(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ДЕТАЛЕЙ 1.- . ,, ...;,.,1. ...., .Изобретение относитс к обработке металлов давлением и,в частности , может быть использовано ,при производстве цилиндрических деталей на вращающейс оправке. Известны способы изготовлени полых осесимметричных деталей цилиндрической формы по различным схе мам несколькими роликами, в основном двум или трем . Ролики устанавливают в одной плоскости с одинаковым зазором от поверхности оправки , при этом все ролики имеют од ну форму рабочей поверхности, котора выбираетс в зависимости от деформируемого материала 1. . Недостатком указанных способов вл етс невысока разова степень формации из-за образовани наплыва перед роликами, особенно при деформировании пластичных материалов, а также повышени усилий при деформировании высокопрочных материалов. Известен также способ изготовлени полых осесимметричных деталей, заклйчающийс в деформировании на вра1цаю1цейс оправке полой заготовки с роликами, имеющими конические рабочие поверхности и вершины с образова«ием нескольких участков зоны, деформации,наклоненных к оси обрабатываемой детали 2. При данном способе изготовлени полых осесимметричных деталей используют станок с двухр дным расположением роликов одинакового диаметра, позвол ющим получать несколько участков зоны деформации, причёй в перврм р ду примен ют ролики с большим рабочим радиусом и устанавливают с большим зазором относительно поверхности оправки, а во втором р ду ролики с меньшим рабочим радиусом и устанавливают с меньшим зазором, т.е. получают ступейчатую зону деформации, и суммарную величину обжатй толщины стенки заготовки распредел ют между р дами роликов. Однако данный способ не применим при получении деталей на станках с однородным расположением роликов, при котором разбивки зоны деформации на участки осуществл ют за счет использовани роликов сложной формы, что вл етс недостатком при изготовлении деталей массового производства, либо за счет смещени роликов одинакового профил в осевом направлеНИИ до получени ступенчатой контактной зоны заготовки с роликами, при этом затруднен выбор оптимального рабочего профил роликов, обе печив аквдёго Одновременно точность размеров И-качество поверхности, особенно при изготовлении тонкостенных точных деталей из пластичнш: материалов . . целью изобретени вл етс повыйзёниё производительности процесса деформировани ;за счет распределен величины обжати толщины стенки ме ду участками зоны деформации и повы ШИШ УО гнос т и размеров и к ач ее тв а поверхности получаемой детали за счет выбора оптимального-профил з ны деформации . ,.,., Прст;авленна цель достигаетс т JTG перед Деформированием заготовщики участки зоны деформации располагают под разным углом наклона к оси обрабатЕшаемой детали и последов атель йо; смещают по окружности и длине об рабатываемой детали, причем площади К ой айта 1йе ду роликами и заготовкой йй в бёх участках сохран ют равными . Дефорйаций начинают осуществл ть с участка с минимальным углом наклона к оси летали и заканчивают на участке с максимальным углом йаклоЯа к оси детали. , Дл обработки используют заготов имеющую заходную фиску с углом, рав ным углу, образованному плоскостью касательнойк повёрхност М рО дйКой и осью заготовки. Величину деформаций на первом Учае 1сё, величины смещени последующих участкой один отйрситёль-: но другого по длине детали и величину углу фаски заготовки определ ют соотношени ми . fci/M-f,a , Г 5шоГ , ( cifM ,2 - ut)( - .i}- С- tg -оС д. . &t,( ) tg /ifrf -.едичина обжати тоЯщйны стенки .на первом уча1с ке с минимальным углом наклона его к оси заготовки; ifXr обща величина обжати толщины стенки на двух участках, последовательйо расположенных друг за другом; «if/ - рабочий yrOJi первого ро - лчка;-- --- - -;--....., ofj. - ра.бочий угол второго ролика; .
