Спосіб навивання спіралі зі стрічки

1 Спосіб навивання спіралі зі стрічки, що включає формоутворення витків спіралі шляхом пластичного деформування заготовки за допомогою контуру, що деформує, який складається з формуючого і двох вигинних роликів, і попереднє настроювання положення роликів, що включає зміну відстаней між центрами осей формуючого і кожного з вигинних роликів, який відрізняється тим, що в процесі попереднього настроювання положення роликів контуру, що деформує, відстані між центрами осей формуючого і кожного з вигинних роликів змінюють у залежності від діаметра витків спіралі, діаметрів роликів і товщини стрічки, а в процесі навивання спіралі відстані між центрами осей формуючого і кожного з вигинних роликів фіксують за результатами попереднього настроювання положення роликів 2 Спосіб по п 1 , який відрізняється тим, що в процесі попереднього настроювання положення роликів відстань між центрами осей формуючого і першого вигинного ролика змінюють, а в процесі навивання спіралі фіксують, виходячи з залежності 11=0,5(ОФ+ D M )+ki S, а відстань між центрами осей формуючого і другого вигинного ролика змінюють, а в процесі навивання спіралі фіксують, виходячи з залежності l2=0,5(D*+Dr2)+k2S, де Оф- діаметр формуючого ролика, Dri - діаметр першого вигинного ролика, Dr2 діаметр другого вигинного ролика, S - товщина стрічки, ki - технологічний коефіцієнт, рівний 1,001,25, к2 - технологічний коефіцієнт, рівний 1,002,50 Винахід відноситься до обробки металів тиском, зокрема, до засобів навиванні спіралі зі стрічки шляхом пластичного деформування за допомогою трироликового контуру верстата, що де формує (автомата), для навиванні спіралей із стрічки, і може бути використане при виробництві сталевих поршневих кілець двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ) Відомий спосіб навивання спіралі зі стрічки, що включає формоутворення витків спіралі шля юм пластичного деформування заготівки за допомогою контуру , що деформує, що складається з формуючого і двох вигинних роликів, і попереднє настроювання положення роликів, до включає зміна відстаней між центрами осей формуючого і кожного з вигинних роликів і 1 Патент 2028859 Російська Федерація МПК6 B21F 37/04 Заявлено 22 01 91 Опубліковано 22 02 95 Бюл N5] Недоліком відомого способу є те, що при його використанні неможливо забезпечити необхідну якість сталевих поршневих кілець унаслідок того, що не забезпечується задана точність виконання діаметра витків спіралі в процесі формування її зі стрічки Зазначена обставина а значно збільшує КІЛЬКІСТЬ браку по геометрії профілю при виробництві поршневих кілець, знижує технікоекономічні показники виробництва і конкурентноздатність цього виду продукції У якості прототипу прийнятий спосіб навиванні спіралі зі стрічки, що включає формоутворення витків спіралі шляхом пластичного деформування заготівки за допомогою контуру, що деформує, який складається з формуючого і двох вигинних роликів, і попереднє настроювання положення роликів, що включає зміну відстаней між центрами (О ю осей формуючого і кожного з вигинних роликів [2 4 Авторське посвідчення 1294436 СРСР МПК B22F 3/00) Заявлено 03 10 85 Опубліковано 07 03 87 ] Недоліком прототипу є відсутність регламенту настроювання (керуючих впливів) на елементі контуру, що деформує, при ЗМІНІ геометричних параметрів витків спіралі Крім того, зміна сортаменту продукції (геометричних параметрів витків спіралі) в умовах, виробки два, що змінюються, потребує оперативного настроювання і підстроювання контуру, що деформує, без підвищеного відбракування При використанні відомого технічно 6 рішення збільшується час, що витрачається на перебудову контуру, що деформує, що, у свою чергу, збільшує видаткові коефіцієнти при переході на інший профілерозмір спіралі Неточне настроювання контуру, що деформує, у відсутність регламенту настроювання, не забезпечує необхідну якість сталевих поршневих кілець унаслідок того, що не досягається задана точність виконання діаметра витків спіралі зі сталевої стрічки в процесі і пластичного деформування за допомогою контуру, що деформує У процесі пластичного деформування спіралі зі стрічки при використанні