SU1701412A1 - Способ изготовлени кольцевых изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, а именно к области изготовлени  кольцевых изделий. Цель изобретени  - повышение качества изделий . Способ включает разделение проката на мерные исходные заготовки, предварительное формообразование из них кольцевых заготовок и последующую их механическую обработку с получением полуфабриката дл  раскатки. При этом полуфабрикат получают с параметрами, определ емыми по предложенным зависимост м . Предложены зависимости дл  определени  высоты полуфабриката Н0к, высоты кольцевых заготовок Н0, внутреннего диаметра кольцевой заготовки и полуфабриката do, величину углов наружных и внутренних фасок полуфабриката dB, dH, высоты фасок на внутреннем и наружном диаметрах полуфабриката As6n, ASH. Выполнение полуфабриката с размерами, определ емыми по предложенным зависимост м , позвол ет снизить брак по дефектам типа ут жин на 25%. 4 ил. Ё

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве гор чекатаных кольцевых изделий дл  машино-, авиа- и ракетостроени  и т.п.

Цель изобретени  - повышение качества изделий.

На фиг.1 изображено готовое изделие; на фиг.2 - кольцева  заготовка; на фиг.З - полуфабрикат дл  раскатки; на фиг.4 - схе ма процесса раскатки полуфабриката.

Способ осуществл ют следующим образом .

Прокат раздел ют на мерные исходные заготовки, выполн ют предварительное формирование кольцевой заготовки и ее последующую механическую обработку с получением полуфабриката с заданными параметрами. Перед раскаткой по конечным параметрам готового кольцевого издели : высоте hK, толщине s« (фиг.1), массе m и плотности материала кольца р, и с учетом технологии получени  кольцевой заготовки (диаметр пуансона равен диаметру прошиваемого отверсти ), итерационным методом определ ют расчетную высоту кольцевой заготовки Но (вначале задаютс  каким-либо значением Н0 и вычисл ют до сходимости их значений в левой и правой част х уравнени  по формуле:

Јь N5

Н„ о-Чг- + ((-Ј)(|)3+)Ч-

где Ьк - высота готового кольцевого издели ,

SK - толщина стенки готового кольцевого издели ;

do - внутренний диаметр кольцевой заготовки полуфабриката;

m - масса готового кольцевого издели ;

р - плотность материала про втызае- мого кольцевого издели .

Вычита  из полученного значени  коэффициент неравномерности деформации при формообразовании кольцевой заготовки а (а 10-15), находим высоту полуфабриката Нок (фиг.2), т.е. .

Затем определ ем толщину стенки кольцевой заготовки s0 (фмг.2), зна  высоту кольцевой заготовки Н0, внутренний диаметр кольцевой заготовки do и массу готового кольцевого издели  т.

Величина As определ етс  как разность между толщиной стенки расчетной заготовки So и толщиной стекки ютового кольцевого издели  SK (SO-SK As). Далее определ ем коэффициент неравномерности деформации в радиальном направлении k по известным величинам: внутреннему RBH.K и наружному RHK радиусам готового кольцевого издели , внутреннему радиусу

н

кольцевой заготовки RBH.O (RB.HO -у) и наружному радиусу кольцевой заготовка RH.o (исходим i из посто нства объема при Н0« и do) радиусам внутреннего 1 и наружино 2 валков (Ri и R2 соответственно (фиг.4).

Коэффициент k определ ем по формуле

(Ren к ReH.o ) i RBH.K

,-Я1RBHO

( RH.K - RTo ) j, |n RH.K

R2RH.O

По найденному коэффициенту k определ ем высоты фасок соответст венно нэ внут реннем (Азвн) и наружном (Лзч) диаметрах полуфабриката

Ас - AS

ASH- -y-qrRАзан- К Asi,.

Далее определ ем углы наклонов наружной и внутренней фасок OH, «ен (фиг.З).

6 ( HQK - НоК Ьк )

Нок

6 ( Нок - Нок Ьк )

Нок

После этого, зна  внутренний диаметр кольцевой заготовки do высоту наружной и внутренней фасок ASH и ASBH, а также величины УГЛОВ ЭТИХ фаСОК GH И Овн И СХОДЯ ИЗ

посто нства объема (равенства исходной кольцевой заготовки и готового кольцевого издели  т), определ ют конечные параметры исход:.ой кольцевой заготовкм дл  прокатки колец пр моугольного поперечного сечени .

Пример. Прокатывают кольцевое изделие с конечными параметрами

MM, RBH. №м, SK 100 мм, Нк-120 мм массой 414 кг из стали марки 20 с плотностью материала 7,85x10 6 г/см3. Диаметр пуансона и соответственно диаметр заготовки по технологии равен мм.

