Способ изготовления спиралей шнека

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологии изготовления спиралей шнека из полосы или ленты. Цель изобретения - расширение технологических возможностей, повышение производительности и качества. Заготовке 1 прокаткой в валках 2,3 придают правильную форму сдвоенной трапеции с общим меньшим основанием. Пропускают полученную заготовку между валком 5 и роликом 6, при этом происходит ослабление г &щей границы и разделение заготовок нз две равные части. Полученные части ориентируют относительно друг друга так, чтобы верхняя образующая одной части была параллельна нижней образующей другой после чего обе части прокатывают в валках 10, образующих прямоугольный калибр, образующая которого параллельна вышеупомянутым образующим частям заготовки Ориентируя соответствующим образом правые и левые по ходу процесса части заготовки , можно получать спирали левой и правой навивки. Из заготовки в форме сдвоенной трапеции получают две спирали правой или две спирали левой навивки. Способ предусматривает возможность получения из указанной заготовки одновременно спирали с правой и левой навивкой. 2 з п,ф-лы, 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4725784/27 (22) 07,08.89 (46) 15.11.91, Бюл, N 42 (72) M.В.Кузнецов, В.Д.Дронов, В.И.Лафазан, В.А.Киселев и В.И.Курчаков (53) 621,981.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 832852, кл. В 21 D 11/06, 1979. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПИРАЛЕЙ

ШНЕКА (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологии изготовления спиралей шнека из полосы или ленты. Цель изобретения — расширение технологических воэможностей, повышение производительности и качества. Заготовке 1 прокаткой в валках 2,3 придают правильную форму сдвоенной трапеции с общим меньшим основанием. Пропускают полученную заготовку между валком 5 и ро„„5Ц„„1690899 А1 (ч)5 В 21 0 11/06, В 21 Н 3/12 ликом 6, при этом происходит ослабление общей границы и разделение заготовок на две равные части. Полученные части ориентируют относительно друг друга так, чтобы верхняя образующая одной части была параллельна нижней образующей другой. после чего обе части прокатывают в валках 10, образующих прямоугольный калибр, образующая которого параллельна вышеупомянутым образующим частям заготовки, Ориентируя соответствующим образом правые и левые по ходу процесса части заготовки. можно получать спирали левой и правой навивки. Из заготовки в форме сдвоенной трапеции получают две спирали правой или две спирали левой навивки. Способ предусматривает возможность получения из указанной заготовки одновременно спирали с правой и левой навивкой. 2 э.п,ф-лы, 8 ил.

1690899

Изобретение относится к обработке под действием внешних сил работает в реметаллов давлением, в частности к техноло- жиме реверса, должно иметь достаточно гии изготовления из ленты или полосы спи- тонкую наружную часть и более толстую рального полотна шнека. внутренюю часть и быть таким, как, наприЦель изобретения — расширение техно- 5 мер, на фиг. 3. логических воэможностей, повышение про- учитывая, что современные высокопроизводительности. изводительные способы изготовления спиНа фиг. 1 представлены эпюры изгиба- ралей шнека обеспечивают получение ющих моментов и поперечных сил для раз- . спиралей с тонкой наружной частью и более личных режимов нагружения спирали 10 толстой внутренней, делают выводочастичшнека; на фиг. 2 — 4 — различные формы по- ном несоответствии поперечного сечения перечного сечения спирали шнека при раз- изготовляемых спиралей шнеков их функциличных режимах ее нагружения, на фиг, 5 — ональному назначению. схема изготовления спиралей правой на- Используя аппарат функционально стовивки; на фиг,б — схема изготовления спи- 15 имостного анализа, находят наиболее униралей левой навивки; на фиг. 7 — ориентиро- версальную, оптимальную и технологичную вание заготовки перед прокаткой при пол- форму поперечного сечения спирали шнека. учении спиралей правой навивки с Такимсечением будетоблегченноесечение наложенной эпюрой величины и направле- с прямолинейными сторонами равной толния характерных деформаций; на фиг. 8 — 20 щины — фиг. 4. то же, для спиралей левой навивки, Способ изготовления облегченных спиРассмотрим различные режимы нагру- ралей реализуют следующим образом, жения спирали шнека. Спираль рассмотрим Заготовку 1 прокатывают парой коничебез несущего элемента. Поперечное сече- ских валков 2 и 3 до придания ее сечению ние спирали несет равномерно распреде- 25 правильной формы сдвоенной трапеции с ленную по высоте нагрузку интенсивности большими основаниями трапеций, равными

