Результат интеллектуальной деятельности: ОПОРА ДЛЯ ДОРНОВАНИЯ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ РАСТЯЖЕНИЕМ

Изобретение относится к металлообработке, в частности к обработке глубоких отверстий малого диаметра в заготовках типа полых цилиндров дорнованием.

Известна опора для дорнования с дополнительным растяжением (АС СССР №553060, B23D 41/04, БИ №13, 1977 г.), в полом корпусе которой расположены две подвижные в осевом направлении каретки с подпружиненными кулачками, взаимодействующими с заготовкой, причем каретки связаны замкнутой гидравлической системой, состоящей из двух соединенных между собой силовых гидравлических устройств типа гидроцилиндров, поршни которых жестко связаны с каретками.

Недостатком известной опоры для дорнования с дополнительным растяжением является сложность конструкции, состоящей из многих точных деталей.

Известна опора для дорнования с дополнительным растяжением (АС СССР №716730 B23D 41/08, БИ №7, 1980 г.), содержащая полый корпус, выполненный в нем кольцевой гидроцилиндр, подпружиненный поршень которого служит натяжной кареткой и взаимодействующие с заготовкой подпружиненные кулачки, размещенные на натяжной каретке и корпусе.

Недостатком известной опоры является неудобство ее в эксплуатации, связанное с необходимостью установки заготовки на размещенные внутри корпуса опоры кулачки. Этот недостаток становится особенно существенным при дорновании глубоких отверстий малого диаметра (1…5 мм), когда заготовки имеют малый наружный диаметр (3…15 мм). Другим недостатком известной опоры является сложность ее конструкции, обусловленная применением кольцевого гидроцилиндра.

Известна опора для дорнования с дополнительным растяжением (патент РФ №2446922, B23D 41/02, 2012 г.), выбранная в качестве прототипа, содержащая выполненные в виде стаканов корпус и оппозитно размещенный внутри него и соединенный с гидроцилиндром корпус натяжной каретки с крышкой, срезанной совместно с корпусом опоры и корпусом каретки в осевом направлении и имеющей вместе с корпусом опоры радиальные пазы для размещения заготовки, состоящие из неподвижной и поворотной губок кулачки для взаимодействия с заготовкой, размещенные на корпусе опоры и крышке каретки, и устройство для исключения поворотов корпуса каретки относительно корпуса опоры в виде ввернутого в него винта, взаимодействующего с выполненным в корпусе каретки продольным пазом.

Недостатком известной опоры является большое время на установку заготовки в кулачки и ее последующее снятие с них, связанное с необходимостью последовательных поворотов вручную подвижных губок кулачков. Другим недостатком опоры является сложность ее конструкции, обусловленная применением устройства для исключения поворотов корпуса каретки относительно корпуса опоры в виде ввернутого в него винта и точно расположенного относительного него продольного паза в корпусе каретки.

Задача изобретения - уменьшение времени на установку заготовки и упрощение конструкции опоры для дорнования с додолнительным растяжением глубоких отверстий малого диаметра.

Опора для дорнования с дополнительным растяжением содержит выполненные в виде стаканов корпус и оппозитно размещенный внутри него и соединенный с гидроцилиндром корпус натяжной каретки с крышкой. Эта крышка совместно с корпусом опоры и корпусом натяжной каретки срезана в осевом направлении и имеет вместе с корпусом опоры радиальные пазы для размещения заготовки. На корпусе опоры и крышке каретки смонтированы кулачки для взаимодействия с заготовкой, выполненные в виде двух подпружиненных поворотных губок. Для исключения поворотов корпуса каретки относительно корпуса опоры служит пластина, привернутая к плоскости среза корпуса опоры с возможностью взаимодействия с плоскостью среза корпуса каретки.

Сущность предлагаемой опоры для дорнования с дополнительным растяжением поясняется чертежами, где на фиг.1 приведен ее общий вид, на фиг.2 - вид А на фиг.1, на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.

