RU2416481C1 - Method of static pulse spinning - Google Patents

Method of static pulse spinning Download PDF

Info

Publication number
RU2416481C1
RU2416481C1 RU2009140650/02A RU2009140650A RU2416481C1 RU 2416481 C1 RU2416481 C1 RU 2416481C1 RU 2009140650/02 A RU2009140650/02 A RU 2009140650/02A RU 2009140650 A RU2009140650 A RU 2009140650A RU 2416481 C1 RU2416481 C1 RU 2416481C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
workpiece
tool
spinning
deforming
elements
Prior art date
Application number
RU2009140650/02A
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
Иван Николаевич Сухарский (RU)
Иван Николаевич Сухарский
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 RU2009140650/02A priority Critical patent/RU2416481C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2416481C1 publication Critical patent/RU2416481C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Forging (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to metal forming, particularly, to rotary drawing of cylindrical shells, hollow articles and, to static pulse spinning. Spinning tool is fed in crosswise direction relative to revolving workpiece. Additionally said spinning tool is fed in lengthwise direction after each dual return-cross stroke. Note here that spinning tool comprises body with spinning elements to act on workpiece with interference. Note here that said body represents "П"-like box with lengthwise slot for workpiece to pass therein unobstructed. Note that spinning elements represent "П"-like spring clips rigidly fitted in the body on opposite walls. Distance between mating pairs at the start of cross feed in direction perpendicular to workpiece lengthwise axis is equal to workpiece OD, while, at the stroke end, is equals to OD of finished part. Note also that total interference equal to half the difference between said ODs is distributed among all pairs of spinning elements. Mind that a section of spinning tool is made up of sleeve sliding on clip crossarm.
EFFECT: expanded processing performances, higher quality and efficiency.
4 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам 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 methods of forming a relief on hollow products, as well as for rotational drawing and pressure treatment of shells.

Известен способ, реализуемый давильными роликами, характер протекания процесса обработки которыми зависит от радиуса округления и ширины пояска [1]. Однако недостатком известного способа осуществляемого давильными роликами 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 корректив в технологические режимы. Кроме того, недостатком является 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.A known method implemented by pressure rollers, the nature of the course of the processing process which depends on the radius of rounding and the width of the belt [1]. However, the disadvantage of the known method carried out by pressure rollers is the difficulty of restoring the shape as a result of wear, as this requires grinding all external surfaces with a change in grinding radii to maintain a radius mate. At the same time, adjustments are required in the technological modes. In addition, the disadvantage is the 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, улучшает условия деформирования и течение металла, а также снижает вероятность расширения, вспучивания металла и возникновения задиров на обрабатываемой поверхности, повышает стойкость давильного инструмента.The objective of the invention is the expansion of technological capabilities, increasing 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 deformation conditions and metal flow, and also reduces the likelihood expansion, swelling of metal and the occurrence of scoring on the treated surface, increasing davilnjami resistance tool.

Поставленная задача решается предлагаемым способом, предназначенным для статико-импульсной давильной обработки полых изделий, включающим сообщение деформирующему инструменту поперечной подачи относительно оси вращающейся заготовки, при этом многоэлементному деформирующему инструменту дополнительно сообщают продольное движение после каждого двойного возвратно - поперечного хода инструмента, содержащего корпус с деформирующими элементами для воздействия на заготовку с натягом, при этом 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 поперечной 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 by the proposed method, designed for static-pulsed pressure processing of hollow products, including a message to the deforming tool of the transverse feed relative to the axis of the rotating workpiece, while the multi-element deforming tool is additionally informed of the longitudinal movement after each double reciprocal-transverse stroke of the tool containing the body with deforming elements for impact on the workpiece with an interference fit, while the body is made in the form of a U-shaped box with a native groove for the 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 transverse feed movement when the workpiece contacts the tool in the 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 tightness equal to half the difference in diameter of the blank ovki and finished parts, distributed uniformly on all the pairs of deforming elements, the working part of the deforming element is designed as a sleeve slidably mounted on brackets on the bar.

Особенности предлагаемого способа, реализуемого давильным инструментом, поясняются чертежами.Features of the proposed method, implemented by a pressing tool, are illustrated by drawings.