g, которую можно представить в виде, двух по размеру и противолежащими друг другу, сил Р, расположенных по краям сечения с общим меньшим основанием и одинако(фиг, 1 а), где левый край соответствует на- выми высотами трапеций. Получится так наружной кромке спирали, а правый — внут- 30 эываемая промежуточная заготовка 4, ренней. По мере нагружения спирали послечегоееразделяютнадве равныечасвнешней силой R (это может быть хлебная ти трапециевидного сечения путем ослабмасса, сыпучий продукт и т.д.) эпюры попе- ления общей границы концентратором речных сил и изгибающих моментов рас- напряжений — прокаткой между коническим пределяется соответствующим образом. 35 валком 5 и роликом 6. Получится технологиРассмотрим эпюры на фиг. 1, где а — соот- ческая заготовка 7, которую ориентируют ветствует состоянию спирали, не испытыва- таким образом,чтобы зоны наибольшего обющему воздействие внешних сил, б — жатия 8 (наибольшей деформации) располаприложена внешняя сила R = 0,5 Р; в — R - гались центрально-симметрично, после чего

=P; r — В" 2Р; д-- R =-ЗР; е — R = 10Р. 40 прокатывают парой цилиндрических валков

Эпюры фиг. 1. Изгибающий момент, ко- 9 и 10 и формуют в спирали шнеков правой торый испытывает поперечное сечение 11 и левой 12 навивок, Для получения списпирали, пропорционален работе.соверша- ралей шнека правой навивки 11 зоны наиемой спиралью. Эпюры условно можно по- большего обжатия 8 должны располагаться делить на три характерные группы; первая 45 на правой части вверху, на левой — внизу группа эпюр — б„в показывает — спираль технологической заготовки 7 (см, по ходу совершает работу по перемещению какого- процесса). Для получения спиралей шнека либо груза; вторая группа — г — спираль не левой навивки 12 зоны наибольшего обжасовершает работы (стоит на месте); третья тия 8должны располагаться на правойчасти группа — д, e — под воздействием внешних 50 внизу, на левой — вверху технологической сил спираль работает в режиме реверса. заготовки 7, Наибольший изгибающий момент должен На фиг. 7 схематично изображен фрагсоответствовать наибольшей толщине, по- мент прокатки ориентированной заготовки перечного сечения спирали, Отсюда следу- 7, конкретно, ее левой части, с наложенной ет, что поперечное сечение спирали, 55 эпюрой величины и направления характерсовершающей работу по перемещению rpy- ных деформаций. Стенкам калибра паралза, должно иметь достаточно толстую на- лельна верхняя образующая левой части ружную часть и более тонкую внутреннюю заготовки. Пластическое деформирование часть и быть таким, как, например. на фиг. левой части со стороны верхней образую2, Поперечное сечение спирали, которая щей равномерно по толщине, со стороны

1690899

20 — 0,516 = 31

Q 2б ctg

55 нижней образующей — неравномерно, что определяет правую навивку спирали.

На фиг. 8 схематично изображен фрагмент прокатки той же самой левой части заготовки 7, повернутой до положения, при котором ее нижняя образующая параллельна стенкам калибра, с наложенной зпюрой величины и направления харктерных деформаций. Пластическое деформирование левой части со стороны нижней образующей равномерно по толщине, со стороны верхней образующей — неравномерно, что определяет левую навивку спирали.

