RU1803241C - Инструмент дл поперечно-клиновой прокатки заготовок многогранного профил - Google Patents

Abstract

Использование: при производстве осе- сиМметричных деталей с участками многогранного исходного профил . Сущность изобретени : инструмент дл  поперечно- клиновой прокатки содержит две плиты с формообразующими клинь ми и средство предварительного формообразовани , установленное перед формообразующими клинь ми. Средство предварительного формообразовани  выполнено в виде установленных параллельно оси симметрии инструмента двух клинообразных вставок. Боковые наклонные поверхности вставок при вершине сопр жены по радиусу и наклонены одна к другой под углом 20...35°, при этом рассто ние между вставками определ етс - равенством: L a +2 (1,57 ... 2,04)-h, где а - рассто ние между формообразующими клинь ми, h - высота вставок. 6 ил.

Description

ел

С

Изобретение относитс  к области обработки металлов давлением и может быть использовано при производстве осесиммет- ричных деталей с участками многогранного исходного профил .

Цель изобретени  - повышение качества Деталей за счет повышени  точности размеров заготовки.

Дл  этого инструмент снабжен средством предварительного формообразовани , установленным перед формообразующими клинь ми и выполненным в виде установленных параллельно оси симметрии инструмента двух клинообразных вставок, боковые наклонные поверхности которых при вершине сопр жены по радиусу и на- клонены одна к другой под углом 20 - 35°. при этом рассто ние между вставками определ етс  равенством

L a + 2(1,57-2,04)-h, где а - рассто ние между формообрзэующи- ми клинь ми;

h - высота вставок.

На фиг, 1 показан за вл емый инструмент дл  поперечно-клиновой прокатки заготовок многогранного профил ; на фиг. 2 - инструмент в плане; на фиг. 3 - разрез А-А; на фиг. 4 - момент внедрени  основных формующих клиньев в заготовку на границе образовани  наплыва; на фиг. 5 - разрез Б-Б; на фиг. 6-поле линий скольжени  при внедрении вставок предварительного формообразовани  в заготовку.

Инструмент дл  поперечно-клиновой прокатки деталей с участками многогранного профил  содержит параллельные плиты 1, на которых закреплены основные фсУрмо- образующие клинь  2, рассто ние между ко00

о

со ю

.N

торыми а. Перед заходными участками основных клиньев 2 закреплено средство предварительного формообразовани , выполненное в виде двух клинообразных вставок , боковые наклонные поверхности которых при вершине сопр жены по радиусу и наклонены одна к другой под углом 20-35°, при этом рассто ние между вставками больше рассто ни  между кромками основных клиньев 2 на величину 2(1,57-2,04) -h.

Инструмент поперечно-клиновой прокатки заготовок многогранного профил  работает следующим образом.

Нагретую до температуры прокатки заготовку помещают между закрепленными на плитах 1 клинообразными вставками 3 предварительного формообразовани , рас-, положенными перед заходными участками основных формообразующих клиньев 2.

При возвратно-поступательном перемещении плит 1, закрепленные на них вставки 3 предварительного формообразовани  внедр ютс  в заготовку и формуют на ней кольцевые канавки (компенсаторы).

При дальнейшем перемещении плит 1 в заготовку между выкатанными кольцевыми канавками внедр ютс  основные формооб- разующие клинь  2 с рассто нием между кромками меньше, чем в уставках предварительного формообразовани  3 на величину 2 (1,57-2,04)-И и формробразуют заготовку до заданных размеров, причем объем вытесн емого металла от внедрени  основных формообразующих клиньев 2 полностью смещаетс  в сторону кольцевых канавок предотвраща  образование наплывов на недеформируемом участке исходного профил .

Доказательство существенности признаков .

Необходимость выполнени  вставок предварительного формообразовани  объ сн етс  тем, что они формуют на заготовке кольцевые канавки, расположенные непосредственно у мест внедрени  основных деформируемых клиньев. При внедрении основных клиньев происходит вытеснение металла не на поверхность заготовки (образование наплыва), а в кольцевые канавки выполн ющие функции компенсаторов, т.е. при внедрении клиньев в заготовку в соответствии с законом наименьшего сопротивлени  металл затекает в канавку и наплыва не образуетс .

В процессе дальнейшей прокатки объем смещаемого в осевом направлении металла закрывает канавку и процесс продолжаетс  обычным образом, при этом исходный профиль заготовки не испытывает

внеконтактной деформации, котора  удал етс  от формуемого исходного торца в соответствии с геометрическими параметрами клина. Профиль клинообразных вставок

предварительного формообразовани  образован двум  наклонными одна к другой поверхност ми под углом 20-35° и при вершине сопр жены по радиусу.

