Способ изготовления коленчатых валов и устройство для его осуществления

 

1. Способ изготовления коленчатых валов путем формирования гибкой и высадкой шейки и ш.ек колена при одновременном приложении к заготовке усилия деформирования в направлении, перпендикулярном ее оси, и усилий деформирования вдоль ее оси при свободном истечении металла по периметру щек, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода металла, участки заготовки под щеки выбирают объемом с учетом объема утяжки, щеки формируют высотой, превышающей номинальную их высоту на величину, равную объему утяжки, а по окончании гибки и высадки производят осадку щек по высоте до номинальной их высоты. 2.Устройство для изготовления коленчатых валов, содержащее корпус со смонтированными в нем секциями матрицы, прижимом и пуансоном для гибки, отличающееся тем, что оно снабжено установленными на пуансоне направляющими, осадочными планками, размещенными в направляющих с возможностью вертикального перемещения и снабженными средствами указанного перемещения, а также элементами фиксации осадочных планок в исходном положении . 3.Устройство по п. 2, отличающееся тем, что средства перемещения осадочных планок выполнены в виде смонтированных на пуансоне гребенок по числу осадочных планок, а выступами и впадинами, имеющими одинаковую ширину, гребенки установлены с возможностью смещения в горизонтальном направлении на ширину выступа, а на поверхностях осадочных планок со стороны гребенок выполнен ответный профиль. «i tN3 СО о оо со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 5 > 4 В. 21 К 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1„-

Н А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3714649/25-27 (22) 02.01.84 (46) 15.05.86. Бюл. № 18 (71) Всесоюзный проектно-технологический институт тяжелого машиностроения (72) Г. А. Лимонии и В. М. Максименко (53) 621.73 (088.8) (56) Патент Франции № 1414897, кл. В 23 К, 1975, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЕН.

ЧАТЫХ ВАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 1. Способ изготовления коленчатых валов путем формирования гибкой и высадкой шейки и щек колена при одновременном приложении к заготовке усилия деформирования в направлении, перпендикулярном ее оси, и усилий деформирования вдоль ее оси при свободном истечении металла по периметру щек, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода металла, участки заготовки под щеки выбирают объемом с учетом объема утяжки, щеки формируют высотой, превышающей номинальную их высоту на величину, равную объему утяжки, а по окон„„Я(,1„„1230739 А1 чании гибки и высадки производят осадку щек по высоте до номинальной их высоты.

2. Устройство для изготовления коленчатых валов, содержащее корпус со смонтированными в нем секциями матрицы, прижимом и пуансоном для гибки, отличающееся тем, что оно снабжено установленными на пуансоне направляющими, осадочными планками, размещенными в направляющих с возможностью вертикального перемещения и снабженными средствами указанного перемещения, а также элементами фиксации осадочных планок в исходном положении.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что средства перемещения осадочных планок выполнены в виде смонтированных на пуансоне гребенок по числу осадочных планок, а выступами и впадинами, имеющими одинаковую ширину, гребенки установлены с возможностью смещения в горизонтальном направлении на ширину выступа, а на поверхностях осадочных планок со стороны гребенок выполнен ответный профиль.

1230739

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к технологии изготовления коленчатых валов и устройствам для реализации этой технологии.

Целью изобретения является снижение расхода металла путем снижения припусков, идущих на компенсацию утяжки, возникающей в зонах щек вала.

На фиг. 1 схематически представлена исходная заготовка, общий вид; на фиг. 2 — готовое колено вала; на фиг. 3 — устройство для изготовления коленчатых валов в исходном виде; на фиг. 4 — вид А на фиг. 3; на фиг. 5 — сечение Б — Б на фиг. 4; на фиг. 6 — устройство в процессе работы; на фиг. 7 — сечение  — В на фиг. 6; на фиг. 8 — устройство в конечном положении; на фиг. 9 — сечение à — Г на фиг. 8.

Заготовку укладывают на нижние сек-ции матрицы и подпружиненный прижим.

Гибочный пуансон охватывает проточку диаметром d (фиг. 2).

Проводят операцию гибки элемента заготовки, идущего на изготовление одного колена, при которой к заготовке прикладывают с помощью гибочного пуансона усилие, перпендикулярное оси заготовки, и одновременно с помощью секций матриц, перемещаемых в горизонтальном направлении, производят высадку щек со свободным истечением металла по периметру щеки. При этом неизбежно образуется утяжка в местах перехода толщины щеки на внутреннюю поверхность щеки со стороны воздействия изгибающего усилия. По окончании операций гибки с высадкой получают колено с высотой щеки больше номинальной на величину о.

Затем производят осадку торцовой части щек. При этом высота щеки уменьшается на величину б, а объем металла величиной, соответствующей высоте о, заполняет утянутый объем (фиг. 8).

