RU1771860C - Способ получени зубчатых колес - Google Patents

Abstract

Использование: область обработки металлов давлением. Сущность изобретени : на прутке выдавливают зубь  путем пошагового смещени  и вдавливани  пуансона по форме впадины зуба. Пруток сворачивают в обод, зубь  обода предварительно калибруют в зубчатой матрице до 1,0... 1,2 конечной высоты, окончательную калибровку зубьев производ т при сварке давлением обода со ступицей. 5 ил.

Description

Изобретение относитс  к обработке металла давлением и может быть использовано при изготовлении зубчатых колес и других подобных изделий.

Известен способ сварки металлов давлением , основанный на использовании пластической деформации, при которой образование цельнометаллического соединени  происходит за счет возникновени  атомных св зей между соедин емыми детал ми . Однако, способ, позвол ющий снизить трудоемкость и себестоимость изделий, на используетс  дл  соединени  зубчатого обода и ступицы точных зубчатых колес, вследствие того, что при сварке давлением, из-за раздачи зубчатого венца обода, не обеспечиваетс  точность его параметров и соосность отверсти  ступицы и зубчатого венца.

Наиболее близким техническим решением  вл етс  способ, при котором обод зубчатого колеса получают сгибанием прутка с последующей сваркой его концов встык, после чего обод штампуют, с целью выдавливани  зубчатого венца. Однако, вследствие интенсивного износа зубьев зубофор- мирующего инструмента (матрицы) не обеспечиваетс  стабильность размеров зубьев в партии зубчатых колес, получаемых в одной матрице, что требует дополнительных операций финишной обработки и приводит к увеличению трудоемкости издели . Кроме того, быстрый износ зубчатой матрицы , представл ющей собой дорогую деталь, со сложным внутренним контуром, вызывает повышение себестоимости и трудоемкости изготовлени  зубчатых колес.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности изделий и стойкости зубофор- мирующего инструмента (матриц).

Это достигаетс  тем, что в известном способе получени  зубчатых колес, включающим получение обода путем сгибани  прутка и сваркой его концов встык, а также формирование зубьев, формирование зубьев ведут в несколько стадий, на первой из которых на прутке выдавливают зубь , путем пошагового воздействи  на пруток и

ш

с

VI VI

00

о о

смещени  пуансона с рабочей поверхностью по форме впадины между зубь ми, при этом параметры прутка с зубь ми удовлетвор ют услови м:

San-San

tn-LW(L-2jr(Kh-HiO(1)

Я (Ra-Kh-Нп)

.1... 1,5)НИ

где Sna, San - толщина вершины зуба прутка и издели ;

tn - шаг зубьев прутк а;

tan - шаг зубьев издели  по окружности выступов;

L - длина прутка;

К - коэффициент положени  нейтрального сло  изгиба прутка;

h - толщина прутка в сечении впадины;

Нп, Ни высота зуба прутка и издели ;

Ra - радиус окружности выступов зубьев издели ,

вторую стадию формировани  зубьев осуществл ют после получени  из прутка обода путем предварительной калибровки осадкой в зубчатой матрице до 1,0 ... 1,2 конечной высоты путем радиальной раздачи обода соосно зубчатому венцу матрицы, после чего провод т окончательную калибровку зубьев при сварке давлени  обода со ступицей посредством радиальной раздачи обода ступицей.

За вленное техническое решение отличаетс  от прототипа тем, что: а) на прутке, перед сгибанием в обод, выдавливают зубь , удовлетвор ющие услови м (1), чем обеспечиваетс  снижение трудоемкости изготовлени  зубоформирующего инструмента дл  деформировани  зубьев обода; б) зубчатый венец обода предварительно калибруют в зубчатой матрице осадкой зубьев до 1.0 ... 1,2 окончательной высоты путем радиальной раздачи отверсти  обода пуансоном соосно зубчатому венцу матрицы, что обеспечивает стабильность параметров зубчатых венцов изделий, получаемых калибровкой в одной матрице вследствие уменьшени  износа зубьев матрицы; в) окончательную (финишную) калибровку зубьев производ т при сварке давлением обода со ступицей посредством радиальной раздачи обода ступицей, чем обеспечиваетс  требуема  точность зубчатого венца и его соосность с отверстием ступицы.