На фиг.1 представлена схема давильной обработки ППД цилиндрической поверхности полого изделия предлагаемым способом и инструментом, частичный продольный разрез инструмента, вид сверху по А на фиг.2; на фиг.2 - схема давильной обработки и инструмент, вид сбоку, продольный разрез, где показаны начальное продольное рабочее положения инструмента и конечное; на фиг.3 - схема обработки по предлагаемому способу и 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 of the cylindrical surface of a hollow product by the proposed method and tool, a partial longitudinal section of a tool, a top view along A in figure 2; figure 2 - diagram of the press machining and tool, side view, longitudinal section, which shows the initial longitudinal working position of the tool and the final; figure 3 is a processing diagram of the proposed method and the tool, a left view according to B in figure 2, which shows the intermediate position of the workpiece relative to the tool, and also 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 способ предназначен для статико-импульсной давильной обработки ППД, калибрования, деформирующего протягивания и упрочнения металлических цилиндрических поверхностей 1 полых деталей из сталей и сплавов. Предлагаемый способ, предназначенный для статико-импульсной давильной обработки полых изделий, включает сообщение деформирующему инструменту поперечной подачи SПОП относительно оси вращающейся со скоростью VР заготовки, при этом многоэлементному деформирующему инструменту дополнительно сообщают продольное движение SПР после каждого двойного возвратно-поперечного рабочего и холостого SХХ ходов инструмента,The proposed method is intended for static-pulse pressing processing of PPD, calibration, deformation pulling and hardening of metal cylindrical surfaces of 1 hollow parts from steels and alloys. The proposed method, intended for static-pulsed pressure processing of hollow products, includes a message to the deforming tool of the transverse feed S POP relative to the axis of the workpiece rotating at a speed V P , while the multi-element deforming tool is additionally informed of the longitudinal movement S PR after each double reciprocating working and idle S XX tool strokes,

Установка, базирование и закрепление заготовки 1 с возможностью вращения относительно ее продольной оси осуществляются с помощью, например, специального электромеханического приспособления в виде оправки 2, которая установлена, например, на вертикально-протяжном станке мод. 7Б65.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.

Давильный инструмент, работающий по предлагаемому способу, содержит корпус 3 с деформирующими элементами 4 для воздействия на заготовку 1 с натягом. Корпус 3 выполнен в виде П-образного короба с продольным пазом для свободного прохождения заготовки. Деформирующие элементы 4 выполнены в виде П-образных пружинящих скоб, жестко заделанных внутри корпуса 3 на противоположных стенках друг против друга.A pressing tool operating according to the proposed method comprises a housing 3 with deforming elements 4 for impacting the workpiece 1 with an interference fit. The housing 3 is made in the form of a U-shaped box with a longitudinal groove for free passage of the workpiece. The deforming elements 4 are made in the form of U-shaped spring brackets, rigidly embedded inside the housing 3 on opposite walls against each other.

Расстояние HЗ между парой давильных элементов 4 (условно показано вверху, согласно фиг.3) в начале движения подачи SПОП при входе в контакт заготовки 1 с инструментом 3 в направлении, перпендикулярном продольной оси заготовки 1, устанавливается равным наружному диаметру заготовки до обработки.The distance H Z between the pair of pressure elements 4 (shown conventionally at the top, according to FIG. 3) at the beginning of the feed movement S POP at the contact of the workpiece 1 with the tool 3 in the direction perpendicular to the longitudinal axis of the workpiece 1, is set equal to the outer diameter of the workpiece before processing.

Расстояние HД между парой давильных элементов 4 (условно показано внизу, согласно фиг.3) в конце движения подачи SПОП равно наружному диаметру готовой полой детали.The distance H D between the pair of pressure elements 4 (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.

Общий натяг, равный половине разности диаметров заготовки и готовой детали, распределен равномерно на все пары деформирующих элементов.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.

Расстояние HЗ и HД между соответствующими парами давильных элементов 4 регулируется сближением или удалением противоположных стенок корпуса 3, которые соединены друг с другом внахлестку болтами 3Б.The distance H Z and H D between the respective pairs of pressure elements 4 is regulated by the approach or removal of the opposite walls of the housing 3, which are connected to each other overlap by bolts 3 B.