Углы наклона поверхностей, лежащие в

интервале 20-35° и сопр женные по радиусу ,  вл ютс  наиболее оптимальными. При угле наклона поверхностей больше 35 при осевом смещении металла от воздействи  боковой грани основного формующего клина волна смещаемого под острым углом металла , затека  в канавку, нахлестываетс  на поверхность предварительно сформованной канавки и при этом образуютс  закаты, При угле меньше 20° схема деформировани  приближаетс  к процессу внедрени  жесткого тела в полубесконечную плоскость с неизбежным следствием - образованием наплыва. Величины углов установлены экспериментальным путем. Радиусное скругление наклонных поверхностей выполн етс  дл  предотвращени  зажима металла при его осевом удлинении. .

Рассто ние между вставками больше, чем рассто ние между кромками основных

клиньев на величину 2 (1,57-2,04)-h. Суть указанного по сн етс  иллюстрацией на фиг. 6, где схематично показан процесс образовани  наплыва при внедрении жесткого тела в полупространство, что  вл етс 

аналогом случа  внедрени  клина в нагретую до ковочной температуры заготовку. Нашей целью при решении этой задачи  вл етс  определение границы распределени  внеконтактной деформации (наплыва).

Это делаетс  дл  того, чтобы определить рассто ние между вставками предварительного формообразовани  и расположить их так, чтобы формующий клин внедр лс  в заготовку на границе образовани  наплыва.

Тогда смещение металла при внедрении формующего клина будет происходить в направлении наименьшего сопротивлени  течению , т.е. в канавку на заготовке, а не в наплыве, Тем более, что рассто ние между

канавкой и формующим клином, как ниже покажут расчеты, весьма невелико.

Дл  определени  области распространени  внеконтактной деформации рассмотрим треугольник GAC. В этом треугольнике

сторона AG определ ет высоту наплыва, а GC - его ширину. Углы у и if обозначают соответственно, угол наклона боковой грани клина и угол между границами областей с равномерным напр женным состо нием в

очаге деформации (Л АБД и Л ЕАС), см. Л.М, Качанов Основы теории пластичности , Наука, 1969 г.

В треугольнике GAC определим углы

L GAC - - + р,

Тогда

ZAGC Z.,

АС

sin 4--Y

Обозначим АС I, Ширина наплыва

I sin (-f-+p)

sin

л

-у

jfpЈ sin- -cos + cos-х-sin

sin -J- cos y cos -7Г sin у . С08У

Учитыва , что высота вставки h, равна  стороне 0В, определ етс  выражением h у- sln(y-),

тоСС

h cos p

cos у I cos y- sin (y-#)

В нашем случае 20° у 35° и этим значени м соответствует область угла 5° р 20°. Рассчитаем предельные значени  ширины распространени  наплыва

6Смин

e h cos 5° cos 20° - sin (20° -5° )

1,57-h

ССмакс

h cos 20°

cos 35° cos 35° - sin ( 35° - 20° ) 2.04-h.

Таким образом, рассто ние между вставками предварительного формообразовани  должно быть больше рассто ни  между основными формообразующими клинь ми на величину 2 -(1,57-2,04)-h.

Таким образом, за вл емый инстру-. мент дл  поперечно-клиновой прокатки заготовок многогранного профил  улучшает качество и точность прокатываемых заготоBOK без применени  дополнительных устройств .

За вл емый инструмент обладает существенными отличи ми, т.к. технических

решений, имеющих признаки сходные с признаками, отличающими предложенное техническое решение от прототипа, не обнаружено .

. За вл емый инструмент опробован в

лаборатории технологической деформируе- мости АН БССР при прокатке детали Ниппель из заготовки шестигранного профил  S 17. Предварительное формообразование канавок производилось клиновыми элементами высотой h 1,2 мм.

При размере под ключ а 9 мм (рзссто-  ние между основными формующими клинь ми), рассто ние между вставками предварительного формообразовани  составилоI +2-1,6 9 + 2-1.6-1,2 12,84 мм

Така  конструкци  инструмента (схема

его показана на фиг. 2) обеспечила полное

сохранение исходного профил  заготовки

без какой-либо дополнительной обработки.

Предложенный инструмент намечено

внедрить на Старооскольском заводе электротехнического оборудовани  в 1991 году.

Экономический эффект от исключени  операции доработки граней исходного профил  под ключ составл ет:

35

Э С-П,

где С - стоимость зачистки наплывов на гран х исходного профил ; П - годова  программа.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Инструмент дл  поперечно-клиновой прокатки заготовок многогранного профил , содержащего две плиты, установленные параллельно с возможностью

   относительного возвратно-поступательного перемещени  с размещенными на нем формообразующими клинь ми и средство предварительного формировани , установленное перед формообразующими

   клинь ми, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества деталей за счет повышени  точности размеров заготовки, средство предварительного формообразовани  выполнено в виде установленных параллельно оси симметрии инструмента двух клинообразных вставок, боковые наклонные поверхности которых при вершине сопр жены по радиусу и наклонены одна к другой под углом 20...35, при этом рассто ние между вставками определ етс  равен-где а - рассто ние между формообрэзующиствомми клинь ми;

   L a + 2(1,57 ... 2,04)-h,h - высота вставок.

   Јtu. 1

   Фаг,3

   Фиг.6