RU107988U1

RU107988U1 - LARGE THREAD ROLLING TOOL

Info

Publication number: RU107988U1
Application number: RU2011115581/02U
Authority: RU
Inventors: Сергей Олегович Железков; Леонид Зюнеевич Жуковсккий; Олег Сергеевич Железков
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2011-04-20
Publication date: 2011-09-10

Abstract

Инструмент для накатки крупной резьбы, содержащий две плашки, каждая из которых имеет опорные боковые и торцевые грани и рабочую поверхность, состоящую из заборной и калибрующей частей с чередующимися на них впадинами и выступами, которые наклонены к опорным боковым граням плашки, отличающийся тем, что на заборной части угол наклона впадин и выступов к опорным боковым граням выполнен переменным, причем на начальном участке заборной части указанный угол наклона составляет 0,88-0,92 угла наклона впадин и выступов калибрующей части, а на конечном участке - равен углу наклона впадин и выступов калибрующей части. A coarse thread rolling tool comprising two dies, each of which has supporting side and end faces and a working surface consisting of intake and gauge parts with alternating depressions and protrusions that are inclined to the supporting side faces of the die, characterized in that of the intake part, the angle of inclination of the depressions and protrusions to the supporting side faces is variable, and in the initial section of the intake part, the specified angle of inclination is 0.88-0.92 of the angle of inclination of the depressions and protrusions of the calibrating part, and at the end Ohm section - equal to the angle of inclination of the depressions and protrusions of the calibrating part.

Description

Полезная модель относится к области обработки металлов давлением и может быть использована в качестве инструмента для формирования крупной резьбы накаткой на стержневых изделиях, например, шурупах с упорной резьбой.The utility model relates to the field of metal forming and can be used as a tool for forming large knurled threads on core products, for example, threaded screws.

Известен инструмент в виде резьбонакатных плашек, каждая из которых имеет опорные боковые и торцевые грани и рабочую поверхность, состоящую из заборного и калибрующего участков с чередующимися впадинами и выступами, которые наклонены к опорным боковым граням под углом, близким к углу подъема винтовой линии накатанной резьбы (см. М.И.Писаревский. Накатывание точных резьб, шлицев и зубьев. - Л.: Машиностроение, 1973, с.41, рис.14-15).A known tool in the form of thread rolling dies, each of which has supporting side and end faces and a working surface, consisting of intake and calibrating sections with alternating depressions and protrusions that are inclined to the supporting side faces at an angle close to the angle of elevation of the knurled thread helix ( see M. I. Pisarevsky. Rolling of precision threads, splines and teeth. - L.: Mechanical Engineering, 1973, p. 41, fig. 14-15).

Недостатком известного инструмента является низкая износостойкость плашек вследствие локального проскальзывания рабочей поверхности плашек относительно деформируемой заготовки при накатке резьбы, поскольку шаг и угол наклона выступов и впадин к опорной боковой грани на заборной и калибрующей частях одинаковый. Проскальзывание инструмента относительно заготовки нередко приводит к образованию брака в виде задиров и отслоений на поверхности сформированной резьбы.A disadvantage of the known tool is the low wear resistance of the dies due to local slippage of the working surface of the dies relative to the deformable workpiece when rolling the thread, since the pitch and angle of inclination of the protrusions and troughs to the supporting side face on the intake and gage parts are the same. Slipping the tool relative to the workpiece often leads to the formation of marriage in the form of scoring and delamination on the surface of the formed thread.

Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является инструмент для накатки резьбы на путевых шурупах, содержащий две плашки, каждая из которых имеет опорные боковые и торцевые грани, и рабочую поверхность, состоящую из заборного и калибрующего частей с чередующимися впадинами и выступами, которые наклонены к опорной боковой грани плашки. При этом угол наклона чередующихся впадин и выступов к боковым опорным граням по всей длине заборного и калибрующего участках одинаковый (см. патент РФ №54840 на полезную модель, B23G 7/00, 7/02).The closest analogue to the claimed utility model is a tool for rolling threads on travel screws, containing two dies, each of which has supporting side and end faces, and a working surface consisting of intake and gauge parts with alternating depressions and protrusions that are inclined to the support side face of the die. In this case, the angle of inclination of alternating depressions and protrusions to the lateral support faces along the entire length of the intake and gage sections is the same (see RF patent No. 54840 for utility model, B23G 7/00, 7/02).

