Дорн в станке что это

Дорнование отверстий, стволов, труб: назначение и разновидности

Дорнование, которое часто называют дорнированием, позволяет создать на поверхности металлического изделия защитный слой, способный эффективно противостоять воспринимаемым нагрузкам.

Дорнирование оружейного ствола

Назначение и технологические особенности

В процессе эксплуатации любого изделия, в том числе и изготовленного из металла, основную нагрузку воспринимает его наружная поверхность, в то время как внутренние слои остаются практически нетронутыми. В качестве такой нагрузки, в частности, может выступать термическое воздействие, а также внешние факторы, приводящие к коррозии или интенсивному износу металла.

Основная задача, которую решает дорнование, являющееся методом обработки металлического изделия, заключается в том, чтобы обеспечить его надежную защиту от вышеуказанных негативных факторов. Дорнование – это инновационная технология, суть которой заключается в том, что внутреннюю поверхность отверстий, выполненных в металлических деталях, подвергают пластической деформации в холодном состоянии, за счет чего на них и формируется слой, отличающийся исключительными механическими характеристиками.

Дорн – инструмент для дорнования. Различают дорны качения и дорны скольжения

Дорнование, выполняемое при помощи специального инструмента, который передвигается по внутренней поверхности отверстия с определенной степенью натяга, позволяет решить следующие задачи:

  • приведение размеров внутреннего сечения обрабатываемого изделия в соответствие с требуемыми значениями;
  • устранение шероховатостей, имеющихся на внутренней поверхности обрабатываемого отверстия;
  • улучшение прочностных характеристик металла, формирующего внутреннюю поверхность отверстия.

Если вы планируете выполнить дорнование, следует иметь в виду, что диаметр обрабатываемого отверстия должен быть всегда меньше поперечного сечения используемого инструмента на величину натяга.

Примеры деталей после дорнования

Объемное и поверхностное дорнование

Существует два вида дорнирования стволов и труб, при котором не образуется стружка, – объемное или поверхностное. При выполнении объемного дорнования обработка осуществляется по всему поперечному сечению заготовки. В результате такой технологической операции, выполняемой при помощи инструмента, оснащенного несколькими зубьями, можно сформировать поверхность, шероховатость которой будет находиться в интервале 0,04–0,63 мкм, а точность – соответствовать 11 единицам по шкале IT.

Схема объемного дорнования отверстий малого диаметра

При помощи объемного дорнования обрабатываются отверстия большой длины, трубные заготовки или изделия, выполненные в виде гильз. Такая операция, которой можно подвергать отверстия практически любой длины, сохраняя их прямолинейность, является хорошей альтернативой черновому растачиванию.

Схема обработки детали поверхностным дорнованием

При выполнении поверхностного дорнования можно получить внутреннюю поверхность, шероховатость которой будет находиться в пределах 0,04–0,32 мкм, а точность – соответствовать 6–9 единицам. При поверхностном дорновании отверстия на внутренней поверхности последнего создается упрочненный слой металла, поэтому эту технологию обработки с успехом можно применять в качестве альтернативы таким сложным операциям, как:

  • шлифование;
  • хонингование;
  • развертывание;
  • выглаживание.

Разновидности и технологические особенности

По технологическим особенностям выполнения дорнирование может быть свободным и несвободным. При свободном дорновании, которому преимущественно подвергаются бесшовные и электросварные трубы со стенками средней толщины, величина деформирования наружных поверхностей обрабатываемых изделий не оговаривается.

В зависимости от способа закрепления детали дорнование может быть свободным или в обоймах

Несвободному дорнованию преимущественно подвергаются внутренние отверстия в тонкостенных трубных изделиях. При выполнении такой технологической операции гарантируется отсутствие следующих последствий обработки:

  • искривление оси обрабатываемой заготовки;
  • снижение устойчивости заготовки в ее продольном направлении;
  • наличие участков поверхности, выглаживание которых выполнено некачественно.

Чтобы обеспечить такое высокое качество обработки, при несвободном дорновании изделие закрепляют в специальных обоймах, отличающихся высокой жесткостью и упругостью. Нередко такую операцию совмещают с холодным редуцированием, в процессе которого диаметр обрабатываемого отверстия и инструмента уменьшаются под воздействием низких температур.

Варианты совмещенного процесса дорнования-редуцирования

Основные параметры

Специалисты руководствуются такими параметрами дорнования, как:

  • обычный и относительный натяг;
  • скорость выполнения;
  • сила выполнения;
  • относительная деформация.

Для нормального дорнования допуск на размеры обрабатываемого отверстия должен быть в несколько раз меньше половины натяга

Натяг, который является одним из основных параметров дорнования, представляет собой разницу между диаметрами обрабатываемого отверстия и размером поперечного сечения используемого инструмента. Если данный показатель слишком велик, то в процессе обработки не получится сформировать поверхность с требуемым уровнем шероховатости. Выбирая данный параметр, следует учитывать как степень пластичности обрабатываемого изделия, так и его прочностные характеристики. Под относительным натягом дорнования понимают величину, получаемую отношением размера обработанного или необработанного отверстия к величине обычного натяга.