На фиг. 1 представлен пруток с выдавленными зубь ми: L - длина прутка; t - шаг зубьев; San - толщина вершины зуба; Нп - высота зуба; Н.С. - нейтральный слой; Кь - рассто ние от основани  впадины зуба до нейтрального сло ; Тп - толщина прутка, h - толщина основани ; на фиг. 2 - обод: С стык концов прутка; на фиг. 3 - схема предварительной калибровки зубьев обода осадкой в зубчатой матрице до 1.0 ... 1,2 конечной высоты путем радиальной раздачи

обода соосно зубчатому венцу матрицы, 1 - зубчата  матрица; 2 - оправка, установленна  соосно зубчатому венцу матрицы; 3 - раздающий конусный пуансон; 4 - обод, 5 - основание;

на фиг. 4 - схема окончательной калибровки зубьев обода, производимой при сварке давлением обода со ступицей, посредством радиальной раздачи обода ступицей , 6 - ступица, остальное см. фиг. 3;

на фиг. 5 - схема калибровки зуба осадкой в сечении, перпендикул рном оси зубчатого венца, 5аи- толщина зуба издели , 1 - матрица, 4 - обод.

На схемах (фиг. 3, 4, 5) с левой стороны

оси симметрии показано положение до обработки , с правой - после обработки.

Способ получени  зубчатых колес реализуетс  следующим образом.

На заготовке прутка, представл ющей

собой полосу пр моугольного сечени , шириной , равной ширине зубчатого венца издели , и толщиной, обеспечивающей после выдавливани  зубьев размер Тп (фиг. 1), выдавливают впадины шагом tn, в результате

на заготовке образуетс  зубчатый профиль, затем от заготовки отрезают пруток (фиг. 1), его параметры должны соответствовать услови м (1). Пруток сворачивают в обод (фиг. 2), стык сваривают и обрабатывают.

Полученный зубчатый обод укладывают в матрицу 1 (фиг. З ) и раздают пуансоном 3, который центрируетс  по оправке 2, в результате зубь  обода осаживаютс  до 1,0 ... 1.2 конечной высоты (фиг. 5). Затем на оправку 2 надевают ступицу 5 (фиг. 4) и производ т сварку давлением с ободом посредством вдавливани  обода в ступицу. За счет возникающих радиальных сил раздачи обода производитс  окончательна 

осадка зубьев.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ получени  зубчатых колес, включающий получение обода путем сгибани  прутка и сварки его концов встык, а

   также формирование зубьев, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности изделий и стойкости формообразующего инструмента, формирование зубьев ведут в несколько стадий, на первой из которых на прутке выдавливают зубь  путем пошагового воздействи  на пруток и смещени  пуансона с рабочей поверхностью по форме впадины между зубь ми, при этом параметры прутка с зубь ми удовлетвор ют услови м:

   San-Заи

   tn Lta«/ L-2(Kh-Hn)

   Л (Ra-Kh-Нп)

   Hn(1,1 ... 1,5)НИ,

   где San, 5аи - толщина вершины зуба прутка и издели , соответственно;

   tan - шаг зубьев прутка;

   tan - шаг зубьев издели  по окружности выступов;

   L - длина прутка;

   К - коэффициент положени  нейтрального сло  изгиба прутка;

   h - толщина прутка в сечении впадины:

   L

   Нп, Ни - высота зуба прутка и издели , соответственно:

   Ra - радиус окружности выступов зубьев издели ,

   вторую стадию формировани  зубьев осуществл ют после получени  из прутков обод путем предварительной калибровки осадкой в зубчатой матрице до 1,0 ... 1,2 конечной высоты путем радиальной раздачи обода соосно зубчатому венцу матрицы, после чего провод т окончательную калибровку зубьев при сварке давлением обода со ступицей посредством радиальной раздачи обода ступицей.

   te.7

   0U8.2

   «w&3

   ФигМ

   Фиг 5