. "Stroje a technologie pro tváření kovů" - Hledat RSL . search.rsl.ru _ Získáno 6. srpna 2021. Archivováno z originálu dne 6. srpna 2021.
  15. Technologie kovů a jiných konstrukčních materiálů [Text  : [Učebnice]. příspěvek na kožešinu. obory vysokých škol] - Vyhledávání RSL] . search.rsl.ru _ Získáno 6. srpna 2021. Archivováno z originálu dne 6. srpna 2021.

Literatura

Odkazy