RU2415728C1 - Static pulse spinning tool - Google Patents

Static pulse spinning tool Download PDF

Info

Publication number
RU2415728C1
RU2415728C1 RU2009140651/02A RU2009140651A RU2415728C1 RU 2415728 C1 RU2415728 C1 RU 2415728C1 RU 2009140651/02 A RU2009140651/02 A RU 2009140651/02A RU 2009140651 A RU2009140651 A RU 2009140651A RU 2415728 C1 RU2415728 C1 RU 2415728C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
workpiece
tool
deforming
deforming elements
billet
Prior art date
Application number
RU2009140651/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Сергеевич Степанов (RU)
Юрий Сергеевич Степанов
Андрей Викторович Киричек (RU)
Андрей Викторович Киричек
Анатолий Юрьевич Мальцев (RU)
Анатолий Юрьевич Мальцев
Борис Иванович Афанасьев (RU)
Борис Иванович Афанасьев
Дмитрий Сергеевич Фомин (RU)
Дмитрий Сергеевич Фомин
Николай Николаевич Самойлов (RU)
Николай Николаевич Самойлов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ)
Priority to RU2009140651/02A priority Critical patent/RU2415728C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2415728C1 publication Critical patent/RU2415728C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Forging (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to metal forming, particularly, to rotary drawing and shell spinning. proposed tool comprises body with deforming elements to act on billet with interference. Note here that said body represents "П"-like box with lengthwise groove to allow billet to pass there through, while deforming elements represent "П"-like spring-loaded clips tightly fitted into body at opposite walls to provided distance between appropriate pairs equal to billet OD in the beginning of feed in direction perpendicular to billet axis, and, at stroke end, equal to finished part OD. Note also that total interference equal to half the difference between billet and finished part ODs is distributed uniformly between all pairs of deforming elements. Mind that working part of deforming element represents a bush fitted to slide on clip crosspiece.
EFFECT: expanded process performances, higher efficiency and quality.
4 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к инструменту для формовки рельефа на полых изделиях, а также для ротационной вытяжки и давильной обработки оболочек.The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular, to a tool for forming a relief on hollow products, as well as for rotational drawing and pressure treatment of shells.

Известны конструкции давильных роликов, характер протекания процесса обработки которыми зависит от радиуса округления и ширины пояска [1]. Однако недостатком известных давильных роликов является сложность восстановления формы в результате износа, так как для этого необходимо перешлифовывать все внешние поверхности с изменением радиусов шлифовки для сохранения сопряжения радиусов. При этом требуется внесение коррективов в технологические режимы. Кроме того, недостатком является их малая контактная поверхность, взаимодействующая с деталью, не обеспечивающая высокой шероховатости отделки обрабатываемой поверхности, обуславливающая низкое качество поверхности и требующая большого количества технологических переходов, что резко снижает производительность.Known designs of pressure rollers, the nature of the processing process which depends on the radius of rounding and the width of the girdle [1]. However, the disadvantage of the known pressure rollers is the difficulty of restoring the shape as a result of wear, since for this it is necessary to grind all external surfaces with a change in the grinding radii to maintain the mating radius. At the same time, adjustments are required in the technological modes. In addition, the disadvantage is their small contact surface interacting with the part, which does not provide a high roughness of the finish of the processed surface, which results in low surface quality and requires a large number of technological transitions, which sharply reduces productivity.

