Пристрій для виготовлення ребристих осесиметричних металовиробів

Пристрій для виготовлення ребристих осесиметричних металовиробів, що включає встановлені на станині електродвигун, передню бабку з розміщеними в ній коробкою швидкостей і шпин Винахід відноситься до обробки металів тиском, а саме до виготовлення ребристих осесиметричних виробів і може бути використане при організації їхнього виробництва на малих підприємствах Відомий пристрій для виготовлення ребристих осесиметричних металовиробів, який виконано у виді стану трьохвалкового поперечногвинтової прокатки (Целиков А И , Барбарич М В , Васильчиков М В , Грановский С П , ЖукевичСтоша Е А Специальные прокатные станы, «Металлургия», М , 1971, стр 218-222, Целиков А И , Зюзин В И Современное развитие прокатных станов «Металлургия», М, 1972, стр 311-314) До ребристих осесиметричних металовиробів відносяться високоребристі і низькоребристі труби з кільцевими і гвинтовими ребрами, з чорних і кольорових металів, що широко використовуються в теплообмінній апаратурі До складу устаткування стану входять наступні механізми завантажувальні ґрати з дозатором, приводні ролики, що подають, робоча кліть із приводом, механізм, що досилає заготовку, утримувач оправлення і розвантажувальні ґрати Робоча кліть стану складається з трьох валків, змонтованих у подушках, валки приводяться в обертання від електродвигуна через клинопасову передачу, шестеренну кліть і універсальні шпинделі Валки делем, на КІНЦІ якого закріплений привідний трикулачковий патрон, що має механізм зведеннярозведення кулачків, а також рухливу задню бабку з пристроєм для кріплення заготовки й інструмент для обробки заготовки, який відрізняється тим, що він обладнаний двома додатковими трикулачковими патронами, розміщеними на станині, приводом переміщення кулачків цих патронів і механізмом синхронізації переміщення кулачків, а інструмент для обробки заготовки виконаний у вигляді трьох каліброваних роликів, шарнірно закріплених на кулачках додаткових патронів паралельно осі шпинделя з'єднані між собою за допомогою важільного механізму, що забезпечує їхнє одночасне зближення, розведення й установку на задану міжцентрову відстань Валки мають калібри для одержання кільцевої ребристої труби - гвинтові калібри, для одержання гвинтової ребристої труби - кільцеві калібри Валки розташовуються під кутом один до одного Процес виготовлення ребристих металовиробів являє собою наступну ПОСЛІДОВНІСТЬ операцій - пакет труб-заготовок укладається на завантажувальні ґрати, - одна з заготовок дозатором подається по роликах до робочого КЛІТІ, - заготовка вдягається на оправлення при розведених валках і доводиться механізмом, що досилає, до упора, - робочі валки приводяться в обертання і зводяться, у процесі чого здійснюється прокатка ребер, - труба з ребрами переміщається в прийомний жолоб розвантажувальних ґрат Недоліком цього пристрою для виготовлення ребристих трубчастих виробів є велика КІЛЬКІСТЬ механізмів, що забезпечують процес виготовлення, складна їхня конструкція і великі габарити всього комплексу Усе це призводить до великих матеріальних витрат на організацію виробництва 00 00 о> о> ю 59988 такого типу металовиробів Найбільш близьким до пристрою, що заявляється, є прийнятий за прототип токарногвинторізний верстат (Колев Н С , Красниченко Л В , Никулин Н С , Проников А С , Тихонов А А , Тепинкичиев В К , Шувалов°Ю А Металлорежущие станки , Машиностроение, М , 1980, стр 2736, а с СССР № 169971, МКИ В 23В 5/48) Токарно-гвинторізні верстати призначені для виконання різноманітних операцій, у тому числі і для виконання на циліндричних пруткових і трубчастих заготовках кільцевих і гвинтових канавок, тобто на них виготовляють і ребристі осесиметричні металовироби Токарно-гвинторізний верстат має станину, на якій розміщені електродвигун, передня бабка, у якій знаходяться коробки швидкостей і шпиндель із приводним патроном, і рухлива задня