Давильный инструмент (ролик) – приспособление, которое прижимает металл к оправке и двигается по сложной кривой от центра до края заготовки. Инструмент устанавливается в держатель для ролика для создания усилия.
В процессе ротационной вытяжки инструмент работает в тяжелых условиях – при высоких скоростях вращения заготовки и при больших давлениях, поэтому необходимо тщательно подходить к процессу его конструирования.
Конструктивные элементы давильного ролика
Давильный ролик состоит из множества различных элементов, основными из которых являются рабочая поверхность и тело ролика, его корпус (головка), а также крепежная часть – державка.
Тело ролика имеет две поверхности. Передняя поверхность ролика является рабочей, она давит на деформируемую заготовку и участвует в формообразовании. Место пересечения задней поверхности с передней образует вершину ролика.
Головка представляет собой переднюю часть инструмента, на которой закреплено тело ролика.
Державкой давильного инструмента называют его стержень, чаще всего прямоугольного сечения, служащий для закрепления в держателе суппорта.
Другими конструктивными элементами ролика являются его ось и подшипник.
Общие требования к давильным роликам
Среди общих требований к рабочим инструментам в условиях пластического деформирования стоит прежде всего выделить необходимость в их работоспособности и износостойкости при выполнении заданных операций.
Для гарантии максимально эффективной металлообработки необходимо обеспечивать высокую прочность и жесткость инструмента.
Другими требованиями к давильным инструментам являются обеспечение долговечности подшипников и точности вращения, а также избежание биения рабочей поверхности ролика.
Факторы выбора и конструирования давильного инструмента
При выборе формы и размера, а также при согласовании геометрических параметров роликов необходимо учитывать следующие факторы, совокупность которых характеризует выбор того или иного типа инструмента:
- Особенности траектории перемещения ролика и заготовки;
- Направление течения металла и закономерности деформирования при формообразовании;
- Поддержание высокой производительности и устойчивости обработки в требуемом качестве, а также высокой надежности инструмента;
Также есть иные сопутствующие признаки, определяющие сущность работы инструмента: его назначение, конструктивные особенности, характер трения в процессе работы, способ обработки и т.д.
При конструировании давильного ролика в первую очередь необходимо обеспечить снижение динамических усилий, что достигается правильным выбором диаметра, радиуса, углов инструмента и формы передней поверхности.
Большие размеры давильных роликов делают их более жесткими, однако при этом увеличивается площадь контакта инструмента с заготовкой, что также необходимо учитывать при подборе инструмента. Наличие кривизны на передней поверхности ролика уменьшает площадь трения инструмента о заготовку и создает более благоприятные условия для деформации.
Корпус (головку) инструмента при его конструировании необходимо брать такого размера, который обеспечит необходимую прочность по отношению к изгибающим, сжимающим или другим усилиям, воздействующим на эту часть инструмента.
Конструирование крепежной части инструмента необходимо производить с учетом усилий, возникающих при работе ролика, и тех скоростей, с которыми он должен работать.
Виды давильных роликов
На сегодняшний день в процессе ротационной вытяжки используют ролики следующих типов:
1. Ролик с односторонним конусом. Ролики данного типа применяют для ротационной вытяжки различными методами для изготовления деталей простых форм без заданного утонения стенок и для ротационной вытяжки проецированием.
2. Ролик с двусторонним конусом. Данные ролики используют при выполнении различных операций, связанных с ротационной вытяжкой, чаще всего при изготовлении оболочек с выпукло-вогнутой поверхностью.
3. Ролик со сферической боковой поверхностью. Чаще всего ролики такого типа используют при однопереходной ротационной вытяжке толстостенных деталей, а также при многопроходной ротационной вытяжке.
4. Ролик со скругленной рабочей частью и конусом. Такие ролики являются универсальными, их применяют как при однопроходной, так и при многопроходной ротационной вытяжке деталей цилиндрических, конических, сферических и других сложных форм.
5. Ролик с двусторонним конусом и цилиндрическим пояском. Ролики данного типа применяют для выглаживания поверхности детали после ротационной вытяжки.
6. Радиусный ролик. Радиусные ролики с большим радиусом используют при однопроходной и многопроходной ротационной вытяжке, а также для разглаживания гофров после обработки и для отделки поверхности утонением.
Для сокращения номенклатуры инструмента, необходимо стараться делать ролики многоцелевыми при их конструировании.
Использование правильно сконструированных роликов повышает эффективность металлообработки, поддерживает качество изготавливаемых изделий и снижает вероятность дефектообразования.
#металлообработка #ролики #моспресс #давильные инструменты #технология производства