відомого засобу можливо випинаня стрічки в проміжку між першими і другими вигинним роликами в області формуючого ролика Це призводить до відхилення діаметра витків спіралі від заданого, формуванню локальних перегинів стрічки в спіралі, тобто формуванню спіралі з ділянками зі значеннями діаметрів витків, що різняться істотно Виробництво поршневих кілець із сталевої стрічки зі значною нестабільністю діаметра спіралі супроводжується підвищеним відбракуванням поршневих кілець Поршневі кільця ДВЗ, виготовлені зі спіралі, із значними відхиленнями по діаметру витків, не забезпечують заданих експлуатаційних властивостей і тому не можуть використовуватися Це знижує технікоекономічні показники виробництва і конкурентноздатність поршневих кілець через збільшення видаткових коефіцієнтів виробництва внаслідок підвищеної КІЛЬКОСТІ браку Задача, вирішувана винаходом, складається в розробленні способу навивання спіралі зі стрічки шляхом пластичного деформування заготівки за допомогою контуру, що деформує що забезпечує високу точність виконання геометричних параметрів спіралі зі сталевої стрічки під поршневі кільця ДВЗ, а також підвищення оперативного настроювання і підстроювання контуру, що деформує, при ЗМІНІ геометричних параметрів витків спіралі в умовах виробництва, що змінюються Забезпечення заданих геометричних параметрів витків спіралі, як напівпродукту для виготовлення поршневих кілець ДВЗ, сприяє підвищенню якості готових виробів і поліпшенню їх технологічних і експлуатаційних властивостей Підвищення точності навиванні спіралі зі сталевої стрічки під поршневі кільця ДВЗ дає можливість істотно знизити затрати на їхнє виробництво в умовах типового машинобудівного підприємства Технічний результат, що досягається при використанні винаходу, складається в одержанні спіралі зі сталевої стрічки під поршневі кільця ДВЗ 54699 шляхом пластичного деформування заготівки за допомогою контуру, що деформує, із високою точністю геометричних параметрів і з мінімальними затратами при ЗМІНІ сортаменту продукції, що забезпечують мінімальні видаткові коефіцієнти виробництва за рахунок зниження КІЛЬКОСТІ відбракування і зменшення затрат часу Рішення поставленої задачі забезпечується тим, що в способі навиванні спіралі зі стрічки, що включає формоутворення витків спіралі шляхом пластичного деформування заготівки а допомогою контуру, що деформує, який складається з формуючого і двох вигинних роликів, і попереднє настроювання положення роликів, що включає зміну відстаней між центрами осей формуючого і кожного з вигинних роликів, у процесі попереднього настроювання положення роликів контуру, що деформує, відстані між центрами осей формуючого і кожного з вигинних роликів змінюють у залежності від діаметра витків спіралі, діаметрів роликів і товщини стрічки, а в процесі навиванні спіралі відстані між центрами осей формуючого і кожного з вигинних роликів фіксують за результатами попереднього настроювання положення роликів, а також тим, що в процесі попереднього настроювання положення роликів відстань між центрами осей формуючого і першого вигинного ролика змінюють, а в процесі навиванні спіралі фіксують виходячи з залежності li=0,5(D$+Dri)+kiS, а відстань між центрами осей формуючого і другого вигинного ролика змінюють, а в процесі навивань і спіралі фіксують виходячи з залежності l2=0,5(D*+Dr2)+k2S, де О - діаметр формуючого ролика, Dri ф діаметр першого вигинного ролика, Dr2 - діаметр другого вигинного ролика, S - товщина стрічки, кі технологічний коефіцієнт, рівний 1,00-1,25, к2 технологічний коефіцієнт, рівний 1,00-2,50 Порівняння з прототипом показує, що спосіб навиванні спіралі зі стрічки, що заявляється, відрізняється тим, що в процесі попереднього настроювання положення роликів контуру, що деформує, відстані між центрами осей формуючого і кожного з вигинних роликів змінюють у залежності від діаметра витків спіралі, діаметрів роликів і товщини стрічки, , в процесі навиванні спіралі відстані між центрами осей формуючого і кожного з вигинних роликів фіксують за результатами попереднього настроювання положення роликів, а також тим, що в процесі попередньої настроювання положення роликів відстань між