SU1690931A1 - Способ изготовлени полых осесимметричных тонкостенных деталей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, в частности может быть использовано при ротационной выт жке тонкостенных цилиндрических и конических деталей из различных сталей и сплавов . Цель изобретени  - расширение технологических возможностей за счет обеспечени  получени  на наружной поверхности детали регул рного рельефа, а также декоративного рисунка непосредственно в процессе формообразовани . Способ изготовлени  полых осесимметричных деталей включает ротационную выт жку с обжатием толщины стенки полой заготовки до заданного размера детали одним или более роликами , которые образуют при контакте с заготовкой передними коническими поверхност ми предварительные участки зоны деформации, а при контакте с получаемой деталью вершиной и задней конической поверхностью одного из роликов окончательный участок зоны деформации. Дл  получени  на наружной поверхности детали регул рного рельефа, а также декоративного рисунка непосредственно в процессе формообразовани  профил  детали, ротационную выт жку на предварительных участках зоны деформации осуществл ют с посто нной величиной обжати  толщины стенки заготовки по окружности, а на окончательном участке - с величиной обжати  периодически измен ющейс  (увеличивающейс  и уменьшающейс ) по окружности, но не менее одного раза на длине получаемой детали, соответствующей перемещению ролика за один его оборот. Так, например, периодическое увеличение или уменьшение величины обжати  толщины стенки заготовки на окончательном участке зоны деформации достигают путем образовани  на вершине и задней конической поверхности ролика впадин или выступов соответственно, а также путем нанесени  на указанные поверхности рельефного рисунка . 1 з. п. ф-лы, 4 ил. С о ю о ю CJ

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, в частности может быть использовано при ротационной выт жке тонкостенных цилиндрических деталей из различных сталей и сплавов.

Целью изобретени   вл етс  расширение технологических возможностей за счет

обеспечени  получени  на наружной поверхности детали регул рного рельефа, а также декоративного рисунка непосредственно в процессе формообразовани .

На фиг. 1 представлен очаг деформации заготовки дл  случа  деформировани  двум  роликами, образующие рабочих поверхностей которых условно совмещены; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - ролик; на фиг. 4 - разрез (э-Б на фиг. 3.

Сущность способа заключаетс  в следующем ,

Заготовку 1 толщиной стенки То надевают на оправку 2, деформируют с обжатием толщины стенки на величину AT и получают тонкостенную готовую деталь с толщиной стенки т.д. При контакте с заготовкой передними коническими поверхност ми ролики 3 и 4 образуют предварительные участки зоны 5, 6 деформации, а при контакте с деталью вершиной и задней конической поверхностью одного из роликов образуют окончательный участок зоны 7 деформации, при этом величины обжати  ATi и АТ2 толщины стенки на предварительных участках сохран ют посто нными по окружности, например, за счет гладкого переднего профил  каждого ролика, а келичину обжати  At на окончательном участке зоны деформации периодически измен ют по окружности, в общем случае от Агмин А Жаке A tMnH и т. д., например, за счет переменного по окружности профил  вершины и задней конической поверхности ролика на длине контакта с наружной поверхностью получаемой детали.

Разница величин максимального и минимального обжати  на окончательном участке не должна превышать величины обжати  толщины стенки за один оборот заготовки , Т. е. AtwaKC - АСмин 5 to б следовательно, максимальна  величина перепадов профил  вершины ролика AR Ato6. Кроме того, величину минимальной толщины стен ки устанавливают исход  из предельно допустимой степени деформации, определ емой по формуле

Ј Т° д мин Ј пред доп - В результате

1 о

непосредственно в процессе ротационной выт жки получают тонкостенную деталь с регул рным макрорельефом на наружной поверхности. Размерные величины рельефа по окружности определ ютс  размерами профил  вершины ропика на один оборот заготовки, при этом угловое смещение рельефа за каждый оборот заготовки зависит от величины обжати  на окончательном участке зоны деформации, скорости перемещени  ролика, а также от величины кратности диаметра ролика и наружного диаметра получаемой детали,

Режимы ротационной выт жки, обеспе- чивающие получение заданного рельефа или рисунка обычно определ ютс  экспериментальным путем, однако при разработке определенной методики возможно прогнозирование различных видов рельефов и декоративных рисунков,

При необходимости образовани  на наружной поверхности получаемой детали чередующихс  по окружности гладких и рельефных участков, а также периодически повтор ющихс  прерывистых и непрерывистых винтовых или продольных утолщений и

углублений, деформирование на окончательном участке осуществл ют роликом, на гладкой вершине и задней конической по- , верхности которого образованы местные впадины , выступы, а также участки с рельефным рисунком (фиг. 2). Выпуклый периодически измен ющийс  рисунок или отдельные местные выступы на вершине и задней конической поверхности ролика образуют , например, путем электроннолучевой обработки на установках ЭЛУ, а углубленный рисунок образуют, например, методом вибрационной обработки алмазным наконечником.

