Устройство для завальцовки седла клапана


7 B21H7/14 -

 

Полезная модель относится к устройствам для поперечной накатки специзделий и может быть использовано для завальцовки седла клапанов окрасочного агрегата высокого давления. Устройство для завальцовки содержит планшайбу и обойму, состоящую из оправки и крышки с узлом деформирования, выполненным в виде тел вращения. На внутренней торцевой поверхности оправки выполнена кольцевая канавка, в которой плотно расположены тела вращения, а на наружной цилиндрической поверхности - установочные льюки для крепления обоймы в оборудовании. Планшайба установлена с возможностью вращения в отверстии крышки обоймы, имеет выступающий из обоймы хвостовик с шестигранный поверхностью для накидного инструмента, а в ее отверстии выполнен резьбовой участок для крепления обрабатываемой детали, в отверстии оправки вдоль ее продольной оси со стороны наружной торцевой поверхности последовательно установлены упорный стержень пружина и заглушка, при этом упорный стержень размещен с возможностью взаимодействия и перемещения совместно с обрабатываемой деталью.

Полезная модель относится к области механической обработке специзделий давлением, а более конкретно к устройствам для поперечной накатки профильной фаски и может быть использовано для завальцовки седла клапанов окрасочного агрегата высокого давления.

Известны устройства для накатывания кольцевых канавок см., например, а. с. SU, кл. В 21 Н 1/00, №812395, 1978 г., или а. с. SU, кл. В 21 К 7/18, №1299778, 1985 г. Устройства являются специальными по типу примененных в них деформирующих элементов с планетарными приводами и предполагают использовании их совместно со станочным оборудованием, что ограничивает возможность их использования для обработки малогабаритных изделий.

Известно устройство для накатывания шлицевых профилей включающее оправку с размещенными в ней роликами и делительными элементами, см. а. с. SU, кл. В 21 Н 1/22, №634824, 1977 г. Устройство обеспечивает возможность формования на концевом участке изделия трубчатой формы специального профиля посредством продольной накатки, однако, при всей его внешней схожести с предлагаемым, оно не предназначено для поперечной накатки и, следовательно, не может быть использовано для завальцовки кольцевых деталей.

Известно устройство для изготовления втулок из стержневой развальцовки, включающее обойму с размещенными в ней обкатывающими роликами в виде смонтированных на осях сфер, см. а. с. SU, кл. В 21 Н 1/00, №761095, 1977 г. Устройство характеризуется простотой конструкции и обеспечивает возможность получения готовой детали с высокой точностью. Недостатком известного устройство является невозможность вращения обкатывающих роликов в направлениях отличных от вращения вокруг оси крепления, что лишает сферические обкатывающие ролики их основного преимущества - возможности увеличенной подачи в любом направлении.

Известно устройство для изготовления дисков включающее опорный подъемный стол с опорным механизмом и гидроцилиндром, тарельчатый упор, приводную оправку с коническими валками, кулачки, а. с. SU, кл. В 21 Н 1/00, №733819, 1978 г. Устройство позволяет осуществлять изготовление массивных металлических деталей без снятия стружки. Недостатком устройства является усложненность его конструкции, рассчитанной на поточное производство, что делает ее нерентабельной в условиях мелкосерийного производства малогабаритных высокоточных деталей.

Известно устройство для ротационной вытяжки с утонением, содержащее, устанавливаемую в суппорт токарного станка, обойму, состоящую из оправки и крышки с узлом деформирования выполненным в виде размещенных в сепараторе тел вращения или качения, стационарное кольцо, регулировочное кольцо, упорный подшипник, упорный стержень, см. а. с. SU, кл. В 21 Н 1/18, №1031572, 1981 г. Данная конструкция устройства обеспечивает высокую точность и качество обработки поверхности. Указанное известное техническое решение принято в качестве прототипа как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату аналог.

Недостатком прототипа является его громоздкость, сложность конструкции и возможность использования только совместно со станочным оборудованием, что является следствием специфики обработки деталей с глубокой вытяжкой металла, которая к тому же требует приложения значительных механических усилий. Таким образом, известное устройство не может быть использовано в качестве простого слесарного инструмента, в котором для осуществления накатки достаточно усилие человеческих рук.

