SU1697953A1 - Способ изготовлени кольцевых деталей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению кольцевых и стаканообразных деталей,, преимущественно тонкостенных, раскаткой прутковой заготовки Цель изобретени  - повышение экономичности процесса за счет увеличени  стойкости раскатного валка путем облегчени  условий его нагружени . Кроме того, расшир ютс  технологические возможности способа за счет получени  деталей с конической наружной поверхностью при различной величине конусности. Цель достигаетс  за счет того, что конец прутковой заготовки нагревают до ковочной температуры и подвод т к нему раскатной валок . Одновременно с прошивкой прутка валком осуществл ют обкатку его наружной поверхности цилиндрическим роликом, который перемещают навстречу валку со скоростью Vp, определ емой из выражени : Vp (1,2-1,3) VB K( 1 + K/4)dV4Sde-1), где: VB - скорость осевой подачи раскатного валка , мм/с; К - эмпирический коэффициент, равный 0,6-0,7 и завис щий от соотношени  диаметров прутка и раскатного валка, d - диаметр исходной прутковой заготовки , мм; S - толщина стенки кольцевой детали , мм; de - диаметр раскатного валка, мм. После этого дополнительным профильным обкатным роликом формируют наружную поверхность детали, перемеща  его по заданной пр молинейной траектории. По окончании пластической обработки механическим способом производ т отделение готовой кольцевой детали от прутка 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению кольцевых и стаканообразных деталей, преимущественно тонкостенных, раскаткой прутковой заготовки

Цель изобретени  - повышение экономичности процесса за счет увеличени  стойкости раскатного валка путем облегчени  условий его нагружени , а также расширение технологических возможностей способа за счет получени  дета ien с конической наружной поверхностью при различной величине конусности.

На фиг.1 изображено исходное положение инструмента; на фиг.2 - этап прошивки прутка с одновременной обкаткой роликом; на фиг.З - формирование наружной поверхности детали; на фиг 4 - положение инструмента после окончани  деформировани .

Способ осуществл етс  следующим образом .

К зафиксированному в матрице 1 вращающемус  прутку 2 (фиг. 1), конец которого

ел

СА)

нагрет до ковочной температуры, подвод т раскатной валок 3, при этом обкатной ролик 4 расположен параллельно оси прутка. Валок и ролик имеют возможность вращени  за счет сил трени , возникающий между поверхност ми контакта заготовки, валка и ролика при деформировании (фиг,2).

Вначале происходит прошивка прутка 2 валком 3, при которой наружна  поверхность заготовки оформл етс  обкатным роликом 4, который перемещают навстречу раскатному валку 3 со скоростью Vp, определ емой из зависимости:,

Vp(1,2...1,3)(1 +|

Л

-И,

4S dB

где VB - скорость осевой подачи раскатного валка, мм/с;

К-эмпирический коэффициент, равный 0,6-0,7;

d - диаметр исходной прутконюй заготовки , мм;

S - толщина стенки кольцевой детали, мм;

dB диаметр раскатного валка, мм.

При этом значени  эмпирического коэффициента К в зависимости от величины отношени  диаметра прутка d кдиаметру da валка можно определить из приводимой ниже табл.1. Под диаметром dg валка подразумеваетс  наибольший диаметр части валка 3, внедр емой в заготовку.

Указанна  зависимость получена, исход  из услови  необходимости создани  на боковой поверхности раскатываемой заготовки активных сил трени , способствующих перемещению металла стенки заготовки в осевом направлении, что приводит к снижению нагрузки на консольно расположенный раскатной валок. Кроме того, она составлена с учетом экспериментально установленного соотношени  скоростей осевой подачи обкатного ролика и перемещени  материала стенки, равного 1,2-1,3, Зависимость дл  определени  величины Vp выведена также из геометрических соотношений заготовки, определ ющих возможность ее получени  с максимальной толщиной стенки при использовании обкат- Ного ролика, с последующим уменьшением ее толщины до заданной и выполнении услови  посто нства объемов.