745584 Л, величина смещени вершин роликов в осевом направлении; величина смещени вершин роликов в рсшиальном направлении; угол заходной фаски заготовки . На фиг. 1 показана схема деформировани заготовки предлагаемым способом двум роликами; на фиг. 2 вид А фиг. 1; на фиг. 3 - схема деформировани трем роликами; на фиг. 4 - вид Б фиг. 3. Заготовку 1 устанавливают на вращакЛщуюс оправку 2 и деформируют с образованием нескольких участков зоны деформации роликами 3, 4. Величинами углов ,о задаютс исход из требований, предъ вл емых к получаеглой детали. Дл того, чтобы деформаци заготовки начиналась на участкё с минимальным углом наклойа К оси детали, а заканчивалась на Участке с максимальным углом наклона к оси детали, ролики 3 и 4 устайавливают йа оси роликодержателей в одной плоскости по направлению вращени Оправки 2, начина с ролика с меньшим рабочим углом, т. е. Затем ролик с большим углом устанавливают с зазором 2, обеспечивающим получение толщины i-f стенки готовой детали ( 2з.. td Д-п схемы на фиг. 3), а ролик с мень .шйм угломСмещаго-г радиальном и осевом направлени х до получени равномерно распределенной площади контакта между роликами и заготовкой. В этом случае при деформировании заготовки 1 с исходной толщиной стенки () а оправке 2 ролик с меньшим углом образует начало зоны деформации Н, а ролик с большим углом конец зоны деформаций К (фиг. 1). Так как при деформировании заготовки предлагаемым способом происходит смещение верши роликов,необходимо исключить перекос оправки в первоначальный момент деформировани . Дл обеспечени одновременного контакта рйликов с заготовкой у заготовки выполн ют заходный yгoлJS образованный плоскостью М, касательной к рабочим поверхност м роликбв , и осью заготовки. Исход из услови равномерного распределени между роликами площаvi зоны контакта с заготовкой, опреел ют координату пересечени рабочих углов роликов и величину обати ТОЛЩИНЫ стенки заготовки первым роликом из соотноиенцй: (fff,Z J//7o(y (, эСу и fсум ,2 2- ogiln 41,1 координата пересечени бочих углов роликов, ра на толщине стенки эаго товки, полученной после деформировани роликом 1- величина обжати толщины стенки заготовки рЬликом 3; Л1сбйг/л обща величина обжати толщины стенки заготовк роликами 3 и 4; - исходна толщина стенки . заготовки; 5f/ - рабочий угол ролика 3; jj - рабочий угол ролика 4; Тогда величина смещени вершины одного ролика относительно другого в осевом и радиальном направлени х определитс из соотно|11ени : . у- fg.- .,)-C-tgt tff, где a - величина смещени вершины роликов в осевом направлении ; с - величина смещени вершины роликов в радиальном направлении; Sjj - зазор .между роликом 4 и поверхностью оправки, ра ный толщине стенки заготовки , полученной после деформировани роликом, 4 т. е. 2,i д так как. 2 , &1сииц, Atf имеем: , f/а cj/A/ /,g - л t) (tgd,- г /) - с f-ff d °f-/ 9 При установке обоих роликов с наковым зазором между вершинами ро ликов и оправкой величина а опреде с из соотношени ( 4cuM-f.2- )( ) tocf. to fПри установке обоих роликов без смещени в осевом направлении вели чина смещени вершин роликов в рад альном направлении определитс из соотношени : . ,2- ti}( f) Заходный угол заготовки определитс из соотношени : А суА|У.2 . .At-,2 Данные соотношени не учитывают вли ни жесткости системы: станок инструмент - заготовка и принимаетс , что толщины стенки, полученные после деформировани каждым ро ликом, равны установленным зазором между роликами и оправкой, т. е. tf-Zf и . Равномерное распределение усилий, действующих на каждый ролик, зависит не только от равномерного распределени площади контакта роликов с заготовкой. Усилие деформировани при всех прочих одинаковых технологических параметрах измен етс от изменени величины F&L г где F - площадь контакта роликр в зоне Деформации и б/ - истинные напр жени деформировани . Поэтому в зависимости от степени упрочнени заданного материала необходима корректировка величин