RU2048230C1

RU2048230C1 - Method for manufacture of rolling bodies

Info

Publication number: RU2048230C1
Application number: RU93018205A
Authority: RU
Inventors: Сергей Алексеевич Чижмаков; Анатолий Федорович Шибико; Виктор Иванович Санков; Геннадий Степанович Быков; Анатолий Григорьевич Толщихин
Original assignee: Малое арендное предприятие "Гефест"
Priority date: 1993-04-08
Filing date: 1993-04-08
Publication date: 1995-11-20

Abstract

FIELD: production of balls and rollers. SUBSTANCE: method involves two stages: preliminary helical rolling allows semi-finished cocoon-shaped products with end taper angle at apex portion within 90-120 deg to be obtained and stamping in closed dies allows final shape to be provided. EFFECT: increased efficiency by reduced allowance for machining. 2 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для производства шариков и коротких роликов для подшипников качения. The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used for the production of balls and short rollers for rolling bearings.

Известен способ изготовления тел качения поперечно-винтовой прокаткой. Перед разделением в зоне сочленения заготовок грани выполняют под углом к вертикальной оси менее 45^о, а угол между гранями в зоне сочленения не менее 60^о [1]
Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ изготовления тел качения поперечно-винтовой прокаткой, в котором прутковую заготовку обрабатывают в валках, имеющих разный радиус калибров [2]
Недостатки известных способов заключатся в наличии "рыхлых полюсов" в участках, где происходит разделение шариков, и наличии "антисатурного кольца", а это требует увеличения припусков на механическую обработку. Указанные недостатки, как следствие, не обеспечивают оптимальной геометрической формы изделий и их структуры, а также увеличивают трудоемкость работы, связанную с обработкой поверхности.A known method of manufacturing rolling elements by helical rolling. Before separation in the articulation zone of the workpieces, the faces are made at an angle to the vertical axis of less than 45 ^about , and the angle between the faces in the articulation zone is at least 60 ^about [1]
The closest technical solution to the invention is a method of manufacturing rolling elements by helical rolling, in which the bar stock is processed in rolls having different radius calibers [2]
The disadvantages of the known methods are the presence of "loose poles" in the areas where the separation of the balls, and the presence of "antisaturated rings", and this requires an increase in machining allowances. These shortcomings, as a result, do not provide the optimal geometric shape of the products and their structure, and also increase the complexity of the work associated with surface treatment.

Сущность предлагаемого способа, включающего предварительное и окончательное формообразование, заключается в том, что предварительное формообразование осуществляют поперечно-винтовой прокаткой до коконообразной формы заготовки, а окончательное формообразование осуществляют штамповкой в закрытых штампах, причем заготовку размещают в продольно-осевом направлении. The essence of the proposed method, including preliminary and final shaping, is that the preliminary shaping is carried out by helical rolling to the cocoon shape of the workpiece, and the final shaping is carried out by stamping in closed dies, and the workpiece is placed in the longitudinal-axial direction.

Предлагаемый способ обеспечивает оптимальную геометрическую форму заготовок, тем самым уменьшая припуск на дальнейшую обработку. The proposed method provides the optimal geometric shape of the workpieces, thereby reducing the allowance for further processing.

Основное преимущество предлагаемого способа обеспечивают получением полуфабриката коконообразной формы поперечно-винтовой прокаткой, который не имеет ни "рыхлых полюсов",ни "антисатурных колец", а его объем соответствует объему закрытого штампа. The main advantage of the proposed method is provided by obtaining a semi-finished cocoon-shaped cross-helical rolling, which has neither "loose poles" nor "anti-saturation rings", and its volume corresponds to the volume of a closed die.

На фиг.1 дана блок-схема изготовления тел качения; на фиг.2 показан инструмент для поперечно-винтовой прокатки коконообразного полуфабриката. Figure 1 is a block diagram of the manufacture of rolling elements; figure 2 shows a tool for cross-helical rolling of a cocoon-shaped semi-finished product.

Блок-схема включает стан 1 для поперечно-винтовой прокатки, загрузочное устройство 2 и штамповый инструмент 3. Инструмент для поперечно-винтовой прокатки содержит профилированные валки 4 и 5 с ребордами 6. Угол наклона α в зоне разделения 7 составляет 45-60^о к вертикальной оси реборды (угол α получен экспериментальным путем).A block diagram of figure 1 comprises helical rolling, a charging device 2 and the punching tool 3. The tool for helical rolling comprises profiled rollers 4 and 5 with flanges 6. The angle of inclination α in the separation region 7 is ^about 45-60 to vertical flanges axis (angle α was obtained experimentally).