Деформирующий элемент - скоба 4 имеет рабочую часть - перекладину 4П и две стойки 4С, с помощью которых он монтируется в стенке корпуса 3. 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 4 has a working part - a crossbar 4 P and two racks 4 C , with which it is mounted in the wall of the housing 3. The working part 4 P of the deforming element, with which the element acts on the workpiece, consists of a 4 V sleeve installed on a sliding landing on the crossbar of the bracket. 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 давильных элементов в стенках корпуса 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 the pressure elements in the walls of the housing 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 3 инструмента зависит от длины обрабатываемой заготовки l и длины рабочей части давильного элемента, т.е. перекладины скобы. Соотношение длин обрабатываемой заготовки l и рабочей части давильного 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 3 depends on the length of the workpiece being machined l and the length of the working part of the pressing element, i.e. staple bars. The ratio of the lengths of the workpiece to be processed l and the working part of the pressure 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 treatment, 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 4, установленные с внутренней стороны корпуса 3 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 4 mounted on the inside of the tool body 3 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 both 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 the tightness on each, oppositely located, a pair of deforming elements, mm:

iЭ=(HЗ-HД)/n,i E = (H C -H D ) / n,

где HЗ - 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;

HД - расстояние между парой нижних (согласно фиг.3) деформирующих элементов, равное DД - диаметру цилиндрической поверхности обработанной детали, мм;H 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 disposed diametrically, the deformation elements are reduced deflection shape in cross section (deviation from roundness) and increases the size of the accuracy of 30 ... 35%, the surface roughness parameters 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 - инструмент имеет максимальную размерную стойкость.Processing by deforming spring elements in the form of brackets provides optimal conditions for deformation - 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 is Ra = 0.32 μm.

При обработке предлагаемым способом и данным 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 method and this tool, a lubricant-cooling technological agent (COTS) 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 способом и выше рассмотренным 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 method and the above-considered 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 способом и данным инструментом связана со скоростью вращения заготовки VЗ следующим соотношением:The speed of the transverse feed S POP deforming elements during processing by the proposed method and this 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.The speed of the rotational movement of the workpiece Vz is assigned within 2 ... 20 m / min.

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…6-му квалитетам деформирование проводят с малыми натягами (0,03…0,3 мм).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 ... 6th qualifications, deformation is carried out with small tightnesses (0.03 ... 0.3 mm).

В результате статико-импульсного обкатывания и выглаживания предлагаемым способом с использованием данного нструмента улучшается шероховатость на один класс, статическое усилие прижатия инструмента к обрабатываемой поверхности заготовки составляет 200…300 H на 10 мм длины рабочей поверхности инструмента и зависит от глубины внедрения давильного 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 by the proposed method using this tool, the roughness is improved by one class, the static force of pressing the tool against the workpiece’s work surface is 200 ... 300 N per 10 mm of the tool’s working surface length and depends on the depth of penetration of the pressure 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 способ и данный давильный инструмент применяют на мощных давильных станках, работающих по способу обратной ротационной протяжки толстостенных заготовок [1]. Радиус RД поперечного сечения перекладины давильного элемента зависит от толщины to выглаживаемой оболочки и принимается равным - RД=(1…1,5)to.The proposed method and this squeezing tool are 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 pressure element depends on the thickness t o of the ironed 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 давильного элемента в виде скобы, а также вибрациям, появляющимся при переходе контакта заготовки от одного деформирующего элемента к другому.With static-pulse pressure rolling and smoothing with the proposed female tool on the work surface, the likelihood of longitudinal and transverse waviness sharply decreased due to an increase in the contact area and the use of an elastic pressure element in the form of a bracket, as well as vibrations that occur when the workpiece contacts change from one deforming element to another .

При статико-импульсном обкатывании оболочек максимальную скорость выбирают в пределах 2…20 м/мин с учетом мощности станка и вибростойкости технологической системы.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.

Получаемая при статико-импульсном выглаживании высота микронеровностей данным инструментом находится в пределах допустимого максимального значения высоты микронеровностей.The microroughness height obtained by static-pulse smoothing with this tool is within the permissible maximum value of the microroughness height.

При промышленных испытаниях заготовку с наружным и внутренним диаметрами соответственно 126 мм и 122 мм, длиной 250 мм - колпак 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 мм.The 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%-я 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 to a diameter of 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 Tм=1,2 мин (против Тмбаз=3,65 мин по базовому варианту при обработке традиционным обкатыванием на ОАО Автоагрегат, г.Ливны).Press processing 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 OAO Avtogregat, 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 (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. No defective parts were found in the processed batch (100 pieces). 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 способ, реализуемый охватывающим давильным инструментом, для статико-импульсного выглаживания отличается простотой в реализации, не сложен 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 method, which is implemented with a gripping pressing tool, for static-pulse smoothing is simple to implement, not complicated and reliable in operation, 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, and also reduce the likelihood of expansion, expansion of the metal and the occurrence of scoring on the treated surface, to increase the resistance of the pressing tool.