Задачей изобретения является расширение технологических возможностей, увеличение контактной поверхности, взаимодействующей с заготовкой и обеспечивающей высокую шероховатость отделки обрабатываемой поверхности, обуславливающей высокое качество поверхности и не требующей большого количества технологических переходов, что резко повышает производительность, улучшение условий деформирования и течения металла, а также снижение вероятности расширения, вспучивания металла и возникновения задиров на обрабатываемой поверхности, повышение стойкости давильного инструмента.The objective of the invention is to expand technological capabilities, increase the contact surface that interacts with the workpiece and provides a high roughness of the finish of the processed surface, which determines the high quality of the surface and does not require a large number of technological transitions, which dramatically increases productivity, improves the conditions of deformation and flow of metal, as well as reduces the likelihood expansion, expansion of metal and the occurrence of scoring on the treated surface, increasing resistance of winepress tool.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого инструмента для статико-импульсной давильной обработки полых изделий, который содержит корпус с деформирующими элементами для воздействия на заготовку с натягом, причем корпус выполнен в виде П-образного короба с продольным пазом для свободного прохождения заготовки, а деформирующие элементы выполнены в виде П-образных пружинящих скоб, жестко заделанных внутри корпуса на противоположных стенках друг против друга, с расстоянием между соответствующими парами в начале движения подачи при входе в контакт заготовки с инструментом в направлении, перпендикулярном продольной оси заготовки, равным наружному диаметру заготовки, а в конце движения - наружному диаметру готовой детали, причем общий натяг, равный половине разности диаметров заготовки и готовой детали, распределен равномерно на все пары деформирующих элементов, при этом рабочая часть деформирующего элемента выполнена в виде втулки, установленной по скользящей посадке на перекладине скобы.The problem is solved using the proposed tool for static-pulse pressing machining of hollow products, which contains a housing with deforming elements to act on the workpiece with an interference fit, and the housing is made in the form of a U-shaped box with a longitudinal groove for free passage of the workpiece, and the deforming elements are made in the form of U-shaped spring brackets, rigidly sealed inside the case on opposite walls against each other, with the distance between the corresponding pairs at the beginning of the feed and upon entering into contact of the workpiece with the tool in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the workpiece equal to the outer diameter of the workpiece, and at the end of the movement, the outer diameter of the finished part, the total interference equal to half the difference in diameter between the workpiece and the finished part is distributed uniformly across all pairs of deforming elements, while the working part of the deforming element is made in the form of a sleeve mounted on a sliding fit on the bar of the bracket.

Особенности конструкции предлагаемого давильного инструмента и его работа поясняются чертежами.The design features of the proposed pressing tool and its operation are illustrated by drawings.

На фиг.1 представлена схема давильной обработки ППД цилиндрической поверхности полого изделия предлагаемым инструментом, частичный продольный разрез инструмента, вид сверху по А на фиг.2; на фиг.2 - предлагаемый инструмент, вид сбоку, продольный разрез, где показаны начальное продольное рабочее положение инструмента и конечное; на фиг.3 - предлагаемый инструмент, вид слева по Б на фиг.2, где показано промежуточное положение заготовки относительно инструмента, а также условно тонкими линиями показаны начальное (вверху) и конечное (внизу) положения заготовки; на фиг.4 - циклограмма цикла движений инструмента, где обозначены: SПОП - поперечное рабочее перемещение инструмента относительно заготовки; SХХ - поперечное холостое перемещение инструмента относительно заготовки; SПР - продольное рабочее перемещение инструмента относительно заготовки.Figure 1 presents a diagram of the pressure treatment of PPD cylindrical surface of a hollow product of the proposed tool, a partial longitudinal section of the tool, a top view along A in figure 2; figure 2 - the proposed tool, side view, longitudinal section, which shows the initial longitudinal working position of the tool and the end; figure 3 - the proposed tool, a left view along B in figure 2, which shows the intermediate position of the workpiece relative to the tool, as well as conditionally thin lines show the initial (top) and end (bottom) position of the workpiece; figure 4 - sequence diagram of the cycle of movements of the tool, where indicated: S POP - transverse working movement of the tool relative to the workpiece; S XX - transverse idle movement of the tool relative to the workpiece; S PR - longitudinal working movement of the tool relative to the workpiece.

Предлагаемый инструмент предназначен для статико-импульсной давильной обработки ППД, калибрования, деформирующего протягивания и упрочнения металлических цилиндрических поверхностей 1 полых деталей из сталей и сплавов.The proposed tool is intended for static-pulsed pressure-sensitive processing of PPD, calibration, deformation pulling and hardening of metal cylindrical surfaces of 1 hollow parts made of steel and alloys.

Установка, базирование и закрепление заготовки 1 с возможностью вращения относительно ее продольной оси осуществляется с помощью, например, специального электромеханического приспособления в виде оправки 2, которая установлена, например, на вертикально-протяжном станке мод. 7Б65. Предлагаемый давильный инструмент 3 содержит корпус с деформирующими элементами 4 для воздействия на заготовку с натягом.Installation, basing and fixing of the workpiece 1 with the possibility of rotation relative to its longitudinal axis is carried out using, for example, a special electromechanical device in the form of a mandrel 2, which is installed, for example, on a vertically-broaching machine mod. 7B65. The proposed pressing tool 3 comprises a housing with deforming elements 4 for impacting the workpiece with interference.

Корпус инструмента 3 выполнен в виде П-образного короба с продольным пазом для свободного прохождения заготовки. Деформирующие элементы выполнены в виде П-образных пружинящих скоб, жестко заделанных внутри корпуса инструмента на противоположных стенках друг против друга.The tool body 3 is made in the form of a U-shaped box with a longitudinal groove for free passage of the workpiece. The deforming elements are made in the form of U-shaped spring brackets, rigidly sealed inside the tool body on opposite walls against each other.