В зависимости от вида образованного

рельефа на вершине и задней конической поверхности ролика и режимов деформировани  на наружной поверхности детали получают новый выпуклый либо вогнутый рисунок.

Способ изготовлени  тонкостенных конических и цилиндрических деталей с рельефом на наружной поверхности применим к любой конструкции станков и устройств дл  ротационной выт жки: с однороликовой и

многороликовой, пр мой и обратной схемами деформировани , при получении посто нной и переменной толщины стенки по длине детали, а также при осуществлении процесса деформировани  по схеме, когда

в продольном направлении перемещаетс  вращающа с  оправка, а ролики имеют только радиальное перемещение,

Пример 1, Полую заготовку из нержавеющей стали 1Х18Н10Т толщиной 4

мм с внутренним диаметром 102,6 мм устанавливали на оправке диаметром 102,5-0,08 и подвергали ротационной выт жке трем  роликами с рабочими углами при вершине а 15°; «2 20°; «з 25° соответственно

и задним углом /3 20°. Третий ролик установлен с зазором 1,3 мм относительно поверхности оправки, а второй и первый ролики - с зазором 1,8 мм; величины смещени  в осевом направлении вершин первого

ролика равны аз,5 2,5 мм; аз,4 0,5 мм.

Перед формированием на вершине третьего ролика {с меньшим углом наклона рабочей поверхности) образованы канавки шириной 2 мм и глубиной 0,4 мм,

Режимы ротационной выт жки: скорость вращени  оправки 171 об/мин, продольна  подача роликов 130-150 мм/мин, суммарна  величина посто нных обжатий на предварительных участках зоны.дефор- мации Т составила 2,2 мм ( ), на окончательном участке величину обжати  At периодически измен ли по окружности

ОТ 0,4 ММ ДО 0,1 ММ ( Ј сум.макс 60%).

В результате деформировани  получи- ли деталь с окончательной толщиной стенки 1,4 ±0,05 мм и регул рно расположенными выступами на наружной поверхности, высота которых 0,4-0,1 мм, ширина (в поперечном сечении детали) - 2 мм, длина (в продольном направлении детали) - 0,8-1,2 мм в зависимости от изменени  скорости подачи.

Пример 2. Ту же заготовку деформировали с вышеописанными режимами роли- ками с диаметром примерно кратным диаметру получаемой детали, при этом на вершине третьего ролика, образующего окончательный участок зоны деформации, имели одну канавку, В результате получили деталь с непрерывным утолщением - ребром жесткости.

Пример 3. Полую заготовку из алюминиевого сплава АМгб толщиной стенки 3,5 мм с внутренним диаметром 87,6+ устанавливали на оправке 2 диаметром 87,5-0,08 мм и подвергали ротационной выт жке двум  роликами 3, 4 с рабочими углами при вершине «1 15°, «2 25° соответственно. За- дний угол ролика 3, образующий при деформировании заготовки окончательный участок зоны деформации, равен 3°. Перед деформированием на вершине и задней конической поверхности ролика 3 нанесен пер- иодически измен ющийс  рисунок глубиной 0,2 мм в данном случае путем вибраци- онного накатывани  алмазным наконечником. Ролик 3 установлен с зазором 1,2 мм, ролик 4 - с зазором 1,4 мм, величина смещени  вершин относительно друг друга в осевом направлении 1,75 мм. Скорость вращени  оправки 250 об/мин,

продольна  подача роликов 120 мм/мин. Суммарна  величина обжатий на предварительных участках зоны деформации составила 2,1 мм ( ), а на окончательном участке величину обжати  измен ли периодически ОТ 0,2 ДО 0 ( Ссум.макс 65%), В результате деформировани  получили деталь с новым декоративным рисунком на наружной поверхности. Высота периодически измен ющихс  выступов и впадин рисунка 0,2 мм.

Claims (2)

1.Способ изготовлени  полых осесим- метричных тонкостенных деталей, при кото- ром на вращающуюс  оправку устанавливают полую заготовку и подвергают ротационной выт жке с обжатием толщины до заданного размера перемещающимис  роликами, образующими при контакте с заготовкой передней конической поверхностью предварительные, а при контакте вершиной и задней конической поверхностью окончательный участок зоны деформировани , отличающийс  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей за счет обеспечени  получени  на наружной поверхности детали регул рного рельефа, а также декоративного рисунка непосредственно в процессе ее формообразовани , ротационную выт жку на предварительных участках осуществл ют с посто нной величиной обжати  толщины стенки заготовки по окружности, а на окончательном участке - с величиной обжати , периодически увеличивающейс  и уменьшающейс  по окружности, но не менее одного раза на длине получаемой детали , соответствующей перемещению ролика за один его оборот.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что периодическое увеличение и уменьшение величины обжати  толщины стенки заготовки на окончательном участке зоны формировани  достигают образованием на вершине и задней конической поверхности ролика впадин и выступов соответственно, а также путем нанесени  рельефного рисунка.

ДЬнакс

Риг.2

ДЬмцн

ФигЛ

At макс