центрами осей формуючого і першого вигинного ролика змінюють, а в процесі навиванні спіралі фіксують виходячи з залежності li=0,5(D$+Dri)+kiS, а відстані, між центрами осей формуючого і другого вигинного ролика змінюють, а в процесі навиванні спіралі фіксують виходячи з залежності l2=0,5(D*+Dri)+k2S, де О - діаметр формуючого ролика, Dri ф діаметр першого вигинного ролика, Dr2 - діаметр другого вигинного ролика, S - товщина стрічки, кі технологічний коефіцієнт, рівний 1,00-1,25, к2 технологічний коефіцієнт, рівний 1,00-2,50 Отже, що заявляється спосіб навивання 54699 спіралі зі стрічки відповідає критерію новизна Порівняння з іншими технічними рішеннями в даній області не дозволило виявити технічні рішення, що відрізняють технічне рішення, що заявляється, від прототипу Отже, технічне рішення, що заявляється, має "винахідницький рівень" Винахід пояснюється кресленням, на якому подана схема компонування формуючого і двох вигинних роликів, що пояснює умови реалізації запропонованого способу Спосіб здійснюється в таким чином Сталеву стрічку 4 прямокутного перетину пластично деформують на ребро за допомогою контуру, що деформує, який складається з формуючого 1 і двох вигинних 2 і, 3 роликів І цією ціллю її примусово задають у зазор між формуючим 1 і першим вигинним 2 роликом У процесі подальшого переміщення стрічки по контуру, що деформує, передній кінець стрічки надходить під другий вигинний ролик 3, де за рахунок вигину навколо формуючого ролика 1 формується остаточний діаметр спіралі для виготовлення поршневих кілець Перед початком роботи в залежності від сортаменту продукції що виробляється, контур, що деформує, настроюють шляхом зміни відстаней між центрами осей формуючого 1 і кожного з вигинних 2 і 3 роликів Процес попереднього настроювання положення роликів контуру, І до деформує, складається в ЗМІНІ відстаней між центрами осей формуючого 1 і кожного з вигинних 2 і 3 роликів Ці відстані змінюють у залежності від діаметра витків спіралі 5, діаметрів роликів 1-3 і товщини стрічки 4 При навиванні спіралі відстані між центрами осей формуючого 1 і кожного з вигинних 2 і 3 роликів фіксують за результатами попереднього настроювання їхньго положення Точність настроювання положення роликів контуру, що деформує, при необхідності зміни діаметра витків спіралі і товщини стрічки, унаслідок переходу на інший типорозмір або зміни діаметрів формуючих і вигинних роликів, наприклад, унаслідок їхніх переточувань при трива, їй експлуатації, забезпечується тим, що відстань між центрами осей формуючого 1 і першого вигинного 2 ролика установлюють виходячи з залежності h=0,5^+D r i)+kiS, а відстань між центрами осей другого 3 вигинного ролика установлюють виходячи з залежності h=0,5(Dct)+Dri)+kiS,, де О - діаметр формуючого ф ролика, Dri - діаметр першого вигинного ролика, Df2 - діаметр другого вигинного ролика, S товщина стрічки, кі -технологій гай коефіцієнт, рівний 1,00-1,25, кг - технологічний коефіцієнт, рівний 1,00-2,50 Значення технологічних коефіцієнтів кі і кг, встановлені експериментальним шляхом при освоєнні технології навиванні спіралей різноманітних діаметрів під поршневі кільця ДВЗ в умовах експериментальної бази Інституту чорної металургії НАН України і Дніпропетровськом дочірньому підприємстві Одеського заводу поршневих кілець - "ОЗПК-Дніпро" О воювали технологію навиванні спіралей 50-150мм із стрічки товщиною S=2,50-5,36мм Дю летри формуючого ), першого (DM) і другого (Df2) вигинних роликів складали, ВІДПОВІДНО, 42ММ, 56ММ І 56ММ У процесі проведення експериментів варіювали товщину стрічки, із якої навивали спіраль Результати експериментів показали, що при значеннях технолопчі их коефіцієнтів кі і кг, що змінюються в діапазонах значень, що заявляються, - відповідна, кі=1,00-1,25 і кг=1,002,50, забезпечується сталеність процесу й одержання спіралі за даної геометрії з мінімальними відхиленнями по діаметру Тобто, попереджується можливе відхилення діаметра ВИТКІВ спіралі від заданої геометри, не допускається утворення місцевих локальних перегинів стрічки в спіралі (ділянок із різноманітними діаметрами витків) тт упереджується холодна пластична деформація сталевої стрічки в