Опора для дорнования с дополнительным растяжением (фиг.1) состоит из выполненного в виде стакана ее корпуса 1 с фланцем для установки на прессе, размещенного внутри этого корпуса подвижного в осевом направлении корпуса 2 натяжной каретки, также имеющего вид стакана, и жестко закрепленной на этом корпусе крышки 3. Причем корпус 1 опоры, корпус 2 натяжной каретки и его крышка 3 (фиг.1, фиг.2, фиг.3) срезаны в осевом направлении, а в корпусе 1 опоры и крышке 3 выполнены радиальные пазы В и Г для размещения заготовки 4, через отверстие которой проталкивается дорн 5. На корпусе 1 опоры и крышке 3 смонтированы взаимодействующие с кольцевыми выточками заготовки 4 кулачки, состоящие из двух поворотных губок 6 и 7 (фиг.2, фиг.3), установленных на осях 1, 8 и 9 с пружинными кольцами 10 и 11. Губки 6 и, 7, выполненные с заходными фасками Д, взаимодействуют с плоскими пружинами 12 и 13, закрепленными во вставках 14 и 15. Для регулирования углового положения поворотных губок 6 и 7 в них выполнены сквозные пазы Е, в которых размещены пальцы 16 и 17 (фиг.3), и смонтированы винты 18 и 19 с контргайками 20 и 21 (фиг.2). Корпус 2 натяжной каретки (фиг.1) через прихват 22 соединен со штоком 23 гидроцилиндра 24. Для исключения поворотов корпуса 2 натяжной каретки относительно корпуса 1 опоры к плоскости среза последнего привернута пластина 25, взаимодействующая с плоскостью среза корпуса 2 натяжной каретки.

Опора для дорнования с дополнительным растяжением работает следующим образом.

Заготовка 4, преодолевая сопротивление пружин 12 и 13, вталкивается в кулачки, состоящие из двух поворотных губок 6 и 7. При этом за счет фасок Д эти губки сначала расходятся, а затем сходятся и фиксируют заготовку 4 по кольцевым выточкам. Давление рабочей жидкости подается в верхнюю полость гидроцилиндра 24 (фиг.1), и его шток 23 перемещается вниз. Вместе с ним перемещается вниз прихват 22, корпус 2 натяжной каретки и его крышка 3 с установленными на ней поворотными губками 6 и 7, которые передают постоянное растягивающее усилие на заготовку 4. После этого дорн 5 устанавливается в отверстие заготовки 4, проталкивается через него и падает на дно корпуса 2 натяжной каретки. Шток пресса с толкателем (на чертеже не показаны) отводятся в крайнее верхнее положение. Верхняя полость гидроцилиндра 24 соединяется со сливом, и растягивающее усилие, действующее на заготовку 4, падает до нуля. Заготовка 4, у которой, благодаря наличию расточек в отверстии, внутренний диаметр кольцевых выточек после дорнования остается неизменным, преодолевая сопротивление пружин 12 и 13, снимается с опоры. При этом поворотные губки 6 и 7 кулачков сначала расходятся, а затем под действием пружин 12 и 13 сходятся и занимают исходное положение. Далее рабочая жидкость подается в нижнюю полость гидроцилиндра 24 и его шток 23 вместе с корпусом 2 натяжной каретки, его крышкой 3 и размещенными на ней кулачками с поворотными губками 6 и 7 поднимается вверх и также занимает исходное положение. Устанавливается следующая заготовка, и цикл дорнования повторяется.

Таким образом, в предлагаемой опоре для дорнования с дополнительным растяжением за счет применения кулачков в виде двух подпружиненных поворотных губок установка и снятие заготовки осуществляется путем простых ее перемещений, требующих минимальных затрат времени. Использование в предлагаемой опоре для исключения поворотов корпуса натяжной каретки относительно корпуса опоры пластины, соединенной с плоскостью среза корпуса опоры с возможностью взаимодействия с плоскрстью среза корпуса натяжной каретки, позволяет существенно упростить конструкцию опоры по сравнению с известной.

Предлагаемая опора для дорнования с дополнительным растяжением испытана при обработке отверстия диаметром 3,5^+0,01 мм глубиной 150 мм в толстостенных заготовках с наружным диаметром 10 мм, изготовленных из латуни ЛС59-1 (НВ 1380 МПа). Дорнование отверстий выполняют однозубыми дорнами из твердого сплава ВК8. Углы рабочего и обратного конусов дорнов составляют 6°, а ширина соединяющей их цилиндрической ленточки - 2 мм. Скорость дорнования составляет 0,5 мм/мин. В качестве смазочного материала при дорновании применяют жидкость на масляной основе МР-7. Натяги дорнования достигают 0,3 мм. Наибольшее дополнительное растягивающее усилие, прикладываемое к заготовке, составляет 9 кН.

Испытания показали, что предлагаемая опора для дорнования с дополнительным растяжением обладает высокой работоспособностью. Время на установку (и снятие) заготовки составляет около 5 сек, что примерно в 4 раза меньше, чем при использовании известной опоры.