бабка з пристроєм для кріплення заготовки, а також супорт із розміщеним на ньому інструментом Процес виготовлення ребристих металовиробів являє собою наступну ПОСЛІДОВНІСТЬ операцій - установка заготовки в приводному патроні і фіксація її підтримуючим пристроєм задньої бабки, - приведення заготовки в обертання від електродвигуна через шпиндельний пристрій і коробку швидкостей, - інструментом роблять виконання кільцевих чи гвинтових канавок послідовно уздовж поверхні заготовки, - готовий ребристий виріб після зупинки всіх приводів верстата виймають з механізмів верстатів, що кріплять Недоліками розглянутого пристрою для виготовлення ребристих осесиметричних металовиробів є його низька продуктивність, тому що цикл виготовлення усього виробу містить у собі суму послідовних операцій по виготовленню кожного ребра і підготовчо-відбудовного часу Крім того, МІЦНІСТЬ одержуваних виробів знижена через те, що при виготовленні їх відбувається перерізання волокон заготовки, великі втрати металу в стружку, низок вихід придатного Однак застосування розглянутого пристрою при організації виробництва ребристих осесиметричних виробів не зв'язано з великими матеріальними витратами, тому що токарно-гвинторізний верстат є одним з найбільш розповсюджених металорізальних верстатів на заводах будь-якого профілю, має невеликі габарити і невисоку вартість В основу винаходу поставлена задача підвищення продуктивності й економічності пристрою для виготовлення ребристих металовиробів при одночасному підвищенні їхньої МІЦНОСТІ Задача підвищення продуктивності пристрою вирішена за рахунок технічного результату, що полягає в зменшенні циклу виготовлення одного виробу завдяки обробці одночасно всіх ребер виробу Для досягнення вищевказаного результату в пристрої для виготовлення ребристих осесиметричних металовиробів, що включає встановлені на станині електродвигун, передню бабку з розміщеними в ній коробкою швидкостей і шпинделем, на КІНЦІ якого закріплений приводний трьохкулачковий патрон, що має механізм зведеннярозведення кулачків, а також рухливу задню бабку з пристроєм для кріплення заготовки й інструмент для її обробки, ВІДПОВІДНО до винаходу воно обладнаний двома додатковими трьохкулачковими патронами, розміщеними на станині, приводом переміщення кулачків цих патронів і механізмом синхронізації переміщення кулачків, а інструмент для обробки заготовки виконаний у виді трьох каліброваних роликів, шарнірно закріплених на кулачках додаткових патронів паралельно осі шпинделя У результаті порівняльного аналізу пропонованого рішення з прототипом установлено, що вони мають наступні загальні ознаки - станину, - електродвигун, - передню бабку з розміщеними в ній коробкою швидкостей і шпинделем, - на КІНЦІ шпинделя закріплений приводний трьохкулачковий патрон, - патрон має механізм зведення-розведення кулачків, - рухливу задню бабку з пристроєм для кріплення заготовки, - інструмент для обробки заготовки, а також ВІДМІННІ ознаки - два додаткових трьохкулачкових патрони, установлені на станині, - привод переміщення кулачків цих патронів, - механізм синхронізації переміщення кулачків, - інструмент для обробки заготовки виконаний у виді трьох каліброваних роликів, - ролики шарнірно закріплені на кулачках додаткових патронів паралельно осі шпинделя Таким чином, запропонована конструкція пристрою для виготовлення ребристих осесиметричних металовиробів має нові конструктивні елементи, нові зв'язки вузлів і деталей, нові форми виконання вузлів і деталей Між ВІДМІННИМИ ознаками і технічним результатом, що досягається, існує причиннонаслідковий зв'язок Завдяки обладнанню токарно-гвинторізного верстата двома додатковими трьохкулачковими патронами, на кулачки яких паралельно шпинделю шарнірно закріпили калібровані ролики, стало можливим, переміщаючи ці ролики механізмом зведення-розведення кулачків, робити одночасну обробку заготовки тиском на неї роликів і одержувати