Расстояние НЗ между парой деформирующих элементов 4 (условно показано вверху согласно фиг.3) в начале движения подачи SПОП при входе в контакт заготовки с инструментом в направлении, перпендикулярном продольной оси заготовки, устанавливается равным наружному диаметру заготовки до обработки.The distance H 3 between the pair of deforming elements 4 (conventionally shown at the top according to FIG. 3) at the beginning of the feed movement S POP at the contact of the workpiece with the tool in the direction perpendicular to the longitudinal axis of the workpiece is set equal to the outer diameter of the workpiece before processing.

Расстояние НД между парой деформирующих элементов (условно показано внизу согласно фиг.3) в конце движения подачи SПОП равно наружному диаметру готовой полой детали. Общий натяг, равный половине разности диаметров заготовки и готовой детали, распределен равномерно на все пары деформирующих элементов. Расстояние НЗ и НД между соответствующими парами деформирующих элементов регулируется сближением или удалением противоположных стенок корпуса инструмента, которые соединены друг с другом внахлестку болтами 3Б.The distance N D between a pair of deforming elements (conventionally shown below according to FIG. 3) at the end of the feed movement S POP is equal to the outer diameter of the finished hollow part. The total interference equal to half the difference between the diameters of the workpiece and the finished part is distributed evenly across all pairs of deforming elements. The distance N Z and N D between the respective pairs of deforming elements is regulated by the approach or removal of the opposite walls of the tool body, which are connected to each other by an overlap of 3 B bolts.

Деформирующий элемент - скоба - имеет рабочую часть - перекладину 4П - и две стойки 4С, с помощью которых он монтируется в стенке корпуса инструмента. Рабочая часть 4П деформирующего элемента, с помощью которой элемент воздействует на заготовку, состоит из втулки 4В, установленной по скользящей посадке на перекладине скобы. Продольная ось перекладины скобы устанавливается параллельно оси заготовки. С целью снижения трения и предотвращения быстрого износа деформирующих элементов между втулкой 4В и перекладиной устанавливается, например, как вариант, фторопластовая втулка (не показана), играющая роль подшипника, или, как вариант, игольчатый подшипник (не показан). При давильной обработке полых изделий из цветных металлов и сплавов используют перекладину сплошную без втулки.The deforming element - the bracket - has a working part - a crossbar 4 P - and two racks 4 C , with which it is mounted in the wall of the tool body. The working part 4 P of the deforming element, with the help of which the element acts on the workpiece, consists of a 4 V sleeve mounted on a sliding fit on the bracket bar. The longitudinal axis of the staple bar is parallel to the axis of the workpiece. In order to reduce friction and prevent rapid wear of deforming elements between the 4 V bushing and the crossbar, for example, a fluoroplastic bushing (not shown) playing the role of a bearing or, alternatively, a needle bearing (not shown) is installed. When the hollow articles made of non-ferrous metals and alloys are pressed, a solid bar without a sleeve is used.

Жесткое крепление стоек деформирующих элементов в стенках корпуса инструмента обеспечивается, например, чеканкой, развальцовкой, резьбовым соединением с использованием гайки, закрученной на резьбовом наконечнике стойки (не показана) или другими известными способами.Rigid fastening of the struts of deforming elements in the walls of the tool body is provided, for example, by embossing, flaring, threaded connection using a nut, twisted on the threaded tip of the rack (not shown) or other known methods.

Длина L стенок корпуса инструмента зависит от длины обрабатываемой заготовки l и длины рабочей части деформирующего элемента, т.е. перекладины скобы. Соотношение длин обрабатываемой заготовки l и рабочей части деформирующего элемента влияет на число поперечных проходов. На фиг.4 показана циклограмма полного цикла обработки одной заготовки, состоящего из трех поперечных проходов инструмента.The length L of the walls of the tool body depends on the length of the workpiece being machined l and the length of the working part of the deforming element, i.e. staple bars. The ratio of the lengths of the workpiece to be processed l and the working part of the deforming element affects the number of transverse passages. Figure 4 shows the sequence diagram of the complete processing cycle of one workpiece, consisting of three transverse passes of the tool.

