Способ изготовления винтовых деталей и устройство для его осуществления

 

1 (73) заявители (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВИНТОВЫХ ДЕТАЛЕЙ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к изготовленик винтов винтовых насосов,. из заготовок на стадии предварительной,грубой обработки.

Известен способ изготовления таких винтов из,цилиндрической заготовки путем ее механической обработки с помощью токарных и шлифовальных станков для образования на заготовке канавок винтовоto го профиля (1 1

Этот способ изготовления связан с большими отходами металла в стружку, малопроизводителен, требует высокой квалификации от токарей, а получаемые

t5 винты получаются массивными, что отрицательно сказывается на динамике их работы.

Целью изобретения является снижение расхода металла и трудоемкости. и

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, заключающемуся в формообразовании на заготовке винто вого профиля, в качестве заготовки используют трубу, а формование в ней винтового профиля осуществляют путем последовательного сдвига участков заготовки при повороте и продвижении заготовки относительно продольной оси.

Устройство для реализации указанного способа, содержащее смонтированный на основании рабочий инструмент, снабженный приводом, характеризуется тем, что рабочий инструмент выполнен в виде опорного и рабочего роликов, установленных на. винтовом стержне, и подвижной приводной плиты с отверстием под обрабатываемую заготовку, имеющим скруг ленные кромки, при этом рабочий ролик имеет скошенную скругленную поверхность, а на стержне установлена втулка со штифтом, взаимодействующим с поверхностью винтового стержня, причемвтулка снабжена элементом крепления заготовки.

На фиг. 1 и 2 изображено устройство, вид сбоку и сверху соответственно; на фиг. 3 вид А на фиг. 1; на фиг. 4 — часть»

3 9808 устройства в увеличенном масш габе; продольный разрез.

Устройство для изготовления винтов винтовых насосов иэ трубчатых заготовок состоит из основания 1, на котором за- В креплены левая стойка 2 и правая стойка:

3. В отверстие стойки 2 установлен стер . жень 4, проходящий еьвозь отверстие 5 в правой стойке 3 ° На всей длине наружной поверхности стержня 4 выполнена трапецеидальная резьба, а также винтовая канавка 6, глубина которой превы-! шает глубину резьбы, а шаг соответству1 ,ет шагу изготовляемых винтов. На стержень 4. навинчена гайка 7, выполненная заодно с шестерней 8, а тахже одета втулка 9, скользящая по наружному диаметру резьбы стержня 4 и имеющая штифт 10, взаимодействующий с винтовой канавкой стержня. 4. Втулка 9 соединена с обоймой 11, образующей с втулкой 9.кольцевой зазор, в котором помещается конец трубной заготовки 12, за крепленный винтами 13 обоймы 11..

На правом конце винтового стеркня 4 установлены опорный и рабочий ролики

14 и 15, соответственно удерживаемые на нем шайбой 16 и гайкой 17. Опорный ролик 14, располагаясь против отверстия

5 правой стойки 3; образует кольцевой зазор, служащий для прохождения заготовки 12. Рабочий ролик 15 по наружному диаметру равен ролику 14, но имеет форму усеченного конуса со скругле» кием у большего диаметра, а также име- 35 ет возможность радиального перемещения относительно ролика 14 за счет зазора на хвостовике стержня 4. Правая стойка

3 снабжена направляющими 18, в которых перемешается подвижная плита 19, имеющая коническое отверстие 20,: округ ленное по радиусу на меньшем диаметре, Подвижная плита 19 и ролик 15 образуют кольцевой зазор 21 между своими скруг ленными по радиусу кромками, в который проходит заготовка 12. Подвижная плита

;,имеет кронштейн 22, в котором установи, !

V лены регулировочйый винт 23 с хонтргайкой 24. Шестерня 8 находится в постоянном зацеплении с валом шестерней $0

25, расположенным своими цапфами 26 и 27 в отверстиях стоек 2 и 3.

На цапфе 27 подвижно установлен рычаг 28 с роликом 29 и подпружи ненной собачкой 30,, а также жестко эа- ss креплено храповое колесо 31, с zmoрым взаимодействует собачка 30 и подпружиненная собачка 32, установленная на,неподвижной оси 33 плиты 3. Рычаг

28 оттягивается в сторону пружинкой

34. Стержень 4 со стороны плиты 2 снабжен квад,ратным хвостовиком 35 для его вращения. съемной рукояткой.

На стойке 2 установлен также фиксатор

36 для удерживании стержня 4 от проворота.

Устройство устанавливается на стол пресса 37, а к полэуну 38 пресса прикрепляются боек 39, взаимодействующий с подвижной плитой 16, и клин 40, вазимодействуюший с рычагом 28 через ролик 29. Пружина 34 прижимает ролик

29 к рабочей поверхности клина 40

При использовании кривошипных прессов боек 39 должен быть снабжен компенсатором во избежание жесткого удара.

Устройство работает следующим образом.

Подвижная приводная плита 19 устанавливается в таком положении, чтобы ее отверстие 20 совпадало с отверстием в стойке 3. Гайка 7 с шестерней 8 должна находиться при этом в крайнем левом положении, а стеркень 4 должен быть зафиксирован от проворота фиксатором 36.

Заготовка 12 проталкивается в кольцевой зазор между роликами 14 и 15, и стойхой и плитой 3 и 19 соответственно, а ее конец вводится в зазор между втулкой 9 и обоймой 11 и закрепляется винтами 13. Втулка 9 проталкивается до упора в гайку 7.

