Спосіб виготовлення широкосмугових гвинтових заготовок

Спосіб виготовлення широкосмугових гвинтових заготовок, при якому вирізають зубчасту заготовку, яка складається із пазів і пластин зубців, з'єднаних пазовими перемичками, причому крайки пластин зубців зі сторони пазових перемичок ви 3 56790 ремичок 4 виконують із радіусом Rh, рівним радіусу зовнішньої крайки 6 розгортки витка широкосмугової гвинтової заготовки 7, а протилежні крайки 8 пластин зубців 3, зі сторони пазів 2 виконують з радіусом RH, рівним радіусу внутрішньої крайки 9 розгортки витка широкосмугової гвинтової заготовки 7. Вирізування може здійснюватись на лазерних розкрійних комплексах, висічних ножицях або іншими технологічними способами. Потім здійснюють формування гвинтової спіралі 10 шляхом кутового згинання пазових перемичок 4 у згинальному штампі за допомогою пуансона 11 і матриці 12. В залежності від геометричних параметрів широкосмугових гвинтових заготовок можливі два типи кутового згинання на ребро пазових перемичок: однокутове або двохкутове. Конструктивні варіанти такого типу згинання смуг наведені у класичній літературі. Згинання здійснюють так, щоб центри О1 і О2 сусідніх пластин зубців 3 співпали у точці О3 (фіг.2), або лежали на одній осі OZ (не показано), яка перпендикулярна до поверхні таких пластин зубців. Точка О3 є центром плоского витка широкосмугової гвинтової заготовки, а вісь OZ є поздовжньою віссю такої заготовки. Відведення гвинтової спіралі 10 із зони деформації здійснюють за допомогою клинового механізму 14. Після цього одержану заготовку розтягують на постійний крок до утворення широкосмугової гвинтової заготовки 7 із необхідними геометричними параметрами. Приклад конкретного виконання способу. Необхідно виготовити широкосмугову гвинтову заготовку для одержання шнекового транспортера, змішувача. Геометричні параметри витків такої заготовки наступні: внутрішній діаметр d=305 мм, зовнішній D=605 мм, крок Т=600 мм, товщина витка Но=3,4 мм. Матеріал спіралі - сталь 08 кп. Розрахунок здійснюють в такій послідовності: 1. Ширина витка B0  D  d  150 мм . 2 2. Радіус внутрішньої крайки розгортай витка широкосмугової гвинтової заготовки визначають так B 0L H , (1) RH  L h  LH де Lh і LH - розгорнута довжина відповідно зовнішньої і внутрішньої крайок витка широкосмугової гвинтової заготовки в межах одного кроку: LH  d2  T 2 ; Lh  d2  T2 . (2) 4 Підставивши значення отримаємо RH=223 мм. Тоді радіус зовнішньої крайки розгортай витка широкосмугової гвинтової заготовки Rh=RH+Во=373мм. 3. Центральний кут пластин зубців пов'язаний із шириною плоскої смугової заготовки LП.З.  B0  r0 1  2 cos    cos 2  h  H 2 2 , (3) де LП.З. - ширина плоскої смугової заготовки  - центральний кут пластини зубця, h і H - напуски від країв пластин зубців (величина вибирається в залежності від способу вирізування зубчастої заготовки). Для вирізування зубчастої заготовки вибираємо використання лазерного розкрійного технологічного комплексу мод. ТЛ-1,5 (або ТЛ-2,5), що дозволяє різати профільний матеріал товщиною до 15 мм (сталь) і до 60 мм (неметалічні вироби) по складному контуру. Приймаємо =65°, тоді LП.З.  150  223 1  2 cos 65 65  cos 2  1  1.5  188 мм 2 2 4. Вибір типу згинання перемички. Вибираємо однокутовий тип. 5. Довжина нейтрального шару у зігнутій ділянці пазової перемички визначається так: (4) l=0,017(r+хВП), де l - довжина нейтрального шару зігнутої ділянки, х - коефіцієнт, що визначає розміщення нейтрального шару, ВП - ширина пазової перемички, r - внутрішній радіус згинання,  - кут зігнутої ділянки. Тоді загальна довжина пазової перемички визначається так L=l+l1+l2, (5) де l1 i l2 - довжина прямолінійних ділянок. Для спрощення приймаємо l1=l2, тоді L=l+2l1. (6) З іншої сторони, загальна довжина пазової перемички визначається з геометричного співвідношення  ~ (7) L g  2 RH  B0   R cos , 2 ~ де R - радіус розміщення пазової перемички відносно центру радіуса кривини крайок пластин зубців 65 L g  2223  150   320 cos  89,4 мм . 2 Внутрішній кут згинання пазової перемички пов'язаний з її довжиною співвідношенням    ~  R  cos 2    2arctg  ; ~  L  R  sin    g 2     (8) 5 56790 65  320  cos  2   2arctg   89,4  320  sin 320  2  6    269 ,885   2  45,922  91,844    2arctg  261,333       Співвідношення між кутом зігнутої ділянки пазової перемички і кутом згинання є таким: =180°-. (9) Після підстановки виразів (7) у (8), а одержаний у (9) одержимо     ~     R 2    180   2arctg    180  2arctg   ~ ~    2RH  B0   R  R  tg  2R  tg  1   , 2 2     RH  B 0 . ~ R Підставивши значення отримаємо =268,16°. Тоді довжина нейтрального шару у зігнутій ділянці пазової перемички, згідно (4): l=0,01788,156(40+200,45)=73,43, r тут ВП=20 мм, х=0,45, r=40,  2,0 . B Тоді довжина прямолінійних ділянок пазової перемички згідно (6) Lg  l 89,4  73,4 16 l1     8 мм . 2 2 2 Для вибору пуансона обмежуючим розміром його ширини є відстань Sp між крайніми сусідніми точками внутрішніх крайок пластин зубців: Де  R    (10) Sp=2RH·sin(90-0,5-0,5)=2RHcos0,5(+);  91,84  65  Sp  2  223  cos    89,53 мм . 2   Умову виходу пуансона із здеформованої зони пазової перемички Lg≥Sp виконано. Таким чином, запропонований спосіб дозволяє одержувати широкосмугові гвинтові заготовки, які характеризуються підвищеною якістю, незначними зусиллями їх формоутворення та розширеними технологічними можливостями через можливість одержання таких заготовок із значним внутрішнім діаметром та автоматизувати процес їх формоутворення з використанням потокових ліній. 7 Комп’ютерна верстка В. Мацело 56790 8 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601