Способ изготовления штампосварных блоков

 

Использование: при изготовлении блоков лебедок, кранов и т. д. Сущность изобретения: блок изготавливают составным из трех элементов: ступицы, венца и полотна, которые соединяют между собой сваркой. Венец в виде желоба-ложемента получают из кольцевой заготовки с толщиной стенки, равной толщине стенки готового желоба. Заготовку помещают в матрицу, состоящую из двух элементов. После их смыкания посередине заготовки последней сообщают вращательное движение. Одновременно к заготовке прикладывают деформирующее усилие со стороны вращающегося вокруг своей оси горизонтального бокового ролика-пуансона. Ролик-пуансон имеет профиль, обратный профилю желоба-ложемента. Полотно изготавливают из двух полых усеченных конусов, которые обращают один к другому основаниями большего диаметра. 2 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении блоков лебедок, кранов и т.д.

Известен способ изготовления штампосварных блоков, заключающийся в раздельном изготовлении ступицы, полотна и венца в виде желоба-ложемента с последующим их соединением сваркой.

С помощью известного способа желоб-ложемент блока получают механической обработкой, что повышает трудоемкость процесса.

Задачей изобретения является создание возможности изготовления тонкостенных деталей с выемкой на наружной поверхности (поднутрением), что позволит снизить металлоемкость изготавливаемых блоков, снизить усилия деформирования и уменьшить трудоемкость вследствие отказа от механической обработки.

Это решается тем, что в способе изготовления штампосварных блоков, заключающемся в раздельном изготовлении ступицы, полотна и венца в виде желоба-ложемента с последующим соединением их сваркой, венец в виде желоба-ложемента получают из кольцевой заготовки, имеющей толщину, равную толщине стенки готового желоба, которую помещают в матрицу, включающую два элемента, образующих после смыкания по поверхности, расположенной на половине высоты заготовки, формообразующую поверхность, соответствующую поверхности желоба, приводят во вращение и деформируют по упомянутой формообразующей поверхности вращающимся вокруг своей оси боковым горизонтальным роликом-пуансоном, имеющим профиль, обратный профилю желоба-ложемента, а полотно изготавливают из двух полых усеченных конусов, обращенных основаниями большего диаметра один к другому.

Изготовление желоба-ложемента между тремя деформирующими элементами матрицей, состоящий из двух элементов и роликом-пуансоном позволяет получать поднутрение-ложемент, а получение полотна из двух полых усеченных конусов, обращенных основаниями большего диаметра один к другому обеспечивает возможность изготовления крупногабаритных блоков без применения мощного деформирующего оборудования. Способ позволяет избежать трудоемкой механической обработки желоба и полотна.

На фиг. 1 показана схема изготовления желоба-ложемента; на фиг. 2 конструкция штампосварного блока.

Способ осуществляют следующим образом: исходную заготовку 1 в виде отрезка тонкостенной трубы или сваренной встык полосы устанавливают в нижний элемент 2 матрицы с базированием по внутренней поверхности (фиг.1). После подвода верхнего элемента 3 матрицы, соосно нижнему элементу, осуществляется базирование заготовки по верхнему элементу 3, при этом выступ 4 верхнего элемента входит в соответствующее углубление нижнего элемента матрицы, что обеспечивает жесткость соединения элементов матрицы при последующей деформации. После приведения во вращение соединенных элементов матрицы (например, с помощью устройства торцовой раскатки без наклона пуансона) к заготовке подводят горизонтальный боковой ролик-пуансон 5, имеющий профиль деформирующей части, обратный профилю желоба-ложемента. При обкатке заготовки вращающимся роликом-пуансоном под действием усилия Р' она принимает форму желоба-ложемента, прижимаясь к поверхности, соответствующей профилю блока. Для того чтобы элементы матрицы не разошлись во время обкатки, к верхнему элементу приложено усиле Р > Р'. После обкатки ролик-пуансон 5 и верхний элемент 3 матрицы отводят, готовый желоб извлекают из нижнего элемента 2 матрицы. После изготовления ступицы 6 и вырубки из листа полотен 7 с приданием им конусности производится сварка блока (фиг.2).

Способ опробован на установке торцовой раскатки усилием 100 тс, оснащенной боковым роликом с принудительной подачей. Обкатка заготовки производилась вхолодную без наклона верхнего элемента матрицы. Диаметр исходной заготовки 200 мм, толщина стенки 3 мм. После смыкания элементов матрицы с усилием 100 тс желоб был обкатан боковым роликом-пуансоном с усилием 50 тс. Минимальный диаметр желоба 150 мм. Затем на токарном станке была изготовлена ступица под вал диаметром 40 мм, на прессе были вырублены полотна диаметром 160 мм с отверстием 60 мм, толщиной 5 мм с оформлением конусности. В специальном приспособлении, обеспечивающем базирование деталей относительно друг друга, была осуществлена сварка блока.

Использование изобретения позволяет изготовить крупногабаритные блоки с использованием оборудования небольшой мощности. Желоб и полотна изготавливают высокопроизводительными способами обработки давлением, что снижает общую трудоемкость их изготовления. Изобретение может быть использовано для изготовления других деталей с выемками на наружных цилиндрических и других поверхностях.

Формула изобретения

Способ изготовления штампосварных блоков, включающий раздельное изготовление ступицы, полотна и венца в виде желоба-ложемента с последующим их соединением посредством сварки, отличающийся тем, что венец получают из кольцевой заготовки, имеющей толщину, равную толщине стенки готового желоба, которую помещают в матрицу, включающую два элемента, образующих после смыкания по поверхности, расположенной на половине высоты заготовки, формообразующую поверхность, соответствующую поверхности желоба, приводят во вращение и деформируют по упомянутой формообразующей поверхности вращающимся вокруг своей оси боковым горизонтальным роликом-пуансоном, имеющим профиль, обратный профилю желоба-ложемента, а полотно изготавливают из двух полых усеченных конусов, обращенных основаниями большего диаметра один к другому.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2