Недостатком данного инструмента является низкая износостойкость плашек в процессе работы. Это обусловлено тем, что при накатке резьбы угол наклона винтовой линии по впадинам формируемой резьбы является величиной переменной. Изменение указанного угла в процессе накатки приводит к локальному проскальзыванию инструмента относительно деформируемой заготовки и, как следствие, - интенсивному износу плашек. При этом в известном инструменте каждый участок впадины резьбы формируется подвижной и неподвижной плашками за несколько этапов деформирования, на каждом из которых приходится выправлять профиль резьбы, сформированный на предыдущем этапе, что также приводит к интенсивному износу плашек, излишним затратам энергии, а в некоторых случаях - к образованию задиров и отслоений на поверхности резьбы изделий, что значительно снижает качество последних.The disadvantage of this tool is the low wear resistance of the dies during operation. This is due to the fact that when rolling the thread, the angle of inclination of the helix along the troughs of the formed thread is a variable. Changing the specified angle during knurling leads to local slipping of the tool relative to the deformable workpiece and, as a consequence, to intensive wear of the dies. Moreover, in a known tool, each section of the thread depression is formed by movable and stationary dies for several stages of deformation, at each of which it is necessary to straighten the thread profile formed at the previous stage, which also leads to intensive wear of the dies, excessive energy consumption, and in some cases to the formation of scoring and delamination on the surface of the thread of the product, which significantly reduces the quality of the latter.

Задача, решаемая заявляемой полезной моделью, заключается в повышении износостойкости плашек.The problem solved by the claimed utility model is to increase the wear resistance of the dies.

Поставленная задача решается тем, что в известном инструменте для накатки крупной резьбы, содержащем две плашки, каждая из которых имеет опорные боковые и торцевые грани и рабочую поверхность, состоящую из заборной и калибрующей частей с чередующимися на них впадинами и выступами, которые наклонены к опорным боковым граням плашки, согласно изменению, на заборной части угол наклона впадин и выступов к опорным боковым граням выполнен переменным, причем на начальном участке заборной части указанный угол наклона составляет 0,88…0,92 угла наклона впадин и выступов калибрующей части, а на конечном участке - равен углу наклона впадин и выступов калибрующей части.The problem is solved in that in the known tool for rolling large threads, containing two dies, each of which has supporting side and end faces and a working surface consisting of intake and calibrating parts with alternating depressions and protrusions that are inclined to the supporting side the faces of the die, according to the change, on the intake part, the angle of inclination of the depressions and protrusions to the supporting side faces is made variable, and at the initial section of the intake part, the specified angle of inclination is 0.88 ... 0.92 on the depressions and protrusions of the calibrating part, and in the final section it is equal to the angle of inclination of the depressions and protrusions of the calibrating part.

Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в повышении качества резьбы при одновременном снижении энергозатрат на процесс резьбоформирования.The technical result achieved by the utility model is to improve the quality of the thread while reducing energy consumption for the thread forming process.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где:The essence of the claimed utility model is illustrated by drawings, where:

- на фиг.1 представлен фронтальный вид одной из плашек для накатки крупной резьбы;- figure 1 presents a front view of one of the dies for rolling coarse thread;

- на фиг.2 изображен вид сверху на рабочую поверхность плашки;- figure 2 shows a top view of the working surface of the die;

- на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2.- figure 3 is a section aa in figure 2.

