Способ разделения сортового проката на заготовки

 

1. СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СОРТОВОГО ПРОКАТА НА ЗАГОТОВКИ, включающий приложение к отделяемой части знакопеременного усилия сдвига с поворотом последнего вокруг оси разделяемого проката, отличающийся тем, что, с целью повьвпения качества получаемых заготовок, процесс разделения производят в два зтапа, на первом из которых усилие сдвига прикладаюают в (шоскости разделения, осу1чествляя при каждом единичном приложении усилия сдвиг отделяемой части заготовки относительно проката в радиальном направлении на величину О,04-0,1 диаметра проката с раэмецемием отделяемой заготовки сорсио прокату в коице этапа, а на втором этапе осуществляют изгиб отделяемы) заготовки усилием , прикладываем на расстоянии не менее 1,5 диаметра проката от плоскости разделения .

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСЦИХ

РЕСПУБЛИК (k9) 0 <) 4(51> 23 9 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕХЗЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННОЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОЬРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3590428/25-27 (22) 13.05.83 (46) 07.06.85. Бюл. Ф 21 (72) В.А.Тимощенко, A..È.Ýðëèõ, В.В,Ермилов и В.П.Томашенко (71) Кишиневский тракторный завод . (53) 621.967(088.8) (56) Тимощенко В.А., Эрлих А.И. Ротационная резка сортового проката сдвигом. — "Кузнечно»штамповочное производство", 1980, И 11, с. 10-11, рис. 1. (54)(57) 1. СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СОРТОВОГО ПРОКАТА НА ЗАГОТОВКИ, включающий приложение к отделяемой части энакопеременного усилия сдвига с поворотом последнего вокруг оси разделяемого проката, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества получаемых заготовок, процесс разделения производят в два этапа, на первом из которых усилие сдвига прикладывают в плоскости разделения, осущес1вляя при каждом единичном приложении усилия сдвиг отделяемой части заготовки относительно проката в радиальном направле-, нии на величину О, 04-0, 1 диаметра проката с размещением отделяемой заго овки соосно прокату в конце этапа, а иа втором этапе осуществляют изгиб отделяемой заготовки усилием, прикладываемым иа расстоянии не менее 1,5 диаметра проката от плоскости разделения °

2. Способ по и. 1, о т л и ч аю щ.и и с я тем, что на в ором эта пе величину усилия определяют по выражению

Р = (0,03-0 06) в д

1159731 где 6 — предел прочности на разрыв материала разделяемого сортового проката; д — диаметр сортового проката;

1 †. расстояние от плоскости приложения усилия до плоскости разделения.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в металлобрабатывающем производстве для разделения круглого проката на заготовки с отношением S длины к диаметру более 1,5.

Цель изобретения — повышение качества получаемЫх заготовок.

На фиг. 1 изображена схема осуществления способа разделения сорто10 .вого проката, первый этап; на фиг.2то же, второй этап; на фиг. 3— вид А на фиг. 1.

Разделяемый прокат. 1. диаметром размещают в неподвижном втулочном ноже 2 и фиксируют от поворота и осевого смещения, например зажимая кулачками 3, К отделяемой части проката прикладывают знакопеременное усилие, вектор которого вращают вок- 20 руг оси разделяемого проката. На первом этапе резки усилие прикладыва-. ют в плоскости разделения пуансонами 4 и 5, осуществляя при каждом единичном приложении усилия сдвиг отделяемой заготовки относительно проката в радиальном направлении на величину 0,.04-0,1 диаметра проката. В результате знакопеременного характера прилагаемого усилия два 30 следующих друг за другом сдвига осуществляют в диаметрально-противоположных направлениях. Так, если первый импульс усилия приложен в плоскости чертежа сверху вниз при помощи пуансона 4, т.е. в направлении АБ (фиг. 3), то следующий импульс прикладывают при помощи пуансона 5 (фиг. 1) снизу вверх (направление БА, фиг. 3). После этого ли- 40 нию приложения очередной пары импульсов усилия поворачивают на некоторый угол, отличающийся от 180, например 45 (направление ВГ-ГВ, фиг.3), и т.д. Наилучшие результаты достигаются при приложении знакопеременного усилия не менее, чем в четырех направлениях при совершении вектором сдвигающего усилия, 1-4 оборотов вокруг оси проката.. После этого сдвиг отделяемой заготовки .при каждом воздействии усилия постепенно уменьшают таким образом, чтобы за 2-3 оборота вектора установить отрезаемую заготовку соосно прокату, зафиксированному в неподвижной матрице. После завершения первого этапа пуансоны 4 и 5 отводят.

На втором этапе резки усилие прикладывают пуансонами 6 и 7 в той же последовательности, как и на.первом этапе..Однако плоскость, в которой прикладывают усилие, удалена от плоскости разделения на расстояние не менее 1,5 диаметров проката. При этом величину усилия P на втором этапе определяют по выражению

6.дв

p = (Π03-0 06) -- — — (1)

У У

6.

Выбор конкретного значения величины усилия Р в пределах, заданных выражением (1), зависит .от числа оборотов вектора усилия на первом. эта-. пе процесса. При одном обороте вектора.принимают наибольшее.значение. Р, а при четырех оборотах — наименьшее, однако величина этого усилия подлежит экспериментальному уто1чнению для каждого разделяемого материала.

