Урок 4.4ДеформироватьГлава 4 · Формовка листа и труб

Ротационная вытяжка

Ролики вытягивают вращающуюся трубу тоньше и длиннее на оправке

Ротационная вытяжка прижимает стенку вращающейся трубы или стакана роликами к оправке, делая её тоньше и длиннее. Так делают многие лёгкие автомобильные колёса, а также газовые баллоны и корпуса ракетных двигателей. Она даёт точные бесшовные трубы, металл которых становится прочнее при обжатии.

прямая ротационная вытяжка · вид сбокуНа рисунке деталь и оправка разрезаны пополам вдоль оси; цифры в кружках соответствуют шагам ниже.

Как это работает

Загрузить и зажать. Короткая толстая преформа (исходная деталь, обычно обработанный, кованый или литой стакан или труба) надевается на закалённую стальную оправку. Задняя бабка зажимает её на месте.
Раскрутить. Передняя бабка вращает оправку и преформу вместе.
Прокатка. Обычно три ролика, равномерно расположенные вокруг детали, прижимают стенку к оправке. Стенка становится тоньше, часто более чем вдвое в сумме.
Двигаться и течь. Ролики движутся вдоль оси, а сжатый металл может течь только по длине, поэтому труба становится длиннее. В конце трубу снимают с оправки и обрезают по длине.

В этом прямом варианте металл течёт в ту же сторону, в которую движутся ролики. При обратной ротационной вытяжке трубу упирают в упор, и металл течёт в противоположную сторону, что подходит для длинных открытых труб.

Ключевые факты

Материалы: Сталь и нержавеющая сталь, алюминий, титан и никелевые сплавы; лучше всего подходят пластичные марки
Типичные детали: Обода колёс, газовые баллоны, корпуса ракетных двигателей, барабаны трансмиссий, прецизионные трубы
Размер детали: Диаметры от нескольких сантиметров до около метра и более
Точность: Толщина стенки и диаметр с точностью до около ±0,05 мм в прецизионной работе
Качество поверхности: Очень гладкое отверстие, копирующее полированную оправку; тонкие следы роликов снаружи
Подходящая партия: От средних до больших объёмов (колёса, баллоны); также малые серии дорогих деталей
Стоимость оснастки и оборудования: Каждому внутреннему диаметру нужна своя оправка; станки обычно стоят сотни тысяч долларов и более
Скорость: Обычно от одной до нескольких минут на деталь

Сильные стороны и ограничения

Сильные стороны

Бесшовные трубы с очень ровными точными стенками
Металл становится прочнее при обжатии
Мало отходов: металл перемещают, а не срезают
Колёса, полученные ротационной вытяжкой, легче обычных литых

Ограничения

Только круглые детали
Дорогой станок, плюс оправка для каждого внутреннего диаметра
Нужна преформа, сначала сделанная другим процессом
Твёрдым сплавам между проходами может потребоваться нагрев или отжиг

Где применяется

АвтомобилестроениеОбода колёс, барабаны сцепления и трансмиссии, детали трансмиссии
Энергетика и газГазовые баллоны и сосуды под давлением
Авиация и оборонная отрасльКорпуса ракетных двигателей, корпуса ракет, валы
ПромышленностьПрецизионные трубы гидравлических цилиндров

Как узнать процесс

Длинные бесшовные трубы или бочки колёс с тонкими очень ровными стенками.
Зеркально-гладкое отверстие и тонкие спиральные следы роликов снаружи.
Колёса вторичного рынка, продаваемые как flow formed или rotary forged: литая центральная часть остаётся толстой, а бочка тонкая.

Сравните с

Давильные работы4.3та же токарная идея, но она придаёт форму диску и сохраняет толщину примерно прежней; ротационная вытяжка намеренно утончает стенку.Экструзия3.3тоже делает трубы, продавливая металл через фильеру; ротационная вытяжка даёт более тонкие и точные стенки из короткой преформы.

Смотрите

BBS of America, Inc. · Как производитель колёс делает обод ротационной вытяжкой: объяснение и показ

Leifeld Metal Spinning · Труба вытягивается на оправке, пока ролики движутся

WF Maschinenbau · Реальная съёмка станка для ободов колёс в работе

Leifeld Metal Spinning · Ротационная вытяжка деталей автомобильной трансмиссии в производстве

Смотреть реальные фото

Википедия: сдвиговая формовка — охватывает ротационную вытяжку; в основном текст, поэтому за фотографиями обращайтесь в Commons
Википедия: давильные работы — родительское семейство, с фотографиями давильных станков и деталей
Поиск фотографий в Wikimedia Commons

Запомните

Ролики прижимают вращающуюся трубу к оправке: стенка тончает, а труба становится длиннее.
Результат — бесшовная точная труба, металл которой прочнее, чем прежде.
Нужна толстая преформа, и получаются только круглые детали.