Инструмент для накатки крупной резьбы содержит две плашки 1, каждая из которых имеет опорные боковые 2 и торцевые 3 грани, а также рабочую поверхность 4 (фиг.1, 2). Рабочая поверхность 4 состоит из заборной 5 и калибрующей 6 частей с чередующимися впадинами 7 и выступами 8 (фиг.3), которые в продольном направлении наклонены к опорным боковым граням 2 плашек. При этом на заборной части 5 плашек 1 угол наклонам впадин 7 и выступов 8 к опорной боковой грани 2 выполнен переменным. Причем на начальном участке заборной части 5 указанный угол α составляет (0,88…0,92)β, где β - угол наклона впадин 7 и выступов 8 к опорной боковой грани 2 калибрующей части 6, а на конечном участке заборной части 5 углы α и β одинаковы.The coarse thread rolling tool contains two dies 1, each of which has supporting lateral 2 and end 3 faces, as well as a working surface 4 (Figs. 1, 2). The working surface 4 consists of a fence 5 and calibrating 6 parts with alternating depressions 7 and protrusions 8 (figure 3), which are inclined in the longitudinal direction to the supporting side faces 2 of the dies. Moreover, on the intake part 5 of the dies 1, the angle of inclination of the depressions 7 and protrusions 8 to the supporting side face 2 is made variable. Moreover, in the initial section of the intake part 5, the specified angle α is (0.88 ... 0.92) β, where β is the angle of inclination of the depressions 7 and protrusions 8 to the supporting side face 2 of the calibrating part 6, and the angles α in the final section of the intake part 5 and β are the same.

Выполнять указанный угол наклона α меньше, чем 0,88β, где β - угол наклона впадин и выступов к опорной боковой грани калибрующей части, нецелесообразно, так как это приводит к повышенному износу боковых поверхностей выступов на начальном участке заборной части плашек.Perform the specified inclination angle α is less than 0.88β, where β is the angle of inclination of the depressions and protrusions to the supporting side face of the gage part, it is impractical, since this leads to increased wear of the side surfaces of the protrusions in the initial section of the intake part of the dies.

Выполнять угол α более чем 0,92β также нецелесообразно, так как в этом случае происходит интенсивный износ верхней части выступов плашек.Performing an angle α of more than 0.92β is also impractical, since in this case there is intense wear of the upper part of the protrusions of the dies.

Инструмент работает следующим образом. Одна плашка 1 (неподвижная) укрепляется на станину накатного станка (на фиг. не показано), а другая плашка 1 (подвижная) - на ползун станка, причем плашки обращены друг к другу рабочими поверхностями 4 и между ними образован зазор, близкий к внутреннему диаметру резьбы изделия. Затем исходная заготовка подается в зазор между рабочими поверхностями 4 плашек 1 и при движении подвижной плашки осуществляется процесс накатывания резьбы. При этом на начальном участке заборной части 5 (фиг.1, 2) в заготовку внедряются выступы 8 плашек 1 с углом наклона α к опорной боковой грани 2, равный (0,88…0,92)β, где β - угла наклона впадин и выступов к боковой опорной грани 2 на калибрующей части 6. На конечном участке заборной части 5 угол α становится равным углу β и соответствует углу подъема винтовой линии по впадинам сформированной резьбы. В результате этого в процессе резьбо-формирования, по мере перемещения заготовки по заборной части 5 угол подъема винтовой линии по впадинам формируемой резьбы остается практически неизменным, что способствует снижению проскальзывания рабочей поверхности инструмента относительно деформируемой заготовки.The tool works as follows. One die 1 (fixed) is fixed to the bed of the knurling machine (not shown in Fig.), And the other die 1 (movable) is attached to the slider of the machine, and the dies are facing each other by working surfaces 4 and a gap is formed between them, close to the inner diameter product threads. Then, the initial billet is fed into the gap between the working surfaces 4 of the dies 1 and, when the movable dies move, the thread rolling process is carried out. At the same time, at the initial section of the intake part 5 (Figs. 1, 2), protrusions 8 of dies 1 with an angle of inclination α to the supporting side face 2 equal to (0.88 ... 0.92) β, where β is the angle of inclination of the depressions, are introduced into the workpiece and protrusions to the lateral abutment face 2 on the gauge part 6. At the final portion of the intake part 5, the angle α becomes equal to the angle β and corresponds to the angle of elevation of the helix along the hollows of the formed thread. As a result of this, during the thread-forming process, as the workpiece moves along the intake part 5, the helix angle of rise along the hollows of the formed thread remains practically unchanged, which helps to reduce the slipping of the working surface of the tool relative to the deformable workpiece.