Прокатку кольца .осуществл ют на радиаль- но-осевом кольцепрокатном стане с радиальным усилием 1,50 МН и осевым 1,25МН, R мм R2 550MM. Пор док расчета формы заготовки следующий.

Определ ют высоту исходной кольцевой заготовки.

Расчетна  высота равна

20

.,™34.((-g°Wf;g)Z , .,)2

2зм res

Принимаем мм и подставл ем в

правую часть выражени , получаем высоту

равную мм. Принимаем мм,

после вычислени  получаем мм, т.е.

выражение сошлось.

Принимаем коэффициент неравномерности деформации в радиальном и осевом направлени х равным, мм.

Нок 201-10 191 мм

Наружный диаметр кольцевого издели  при мм равен:

35 DH8P. V 250 2 +

3,14 7,85 10

191

643 (мм).

Толщина стенки кольцевого издели  равна

643+250 „осс So   196,5 мм.

Находим величину As ,5-100 96,5 мм

Рассчитываем высоты наружной и внут- ренней фасок:

R

ASH

(650-125) , 650

120 125 1 б .

(750-321.5)750 Ь77

550 1П321,5

96,5

1 + 1,677

36 мм.

,,5 мм

Рассчитываем углы наклона торцовы фасок

а А arctg

6 ( 191 2- 191 х120) 191 V |91 х 550

52°,

«вн arctg

6(1912-191 x120)

191 191 x 120

70°

Исход  из того, что обьем заготовки равен объему готового кольцевого издели , находим участок s« (фиг.З), который будет равен ,7 мм. Таким образом найдены все параметры, определ ющие форму и размеры кольцевой заготовки.

С использованием предложенной формы заготовки изготовлены две опытно-промышленные партии кольцевых изделий дл  упорных подшипников с указанными размерами . Исследование качества готовых изделий показали, что дефекты типа ут жка по торцовой и боковой гран м отсутствуют. Одновременно исследовалось качество изделий , изготовленных с использованием заготовки с известной фирмой, дефекты типа ут жка наблюдались у 25% изделий.

Claims (1)

1. Формула изобретени  1. Способ изготовлени  кольцевых изделий , включающий разделение проката на мерные исходные заготовки, предварительное формообразование из них кольцевых заготовок и последующую механическую обработку последних с получением полуфабриката дл  раскатки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества изделий, полуфабрикат получают с высотой, определ емой из следующей зависимости:

   ,

   Но Г V

   H.(-) + (f7T-. )

   где Нои - высота полуфабриката;

   Но - высота кольцевой заготовки;

   а 10-15 - коэффициент, учитывающий неравномерность деформации в радиальг ном и осевом направлени х при формообразовании кольцевой заготовки;

   Ьк - высота готового издели ;

   д

   0

   5

   SK - толщина стенки готового издели ;

   d0 - внутренний диаметр кольцевой заготовки и полуфабриката;

   гл - масса готового издели ;

   .Р- плотность материала готового изде. ли .

   2, Способ по п. 1,отличающийс  тем, что полуфабрикат получают с фасками по внутреннему и наружному диаметрам, параметры которых определ ют из следующих зависимостей;

   2

   OH arctg

   6 ( HQK HQK Ик )

   «вн arctg

   HoxV

   6(Н

   Нок R2

   2 - HQK Ьк )

   ASH As/(1 +R)

   As So-Sic,

   AsH.

   H° L HoKRi

   0

   IR

   BH.K

   R

   BH.O

   k

   Ri

   J-,n

   in

   BH.K

   RB

   ( RH.K RH.O ) , i RH.K R2RH.O

   25

   30

   где Он - величина угла наружных фасок полуфабриката;

   OB - величина угла внутренних фасок полуфабриката;

   Ri - радиус внутреннего радиального валка;

   R2 - радиус наружного радиального валка;

   So - толщина стенки кольцевой заготовки;

   Д SBH, ASH высоты фасок соответственно на внутреннем и наружном диаметрах полуфабриката;

   k - коэффициент неравномерности деформации в радиальном направлении при 40 формообразовании кольцевой заготовки;

   RBHO, RH.O - внутренний и наружный радиусы кольцевой заготовки;

   RBH.K.RH.K - внутренний и наружный радиусы готового издели .

   35

   /

   /

   A

   /

   S I

   m-«-s

   aS«

   L«

   u-зНot/ ,

   . ,« .,.Л. -v

   /

   / afb. V-

   Vх//

   1 l/l//fL

   л

   «

   t

   I cs

   A