По окончании прошивки, когда оформлена предварительно заданна  толщина стенки кольца (фиг.2), сообщаетс  перемещение дополнительному обкатному ролику 5, которым производитс  прокатка металла на раскатном валке 3, используемом в качестве оправки (фиг.З). При этом дополнительный обкатной ролик 5 имеет профильную наружную поверхность, состо щую из конического рабочего участка 6 и сопр женного с ним цилиндрического калибрующего участка 7. В зависимости от требуемой величи- ны конусности наружной поверхности заготовки ось дополнительного обкатного ролика 5 устанавливаетс  под тем же углом к продольной оси исходной заготовки 2, поеле чего осуществл етс  его продольное осевое перемещение и вращение (за счет сил трени ) между вращающейс  заготовкой и профильной поверхностью ролика 5. По окончании пластической обработки

валок и ролики отвод тс  (фиг.4) от издели  и механическим способом производитс  отделение готового кольца от прутка.

Пример, На опытной установке, представл ющей собой модернизированный

станок ГД-8 усилием 34,5 тс, была получена деталь втулка распорна . Исходным полуфабрикатом  вл лс  пруток диаметром 50 мм из стали 40 ХН.

Конец прутка, нагретый до 1100+50°С,

прошивалс  валком 3 (диаметр 50 мм, скорость подачи 1 мм/с) с одновременной подачей параллельно оси прутка навстречу валку 3 цилиндрического обкатного ролика 4 со скоростью 0,5 мм/с, обкатывающего

боковую поверхность заготовки. Затем осуществл лась обкатка предварительно офор- мленной стенки заготовки роликом, имеющим угол сопр жени  образующих конической и цилиндрической поверхностей в

30°, перемещаемым под углом /3 5° по отношению к оси прутка со скоростью 0,5 мм/с. Раскатанное кольцо имело следующие размеры; наибольший наружный диаметр 60 мм, угол наклона образующей 5°, наименьший внутренний диаметр 50, наибольший-55,5 мм, высота 60 мм. При этом осуществл лось измерение усилий прошивки в зависимости от отношени  скорости подачи обкатного ролика Vp к скорости перемещени  металла стенки заготовки (V), результаты которого представлены в табл.2.

Как видно из табл. 2, при отношении v

-и1 меньше 1,2 резко возрастает нагрузка

на валок, что может привести к его поломке,

а при отношении, большем 1,3, чрезмерно

возрастает длина обкатного ролика, что конструктивно невыполнимо. Таким образом.

при отношении -гЈ в пределах от 1,2 до 1,3

снижаетс  нагрузка на аалок, что позвол ет увеличить длину его рабочей части.

Claims (2)

1. Способ изготовлени  кольцевых деталей , включающий установку прутковой заготовки во втулочную вращающуюс  матрицу, прошивку и торцовую раскатку конца заготовки при относительном ее осевом перемещении и раскатного валка с одновременной обкаткой наружной поверхности деформируемого участка заготовки свободно враща- ющимс  роликом, а также отрезку отформованной заготовки от прутка, о т л и- чающийс.  тем, что, с целью повышени  экономичности за счет увеличени  стойкости раскатного валка путем облегчени  ус- ловий его нагружени , при обкатке наружной поверхности деформируемого участка заготовки обкатной ролик дополнительно перемещают вдоль обкатываемой поверхности в направлении раскатного вал- ка, при этом обкатной ролик выполн ют ци- линдрическим, а скорость Vp его продольной подачи определ ют из зависимости

Vp(1,2...1,3)(

-Ч

4S- ds

где VB - скорость осевой подачи раскатного валка;

К - эмпирический коэффициент, выбираемый в диапазоне значений от 0,6 по 0,7;

d - диаметр исходной прутковой заготовки;

S - толщина стенки кольцевой детали;

dB - диаметр раскатного валка.

2. Способ по п.1 .отличающийс  тем. что, с целью расширени  технологических возможностей путем обеспечени  изготовлени  деталей с конической наружной поверхностью при различных величинах конусности , перед отрезкой детали от прутка наружную поверхность отформованной части заготовки дополнительно обкатывают на раскатном валке профильным роликом с коническим рабочим участком и сопр женным с ним цилиндрическим калибрующим участком , при этом профильный обкатной ролик перемещают вдоль его продольной оси, расположенной по отношению к продольной оси исходной заготовки под углом, равным углу наклона образующей конической наружной поверхности детали к ее продольной оси, и в одной плоскости с ней.

Таблица1

ФмЛ

Таблица2

Фиг. 2

2