SU749519A1 - Инструмент дл изготовлени внутренней резьбы методом пластической деформации - Google Patents

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении внут- . 'ренних резьб в деталях пластичных материалов.

Известен инструмент вания внутренних резьб в виде накатного ролика, _________,___ форму усеченного эллипсоида [1] .

Однайо известный инструмент требует значительных усилий при выдавливании резьбы и не обеспечивает высокого качества изделий»

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному техническому решению является инструмент для изготовления внутренней резьбы методом пластической деформации, выполненный в виде втулки с резьбой на наружной по-20 верхности и пуансона, имеющего эаходный участок, рабочий участок и хвостовик. Втулка выполнена с продольной прорезью и с конической внутренней поверхностью, а заходный и *5 рабочий участок выполнены коническими И ·

Недостатком известного инструмента является ’значительные усилия, необходимые для резьбовыдавливания, такЗО как контакт втулки с обрабатываемой поверхностью происходит практически по всему периметру обрабатываемого отверстия. Кроме того, известный инструмент может быть использован лишь в устройстве позволяющем осуществлять взаимное угловое и продольное перемещение инструментов и воздействовать при этом с определенной силой на торец втулки, т. е. в специальном устройстве со сложной кинематикой.

Целью изобретения является повышение производительности процесса, качества изделий и снижение усилий деформации путем поэтапного формирования резьбы.

Это достигается за счет того, что пуансон выполнен в виде скрученного овального цилиндра с заходным участком перемещенного диаметра, а втулка выполнена из упругого материала и с цилиндрической внутренней поверхностью.

На фиг. 1 представлен общий вид инструмента перед резьбовыдавливанием, на фйт. 2 , 3, 4 и 5 - сечение А-А на фиг. 1 в процессе рёзьбовьщав•ливания.

7.49519 •Инструмент выполнен в виде тонкостенной резьбовой деформирующей втулки 1 и пуансона 2. Втулка закрывается в корпусе 3.

На наружной поверхности втулки нарезается (шлифуется), резьба, шаг и yroh профиля, которой должны соответствовать шагу и углу профиля резьбы гайки 4. Наружный диаметр резь бы втулки выполнен при этом на 0,3 0,5 мм меньше внутреннего диаметра накатываемой резьбы. Толщина резьбовой втулки выбирается в зависимости от диаметра и шага резьбы. Внутренняя поверхность втулки цилиндрическая. Втулка подвергается термообработке до твердости НРС 58-60. Материалы, применяемые для изготовления втулки должны обеспечивать хорошие упругие свойства. Для крепления втулки 1 к корпусу 3 в верхней ее части предусмотрен фланец, а для лучшего центрирования пуансона 2 по отверстию втулки и уменьшения усилий деформирования в ней предусмотрен конический участок по наружному и внутреннему диаметрам.

Пуансон 2 в поперечном сечении имеет овальную форму, расположенную относительно продольной оси пуансона по винтовой линии, что придает пуансону конфигурацию скрученного овального цилиндра. Пуансон имеет заборную часть переменного диаметра, калибрующую часть и хвостовик .

Наибольший наружный диаметр пуансона выбирается с учетом деформации наружного диаметра резьбовой втулки до размера, соответствующего наружному диаметру обрабатываемой резьбы.

Процесс выдавливания резьбы описанным инструментом осуществляется следующим образом.

Гайка 4 устанавливается на основание приспособления и закрепляется. Диаметр исходного отверстия гайки выбирается при этом с учетом формирования резьбового профиля выдавливанием, а не резанием. Затем в отверстие гайки 4 вводится (сверху) тонкостенная резьбовая деформирующая втулка 1, закрепленная в корпусе 3 (на фиг. 2 показано поперечное сечение А-А втулки и гайки, соответствующее этому исходному состоянию).