При дорновании прикладываемая к инструменту сила раскладывается на осевую и радиальную составляющие

Под силой, с которой выполняется дорнирование, подразумеваются усилия, которые инструмент оказывает на стенки отверстия в радиальном и осевом направлениях. При помощи усилия, оказываемого инструментом в радиальном направлении, увеличивается поперечное сечение обрабатываемого отверстия, а сила, создаваемая дорном в направлении оси обрабатываемой заготовки, позволяет удалить мельчайшие неровности с ее внутренней поверхности.

Относительная деформация, измеряемая в процентах, дает возможность определить, насколько изменился при дорновании наружный диаметр обрабатываемого изделия.

Технологические схемы

Дорнирование, которое при наличии соответствующего оборудования и инструмента можно выполнить и в домашних условиях, осуществляется:

  • методом растяжения;
  • сжатием;
  • путем комбинирования двух вышеуказанных методик.

Схемы дорнования отверстий

Выбор технологической схемы для дорнования влияет на величину осевой нагрузки, которой будет подвергаться обрабатываемое изделие. Если такая нагрузка будет слишком большой, она может стать причиной возникновения в обрабатываемой детали осевых напряжений.

При использовании схемы растяжения или сжатия нагрузка, создаваемая дорном, приходится на отдельные участки обрабатываемой поверхности, а комбинированный метод позволяет распределять нагрузку равномерно.

Схема деформации при обработке поверхности многозубым дорном

В последнее время объемное дорнирование все чаще выполняется по инновационным схемам, предполагающим использование пассивного, нейтрального и активного противонатяжения. Такие схемы, которые достаточно сложно реализовать в домашних условиях, предполагают применение специальных опор, выполняющих функции натяжных подвижных механизмов.

Чтобы в результате дорнования получить отверстие с меньшей шероховатостью стенок, необходимо выполнять такую технологическую операцию с более высоким натягом или провести предварительную механическую обработку отверстия.

Источник

Дорновый трубогиб: виды трубогибов с дорном и их преимущества

Среди всех типов оборудования для гибки труб дорновый трубогиб отличается специфичной конструкцией, которая и определяет его функциональные возможности. Оборудование данного типа, позволяющее получать ровные и точные сгибы, пользуется большой популярностью в различных отраслях промышленности. О том, по какому принципу работают дорновые трубогибы и можно ли изготовить их своими руками, мы и поговорим в этой статье.

Промышленный полуавтоматический трубогиб CE-51 Master для высокоточной гибки труб

Какие бывают трубогибы

Значение труб в жизни современного человека очень сложно переоценить, они используются практически повсеместно. Это не только незаменимые элементы для транспортировки жидких и газообразных сред, но и металлоизделия, из которых создаются конструкции различного назначения. Однако для того чтобы использовать трубу в качестве элемента трубопровода или металлической конструкции, ей необходимо придать требуемую геометрическую форму, для чего и применяются трубогибы.

При помощи трубогибов трубам можно придавать практически любой угол загиба (главное, чтобы радиус изгиба был не меньше двух радиусов самой трубы). Если не использовать трубогибы, а формировать требуемую геометрию трубной конструкции при помощи фитингов, это значительно снизит надежность изделия.

Гибка спирали на дорновом трубогибочном автомате

Сегодня используют несколько типов трубогибов:

  • арбалетной конструкции;
  • с гидравлическим приводом;
  • электрические;
  • ручного типа;
  • изготовленные своими руками.

По сути, все подобные приспособления работают по одному принципу: заготовка надежно фиксируется, а затем под давлением ее участку придают требуемый изгиб.

В трубогибах различных видов используются разные схемы воздействия. Так, в приспособлениях гидравлического и арбалетного типа на участок изделия, который необходимо согнуть, оказывается точечное воздействие. Другая схема предполагает использование специальных роликов, на которые труба как бы наматывается, изгибаясь на требуемый угол. По второй схеме работает и дорновый трубогиб, который, в отличие от приспособлений другого типа, имеет в своей конструкции специальный элемент – дорн.

Преимущества использования трубогибов с дорном

Чтобы понять, зачем потребовалось изобретать трубогиб с дорном, следует разобраться в том, как протекает процесс изгибания трубы и чем он для нее чреват.

Как уже говорилось выше, трубы изгибают, воздействуя на них давлением, создаваемым при помощи гидравлического, электрического или ручного привода. В стенках изгибаемого участка действуют силы, которые имеют противоположное направление. Так, стенка, расположенная на внутреннем радиусе загиба, начинает деформироваться на сжатие, в результате чего на ее поверхности образуется волнистость – гофра. Стенка изделия на внешнем радиусе загиба, наоборот, растягивается и истончается. Это, естественно, приводит к ее ослаблению, которое в отдельных случаях (при гибке на большие радиусы) может доходить до 50%.

Слева – труба, согнутая в дорновом трубогибе, справа – испорченная в простом приспособлении заготовка

В результате описанных процессов изгибаемая труба деформируется и теряет свою начальную прочность. Особенно сильно деформируются при гибке тонкостенные изделия, изготовленные из мягких металлов.