Использование предлагаемого способа и данного давильного инструмента позволяет расширить технологические возможности статико-импульсного обкатывания и выглаживания благодаря схватыванию деформирующим 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 method and this pressing tool allows you to expand the technological capabilities of static-pulse rolling and smoothing due to the grasping of the workpiece by deforming tool and the imposition of vibrational movements on the tool, to improve 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)

Способ статико-импульсной давильной обработки полых изделий, включающий сообщение деформирующему инструменту поперечной подачи относительно оси вращающейся заготовки, отличающийся тем, что деформирующему инструменту дополнительно сообщают продольное движение после каждого двойного возвратно-поперечного хода, причем используют многоэлементный деформирующий инструмент, содержащий корпус с деформирующими элементами, для воздействия на заготовку с натягом, при этом корпус выполняют в виде П-образного короба с продольным пазом для свободного прохождения заготовки, а деформирующие элементы выполняют 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 поперечной 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, распределяют равномерно на все пары деформирующих элементов, при этом рабочую часть деформирующего элемента выполняют в виде втулки, установленной по скользящей посадке на перекладине скобы. A method of static-pulsed pressure processing of hollow products, comprising communicating to a transverse feed tool relative to the axis of a rotating workpiece, characterized in that the deforming tool is additionally informed of longitudinal movement after each double reciprocal stroke, and using a multi-element deformation tool comprising a housing with deforming elements, for impact on the workpiece with an interference fit, while the body is made in the form of a U-shaped box with a longitudinal groove for the rim of the passage of the workpiece, and the deforming elements are in the form of U-shaped spring brackets, rigidly sealed inside the housing on opposite walls against each other, ensuring the distance between the respective pairs at the beginning of the transverse feed movement when the workpiece contacts the tool in the direction perpendicular to the longitudinal axis 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 th oic parts distributed uniformly on all the pairs of deforming elements, the deforming member working part operate as a sleeve mounted for sliding fit on the lintel brackets.
RU2009140650/02A 2009-11-02 2009-11-02 Method of static pulse spinning RU2416481C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009140650/02A RU2416481C1 (en) 2009-11-02 2009-11-02 Method of static pulse spinning

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009140650/02A RU2416481C1 (en) 2009-11-02 2009-11-02 Method of static pulse spinning

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2416481C1 true RU2416481C1 (en) 2011-04-20

Family

ID=44051289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009140650/02A RU2416481C1 (en) 2009-11-02 2009-11-02 Method of static pulse spinning

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2416481C1 (en)

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. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10634184B2 (en) Method for producing a profiled hollow shaft for a telescopic steering shaft and telescopic steering shaft
US3827269A (en) Roll forming apparatus
RU2415728C1 (en) Static pulse spinning tool
RU2416481C1 (en) Method of static pulse spinning
US3345845A (en) Profiling methods and machines
Jia et al. Experimental study on wrinkle suppressing in multi-pass drawing spinning of 304 stainless steel cylinder
RU2411098C1 (en) Method of embracing spinning
US5176021A (en) Method and apparatus for making shaped metal parts by forming sheet metal
RU2414981C1 (en) Method of circular spinning by ring tool
JPH11221644A (en) Method for cold plastic deforming hollow work and its device
RU2393039C1 (en) Device for rotary burnishing of cylindrical shells
RU2411100C1 (en) Embracing spinning ring-shaped tool
RU2411099C1 (en) Embracing spinning device
RU2416480C1 (en) Method of static pulse burnishing
RU2409442C1 (en) Unit of spinning rolls for rotary burnishing of billets
RU2393040C1 (en) Combined method of rotary burnishing and needle cutting of cylindrical shells
RU2291764C1 (en) Combined tool for working openings by needle milling cutter at strengthening surface of openings
RU2409441C1 (en) Unit of spinning rolls for rotary burnishing of billets
RU2818921C1 (en) Method of spinning processing of axisymmetric shells
RU2367563C1 (en) Springing hardening attachment
RU2409440C1 (en) Method of rotary burnishing of billets
RU152121U1 (en) PRESSURE ROLLER
RU2415727C1 (en) Spinner for static-dynamic breaching
JP2002153903A (en) Rotary driving method for reciprocal roll-off roll groove of cold pilger mill
JP6340293B2 (en) Manufacturing method for hollow products

Legal Events

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

Effective date: 20111103