Способ изготовления деталей типа ступенчатых валов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECf 1УБЛИН

„„SU„„1260099 (50 4 В 21 К 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3659242/25-27 (22) 11 ° 08.83 ,(46) 30.09.86. Бюл. И 36 (» ) Днепропетровский ордена Трудо= вого Красного Знамени металлургический институт им. Л. И. Брежнева (72) В. М. Друян, А. В. Губинский, В. Н. Сухоносенко, А. А. Руденко, В. И. Кияшко, В. Я, Иванкин и Н. В. Овчаренко (53) 621.73(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 538791, кл. В 21 Н 1/18, 1976. (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ

ТИПА СТУПЕНЧАТЫХ ВАЛОВ, включающий нагрев и деформирование цилиндрической заготовки, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повыщения качества и расширения диапазона типоразмеров получаемых деталей, в процессе обработки заготовку принудительно вращают со скоростью 60—

75 1/с, а нагреву и деформированию подвергают только ее поверхностный слой, причем глубина нагреваемого слоя составляет 1,3-1,7 глубины деформируемого слоя.

1260099

30

Изобретение относится к обработке метяллов pàâëeíèåì и может быть использовано при изготовлении осесимметричнык изцелий переменног о профиля, например ступенчатых валов. 5

Целью изобретения является повышение качества и расширение,циапазона ,типоразмеров получаемых деталей.

На фиг. 1 показана общая схема процесса; на фиг, 2 — атагиr получе- 10 ния ступенчатого изделия.

Способ осуществляют следующим образом.

Заготовка 1 получает принудительное вращение от независимого привода

2. Нагрев заготовки осуществляется от индуктора 3, Заготовка деформируется инструментом 4 трения таким образом, что поверхностный слой металла заготовки перераспределяется, образуя необходимые перепады диаметров издепия.

Нагрев от индукционного источника токов высокой частоты позволяет эффективно прогреть приповерхностный слой заготовки на глубину, равную глубине проникновения тока Н = 210 мм до температур, соответствующих горячему режиму прокатки. При этом более глубокие слои заготовки остаются гораздо менее пластичными, разогреваясь лишь за счет теплоггроводности„ Более холодная сердцевина заготовки служит оправкой, на которой деформируется горячий и высокопластичный наружный сгной.

Деформирование наружного слоя производится с помощью инструмента трения. Обработка поверхностного слоя, требующая незначительных усилий, не приводит к распространению деформации по всей толщине заготовки. Таким образом, внутренняя часть заготовки остается недеформированной и осевого рыхления не происходит, поверхностный нагрев и поверхностное деформирование повышает качество изделий.

Металл поверхностного слоя обжима- 50 ется клиновым инструментом, при этом выбираемый угол клина обеспечивает минимальное продольное течение металла и основная масса обжитого металла течет в гребень, образующийся 5> перед инструментом. 8 дальнейшем эа счет продольного перемещения инструмента, набранньгй в гребень металл перемещается на участок формовки большего диаметра.

Вращение заготовки осуществляетсн принудительно, скорость вращения 6075 1/с. Зто позволяет значительно увеличить дробность деформации и, следовательно, снизить рабочие усилия, повысить точность обработки, качество изделий. Кроме того, в связи с ограниченностью обь ма перемещаемого металла принудительное вращение с высокой скоростью позволяет обеспечить требуемый уровень производительности процесса. Принудительное вращение способствует поддержанию необходимой температуры пластической деформации и препятствует созданию черезмерньгх удельньгх давлений, переводящих процесс в режим резания.

При вращении заготовки со скоростью менее 60 1/с происходит подстывание поверхности заготовки, а увеличение скорости свыше 75 1/с сопровождается значительным окалинообразованием.

Глубина нагреваемого слоя при этом составляет 1,3- 1,7 глубины деформиру.емого слоя.Нижнеезначение интервала обусловлено .необходимостью предотвраl тить обрывы перемещаемого слояи нарушение сплошнЬсти,аверхнее значение-необходимостью устранения осевой рыхлости.

Пример конкретного осуществления способа. Изготовляют ступенчатые валы из стали 34хН1М и стали 45. Испытания проводят на обкатной машине на базе универсального токарно-винторезного станка модели 163 (фиг. 1). !

Технические характеристики оборудования. диаметр обрабатываемых заготовок, 50-245 мм; пределы чисел оборотов шпинделя, 10-1250 об/мин; пределы продольных подач, О,!

2,6 мм/об.; пределы поперечных подач, 0,04-0,59 мм/об.; мощность главного привода, 14 квт,; генератор

ТВИ, типа ТПЧ 250/2,4.

В интервале скоростей вращения заготовки 60-75 1/с для любого диаметра заготовки интервал контактирования каждого участка поверхности с инструментом не превышает О,1 с.

Коэффициент трения варьирует в ин.тервале 0,1-0,3, характерном для горячей прокатки, а частные обжатия изменяются 0,3-2 мм/об. Опыты показывают, что оптимальными для устойчивого протекания процесса обкатки являются частные обжатия 0,3

Составитель И. Акмулин

Редактор.Э. Слиган . Техред Л. Сердюкова Корректор E° . o aH

Тирам 655 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5163/7

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

0,5 мм/об ° глубина внедрения инструмента 5-7 мм, объем перемещаемого металла 800-1000 см

Полученные изделия имеют высокое качество поверхности и внутреннюю

260099 ф структуру без рыхления. Точность размеров готовых изделий требует незначительной последующей корректировки. Допуск на мехобработку ставпяет 5-67.