Деформационные процессы можно минимизировать, если помещать во внутреннюю часть трубы специальный стабилизатор, в качестве которого и выступает дорн. При наличии последнего процесс гибки протекает более плавно, а стенки изделия деформируются значительно меньше.

Если толстостенные стальные изделия еще можно гнуть на бездорновых приспособлениях, получая приемлемое качество сгиба, то трубогиб для тонкостенных труб, изготовленных из мягких металлов, обязательно должен быть дорнового типа. Если вы попытаетесь согнуть такое изделие без использования внутреннего стабилизатора, то гарантированно получите сильно деформированную конструкцию.

В качестве дорна, который перед началом гибки трубы вставляется в ее внутреннюю часть, используют обычно длинную металлическую пружину. Поверхность такой пружины для обеспечения лучшей стабилизации может быть покрыта слоем полиуретана.

Пружины для заполнения внутреннего пространства трубы

Виды дорновых трубогибов и особенности их конструкции

Дорновый трубогиб из-за особенностей своей конструкции может быть только стационарным. Даже станки, изготовленные для бытовых нужд своими руками, отличаются массивностью. Серийные трубогибы дорнового типа не бывают ручными, для их работы необходимо электрическое питание.

Универсальный трубогибочный дорновой станок Stankras

Среди дорновых трубогибов встречаются полуавтоматические и автоматические приспособления. Более дорогостоящим, естественно, является полностью автоматизированное оборудование. Всеми рабочими процессами, протекающими на таких трубогибах, управляет система ЧПУ, в память которой предварительно заносятся все требуемые параметры: тип материала и класс трубы, угол загиба и его радиус, давление прижима, скорость поворота гибочного узла и др. Для обслуживания такого оборудования, которое позволяет добиваться высокой эффективности рабочего процесса, не требуется много людей.

Автоматическая дорновая трубогибочная машина с ЧПУ

Полуавтоматический дорновый трубогиб, на котором часть технологических операций выполняется в ручном режиме, требует уже большего внимания со стороны рабочего персонала. Однако в тех случаях, когда необходимо гнуть изделия из разного материала и с разными геометрическими параметрами, целесообразнее использовать дорновый трубогиб полуавтоматического типа, который также значительно дешевле автоматического оборудования.

Гибочная головка с узлом подачи дорна

Любой трубогиб дорнового типа состоит из следующих конструктивных элементов:

  • рамы с направляющими, на которую крепятся и позиционируются все элементы оборудования;
  • чугунной головки, за счет которой создается гибочный момент;
  • гидравлического бустера, усиливающего действие гибочной головки;
  • патрона, в котором фиксируется заготовка (с его помощью также задается плоскость загиба);
  • гибочного ролика, задающего радиус загиба;
  • зажимных колодок, фиксирующих изделие на участке выполнения загиба;
  • дорновых оправок и тяг, на которых они крепятся;
  • натяжного кронштейна, за счет которого на трубогиб устанавливаются тяги с дорновыми оправками.

Принцип работы дорнового трубогиба

Изготовление трубогиба дорнового типа своими руками

Учитывая тот факт, что стоимость серийного дорнового трубогиба достаточно высока, многие домашние мастера задумываются над тем, чтобы изготовить такое приспособление своими руками. При желании и наличии навыков работы со сложными техническими устройствами сделать это возможно. Следует, однако, учитывать, что это будет простейший ручной трубогиб, который тем не менее даст вам возможность выполнять качественную гибку тонкостенных изделий из мягких металлов.

Самодельный трубогиб дорнового типа

Самое сложное при решении данной задачи – это изготовить своими руками массивную раму дорнового трубогиба, на которой будут фиксироваться все его конструктивные элементы. На раме такого ручного трубогиба крепятся многоручьевые гибочные ролики, придающие трубе требуемый радиус загиба, зажимные колодки и эксцентрик, обеспечивающий фиксацию трубы в нужном положении.

Элементом, который будет оказывать давление, является упорное приспособление, состоящее из упора, прижимных колодок, скобы и клина. Управляется данный узел дорнового трубогиба при помощи винта, на конце которого фиксируется штурвал.

Хорошим основанием для самодельного трубогиба будет толстая стальная плита

Модель механизма подачи дорна

Натяжной кронштейн, на который устанавливаются тяги и дорновые оправки, также крепится на раме трубогиба. В качестве привода самодельного трубогиба можно использовать лебедку, которую соединяют с гибочным сектором при помощи блоков и стальных канатов. За счет тяги, создаваемой лебедкой, будет обеспечиваться как рабочий ход гибочного ролика, так и его возврат в исходное состояние.

Если же вам приходится выполнять гибку тонкостенных труб различного диаметра не от случая к случаю, а довольно часто, лучше приобрести универсальное серийное оборудование, потому что самостоятельное изготовление дорнового трубогиба – задача не из легких.

Источник

Читайте также:  Какие хорошие станки для бритья мужские для джилет
Оцените статью