Предлагаемая полезная модель направлена на достижение технического результата который выражается в обеспечении возможности запрессовки седла клапана методом завальцовки с помощью простого и надежного в конструктивном оформлении устройства при максимальном сохранении положительных свойств прототипа.

Достижение указанного технического результата обеспечивает, в конечном итоге, снижение себестоимости и повышение качества при изготовлении

малогабаритных изделий требующих высокой точности обработки.

Положительный результат достигается тем, что устройство для завальцовки, содержащее обойму состоящую из оправки и крышки с узлом деформирования, выполненным в виде тел вращения, упорный стержень, снабжено планшайбой, пружиной и заглушкой. На наружной цилиндрической поверхности оправки выполнены установочные лыски для крепления обоймы в оборудовании. На внутренней торцевой поверхности оправки выполнена кольцевая канавка, в которой плотно расположены тела вращения с возможностью качения. Планшайба установлена с возможностью вращения в отверстии крышки обоймы, имеет выступающий из обоймы хвостовик с шестигранный поверхностью для накидного инструмента, а в ее отверстии выполнен резьбовой участок для крепления обрабатываемой детали. В отверстии оправки, вдоль ее продольной оси, со стороны наружной торцевой поверхности последовательно установлены упорный стержень пружина и заглушка, при этом упорный стержень размещен с возможностью взаимодействия и перемещения совместно с обрабатываемой деталью.

Предпочтительным является выполнение устройства, в котором на торцевой поверхности планшайбы смежной с соответствующей поверхностью крышки выполнена кольцевая проточка для заполнения смазкой.

В дополнение к изложенному, возможно конструктивное исполнение где профиль кольцевой канавки оправки выполнен по дуге, диаметр которой равен диаметру тел вращения.

Для обеспечения безопасной и надежной работы клапанов в системах с номинальным давлением, составляющим несколько десятков МПа, требуются высокая точность и прочность установки в калиброванном гнезде седла, которое изготовлено из износостойкого и высокопрочного материала с повышенной хрупкостью и габаритные размеры которого составляют несколько миллиметров. Завальцовка, таким образом, является едва ли не единственным эффективным средством формоизменения нижней кромки стенки корпуса клапана и заключается в накатке фаски и буртика. Для осуществления завальцовки требуется строго дозированное усилия обжатия,

достаточное для деформирования нижней кромки стенки корпуса с медным зажимным кольцом и недостаточное для разрушения седла. Эффективно ощутить величину такого усилия способна только непосредственно рука человека.

Устройство для завальцовки седла клапана является ручным слесарным инструментом, поскольку устанавливается в тисках, а продольная и поперечная подача при обработке осуществляется путем вращения корпуса и планшайбы посредством воротка или гаечного ключа.

Выполнение узла деформирования в виде шарообразных тел вращения позволяет с максимальной точностью управлять усилием обкатки, поскольку сфера обладает минимальным трением качения и пятном контакта при взаимодействии с деформируемой поверхностью и направляющей поверхностью. Форма и размеры кольцевой канавки в совокупности с плотной установкой между двумя соседними тел вращения обеспечивают минимальные зазоры в узле деформирования и повышенную точность завальцовки. Планшайба, при всей ее простоте, успешно выполняет в устройстве одновременно роль узла крепления обрабатываемой детали и подшипника скольжения, поскольку резьбовое соединение является одним из наиболее простых и надежных, а взаимное скольжение двух плоских поверхностей практически не дает биения.

Техническое решение иллюстрировано чертежами.

На фиг.1 изображен общий вид устройства для завальцовки в разрезе; фиг.2 - обрабатываемая деталь до завальцовки седла; фиг.3 - обрабатываемая деталь после завальцовки седла.

Устройство для завальцовки седла клапана содержит разборную обойму, состоящую из оправки 1 и резьбовой крышки 2. В обойме размещены узел деформирования, выполненный в виде тел вращения 3, планшайба 4, упорный стержень 5 с пружиной 6 и заглушкой 7. На наружной цилиндрической поверхности оправки 1 выполнены две параллельные друг другу установочные лыски 8 для крепления обоймы в оборудовании, например слесарных тисках (на фигуре на показаны). На внутренней торцевой поверхности

оправки 1 выполнена кольцевая канавка 9 в которой плотно (с минимальным зазором между двумя соседними) расположены шарообразные тела вращения 3, при этом диаметр дуги, по которой выполнен профиль кольцевой канавки 9 равен диаметру тел вращения 3 и обозначен на фигуре буквой D.