Включается в работу пресс. При ходе нолзуна 38 пресса вниз клин 40 поворачивает рычаг 28, а вместе с ним и храповое колесо 31 до тех пор, пока ролик

29 не выйдет на вертикальную поверхность клина 40; При этом вращение от храпового колеса 31 передается через вал-шестеряю 25 шестерне 8, а следовательно, и гайке 7, которая при своем повороте перемешается вдоль сгеркня 4, проталкивая перед собой втулку 9 с заготов хой 12.

После того, хак ролик 29 выйдет на вертикальную поверхность клина 40, блок 39 нажимает на подвижную плиту

19, перемещая ее в направляющих 18 до упора винта 23 в с гойку 3. При этом одна часть заготовки 12 удеркивается в кольцевом зазоре между опорным роликом 14 и стойкой 3, а другая . перемешается в поперечном направлении подвижной плитой 19 и. рабочим роликом

15 на величину зазора d между винтом

23 и стойхой 3. Расстояние с3 между не980

5 подвижным сечением заготовки 12 и смешаемым сечением приблизительно равно радиусу скругления хромок ролика

15 и отверстия 20. При перемешении ползуна пресса вверх рычаг 28 воэвра- З шается пружиной 34 в исходное положение. Собачха 30 при этом скользит по поверхности храпового колеса 31, удерживаемого от поворота собачкой 32.

При следуюшем ходе ползуна 38 пресса вниз за счет поворота храпового колеса 31 гайка 7 снова перемешается по винтовому стеркню 4 на некоторую величину, проталкивая перед собой втулку

И

9 с заготовкой 12. Так как, втулка 9 имеет штифт 10, взаимодействуюший с винтовой канавкой 6 стержня 4, то при своем перемешении втулка 9 еше проворачивается, делая полный оборот

20 при перемешении на один шаг винтовой канавхи 6. Выдвижение заготовки способствует поднятию в исходное положение плиты 19, Таким образом, каждое последуюшее смешаемое сечение заготовки 12 отстоит от предьщушего на величину перемешения гайки 7 по стержню

4 за один двойной ход полэуна 38 прес« са, а герметическим местом центров емешенных сечений является винтовая

30 линия, шаг которой равен шагу винтовой канавки бстержня 4; а диаметр цилиндра по поверхности которого проходит винтовая линия центров сечений, тем больше, чем больше смешение смежных сечений, т.е. чем больше ход Д подвижной плиты 19. Тахим образом, образуется полое винтовое тело.

По окончании обработки всей заготовки 12 (остается небольшой недеформированный конец) заготовка открепляется

40 и снимается с устройства, после чего оттягивается фиксатор 36, на квадратный хвостовик 35 стеркня 4 одевается рукоятка, врашеннем которой при удеркивании шестерни 8 от поворота стеркень 4 ввин- чивается в гайку 7, возврашая ее в исходное положение.

Зубья шестерни 8 при этом скользят вдоль зубьев вала-шестерни 25. Фиксатор

36 приводят в рабочее положение, а

Ьтеркень 4 поворачивают за рукоятку до тех пор, пока фиксатор не войдет в отверсгие на цапфе стеркня 4. Устройство снова находится в исходном положении. 55

Указанное устройство обеспечивает получение винтов винтовых насосов цо следующему способу. Берут трубную заго897 d товху и формуют на ней винтовой профиль путем последовательного сдвига участков заготовки при .вовороте и продвижении заготовки относительно продольной оси.

При этом заготовку опирают на вводимый в ее полость опорный ролик, а сдвиг осушествляют инструментом с отверстием по форме заготовки при поддеркании стенок трубы изнутри рабочим роликом.

Многократно повторяя силовое воздействие на заготовку с ее выдвижением после каждого воздействия на постоянную величину и поворотом на один и тот же угол, получим ряд смешенных сечений на заготовке, центры которых расположены по винтовой линии. Поверхность полученного таким образом изделия представляет собой винтовую поверхность круглого сечения. После обработки концов этого изделия под подшипники и опоры, например, с помошью токарных станков и последуюшей чистовой обработки поверхности,, получают готовый винт одновннтового насоса.

Способ в значительной степени уменьшает обьем токарных работ, сводя их . лишь к обработке посадочных месг винта и чистовой обработке. При этом трудоемкость и металлоемкость изделия сильно уменьшаются.

Устройство для реализации способа не сложно по конструкции и позволяет получить винты винтовых насосов в соответствии с предлагаемым способом.

Формула изобретения

1. Способ изготовлений винтовых деталей, заключаюшийся в формообразовании на заготовке винтового профиля, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью снижения расхода металла и трудоемкости, в качестве заготовки исполт зуют трубу, формообразование на заготовке винтового профиля осушествляют . путем последовательного сдвига участков заготовки при повороте и продвижении заготовки относительно продольной ее оси.

2. Устройство для осушествления способа по п.1, содеркашее смонтированный на основании рабочий инструмент, снабженный приводом, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что рабочий инструмент выполнен в виде опорного и рабочего роли хов, установленных на винтовом.стеркне, и подвижной приводной плиты с отверс7 980897 8 тием нод обрабатываемую эаготовку, и стеркня, причем sryma снабжена алеимеюшим скругленные кромки, при этом ментом крепления заготовки. рабочий орган имеет скошенную cxpyr Источники информации ленную поверхносгь, а на стеркне уста принятые во внимание при экспергиэе новлена в гулка со штифтом, вэаимодей 1. Крылов А. B. Одновинтовые насосы. ствующнм с поверхностью винтового М., Гостоптехиэдат, 1962, с. 48-50.

980897

Составитель А. Пятаков

Редактор М. Дылын Тех ад М.Тенер Корректор А. Дзятко

Заказ 9554/13 Тираж 845 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4