При давильной обработке корпус инструмента с деформирующими элементами - скобами, жестко закрепленный в патроне, например, вертикально-протяжного станка (не показан), совершает движение подачи SПОП в направлении, перпендикулярном продольной оси вращения заготовки, при этом заготовка совершает вращательное движение относительно своей продольной оси со скоростью VЗ.During pressure processing, the tool body with deforming elements - brackets, rigidly fixed in a chuck, for example, a vertical broaching machine (not shown), moves the feed S POP in the direction perpendicular to the longitudinal axis of rotation of the workpiece, while the workpiece rotates with respect to its longitudinal axis with speed V З.

Деформирующие элементы, установленные с внутренней стороны корпуса инструмента, совершают рабочее движение снизу верх (согласно фиг.1, 2, 3) и с двух сторон охватывают цилиндрическую поверхность заготовки. При сочетании вращательного движения заготовки VЗ и поступательного движения SПОП деформирующих элементов осуществляется динамический удар с проскальзыванием, позволяющий осуществить пластическое деформирование, вытяжку и выглаживание оболочки заготовки и упрочнение поверхностного слоя цилиндрической поверхности.The deforming elements mounted on the inside of the tool body make a working movement from the bottom to the top (according to FIGS. 1, 2, 3) and cover the cylindrical surface of the workpiece from two sides. When the rotational movement of the workpiece V W and the translational motion S POP of the deforming elements are combined, dynamic impact with slippage is performed, which allows plastic deformation, drawing and smoothing of the workpiece shell and hardening of the surface layer of the cylindrical surface.

Предлагаемый инструмент позволяет повысить производительность давильной обработки выглаживания, а также улучшить качество и точность обработки заготовки.The proposed tool allows to increase the productivity of the pressure smoothing processing, as well as to improve the quality and accuracy of the workpiece.

Основным технологическим параметром процесса является натяг на каждую противоположно расположенную пару деформирующих элементов, мм:The main technological parameter of the process is an interference fit for each oppositely located pair of deforming elements, mm:

iЭ=(НЗД)/n,i E = (N ЗD ) / n,

где НЗ - расстояние между верхней парой (согласно фиг.3) деформирующих элементов, равное DЗ - диаметру цилиндрической поверхности заготовки до обработки (средняя арифметическая величина с учетом отклонений формы в поперечном сечении), мм;where H Z - the distance between the upper pair (according to figure 3) of the deforming elements, equal to D Z - the diameter of the cylindrical surface of the workpiece before processing (arithmetic average taking into account the deviations of the shape in the cross section), mm;

НД - расстояние между парой нижних (согласно фиг.3) деформирующих элементов, равное DД - диаметру цилиндрической поверхности обработанной детали, мм;N D - the distance between the pair of lower (according to figure 3) deforming elements equal to D D - the diameter of the cylindrical surface of the machined part, mm;

n - количество пар соответствующих деформирующих элементов на сторонах инструмента при условии, что количество элементов на каждой стороне одинаковое.n is the number of pairs of corresponding deforming elements on the sides of the tool, provided that the number of elements on each side is the same.

При давильной обработке с натягом iЭ до 0,2…0,5 мм на каждую пару расположенных диаметрально деформирующих элементов уменьшаются отклонения формы в поперечном сечении (отклонение от круглости) и повышается точность размера на 30…35%, уменьшаются параметры шероховатости поверхности.When processing with interference davilnjami i E 0.2 ... 0.5 mm for each pair of deforming elements arranged diametrically reduced deflection in the cross-sectional shape (deviation from roundness) and increases the size of the accuracy of 30 ... 35%, surface roughness decrease.

Суммарный натяг лимитируется пластичностью материала заготовки. Заготовку из хрупких материалов обрабатывают с малыми натягами, так как при больших натягах может произойти ее разрушение.The total interference is limited by the ductility of the workpiece material. The billet from brittle materials is processed with small tightnesses, since with high tightness it can break.

Обработка деформирующими пружинными элементами в виде скоб обеспечивает оптимальные условия деформирования, а инструмент имеет максимальную размерную стойкость.The treatment with deforming spring elements in the form of brackets provides optimal conditions for deformation, and the tool has maximum dimensional stability.

Деформирующие элементы в виде пружинных скоб изготовляют из сталей: легированных ШХ15, ХВГ, 9Х, 5ХНМ, углеродистых инструментальных У10А, У12А, быстрорежущих Р6М5, Р9. Твердость рабочей поверхности скобы из сталей HRC 62…65. Параметр шероховатости рабочего профиля пружинной скобы Ra=0,32 мкм.Deforming elements in the form of spring brackets are made of steel: alloyed ШХ15, ХВГ, 9Х, 5ХНМ, carbon tool U10A, U12A, high-speed R6M5, P9. Hardness of a working surface of a bracket from HRC 62 ... 65 steels. The roughness parameter of the working profile of the spring clamp Ra = 0.32 μm.