После этого в цилиндрическое отверстие деформирующей резьбовой втулки 1 вводят поступательным движением пуансон 2, который с определенной силой р начинает деформировать резьбовую втулку 1 так, что ее форма из цилиндрической превращается в .овальную (см. фиг. 3). При этом на участках контакта втулки с гайкой происходит внедрение витков резьбы втулки в поверхность отверстия гайки. Далее, по мере продвижения пуансона вдоль оси втулки изменяется положение большой оси овала втулки, так как деформирующие вершины пуан- ΐ сона расположены по винтовой линии. На фиг. 4 показано поперечное сечение А-А втулки и гайки при изме5 нении положения большой оси овала втулки на некоторый угол гА . В этом положении участки деформированного резьбового профиля увеличиваются. При дальнейшем продвижении (опускании) пуансона за счет его винтообразной формы происходит постепенное изменение (перекатывание) положения большой оси овала по отверстию гайки и в некотором ее положении (см.

фиг. 5) заканчивается формированием резьбового профиля гайки по всему периметру и по всей ее длине. Пуансон проталкивается вниз. Корпус 3 вместе с втулкой 1 поднимается вверх.

Устанавливается следующая гайка. Процесс повторяется. С целью уменьшения усилий резьбовыдавливания в зону деформации подается смазывающе-охлаждающая жидкость, в качестве ве оборудования могут быть использованы вертикально-и горизонтально протяжные станки, а также прессы и специальное оборудование.

Предложенный инструмент обеспечивает контакт резьбовой втулки с поверхностью отверстия гайки не по ^сему периметру гайки и не по всей !ее длине, а лишь на незначительной части периметра отверстия и длины гайки. Это, в свою очередь, обес35 печивает снижение окружных и радиальных усилий деформирования позволяет также значительно повысить скорость движения пуансона и тем самым сократить машинное время обработки.