обжати в большую или меньшую сторону от расчетного значени . При деформировании достаточно упрочн емых материалов целесообразно равномерно распрределить; между роликами величину обжати , i при этом уменьшаетс зона контакта роликов с увеличением рабочего угла . Несмотр на указанные допущени при деформировании заготовок из раз-, личных материалов по предлагаемому способу получены положительные результаты . При деформировании заготовки с образованием трех участков зоны деформации используют три ролика 3 - 5 (фиг. 4) и задаютс величинами рабочих углов каждого ролика «}f/, , , аС В зависимости от требований, предъ вл емых к детали, а установку роликов .осуществл ют согласно схемы фиг. 3, при этом величины обжати каждого ролика &tii utjii величины смещений вершин роликов друг относительно друга определ ют по ранее приведенньгм соотношени м. уЦанный способ изготовлени деталей применим с использованием станков любой конструкции: с однор дным и многор дным расположением роликов, а также при пр мой и обратной схемах деформировани , при этом получают детали с посто нной и с переменной толщиной стенки. Основным преимуществом способа изготовлени полых осесимметричных деталей вл етс повышение производительности процесса деформировани , что достигаетс за счет распределени по заданному закону суммарной величины обжати между роликами . При этом расположение участков зоны деформации с различным наклоном к оси обрабатываемой детали улучшает качество поверхности, так как предотвращает образование наплыва перед роликами за счет меньшегб угла в начале зоны деформации и поващает точность по геометрическим пара метрам за счет большего угла в конце зоны деформации заготовки.
Пример. Деформирование заготовки производ т на стенке СРГ-0,6,
ИШ1ещём да а ролика, симметрично расположенных относительно оправки. Полую заготовку из стали 4Ох толщиной Тавг 9 ММ с внутрёН1Гим диаметром- 5 ,1 устанавливают на вращающуюс оправку. Диаметр оправки 147-0,08. Дл получени зоны деформации, состо щей из участков с разным наклоном к оси обрабатываемой детали, л примен ют ролики и рабочими углами: jjf г 20, , 30°. Ролик 4с большим углом ( 30°) установлен с зазором 2,8 мм, ролик 3 с меньйаим углом установлен с зазором 3,5мм, т. е. смещен в радиальном направлении на величину Се 0,7 мм.
Величину смещени вершин роликов в осевом направлений определ ют исход из услови равного распределени площади контакта между роли- 20 ками и заготовкой на всех участках , зоны деформации, t. е. из сортнсадений; ... . . . AtouMi -St.. . 6,Z 0.. , г- (. SiH, о.5Чг.О,5 -2,гллм, (&tcwMi.b-AtKtS i-fcg )-c-tg 0- tgol,. tgc, K2-2.5)(0.577-Q,36f)-Q.-0.577 . 0,577 0.36 -VMM с учетом деформационного упрочнени и пружинени роликодержателей прий та величина смещени ав1,0 мм. По результатам расчето)в ролики устанавливают со смещением по длине Оси обрабатываемой детали И затем производ т деформирование заготовки Технологические режимы. Число оборотов оправки fj и 185 об/м Продольна подача S 90 - 110 мм/ми Максимальна степень деформации 67% в процессе дефорМй| ойанй заготовки образовывают зону деформации с участками, имеющими различный йаклон к оси заготовки, при этом начальный : участок имеет угол наклона 20° , а конёчньвй - угол наклона расШйаг ают с пОслед (5вательнымсмещением по длине Оси В результате деформировани получавзт деталь с окончательной толщиной стенки 3,0+0,2 с фактическим суммарным обжатием по толщине utf,Ji 6,0-м за ойин проход. Точность по внутреннему диаметру обеспечиваетс в пределах 5 кл. точности. При деформировании той же загчэтовки по известны1 1 способам с образованием зоны деформации, состо щей из одного участка, соответствую:щего рабочему профилю роликов (при
применении роликов с одинаковыми углами и установленными с одним зазором ) получить данную деталь за один проход не удаетс вследствие образовани наплыва перед роликами , что приводит к по влению шелушени на поверхности и разрыву дете(ли.