Устройство для формирования сужения в зоне горловины металлической банки

 

Использование: обработка металлов давлением. Сущность изобретения: устройство содержит свободно вращающуюся оправку, установленную на первом опорном элементе, матрицу, установленную соосно со вторым опорным элементом. Первый опорный элемент снабжен приводом, приводящим упомянутый опорный элемент в движение по круговой траектории. Ось вращения оправки расположена в касательной плоскости относительно продольной оси банки и образует малый угол с упомянутой продольной осью банки. Малый угол равен примерно 0,5^o. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к операции, с помощью которой на изделии, имеющем зону горловины и сделанном из металла, можно сформировать сужающуюся часть в указанной зоне.

Известны технические решения для обкатки горловины металлических банок. Наиболее близким аналогом является известное техническое решение - патент США N 440070, кл. B 21 D 19/04, 1984.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и достижение приемлемого срока службы устройства.

При использовании данного устройства имеет место операция обкатки, при которой обрабатываемая банка располагается относительно кольцевого упора таким образом, что торцевой обод банки прилегает к упору. После этого торцевой обод можно прижимать к упору, проводя обкатку по всей периферии с помощью свободно вращающегося ролика. Контуры упора и свободно вращающегося ролика пригнаны друг к другу и соответствуют контуру сужения, который нужно получить.

Во время обработки происходит постепенный сдвиг банки в осевом направлении. Обработка прекращается в тот момент, когда сужение достигло желаемой длины. Контур сужения определяется формой упора и свободно вращающегося ролика.

Свободно вращающийся ролик может иметь линию центра вращения, совпадающую с аналогичной линией банки. Тем не менее, к преимуществу устройства следует отнести ту особенность, что ось вращения свободно вращающегося ролика лежит в тангенциальной плоскости и образует малый угол с осевым направлением. С помощью такой особенности достигается очень эффективное выглаживание и материал "отыскивает" траекторию между кольцевым упором и роликом. Таким образом достигается приложение минимальных осевых усилий к стенке банки.

Один из конкретных примеров осуществления данного изобретения имеет ту особенность, что значение рассматриваемого угла может достичь 0,5^o.

В практическом примере осуществления данного изобретения подшипниковая конструкция свободно вращающегося ролика вращается относительно закрепленной банки. Это позволяет сделать все устройство очень простым. Должно быть очевидно, что возможны и более сложные конструкции. Что здесь очень важно, так это перемещение ролика относительно банки.

Ролик и упор должны быть очень твердыми. Например, с целью достижения приемлемого срока службы предлагаемого устройства указанные части можно сделать из твердого сплава или другого материала, обладающего очень высоким сопротивлением износу и твердостью.

С целью обеспечения правильного расположения друг относительно друга взаимодействующих поверхностей при любых условиях может оказаться полезной определенная гибкость конструкции.

Избыточная жесткость конструкции может вызвать исключительно высокие усилия, которые могут, в свою очередь, оказать негативное влияние на срок службы устройства.

На фиг. 1 изображен поперечный разрез предлагаемого устройства по данному изобретению; на фиг. 2 - в увеличенном масштабе узел I устройства, изображенного на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез упора и свободно вращающегося ролика перед началом операции формообразования; на фиг. 4 - часть стенки банки у торца после обработки в устройстве по данному изобретению; и на фиг. 5 - перспективное изображение банки с сужением, которое получено после обработки в устройстве по данному изобретению.

На фиг. 1 и 2 показано устройство 1 для формирования сужения 2 в зоне горловины металлической банки 3, сделанной из металла, причем указанное устройство содержит опорный элемент 4 для опирания дна 5 банки 3 и выталкивания ее в осевом направлении 6 посредством выталкивателя 7, которым управляют с помощью блока управления (не показан); кольцевую матрицу в виде кольцевого упора 8, расположенную соосно с указанным опорным элементом 4 и имеющую обращенную к этому опорному элементу 4 внутреннюю моделируемую поверхность 9, при перемещении к которой от опорного элемента 4 образуется желаемый контур сужения 2; и свободно вращающуюся оправку в виде свободно вращающегося ролика 10, тоже имеющую форму, соответствующую форме желаемого сужения 2 и, следовательно, соответствующую форме моделируемой поверхности 9, причем ролик 10 может прижимать зону горловины, установленной в устройстве банки 3, к моделируемой поверхности 9 и поддерживается опорным элементом 11, образующим часть ротора 12 с внешней шестерней 13, взаимодействующей с зубчатым колесом привода 14, соединенным с двигателем привода (не показан) таким образом, что ротор 12 может вовлекаться во вращательное движение, при котором свободно вращающийся ролик 10 вращается по окружности, концентричной кольцевой моделирующей поверхности 9, причем ось вращения 15 свободно вращающегося ролика проходит, по меньшей мере - приближенно, в указанном осевом направлении 6.

Опорный элемент 4 скользит в блоке цилиндра 16, который образует часть каркаса 17, в котором крепится кольцо упора и к которому посредством узла подшипника 18 присоединен имеющий возможность вращения ротор 12.

опорный элемент 11 соединен шарнирно - через посредство оси 19 - с ротором 12. Следует уяснить, что на фиг. 1 и 2 изображена ситуация, когда свободно вращающийся ролик 10 с усилием увлекается в направлении перемещения, включающего по меньшей мере существенный радиальный компонент. Вращение ротора 12 обозначено цифрой 20.

Ось вращения 15 свободно вращающегося ролика 10 лежит по существу в тангенциальной плоскости и образует угол порядка 0,5^o с указанным направлением 6. Для ясности, на фиг. 1 и 2 этот угол изображен увеличенным. Чтобы добиться правильного угла, ротор 12 с одной стороны подпирается пружиной давления 21 и устанавливается в наклонном по отношению к направлению действия пружины давления направлению с помощью регулировочного винта 22, выступающего наружу за тело ротора 12. Свободно вращающийся ролик 10 сидит во вращающемся соединении с опорным элементом 11 и удерживается им с помощью роликового подшипника 24.

На фиг. 3 изображены взаимодействующие контуры моделируемой поверхности 9 кольцевого упора 8 и ролика 10. В ситуации, показанной на фиг. 3, банка 3 вводится в зону формообразования между кольцевым упором 8 и роликом 10. С помощью движения обкатки, осуществляемого роликом 10 по внутренней кольцевой поверхности кольцевого упора 8, банка подвергается сдавливанию направленному внутрь нее тела в зоне ее горловины 23, посредством чего формируется сужение 2, как показано на фиг. 4.

Формула изобретения

Устройство для формирования сужения в зоне горловины металлической цилиндрической банки, содержащее опорный элемент, кольцевую матрицу, расположенную соосно с опорным элементом и обращенную к нему своей внутренней моделируемой поверхностью, свободно вращающуюся оправку, контур которой соответствует моделируемой поверхности кольцевой матрицы, отличающееся тем, что оно снабжено вторым опорным элементом, установленным с возможностью вращения по окружности, концентричной моделируемой поверхности кольцевой матрицы, посредством привода, при этом кольцевая матрица выполнена в виде кольцевого упора, а оправка установлена на втором опорном элементе и выполнена в виде ролика, ось вращения которого образует с продольной осью устройства малый угол порядка 0,5^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5