Изгибающее усилие Р на втором этапе процесса прикладывают до момента отделения заготовки от проката.

После завершения процесса резки отводят пуансоны б и 7, а также кулач59731 4 готовки на первом агапе процесса, причем качество отрезаемых заготовок низкое. Величина сдвига разде,ляемых частей друг относительно друга при разделении меньше, чем в известном, поэтому меньше и величина требуемого для сдвига усилия; а также сужается область распространения упрочнения (наклепа), снижается нагрузка на инструмент, что повышает стойкость последнего. Практически заданная форма кольцевого концентратора достигается после 16-32 единичных приложений сдвигающего усилия

У что в 2-4 раза меньше, чем в известном способе, за счет чего исключается перенаклеп приторцевых областей.

Постепенное уменьшение величины сдвига отделяемой заготовки в конце первого этапа обеспечивает соосное расположение отделяемой заготовки и проката. Этим достигается равномерное относительно оси проката рас- . пределение изгибающих напряжений и качественное формообразование .торцов заготовки.

Приложение на втором этапе усилия на расстоянии не менее 1,5 диаметра проката от плоскости разделения создает знакопеременный изгибающий момент, плоскость действия которого вращается вокруг оси разделяемого проката. Приложение изгибающего усилия ближе, чем 1,5 диаметра проката 35 от плоскости разделения приводят

t как показали .эксперименты, к ухудшению качества торцов, что связано с увеличением роли напряжений сдвига в развитии трещины разрушения, 46 вследствие чего трещина развивается под острым углом к оси проката вдоль траектории максимальных касательных напряжений. Приложение изгибающего усилия на любом расстоянии, превышающем 1,5 диаметра проката от плоскости разделения, не снижает качества резки при условии, что величина Р назначена в соответствии с выражением (1). Таким образом, верхнее значение протяженности плеча приложения изгибающего усилия ограничено лишь длиной отрезаемой заготовки, либо конструктивными параметрами устройства, реализующего предлагае мый способ..

Осуществление на первом этапе 4$ процесса при каждом приложении, усилия сдвига отделяемой заготовки в радиальном направлении на величину 0Ä04-0,1 диаметра проката обеспечивает наиболее эффективную SO глубину кольцевого концентратора напряжений. Как показали эксперименты, меньшая величина сдвига влечет за собой увеличение продолжительности второго этапа и, следователь- М но, снижению производительности Ilpo цесса, а превьппение приведенной величины приводит к отделению заз 11 ки 3, прокат подают на заданную ве- личину и процесс повторяют.

Проводят процесс разделения в два этапа, на первом из которых в плоскости разделения образуют глубокий кольцевой концентратор напряжений с узким поперечным сечени— ем, а на втором этапе создают в

:плоскости разделения знакопеременный изгибающий момент, плоскость действия которого вращается вокруг осА.прутка, и доводят ослабленное сечение до разрушения, что позволяет улучшить качество торцов отделяемых заготовок — исключить образование сферического выступа и лунки, повысить класс шероховатости поверхности, снизить наклеп и умень шить область его распространения.

Получение более плоских торцов отделяемых заготовок, чем в известном способе, объясняется тем, что на первом этапе. в результате суммарного воздействия сдвиговых деформаций в плоскости разделения накапливаются поврежденности, а в области вершины кольцевого концентратора возникают микротрещииы. На .втором этапе резки в области микротрещин возникают при изгибе растягивающие напряжения, которые способствуют превращению концентратора в быстроразвивающуюся макротрещину. Возможны два направления развития трещины — перпендикулярно оси, либо под острым углом к оси проката — вдоль плоскости действия максимальных касательных напряжений. Однако развитие микротрещин под углом к оси проката затухает. при последующем приложении изгибающего момента противоположного знака. Последнее не имеет места в известном способе.

Пример. Разделяют прокат из стали 45 диаметром 12 мм. Сдвиг отделяемой заготовки относительно

1159731 проката нри каждом приложении усилия осуществляют на 0,6 мм. Сдвигающее знакопеременное усилие прикладывают в четырех направлениях, причем проводят два полных оборота вектора 5 усилия вокруг оси проката. После этого проводят еще два оборота, постепенно уменьшая величину сдвига до О.

На втором этапе процесса знакопеременное изгибающее усилие величиной

71 кг прикладывают в плоскости, отстоящей на 60 мм от плоскости разделения, создавая знакопеременный изги,бающий момент в четырех плоскостях. Заготовку отделяют после трех обо- 1З ротов плоскости приложения изгибающего момента (или, что то же самое, после 24 односторонних приложения усилия).

Предлагаемый способ позволяет по- лучать заготовки с плоским торцом, как с фаской, так и без фаски. Шероховатость торцов К 20-80 мкм, Области, прилегающие к торцам, упрочняются незначительно, что позволяет использовать заготовки для последующей холодной обработки давлением (высадки, редуцирования). Кроме того, вследствие уменьшения нагрузки на инструмент стойкость инструментальной оснастки выше, чем в известном способе.

По сравнению с базовым объектом использование предлагаемого изобретения позволяет повысить качество получаемых заготовок.

1159731

Составитель Б.1аебалкии

Техред С Легеза Корректор А.Обручар, Редактор И.Дербак

Филиал IIIIH "II YAH ", F,Óêãîðîä, ул.Проектная, 4

Заказ. 3645/12 : - Тираж 1086. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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