При обработке предлагаемым инструментом обязательно применяют смазочно-охлаждающее технологическое средство (СОТС), предотвращающее схватывание деформирующей скобообразной пружины с обрабатываемым металлом. Отсутствие СОТС приводит к браку обрабатываемых заготовок и нередко к разрушению инструмента. Для заготовок из углеродистых и низколегированных сталей рекомендуются: сульфофрезол, МР-1, МР-2, эмульсии. Эти же жидкости следует применять при обработке заготовок из цветных металлов (бронзы, латуни, алюминиевых сплавов). Для заготовок из высоколегированных, жаростойких и коррозионно-стойких сталей и сплавов следует применять СОТС: АСМ-1, АСМ-4, АСМ-5, АСМ-6.When processing the proposed tool, a lubricant-cooling technological agent (SOTS) is necessarily used, which prevents the setting of the deforming spring-shaped spring with the metal being treated. The absence of COTS leads to the rejection of workpieces and often to the destruction of the tool. For billets of carbon and low alloy steels are recommended: sulfofresol, MP-1, MP-2, emulsions. The same liquids should be used in the processing of blanks from non-ferrous metals (bronze, brass, aluminum alloys). For workpieces made of high alloy, heat-resistant and corrosion-resistant steels and alloys, the following SOTS should be used: ASM-1, ASM-4, ASM-5, ASM-6.

Шероховатость поверхности, обработанной предлагаемым инструментом, зависит от исходной шероховатости и материала обрабатываемой заготовки, режима обработки, применяемой СОТС. От скорости обработки (в пределах диапазона применяемых скоростей) шероховатость обработанной поверхности не зависит.The roughness of the surface processed by the proposed tool depends on the initial roughness and the material of the workpiece, the processing mode used by SOTS. The roughness of the treated surface does not depend on the processing speed (within the range of applied speeds).

Скорость поперечной подачи SПОП деформирующих элементов при обработке предлагаемым инструментом связана со скоростью вращения заготовки VЗ следующим соотношением:The speed of the transverse feed S POP deforming elements during processing by the proposed tool is associated with the speed of rotation of the workpiece V W the following ratio:

SПОП=0,01·VЗ,S POP = 0.01 · V Z ,

где SПОП - скорость поперечной подачи деформирующих элементов, м/мин;where S POP - the lateral feed rate of the deforming elements, m / min;

VЗ - скорость вращательного движения заготовки, м/мин.V З - speed of the rotational movement of the workpiece, m / min.

Скорость вращательного движения заготовки VЗ назначают в пределах 2…20 м/мин. Для достижения точности по 11…13-му квалитетам обработку ведут с большими натягами. Для достижения точности по 8…11-му квалитетам следует применять средние натяги (0,3…0,4 мм). Для получения точности по 5…7-му квалитетам деформирование проводят с малыми натягами (0,03…0,3 мм).The speed of the rotational movement of the workpiece V W is assigned within 2 ... 20 m / min. To achieve accuracy in 11 ... 13th qualifications processing is carried out with great interference. To achieve accuracy in 8 ... 11th qualifications, medium tightness (0.3 ... 0.4 mm) should be applied. To obtain accuracy in 5 ... 7th qualifications, deformation is carried out with small tightnesses (0.03 ... 0.3 mm).

В результате статико-импульсного обкатывания и выглаживания предлагаемым инструментом улучшается шероховатость на один класс, статическое усилие прижатия инструмента к обрабатываемой поверхности заготовки составляет 200…300 Н на 10 мм длины рабочей поверхности инструмента и зависит от глубины внедрения деформирующего элемента в заготовку. Выбор соответствующего статико-импульсного давления зависит от физико-механических свойств материала заготовки и от натяга iЭ.As a result of static-pulse rolling and smoothing, the proposed tool improves the roughness by one class, the static pressure of the tool against the workpiece surface is 200 ... 300 N per 10 mm of the length of the working surface of the tool and depends on the depth of penetration of the deforming element into the workpiece. The choice of the corresponding static-pulse pressure depends on the physicomechanical properties of the workpiece material and on the preload i E.

Предлагаемый давильный инструмент применяют на мощных давильных станках, работающих по способу обратной ротационной протяжки толстостенных заготовок [1]. Радиус RД поперечного сечения перекладины деформирующего элемента зависит от толщины to выглаживаемой оболочки и принимается равным RД=(1…1,5)to.The proposed squeezing tool is used on powerful squeezing machines operating by the method of reverse rotation drawing of thick-walled blanks [1]. The radius R D of the cross section of the crossbar of the deforming element depends on the thickness t o of the smoothing shell and is taken equal to R D = (1 ... 1,5) t o .

Расстояние между стенками инструмента принимают из конструктивных соображений с учетом длины стоек 4С. С уменьшением длины стоек возрастает жесткость конструкции инструмента и уменьшается податливость и прогиб стоек, при этом растут усилия деформирования.The distance between the walls of the receiving tool of the design considerations in view of the length of racks 4 C. With a decrease in the length of the uprights, the rigidity of the tool structure increases and the flexibility and deflection of the uprights decreases, while the deformation forces increase.

Образующийся в результате статико-импульсного обкатывания и выглаживания микрорельеф поверхности обусловливается следующими основными факторами: кинематикой процесса (направлением взаимного перемещения инструмента и обрабатываемой заготовки); исходной шероховатостью; формой и размерами исходной части и обкатывающего инструмента; величиной подачи; пластическим течением металла, обуславливающим появление вторичной шероховатости; шероховатостью рабочей части инструмента; величиной упругого восстановления поверхности после выглаживания; вибрациями технологической системы станок-приспособление-инструмент-заготовка.The surface microrelief formed as a result of static-pulse rolling and smoothing is determined by the following main factors: process kinematics (the direction of mutual movement of the tool and the workpiece being machined); initial roughness; shape and size of the initial part and the rolling tool; feed rate; plastic flow of metal, causing the appearance of secondary roughness; roughness of the working part of the tool; the value of the elastic recovery of the surface after smoothing; vibration of the technological system machine-tool-tool-workpiece.

При статико-импульсном давильном обкатывании и выглаживании предлагаемым охватывающим инструментом на обрабатываемой поверхности резко снизилась вероятность появления продольной и поперечной волнистости благодаря увеличению площади контакта и использованию упругого деформирующего элемента в виде скобы, а также вибрациям, появляющимся при переходе контакта заготовки от одного деформирующего элемента к другому. При статико-импульсном обкатывании оболочек максимальную скорость выбирают в пределах 2…20 м/мин с учетом мощности станка и вибростойкости технологической системы. Получаемая при статико-импульсном обкатывании высота микронеровностей данным инструментом находится в пределах допустимого максимального значения высоты микронеровностей.With static-pulse pressure rolling and smoothing with the proposed female tool on the work surface, the probability of the appearance of longitudinal and transverse undulations sharply decreased due to an increase in the contact area and the use of an elastic deforming element in the form of a bracket, as well as to vibrations that occur when the contact of the workpiece passes from one deforming element to another . When static-pulse rolling in the shells, the maximum speed is selected within 2 ... 20 m / min, taking into account the power of the machine and vibration resistance of the technological system. The height of microroughness obtained by static-pulse rolling in with this tool is within the permissible maximum value of the height of microroughness.

При промышленных испытаниях заготовку с наружным и внутренним диаметрами соответственно 126 мм и 122 мм, длиной 250 мм - колпака масляного фильтра, изготовленную на предыдущей операции штампованием из ленты 08Ю-ОСВ-А-II - 2,2 ГОСТ 19851-74, устанавливали на разжимную кулачковую оправку, а охватывающий давильный инструмент - на инструментальном суппорте на вертикально-протяжном станке мод. 7Б65.In industrial tests, a workpiece with outer and inner diameters of 126 mm and 122 mm, respectively, 250 mm long — an oil filter cap made in the previous operation by stamping from tape 08YU-OSV-A-II - 2.2 GOST 19851-74, was installed on an expandable cam mandrel, and covering the pressing tool - on the toolholder on a vertical broaching machine mod. 7B65.

Деформирующие скобы были изготовлены из стали легированной ШХ15, из проволоки диаметром 3 мм. Твердость рабочей поверхности скоб - HRC 62…65. Параметр шероховатости рабочего профиля перекладины скобы Ra=0,32 мкм. Длина скобы 50 ммThe deforming brackets were made of alloyed steel ШХ15, from a wire with a diameter of 3 mm. The hardness of the working surface of the brackets is HRC 62 ... 65. The roughness parameter of the working profile of the staple bar Ra = 0.32 μm. Staple length 50 mm

Обработка проводилась на следующих режимах: скорость вращения заготовки VЗ=20 м/мин (nЗ=200 мин-1); скорость поперечной подачи деформирующих элементов SПОП=0,2 м/мин; суммарный натяг на диаметр - 2,0 мм (1,0 мм на сторону); натяг на деформирующий элемент iЭ=(1,0/10)=0,1 мм; количество деформирующих элементов n=10; смазывающе-охлаждающей жидкостью служил сульфофрезол (5%-ная эмульсия).Processing was carried out in the following modes: workpiece rotation speed V З = 20 m / min (n З = 200 min -1 ); lateral feed rate of deforming elements S POP = 0.2 m / min; total tightness on diameter - 2.0 mm (1.0 mm per side); interference on the deforming element i E = (1.0 / 10) = 0.1 mm; the number of deforming elements n = 10; Sulfofresol (5% emulsion) served as the cutting fluid.

Давильная обработка одного изделия проводилась за 6 проходов за Тм=1,2 мин (против Тмбаз=3,65 мин по базовому варианту при обработке традиционным обкатыванием на ОАО Автоагрегат, г.Ливны).Squeezing of one product was carried out in 6 passes in T m = 1.2 min (against T m bases = 3.65 min according to the basic version when processing by traditional rolling in Avtoagregat OJSC, Livny city).

Контроль проводился скобой индикаторной с индикатором ИЧ 10 Б кл. 1 ГОСТ 577-68 и на профилометре мод. 283 тип АН ГОСТ 19300-86. В обработанной партии (равной 100 штук) бракованных деталей не обнаружено. Отклонение обработанной поверхности от цилиндричности составило не более 0,02 мм, что допустимо ТУ.The control was carried out by an indicator bracket with an indicator ICh 10 B cells. 1 GOST 577-68 and on the profilometer mod. 283 type AN GOST 19300-86. In the processed batch (equal to 100 pieces), no defective parts were found. The deviation of the treated surface from cylindricity was not more than 0.02 mm, which is permissible.

Испытаниями установлено, что производительность процесса повышается в 2,5…3,3 раза по сравнению с выглаживанием цилиндрическими роликами [1], размеры обработанных деталей стабильны и соответствуют требуемому квалитету точности, высота шероховатости обработанной поверхности соответствует Ra 1,6 мкм, волнистость отсутствовала.Tests have established that the productivity of the process increases by 2.5 ... 3.3 times compared with smoothing by cylindrical rollers [1], the dimensions of the machined parts are stable and correspond to the required accuracy level, the height of the surface roughness corresponds to Ra 1.6 μm, there was no waviness.

Предлагаемый охватывающий давильный инструмент для статико-импульсного выглаживания отличается простотой в реализации, не сложен по конструкции и надежен в эксплуатации, позволяет повысить точность изготовления полых изделий, снизить высоту микронеровностей, повысить производительность статико-импульсной обработки, улучшить условия деформирования и течение металла, а также снизить вероятность расширения, вспучивания металла и возникновения задиров на обрабатываемой поверхности, повысить стойкость давильного инструмента.The proposed covering pressing tool for static-pulse smoothing is easy to implement, not complicated in design and reliable in operation, it allows to increase the accuracy of manufacturing hollow products, reduce the height of microroughnesses, increase the performance of static-pulse processing, improve the deformation conditions and metal flow, as well as to reduce the likelihood of expansion, swelling of the metal and the occurrence of scoring on the treated surface, to increase the resistance of the pressing tool.

Использование предлагаемого давильного инструмента позволяет расширить технологические возможности статико-импульсного обкатывания и выглаживания благодаря схватыванию давильным инструментом обрабатываемой заготовки и наложению колебательных движений на инструмент, повысить качество, точность и производительность обработки, энергоемкость процесса уменьшилась в 2,2 раза.Using the proposed pressing tool allows you to expand the technological capabilities of static-pulse rolling and smoothing by grasping the workpiece with a pressure tool and applying vibrational movements to the tool, increasing the quality, accuracy and productivity of processing, the energy consumption of the process decreased by 2.2 times.

Источники информацииInformation sources

1. Могильный Н.И. Ротационная вытяжка оболочковых деталей на станках. М.: Машиностроение, 1983, с.147, рис.9.6.1. Mogilny N.I. Rotational extraction of shell parts on machines. M .: Engineering, 1983, p. 147, Fig. 9.6.

Claims (1)

Инструмент для статико-импульсной давильной обработки полых изделий, содержащий корпус с деформирующими элементами для воздействия на заготовку с натягом, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде П-образного короба с продольным пазом для свободного прохождения заготовки, а деформирующие элементы выполнены в виде П-образных пружинящих скоб, жестко заделанных внутри корпуса на противоположных стенках друг против друга с обеспечением расстояния между соответствующими парами в начале движения подачи при входе в контакт заготовки с инструментом в направлении, перпендикулярном продольной оси заготовки, равного наружному диаметру заготовки, а в конце движения - наружному диаметру готовой детали, причем общий натяг, равный половине разности диаметров заготовки и готовой детали, распределен равномерно на все пары деформирующих элементов, при этом рабочая часть деформирующего элемента выполнена в виде втулки, установленной по скользящей посадке на перекладине скобы. A tool for static-pulse pressing processing of hollow products, comprising a body with deforming elements for acting on the workpiece with an interference fit, characterized in that the body is made in the form of a U-shaped box with a longitudinal groove for free passage of the workpiece, and the deforming elements are made in the form of П- shaped spring brackets, rigidly sealed inside the case on opposite walls against each other, ensuring the distance between the respective pairs at the beginning of the feed movement when the workpiece comes in contact with and with a tool in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the workpiece, equal to the outer diameter of the workpiece, and at the end of the movement, to the outer diameter of the finished part, with a total interference equal to half the difference between the diameters of the workpiece and the finished part, distributed evenly across all pairs of deforming elements, while the working part of the deforming element is made in the form of a sleeve mounted on a sliding fit on the bar of the bracket.
RU2009140651/02A 2009-11-02 2009-11-02 Static pulse spinning tool RU2415728C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009140651/02A RU2415728C1 (en) 2009-11-02 2009-11-02 Static pulse spinning tool

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009140651/02A RU2415728C1 (en) 2009-11-02 2009-11-02 Static pulse spinning tool

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2415728C1 true RU2415728C1 (en) 2011-04-10

Family

ID=44052075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009140651/02A RU2415728C1 (en) 2009-11-02 2009-11-02 Static pulse spinning tool

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2415728C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2554005C1 (en) * 2014-05-23 2015-06-20 Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") Separation technique for reaction mixture of thermal cracking products

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МОГИЛЬНЫЙ Н.И. Ротационная вытяжка оболочковых деталей на станках. - М.: Машиностроение, 1983, с.147, рис.9.6. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2554005C1 (en) * 2014-05-23 2015-06-20 Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") Separation technique for reaction mixture of thermal cracking products

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10406579B2 (en) Apparatus and method for ram bending of tube material
US10634184B2 (en) Method for producing a profiled hollow shaft for a telescopic steering shaft and telescopic steering shaft
RU2415728C1 (en) Static pulse spinning tool
US20150260226A1 (en) Rolling bearing cage and method for manufacturing
RU2416481C1 (en) Method of static pulse spinning
RU2411098C1 (en) Method of embracing spinning
Jia et al. Experimental study on wrinkle suppressing in multi-pass drawing spinning of 304 stainless steel cylinder
US5176021A (en) Method and apparatus for making shaped metal parts by forming sheet metal
RU2414981C1 (en) Method of circular spinning by ring tool
RU2393039C1 (en) Device for rotary burnishing of cylindrical shells
RU2411099C1 (en) Embracing spinning device
RU2411100C1 (en) Embracing spinning ring-shaped tool
RU2409442C1 (en) Unit of spinning rolls for rotary burnishing of billets
RU152121U1 (en) PRESSURE ROLLER
RU2393040C1 (en) Combined method of rotary burnishing and needle cutting of cylindrical shells
RU2409441C1 (en) Unit of spinning rolls for rotary burnishing of billets
RU2410185C1 (en) Procedure for blank rotary smoothing with block of planetary moving rollers
RU2416480C1 (en) Method of static pulse burnishing
Wiens et al. Forming analysis of tailored tubes with an internal contoured wall thickness and external axial ribs manufactured by internal flow-turning
RU2409440C1 (en) Method of rotary burnishing of billets
RU2410184C1 (en) Procedure for surface generation of thin wall hollow items
JP6340293B2 (en) Manufacturing method for hollow products
RU2415727C1 (en) Spinner for static-dynamic breaching
RU2426618C1 (en) Method of producing thin-wall shells with periodic large-diameter profile
KR20200035913A (en) A mold device for manufacturing a cylindrical rolling element, and a manufacturing method for a cylindrical rolling element, a manufacturing method for a rolling bearing, a manufacturing method for a vehicle, and a manufacturing method for a mechanical device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20111103