Пример. Изготавливали вал, колено которого имело размеры: А=330 мм; ai — — а =

=110 мм; B=540 мм; в =160 мм; д=

=310 мм. Использовали ступенчатую заготовку с размерами 1 =180 мм; 1 =110 мм; с1 = 310 м м; D = 375 м м.

Материал заготовки — сталь 38ХН3МА по ГОСТ 4543 — 71.

Часть исходной заготовки длиной 1. нагревали до 1180 С на электронагревательной установке ТПЧ.

Нагретую заготовку подвергали гибке и высадке.

Штамповку осуществляли на ковочном гидропрессе усилием 4000 тс. В процессе осадки торца щеки объем металла, соответствующий высоте 6, заполнял утянутый объем.

Устройство содержит нижние секции 1 матриц, расположенные в ползушках 2, верхние секции 3 матриц, расположенные в

35 крышках 4, подпружиненный прижим 5, расположенный в нижней плите 6.

В верхней части штампа неподвижно закреплен пуансон 7, выполненный по ширине равным длине штампуемого колена и имеющий выборки на боковых поверхностях на ширину толщины щек коленвала.

В пуансоне 7 выполнены направляющие 8, в которых установлены с возможностью вертикального перемещения осадочные планки 9 толщиной, равной толщине щек коленвала, и с рабочими поверхностями, очерченными по контуру торцовых поверхностей щек готового изделия. На противоположных рабочим поверхностям осадочных планках 9 выполнены П-образные пазы.

На торцовых поверхностях выборок под осадочные планки на пуансоне прикреплены две гребенки 10 с выступами, соответствующими пазам осадочных планок. Ширина выступов равна расстоянию между выступами. Высота выступов равна необходимой величине осадки торцовых поверхностей щек о, подбираемой экспериментально. Крепление гребенок к пуансону при помощи специальных фиксирующих штырей 11 показано на фиг. 5. Гребенки соединены между собой осью 12.

В гребенках 10 выполнены сквозные прорези 13, за счет которых они имеют возможность возвратно-поступательного перемещения относительно фиксирующих штырей 11 на величину, равную ширине выступа, с помощью рукоятки 14, при этом ось

12 обеспечивает синхронность перемещения гребенок 10.

На узкой нерабочей части пуансона 7 закреплены опорные элементы фиксации планок, выполненные, например, в виде пальцев

15, препятствующих выпаданию осадочных планок 9 из направляющих 8 и определяющих положение осадочных планок 9 в момент начала операций гибки с высадкой.

Работа устройства осуществляется сле. дующим образом.

Заготовку с нагретым до ковочной температуры участком длиной, несколько большей (на 100 — 120 мм) длины, идущей на высадку колена, укладывают на нижние секции 1 матриц и прижим 5. Положение рабочих частей штампа в момент, предшествующий операции гибки с высадкой, показано на фиг. 3 и 4. Осадочные планки 9 опущены и опираются на ограничительные пальцы 15. Гребенки 10 занимают положение; изображенное на фиг. 4, когда выступы гребенки располагаются напротив впадин осадочных планок 9.

При осуществлении операции гибки с одновременной высадкой (конечный момент показан на фиг. 6 и 7) происходит перемещение осадочных планок 9 под действием течения металла перпендикулярно прикладываемому усилию высадки щек. При

1230739 этом выступы осадочных планок 9 заходят в соответствующие впадины гребенок 10.

По окончании этой операции получают высоту щеки больше номинальной на величину о (фиг. 6), остальные размеры в пределах номинальных размеров готового колена.

Для выполнения операции осадки торцовой части щек поднимают траверсу пресса и вместе с ней и пуансон 7 на величину, несколько большую высоты выступов осадочных планок 9. Затем при помощи рукоятки 14 смещают гребенки 10 в пределах сквозных прорезей 13, при этом выступы гребенок 10 располагаются напротив выступов осадочных планок 9, и затем производят опускание траверсы пресса, а вместе с ней и пуансона 7 до положения, которое он занимал в конечный момент операции гибки с высадкой. Положение деталей в рабочей зоне штампа в конечный момент операции осадки торцовой части щек показано на фиг. 8 и 9. При этой операции производится осадка торцовых поверхностей щек до номинального раз10 мера высоты щеки, осаживаемый объем металла затекает в углы, образованные вертикальными поверхностями пуансона 7 и криволинейными рабочими поверхностями осадочных планок 9, при этом утяжка ликвидируется.

1230739

1230739 фаа В г-г

Составитель А. Быстров

Редактор Н. Швыдкая Техред И. Верес Корректор О. Луговая

Заказ 2306/14 Тираж 655 Подлнсное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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