Планшайба 4 имеет выступающий из крышки 2 хвостовик 10 с шестигранный поверхностью 11. На торцевой поверхности планшайбы 4 выполнена кольцевая проточка 12. В отверстии планшайбы 4 выполнен резьбовой участок 13 с помощью которого обрабатываемая деталь 14 устанавливается в устройстве. Обрабатываемая деталь 14, в данном случае ею является клапан окрасочного агрегата высокого давления, состоит из корпуса 15, седла 16 и зажимного кольца 17. Место завальцовки на фигуре обозначено позицией 18.

Устройство для завальцовки седла клапана работает следующим образом. В калиброванном гнезде корпуса 15 клапана последовательно располагают седло 16 и зажимное кольцо 17, затем обрабатываемую деталь 14 посредством резьбового участка 13 завинчивают в планшайбу 4 таким образом, чтобы место завальцовки 18 не выступало за нижний торец планшайбы 4. Кольцевую проточку 12 заполняют консистентной смазкой, которая будет обеспечивать скольжение планшайбы 4 относительно крышки 2. Планшайбу 4 устанавливают в обойме таким образом чтобы зажимное кольцо 17 опиралось на концевой участок упорного стержня 5. Крышку 2 навинчивают на оправку 1 до упора. Устройство укрепляют в слесарных тисках за установочные лыски 8 на наружной цилиндрической поверхности оправки 1, после чего оно готово к работе. Корпус 15 ввинчивают в планшайбу 4 до касания места завальцовки 18 с шарообразными телами вращения 3. Завальцовку осуществляют в несколько переходов каждый из которых заключается в последовательной продольной подаче обрабатываемой детали 14 путем поворота ее по часовой стрелке в планшайбе 4 на небольшой угол и собственно завальцовки, которую осуществляют путем вращения по часовой стрелке планшайбы 4 за хвостовик 10 с шестигранный поверхностью 11 посредством накидного инструмента (на фигуре на показан). При вращении планшайбы 4 происходит качение

шарообразных тел вращения 3 вдоль кольцевой канавки 9 и накатывание фаски и буртика в месте завальцовки 18. Подпружиненный упорный стержень 5 обеспечивает постоянное поджатие зажимного кольца 17 и седла 16, предотвращая их перекос и выпадение в начальный момент завальцовки. Момент окончания процесса завальцовки определяют по достижению величины завинчивания корпуса 15 в планшайбу 4 предельного значения, после чего корпус 15 вывинчивают из планшайбы 4.

Устройство для завальцовки седла клапана просто и эргономично в эксплуатации, а его конструкция обеспечивает высокую точность обработки деталей и удовлетворительные экономические показатели в условиях мелкосерийного производства.

1. Устройство для завальцовки, содержащее обойму, состоящую из оправки и крышки с узлом деформирования, выполненным в виде тел вращения, упорный стержень, отличающееся тем, что оно снабжено планшайбой, пружиной и заглушкой, на внутренней торцевой поверхности оправки выполнена кольцевая канавка, а на наружной цилиндрической поверхности - установочные лыски для крепления обоймы в оборудовании, тела вращения плотно расположены в кольцевой канавке оправки с возможностью качения, планшайба установлена с возможностью вращения в отверстии крышки обоймы, имеет выступающий из обоймы хвостовик с шестигранной поверхностью для накидного инструмента, а в ее отверстии выполнен резьбовой участок для крепления обрабатываемой детали, в отверстии оправки вдоль ее продольной оси со стороны наружной торцевой поверхности последовательно установлены упорный стержень, пружина и заглушка, при этом упорный стержень размещен с возможностью взаимодействия и перемещения совместно с обрабатываемой деталью.

2. Устройство для завальцовки по п.1, отличающееся тем, что на торцевой поверхности планшайбы, смежной с соответствующей поверхностью крышки, выполнена кольцевая проточка для заполнения смазкой.

3. Устройство для завальцовки по п.1 или 2, отличающееся тем, что профиль кольцевой канавки оправки выполнен по дуге, диаметр которой равен диаметру тел вращения.



 

Наверх