Снижение эффекта проскальзывания заготовки относительно рабочей поверхности инструмента, в свою очередь, обеспечивает снижение энергозатрат на процесс резьбоформирования, повышает срок службы плашек и качество резьбы за счет исключения образования задиров и отслоений на поверхности резьбы.Reducing the effect of slipping the workpiece relative to the working surface of the tool, in turn, reduces energy consumption for the threading process, increases the life of the dies and the quality of the thread by eliminating the formation of scoring and delamination on the surface of the thread.

Разработанный инструмент использовался при изготовлении путевых шурупов по ГОСТ 809-71 с наружным диаметром резьбы - 24 мм, внутренним диаметром - 15 мм и шагом - 12,5 мм. Шурупы изготавливались на многопозиционном автомате-комбайне КА-84 (фирма «Malmedi», Германия) холодной штамповкой за четыре перехода с последующей накаткой резьбы плоскими плашками. Отштампованная заготовка в виде ступенчатого стержня с головкой подавалась в зазор между неподвижной и подвижной плашками резьбонакатного устройства автомата и при движении подвижной плашки осуществлялся процесс накатывания резьбы. При этом использовались плашки, у которых на начальном участке заборной части угол наклона выступов и впадин к опорной боковой грани составлял 10°30¹. На конечном участке заборной части угол β=11°50¹, что соответствует углу подъема винтовой линии по среднему диаметру сформированной резьбы. Рабочая поверхность подвижной и неподвижной плашек формировалась фрезерованием на станке с числовым программным управлением. Процесс накатки резьбы на путевых шурупах протекал стабильно, качество изделий соответствовало требованиям нормативно-технической документации.The developed tool was used in the manufacture of travel screws according to GOST 809-71 with an external thread diameter of 24 mm, an internal diameter of 15 mm and a pitch of 12.5 mm. The screws were made on a KA-84 multi-position automatic machine-combine (Malmedi, Germany) by cold stamping for four transitions, followed by rolling the threads with flat dies. The stamped workpiece in the form of a stepped rod with a head was fed into the gap between the fixed and movable dies of the thread rolling device of the machine and the thread rolling process was carried out during the movement of the movable die. In this case, dies were used, in which the inclination angle of the protrusions and depressions to the supporting lateral face in the initial section of the intake part was 10 ° 30 ¹ . In the final section of the intake part, the angle β = 11 ° 50 ¹ , which corresponds to the angle of elevation of the helix along the average diameter of the formed thread. The working surface of the movable and fixed dies was formed by milling on a machine with numerical control. The thread rolling process on the travel screws proceeded stably, the quality of the products corresponded to the requirements of normative and technical documentation.

Сравнительный анализ износостойкости инструмента показал, что срок службы разработанной конструкции инструмента выше на 12…15% по сравнению с прототипом, у которого угол наклона чередующихся впадин и выступов к боковым опорным граням по всей длине заборного и калибрующего участках одинаковый и составлял 11°50¹.A comparative analysis of the tool wear resistance showed that the life of the developed tool design is 12 ... 15% higher compared to the prototype, in which the angle of inclination of alternating depressions and protrusions to the side support faces along the entire length of the intake and gauge sections was 11 ° 50 ¹ .

Claims

A coarse thread rolling tool containing two dies, each of which has supporting side and end faces and a working surface consisting of intake and gauge parts with alternating depressions and protrusions that are inclined to the supporting side faces of the die, characterized in that of the intake part, the angle of inclination of the depressions and protrusions to the supporting side faces is variable, and in the initial section of the intake part, the specified angle of inclination is 0.88-0.92 of the angle of inclination of the depressions and protrusions of the calibrating part, and at the end Ohm site - equal to the angle of inclination of the depressions and protrusions of the calibrating part.