готовий виріб за один хід інструмента по всій його довжині Таким чином, цикл виготовлення ребристого металовиробу значно скоротився в порівнянні з прототипом, що привело до збільшення продуктивності процесу його виготовлення Крім того, завдяки тому, що процес виготовлення ребристої осесиметричної деталі методом різання замінили на обробку тиском, при якій не відбувається перерізання волокон заготовки, це привело до підвищення МІЦНОСТІ готового виробу, зниженню втрат металу 59988 Виключення з вищевказаної сукупності ВІДМІННИХ ознак хоча б одного не забезпечує досягнення технічного результату Технічне рішення, що заявляється, невідомо з рівня техніки і тому воно є новим Технічне рішення, що заявляється, має винахідницький рівень, тому що пропонована конструкція пристрою для виготовлення ребристих осесиметричних виробів для фахівців явно не випливає з рівня техніки Винахід, що заявляється, промислово застосовне, тому що його технологічне і технічне виконання не представляє труднощів По цьому рішенню розроблений робочий проект експериментальної установки Таким чином, винаходу, що заявляється, може надаватися правова охорона, тому що воно є новим, має винахідницький рівень і промислово застосовне, тобто відповідає всім критеріям винаходу Винахід пояснюється кресленнями, на яких зображені фіг 1 - загальний вид пристрою для виготовлення ребристих осесиметричних металовиробів, фіг 2 - розріз А-А по фіг 1 Пристрій для виготовлення ребристих осесиметричних металовиробів складається зі станини 1, на якій розміщені передня бабка 2, задня бабка З з пристроєм для кріплення заготовки, електродвигун 4, два додаткових трьохкулачкових патрони 5 У передній бабці 2 розміщені коробки швидкостей 6 і шпиндель 7, на КІНЦІ ЯКОГО закріплений трьохкулачковий патрон 8 Усі патрони 5 і 8 мають механізм зведення-розведення кулачків (на кресленні не показані) Механізми зведеннярозведення кулачків додаткових патронів 5 з'єднані механізмом 9 синхронізації переміщення кулачків і приводом 10 механізмів зведеннярозведення кулачків додаткових патронів Крім того, на кожній парі кулачків 11 додаткових пат ронів 5 паралельно осі шпинделя 7 шарнірно закріплені калібровані ролики 12, що є інструментом для обробки заготовки 13 Калібри являють собою канавки, глибина і ширина яких визначається висотою і шириною ребер готового металовиробу Пристрій для виготовлення ребристих осесиметричних металовиробів працює таким чином Заготовка 13 встановлюється в патрон 8 передньої бабки 2 і кріпиться в ній При цьому кулачки 11 додаткових патронів 5 максимально розведені При необхідності (у залежності від довжини заготовки) заготовка підтримується задньою бабкою 3 Потім включається привод обертання шпинделя 7 і заготовка приходить в обертальний рух Після ЦЬОГО калібровані ролики 12 механізмом зведення-розведення кулачків 11 підводяться до заготовки і при подальшому їхньому переміщенні відбувається обтиснення заготовки до готового виробу Після закінчення обробки ролики розводяться в крайні положення, заготовка звільняється з патрона 8 і витягається з верстата Пристрій готовий до наступного циклу обробки Якщо кулачки 5 установити на супорт токарного верстата, ролики 12 виконати гвинтовими, то використовуючи механізм подовжнього переміщення супорта можна накочувати ребра на заготовках великої довжини, у тому числі за кілька проходів З усього вищеописаного видно, що пропонований пристрій для виготовлення ребристих осесиметричних металовиробів дозволяє одержувати ЯКІСНІ деталі, має досить високу продуктивність при невеликих габаритах і вартості устаткування, тобто економічно доцільно його використовувати при організації виробництва ребристих деталей на малих підприємствах і інших виробництвах \ X \ Фіг. 1 \ \ \ \ 59988 ФІЗ. 2 Комп'ютерна верстка В Рябиця Підписано до друку 06 10 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа,8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна