Инструмент трения для изготовления тангенциальной обкаткой полых изделий из трубчатых заготовок

 

ИНСТРУМЕНТ ТРЕНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАНГЕНЦИАЛЬНОЙ ОБКАТКОЙ ПОЛЫХ ИЗДЕЛ1:1Й ИЗ ТРУБЧАТЫХ ЗАГОТОВОК, имеющий рабочую часть в рабочей поверхностью, отличающийся тем, что, с целью повышениякачества изделий путем перераспределения материала заготовки в осевом направлении в процессе обкатки, на его рабочей части выполнены канавки, кромки которых образованы пересечением стенок канавок с рабочей поверхностью и выполнены на виде инструмента в плане в виде отрезков прямых, наклонных к оси обкатки.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3480123/25-27 (22) 05.07.82 (46) 07.12 83. Бюл. № 45 (72) В. Г. Капорович и А,.В. Маковецкий (71) Краматорский индустриальный институт (53) 621.983.42 (088.8) (56) l. Авторское свидетельство СССР № 285882, кл. В 21 Н 3/06, 1968 (прототип). (54) (57) ИНСТРУМЕНТ ТРЕНИЯ ДЛЯ

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАНГЕНЦИАЛЬНОЛ

„,SU,„, 1058677 А

3дп В 21 D 22/18; В 21 D 51/02;

В 21 D 41/04„., ОБКАТКОЙ ПОЛЫХ ИЗДЕЛ Л ИЗ ТРУБЧАТЫХ ЗАГОТОВОК, имеющий рабочую часть в рабочей поверхностью, отличающийся тем, что, с целью повышения. качества изделий путем перераспределения материала заготовки в осевом направлении в процессе обкатки, на его рабочей части выполнены канавки, кромки которых образованы пересечением стенок канавок с рабочей поверхностью и выполнены на виде инструмента в плане в виде отрезков прямых, наклонных к оси обкатки.

1058677

Изобретение относится к технологической оснастке давильной обработки труб,а именно к инструменту трения для изготовления тангенциальной обкаткой полых изделий из трубчатых заготовок.

Изготовление полых изделий, например типа баллонов, имеющих оптимальные характеристики прочности и жесткости основных рабочих элементов, а также минимальную металлоемкость, требует решения различных технологических задач. Одной из 1о важнейших среди них является задача перераспределения материала заготовки в осевом направлении в процессе тангенциальной обкатки при выполнении операций типа обжима, закатки и пережима трубы.

Известен инструмент трения для изготов- 5 ления тангенциальной обкаткой полых изделий из трубчатых заготовок, имеющий рабочую часть с рабочей поверхностью (1).

Благодаря своей активной калибровке этот инструмент трения обеспечивает в про- 2р цессе обкатки приложение к наружной-.по- верхности деформируемой заготовки сил трения, осевые составляющие которых обеспечивают некоторое перераспределение материала заготовки в осевом направлении.

Однако из-за незначительной величины указанных составляющих сил трения известный инструмент не обеспечивает существенного перераспределения материала заготовки, решает указанную задачу недостаточно эффективно и не может обеспечить изготовления изделий высокого качества в отношении оптимального набора материала в некоторые части изделия, а также в отношении их прочности, жесткости и маталлоемкости.

Цель изобретения —. повышение качества изделий.

Поставленная цель достигается тем, что на рабочей части инструмента трения выполнены канавки, кромки которых образованы пересечением стенок канавок с рабочей поверхностью и выполнены на виде инструмента в плане в виде отрезков прямых, наклон- 4О ных к оси обкатки.

На фиг. 1 изображен инструмент трения для обкатки концевой части заготовки в двух проекциях; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1; 4 на фиг. 4 — сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 — сечение Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6— сечение Д-Д на фиг. 1; на фиг. 7 — инструмент для пережима трубы в двух проекциях; на фиг. 8 — сечение Е-Е на фиг. 7; на фиг. 9 — сечение Ж-Ж на фиг. 7; на фиг. 10-- so сечение 3-3 на фиг, 7; на фиг. 11 — сечение

И-И на фиг. 7; на фиг. 12 — сечение К-К на фиг. 7.

Инструмент имеет опорную поверхность 1, переднюю 2 и заднюю:3 базовые поверхности боковые поверхности 4 и 5 и рабочую по- 55 верхность 6. Последняя выполнена в виде огибающей семейства наружных поверхностей тел вращения, являющихся переходными формами деформируемой заготовки и последовательно расположенных вдоль направления рабочей подачи инструмента. На рабочей части 7 инструмента выполнены канавки 8 прямоугольной, трапецеидальной или иной формы. Кромки 9 канавок образованы пересечением стенок 10 канавок с рабочей поверхностью 6 и могут быть скруглены.

На виде инструмента в плане кромки канавок наклонены к базовой поверхности или к оси 11 обкатки, т. е. оси относительного вращения заготовки и инструмента, которая на фиг. 1 и 2 параллельна базовым и опорной поверхностям и перпендикулярна боковым поверхностям инструмента. Количество канавок, их взаимное расположение и угол наклона выбирают в зависимости от величины и интенсивности смещения материала, потребного для изготовления изделия.

Для обеспечения высокой износостойкости инструмент выполнен из высокохромистого литейного сплава.

При вращении обкатываемой заготовки вокруг ее оси, совпадающей с осью 11 обкатки, и перемещении инструмента в направлении, перпендикулярном оси обкатки, деформируемая трубная заготовка последовательно принимает форму, определяемую формой рабочей поверхности 6. Кром ки 9,ка на вок вследствие. их наклона обеспечивают приложение к наружной поверхности заготовки (полуфабриката) осевых усилий, выполняющих осевое перемещение материала заготовки с требуемой интенсивностью. Величина и направление осевых усилий определяются направлением вращения заготовки, а также величиной и направлением наклона кромок канавок.

Экспериментальные исследования предлагаемого инструмента в опытно-промышленных условиях показали следующие результаты.

Инструментом, изображенным на фиг. 1, на концах трубных заготовок диаметром

121 мм и толщиной стенки 7 мм из стали 10 выполняют горловины типа горловин баллонов. Обкатку выполняют с нагревом заготовки до 1150 С. Тангенциальную обкатку выполняют при следующих режимах: вылет заготовки принят 0,43 диаметра трубы, сюрость ее вращения 360 об/мин, дробность деформации (угол подъема образующей инструмента за один оборот заготовки) принят 1,6 град. Канавки на рабочей части инструмента выполнены с шагом 25 мм, глубиной 6 мм и радиусом скругления кромок 1 — 1,5 мм. Угол наклона кромок канавок на одном из инструментов принят 45, на другом — 120 . Направления наклона кромок и вращения заготовки берутся такими, чтобы снизить набор металла в горловине изделия.

1058677

11 1f g нд б Е

4 9

Х

Фиг.2 4ЬгЛ

МЛ:1

4ЬГ. f юг б

Фиг.7

Испытания показали, что предлагаемый инструмент обеспечивает снижение набора металла по сравнению с набором гладким инструментом на 25 — 35%, при этом изменение толщины стенки при различных углах наклона кромок составляет 7%.

При выполнении пережима трубы инструментом, изображенным на фиг. 2, при указанных выше режимах и описанном выполнении канавок получен набор металла в г-г

10 месте пережима, меньший набора, полученного гладким инструментом на 65% при угле наклона кромок 30 и на 12% при угле

Предлагаемый инструмент имеет повышенную износостойкость вследствие выполнения обкатки с технологической смазкой, которую можно разместить в канавках, а также обеспечивает снижение энергоемкости процесса обкатки и экономию металла.!

058677

6

Ф .д

Ж-Ж

Х

f г-л Фиг. У

b юг.10

08. 11

К-К

N5:1 аг 12

Составитель Н. Антипов

Редактор Н. Воловик Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 9659/8 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4