⁴⁰

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении внутренних резьб в детал х из высокопластичных материалов. Известен инструмент дл  выдавливани  внутренних резьб выполненный в виде накатного ролика, имеющего форму усеченного эллипсоида Llj . Одна1{о известный инструмент требует значительных усилий при вьщавливании резьбы и не обеспечивает вы сокого качества изделий. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному техническому решени  вл етс  инструмент дл  изготовлени  внутренней резьбы методом пласт ческой деформации, выполненный в виде втулки с резьбой на наружной п верхности и пуансона, имеющего заходный участок, рабочий участок и хвостовик. Втулка выполнена с продольной прорезью и с конической вн ренней поверхностью, а заходный и рабочий участок выполнены коническ ми Н Недостатком известного инструме  вл етс  -значительные усили , необходимые дл  резьбовндавливани , как контакт втулки с обрабатываемой поверхностью происходит практически по всему периметру обрабатываемого отверсти . Кроме того, известный инструмент может быть использован лишь в устройстве позвол ющем осуществл ть взаимное угловое и продольное перемещение инструментов и воздействовать при этом с определенной силой на торец втулки, т. е. s специальном устройстве со сложной кинематикой . Целью изобретени   вл етс  повышение производительности процесса, качества изделий и снижение усилий деформации путем поэтапного формировани  резьбы. Это достигаетс  за счет того, что пуансон выполнен в виде скрученного овального цилиндра с заходным участком перемещенного диаметра, а втулка выполнена из упругого материала и с цилиндрической внутренней поверхностью . На фиг. 1 представлен общий вил инструмента перед резьбовыдавливанием , на . 2 , 3, 4 и 5 - сечение А-А на фиг. 1 в процессе рёзьбовьщавливани . Инструмент выполнен в виде тонкостенной резьбовой деформирующей втулки 1 и пуансона 2. Втулка закры ваетс  в корпусе 3. йа наружной поверхности втулки 1 в&реэаетс  (шлифуетс ), резьба, ш и уГоЛ профил , которой должны COOT ветствовать шагу и углу профил  резьбы гайки 4. Наружный диаметр ре бы втулки выполнен при этом на 0,3 0,5 мм меньше внутреннего диаметра накатываемой резьбы. Толщина резьбо вой втулки выбираетс  в зависимости от диаметра и шага резьбы. Внутренн   Поверхность втулки цилиндрическа . Втулка подвергаетс  термообра ботке до твердости НРС 58-60. МатеЬиалы , примен емые дл  изготовлени  втулки должны обеспечивать хорошие упругие свойства. Дл  креплени  втулки 1 к корпусу 3 в верхней ее части предусмотрен фланец, а дл  лучшего центрировани  пуансона 2 по отверстию втулки и уменьшени  усили деформировани  в ней предусмотрен конический участок по наружному и внутреннему диаметрам. Пуансон 2 в поперечном сечении имеет овальную форму, расположенную относительно продольной оси пуансона по БИНТОВОЙ линии, что придает пуансону конфигурацию скрученного овального цилиндра. Пуансон имеет заборную часть переменного диаметра, калибрующую часть и хвостовик . Наибольший наружный диаметр пуан сона выбираетс  с учетом деформации наружного диаметра резьбовой втулки до размера, соответствующего наружному диаметру обрабатываемой резьбы. Процесс выдавливани  резьбы описанныминструментом осуществл етс  следующим образом. Гайка 4 устанавливаетс  на основание приспособлени  и закрепл етс . Диаметр исходного отверсти  гай ки выбираетс  при этом с учетом фор мировани  резьбового профил  выдавл ванием, а не резанием. Затем в от .верстие гайки 4 вводитс  (сверху) тонкостенна  резьбова  деформирующа втулка 1, закрепленна  в корпусе 3 (на фиг. 2 показано поперечное сечение А-А втулки и гайки, соответст вующее этому исходному состо нию). .После этого в цилиндрическое отверстие деформирующей резьбовой втулки 1 ввод т поступате:1ьным движением пуансон 2, который с определенной силой р начинает деформировать резьбовую втулку 1 так, что ее форма из цилиндрической прев щаетс  в .овальную (см. фиг. 3). При этом на участках контакта втулки с гайкой происходит внедрение витко резьбы втулки в поверхность отверст гайки. Далее, по мере продвижени  п аксона вдоль оси втулки измен етс  положение большой оси овала втулки, так как деформирующие вершины пуансона расположены по винтовой линии. На фиг. 4 показано поперечное сечение А-А втулки и гайки при изменении положени  большой оси овала втулки на некоторый угол тЛ . В этом положении участки деформированного резьбового профил  увеличиваютс . При дальнейшем продвижении (опускании ) пуансона за счет его винтообразной формы происходит постепенное изменение (перекатывание) положени  большой оси овала по отверстию гайки и в некотором ее положении (см. фиг. 5) заканчиваетс  формированием резьбового профил  гайки по всему периметру и по всей ее длине. Пуансон проталкиваетс  вниз. Корпус 3 вместе с втулкой 1 поднимаетс  вверх. Устанавливаетс  следующа  гайка. Процесс повтор етс . С целью уменьшени  усилий резьбовьщавливани  в зону деформации подаетс  смазывающе-охлаждающа  жидкость, в качестве оборудовани  могут быть использованы вертикально-и горизонтально прот жные станки, а также прессы и специальное оборудование. Предложенный инструмент обеспечивает контакт резьбовой втулки с поверхностью отверсти  гайки не по Всему периметру гайки и не по всей ее длине, а лишь на незначительной части периметра отверсти  и длины гайки. Это, в свою очередь, обеспечивает снижение окружных и радиальных усилий деформировани  позвол ет также значительно повысить скорость движени  пуансона и тем самым сократить машинное врем  обработки. Формула изобретени  Инструмент дл  изготовлени  внутренней резьбы методом пластической деформации, выполненный в виде втулки с резьбой на наружной поверхности и пуансона, имеющего заходный участок, рабочий участок и хвостовик, отличающ.ийс  тем, что, с целью повышени  производительности процесса, качества изделий с снижени  усилий деформации путем поэтапного формовани  резьбы , пуансон выполнен в виде скрученного овального цилиндра с заходным участком переменного диаметра , а втулка выполнена из упругого материала и с цилиндрической внутренней поверхностью. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1,Меньшаков В. М. и др. Бесстружечные метчики, М., Машиностроение, 1976, с. 154, рис. 112.
2. 2.Патент США № 3550174, кл. 10-152, опублик. 1967 (прототип)

   А-Д

   /i-/i