Пример 1. Необходимо получить облегченные спирали шнека с толщиной поперечного сечения 2,2 мм, с диаметрами: внутренним — 300 мм, наружным — 500 мм и шагом 460 мм.

Для начала определяют размеры промежуточной заготовки 4.

Высоты трапеций равны высоте спирали и = (500 — 300): 2 = 100 мм.

Меньшее основание трапеций примем равным Ii = 2,2 мм.

Исходя из условия сплошности металла при раскатке,. можно определить размер больших оснований, он будет равен Iz = 3,5 мм.

Находят неизвестный размер исходной заготовки 1 — 163 мм.

Таким образом, начальные размеры исходной заготовки 1 составят 3,5 мм х 163 мм.

Угол конуса а конических валков 2 и 3 находят как 45, Зазор между большими основаниями конических валков 2 и 3 равен 2,2 мм.

Следует отметить, что конические валки

2 и 3 должны быть одинаковыми, а двутра-. пециевидная щель между ними должна иметь правильную форму. Выполнение этого условия обеспечивает равномерное деформирование исходной заготовки 1, т.е. все усилия деформирования будут замкнуты сами на себя, металл будет "растекаться" в правильную двутрапециевидную форму промежуточной заготовки 4, которая будет прямолинейной по длине и, следовательно, отпадает необходимость в нейтрализации остаточных напряжений деформации.

После получения технологической заготовки 7 и ее ориентации она деформируется двумя цилиндрическими валками 9 и 10 с прямоугольным зазором между ними д=2,2 мм в спирали шнека 11 или 12.

Для получения спиралей шнека с противоположной навивкой трапециевидные части заготовки ориентируют разворотом вокруг общей границы на угол а= 45 .

Пример 2. Необходимо получить облегченные спирали шнека с толщиной поперечного сечения 2,2 мм, с диаметрами: внутренним — 390 мм, наружным — 590 мм и шагом 600 мм.

Определяют размеры промежуточной заготовки 4, Высота трапеции равна высоте спирали

h = (590 — 390): 2 = 100 мм, Меньшее основание трапеций примем равным I> - 2,2 мм.

Исходя из условия сплошности металла при раскатке, определяют размер больших оснований, он будет равен Ь -3,1 мм.

Находят неизвестный размер исходной заготовки 1 — 171 мм.

Таким образом, начальные размеры исходкой заготовки 1 составят: 3,1 мм х 171 м й-1, Угол конуса а конических валков 2 и 3 найдем как

Зазор между большими основаниями конических валков 2 и 3 и цилиндрическими валками 9 и 10 равен 2,2 мм.

Для получения спиралей шнека с противоположной навивкой, трапециевидные части заготовки ориентируют разворотом вокруг общей границы на угол а= 31.

Формула изобретения

1. Способ изготовления спиралей шнека из полосы или ленты, заключающийся в прокатке в валках с параллельными образующими заготовки с профилем трапециевидного поперечного сечения, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения производительности, расширения технологических возможностей за счет навивки одноили разнонаправленных спиралей, перед прокаткой в валках с параллельными образующими заготовке придают форму сдвоенной трапеции с общим меньшим основанием и равноудаленными от не:a большими основаниями равной величины, полученную заготовку разделяют на две равные части по линии меньшего основания, ориентируют полученные в результате разделения две заготовки так, чтобы одна из образующих каждой заготовки была параллельна образующей валков, после чего осуществляют одновременно прокатку двух заготовок, 2. Способпоп.1,отличающийся тем, что, с целью получения двух однонаправленных спиралей, параллельно образующим валков устанавливают противолежащие друг другу образующие двух заготовок, 1690899

3. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что разделение двутрапециевидной заготовки на две равные части осуществляют путем ослабления общей границы концентратором напряжений.

1690899

Составитель В.Шаброва

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Т.Палий

Редактор M.Òîâòèí (Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3882 Тираж Подписное

ВНИИПИ Гасударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5