Способ изготовления заготовок шестерен

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК Ш4 В 21 Н 1/04 Е(;ОНЦщ g

13, ": 13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (2)) 3769968/25-27 (22) 10.07.84 (46) 07.03.86.Бюл. II 9 (71) Институт черной металлургии (72) М.С.Валетов, С.А.Гурецкий, Ю.Г.Тубольцев, В.Н.Третьяков, Г.А.Каблуков и В.Д.Шестак (53) 621.771.29(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 642059, кл. В 21 Н 1/04, 1974.

Авторское свидетельство СССР

У 617137, кл. В 21 Н 1/04, 1976. (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАГОТОВОК ШЕСТЕРЕН, при котором осуществля„„SU„„1215809 A ют формовку ступицы и части диска на окончательные размеры, предварительную формовку обода по наружной, внутренней и торцовым поверхностям и прокатку обода и всего диска, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости шестерен, после прокатки обода и всего диска осуществляют прокатку обода по его наружной поверхности с уменьшением его наружного диаметра путем направления течения металла на его торцовые поверхности.

1215809

40

50

55!

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к изготовлению заготовок шестерен, и может быть использовано при производстве других аналогичных изделий типа тел вращения.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной стойкости шестерен, получаемых из разновесных заготовок.

Сушность изобретения заключается в получении прокаткой постоянного наружного диаметра изделия наряду с постоянным внутренним диаметром, что позволяет сохранить наиболее продеформированные наружные слои металла обода, а не удалять их механической обработкой.

В процессе прокатки вначале получают заготовку шестерен необходимого внутреннего диаметра и с необходимой шириной обода (при этом наружный диаметр будет на разных заготовках различен). Затем осуществляют прокатку обода по наружной поверхности. Для этого каретку коренных валков останавливают закрытием золотникового распределителя (тем самым прекращают процесс раскатки)., а верхний наклонный валок приподнимают. Нажимные валки продолажют обжимать наружную поверхность, тем самым яроисходит уменьшение наружного диаметра обода при неизменном внутреннем диаметре. Вытесняемый с .наружной поверхности металл перемещается на торцовые поверхности обода, увеличивая его ширину. По достижении заданного наружного диаметра обода процесс прокатки заканчивают.Полученные предлагаемым способом изделия имеют постоянные размеры внутренней и наружной поверхности обода.

После прокатки обода по наружной его поверхности на окончательные размеры осуществляют обточку боковых поверхностей обода на окончательные размеры (необходимую ширину). Предлагаемый способ позволяет сохранить наиболее продеформи рованные слои металла наружной поверхности обода, сохранить их высокие механические свойства, тем самым повысить эксплуатационную стойкость готовых шестерен.

Пример. Предлагаемый способ изготовления заготовок шестерен реализовывают на том же оборудовании, что и известный и дополнительной оснастки не требуется.

Способ применяется при производстве опытной партии заготовок упругих шестерен ф 790 мм в колесопрокатном цехе. Всего прокатано 10 заготовок.

Исходную заготовку массой 450 кг нагревают в кольцевой лечи до

1260 С и с помощью шаржирмашины подают на обжимной стол пресса усилием 30 Мн, где осуществляют предварительную осадку заготовки для удаления окалины. Затем заготовку передают на второй стол этого же пресса, где производят ее осадку в технологическом кольце и разгонку в этом же кольце пуансоном диаметра 497 мм с образованием наметки под прошивку. После этого заготовку передают на прошивной пресс усилием 5 Мн. Осуществляют прошивку отверстия. Диаметр отверстия равен

190 мм.

На прессе усилием 70 Мн формуют ступицу и часть диска, прилегающего к ней, на окончательные размеры в формовочных штампах диаметром

630 мм, обод подготавливают к дальнейшей прокатке.

Отформованная заготовка после поступления на колесопрокатный стан укладывается в межвалковое пространство, На заготовку опускается верхний наклонный валок, нажимные валки продвигаются к заготовке. После включения электродвигателей стана на низком давлении жидкости в гидроцилиндрах (6 MIIa) осуществляют три оборота заготовки. Затем гидроцилиндр верхнего наклонного валка переводят на высокое давлением . (16 YiIIa) и осуществляется осадка обода по ширине. После фиксации упорной гайкой расстояния между наклонными валками, что соответствует ширине обода 142 мм, гидроцилиндр салазок нажимных валков также переводят на высокое давление (16 NIIa).

Осуществляют раскатку обода и диска по диаметру, выкатку (формообразование) наружной поверхности обода коренным и наклонными валками.

По достижении внутренним диаметром обода размера 665 мм, определяемого по указателю раскатки внутреннего диаметра обода, прекращают доступ жидкости в гидроцилиндр пряВнутренний диаметр обо да после прокатки,мм

Наружный диаметр обода . после прокатки, мм прокатки, мм точки, мм

651 143

450

791

140

470

791

167

140

650

465

792

162

651

140

468

649

166

790

140

455

791

650

140

150

470

792

65!

167

140

792

154

650

140

155

458

465

791

790

140

651

164

471

792

651

167

140

3 мого хода рабочей клети, тем самым процесс прокатки прекращается. В течение трех оборотов заготовки осуществляют в этом положении-полировку внутренней поверхности обода. Затем гидроцилиндр салазок переводят с высокого (16 МПа! на низкое (6 МПа) давление жидкости. Не прекращая вращения заготовки верхний наклонный валок приподнимают гидроцилиндром обратного хода на 25 мм, а затем фиксируют в этом положении закрытием клапанов цилиндра верхнего валка. Тем самым образуется зазор между начальным конусом верхнего наклонного валка и торцовой поверхностью обода с наружной стороны заготовки. Осуществляется прокатка обода, т.е. уменьшение наружного его диаметра. Металл, обжимаемый нажимными валками, с наружной поверхности обода перемещается в свободную зону — на верхнюю торцовую поверхность и частично на нижнюю торцовую поверхность, что приводит к уменьшению наружного диаметра обода.

По достижению наружным диаметром обода размера 805 мм, перекрывают клапан доступа жидкости в гидроци-. линдр салазок нажимных валков, т.е. фиксируют эти валки и в течение 34 оборотов осуществляют полировку наружной поверхности обода. Полученная предлагаемым способом заготовка

Заго- Масса исходных тов- заготовок до ка прокатки, кг

215809 4 после прокатки обода по наружной его поверхности на окончательные размеры подвергается механической обточке по боковым поверхностям обода на окончательные размеры (ширина обода .после обточки составляет 140 мм).

Процесс прокатки обода по его наружной поверхности осуществляется на низком давлении жидкости в гидроцилиндре салазок с той же целью, чтобы деформация не проникала к внутренним слоям обода, так как это приводит к искажению профиля заготовки по внутреннему диаметру обода.

Полученные предлагаемым способом 10 опытных заготовок после прокатки имеют практически одинаковые размеры по внутренней и наружной поверхностям обода.

Параметры заготовок шестерен (в холодном состоянии) приведены в таблице.

Как видно из таблицы, весь излишек металла перемещается на боковые поверхности обода и удаляется меха нической обработкой.

Изобретение позволяет прокатывать изделия из разновесных заготовок одинакового наружного и внутреннего диаметров обода, сохранить от мехобработки наиболее продеформированный наружный слой металла обода и, таким образом, повысить эксплуатационную .стойкость готовых шестерен.

Ширина обо- Ширина обода после да после об