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Заготовку 8 (пруток) подают между валками 4 и 5. В процессе прокатки пруток 8 ребордами 6 разделяется на полуфабрикаты коконообразной формы, имеющие две конусные и одну цилиндрическую части. Полуфабрикаты имеют постоянную массу, которую рассчитывают из условия:
М_зш=М_ш(1+К_пр), где М_зш масса заготовки коконообразного калибра;
М_ш масса шара заданного круглого калибра;
К_пр коэффициент припуска на обработку.The billet 8 (bar) is fed between the rolls 4 and 5. During the rolling process, the bar 8 with flanges 6 is divided into semi-finished products of a cocoon shape having two conical and one cylindrical parts. Semi-finished products have a constant mass, which is calculated from the condition:
_Sin M _w = M (1 + K _etc.), where M is the mass of the workpiece _sin kokonoobraznogo caliber;
M _{W the} mass of the ball given round caliber;
To _pr coefficient of allowance for processing.

Затем коконообразный полуфабрикат загрузочным устройством 2 подают в штамповый инструмент круглого калибра, объем полости которого равен массе шара плюс припуск на механическую обработку. Then, the cocoon-shaped semi-finished product by the loading device 2 is fed into a round-shaped stamping tool, the cavity volume of which is equal to the mass of the ball plus the machining allowance.

Таким образом, получают шарики (ролики) улучшенной структуры, более точной геометрии по сравнению с существующими способами и, следовательно, происходит снижение расхода металла за счет уменьшения припуска на механическую обработку. Thus, balls (rollers) of improved structure, more accurate geometry in comparison with existing methods are obtained and, therefore, metal consumption is reduced by reducing machining allowance.

П р и м е р. Опытное испытание способа проводили на подшипниковом заводе в городе Бишкеке при изготовлении шариков диаметром 15/64, для чего использовался пруток из стали ШХ-15. Коконообразные полуфабрикаты получили в инструменте для поперечно-винтовой прокатки с профилированными валками. При этом была определена величина угла α. Угол наклона конуса к вертикальной оси реборды равен 45-60^о. Угол α менее 45^о приводит к уменьшению угла реборд инструмента и снижает их прочность, а угол α более 60^о вызывает необходимость повышения жесткости инструмента и ухудшает структуру полуфабриката. При этом выявлено, что коконообразная форма полуфабриката сокращает цикл формообразования заданной геометрии. Полученные полуфабрикаты практически не имели ни "рыхлых полюсов", ни антисатурных колец". Кроме того, достигнута стабильность массы. Штамповку шариков выполняли на автоматической роторной линии в закрытых штампах. В результате на изготовленных шариках получен кольцевой поясок высотой 0,5 мм и шириной 1-10% Сферичность заготовок шариков и точность массы позволила в 1,5-2 раза снизить трудоемкость и другие затраты на последующих операциях: штамповке и обкатке.PRI me R. An experimental test of the method was carried out at a bearing factory in Bishkek in the manufacture of balls with a diameter of 15/64, for which a rod of steel SHKh-15 was used. Cocoon-shaped semi-finished products were obtained in a tool for cross-helical rolling with profiled rolls. In this case, the angle α was determined. The angle of inclination of the cone to the vertical axis of the flanges is 45-60 ^about . The angle α less than 45 ^about leads to a decrease in the angle of the flanges of the tool and reduces their strength, and the angle α more than 60 ^about causes the need to increase the rigidity of the tool and worsens the structure of the semi-finished product. At the same time, it was revealed that the cocoon-like shape of the semi-finished product shortens the shaping cycle of a given geometry. The resulting semi-finished products had practically no “loose poles” or anti-saturation rings. In addition, mass stability was achieved. The balls were stamped on an automatic rotor line in closed dies. As a result, annular belts 0.5 mm high and 1 wide -10% The sphericity of the ball blanks and the mass accuracy made it possible to reduce the labor intensity and other costs by 1.5-2 times in the following operations: stamping and rolling.

Claims

METHOD FOR PRODUCING ROLLING BODIES, including pre-shaping by helical rolling and final shaping, characterized in that during the preliminary shaping, the semi-finished rolling bodies are cocoon-shaped and separated from each other with the formation at the end ends of the taper with an angle at the apex of 90 120 ^o , and the final shaping is carried out by stamping in closed dies, while the axis of the semi-finished product is parallel to the plane of the die connector.