зазорах між формуючими і вигинними роликами контуру, що деформує Якщо значення технологічних коефіцієнтів кі і кг будуть менше 1,00, то можлива холодна пластична деформація сталевої стрічки по перетину в зазорах між формуючими і вигинними роликами контуру, що деформує Це призведе до зниження точності геометричних параметрів перетину сталевої стрічки і спіралі, одержуваної з неї Якщо значення технологічного коефіцієнта кі буде більше 1,25, а значення технологічного коефіцієнта кг більше 2,50, те можливо випинання стрічки в проміжках між вигинним роликами в області формуючого ролика Це призводить до утворення ділянок із різноманітними діаметрами витків із за місцевих локальних перегинів стрічки в спіралі Конкретизація (регламент) факторів, що визначають точність формування спіралі зі стрічки, дозволила підвищити оперативність настроювання і підстроювання контуру, що деформує при ЗМІНІ геометричних параметрів витків спіралі в умовах виробництва, що змінюються Регламентування відстаней між роликами контуру, що деформує, при ЗМІНІ геометричних параметрів витків спіралі в технічному рішенні, що заявляється, дало можливість виготовлення спіралі різноманітних діаметрів із стрічки з різноманітними розмірам! поперечного перетину, які охоплюють усю гаму типорозмірів поршневих кілець ДВЗ, у контурі, що деформує, із різноманітними діаметрами роликів Висока точність виготовлення спіралі, як напівпродукту для виготовлення поршневих кілець ДВЗ, сприяє підвищенню якості готових виробів і поліпшенню їх технологічних і експлуатаційних властивостей Одержання спіралі зі сталевої стрічки шляхом пластичного деформування заготівки за допомогою контуру, що деформує, із мінімальними затратами при ЗМІНІ сортаменту продукції, забезпечує мінімальні видаткові коефіцієнти виробництва за рахунок зниження КІЛЬКОСТІ відбракування і зменшення трудозатрат на виробництво поршневих кілець в у швах типового машинобудівного підприємства Співвідношення відстаней, що заявляються, між роликами контуру, що деформує, дозволяють навивати спіралі різноманітних діаметрів із стрічки з різноманітними розмірами і формою поперечного перетину, які охоплюють усю гаму типорозмірів 54699 8 стрічки з різноманітними розмірами поперечного сталевої стрічки ВІДПОВІДНО ДО ВИМОГ технічних перетину, що охоплюють усю гаму типоразмерів умов на вихідну заготівку для виробництва поршневих кілець ДВЗ Це забезпечило поршневих кілець [З ТУ У 00235878 003-98 підвищення точності навиванні спіралі зі сталевої Стрічка сталева спеціального профілю Технічні стрічки що у свою чергу сприяло підвищенню умови 1998г] Таке рішення, насамперед, істотно якості поршневих кілець ДВЗ із мінімальними підвищує оперативність настроювання і затратами, забезпечило зниження видаткових підстроювання контуру, що деформує, при ЗМІНІ коефіцієнтів виробництва за рахунок зниження геометричних параметрів витків спіралі в умовах КІЛЬКОСТІ відбракування і зменшення трудозатрат виробництва, що змінюються на виробництво поршневих кілець ДВЗ в умовах типового машинобудівного підприємства Це, крім Таким чином, спосіб навиванні спіралі зі іншого, знизило собівартість виробництва сталевої стрічки, що заявляється, шляхом пласти поршневих кілець із сталевої стрічки, що сприяло ного деформування заготівки за допомогою підвищенню конкурентноздатності цього виду контуру, що деформує, за рахунок конкретизації продукції факторів, що визначають сталеність процесу і точність формування спіралі зі стрічки дозволила Джерела інформації, прийняті в увагу при підвищити оперативність настроювання і упорядкуванні заявки підстроювання контуру, що деформує, при ЗМІНІ 1 Патент 2028859 Російська Федерація МПК6 геометричних параметрів витків спіралі в умовах B21F 37/04 Заявлено 22 0191 Опубліковано виробництва, що змінюються А регламентування 22 02 95 Бюл N5 відстаней між роликами контуру, що деформує, 2 Авторське посвідчення 1294436 СРСР МПК4 при ЗМІНІ цих факторів дало можливість B21F 3/00 Заявлено 03 10 85 Опубліковано виготовлення спіралі різноманітних діаметрів із 07 03 87 Бюл N9 - прототип поршневих кілець ДВЗ, що виготовляються зі Фіг. Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24