Способ протяжки заготовки

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (1!!

4 А1 (511 4 B 21 J 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

К А ВТОРСКОМЪГ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ Бйъ,;...,, (21) 3970775/25-27 (22) 28,10,85 (46) 23.03.88. Бюл. У 11 (71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения

"ЦНИИТМАШ" (72) И.Н.Лыткин, А.С.Спицын, Н.П.Ппяхин, А.А.Мишулин, К.Г.Агахи, Е.Д.Орлов, Ю.Д.Давыдов, В.А.Назарьян, С.И.Данилин и А.Г.Малышева (53) 621.735.9(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 837526, кл. В 21 J 1/04, 1980. (54) СПОСОБ ПРОТЯЖКИ ЗАГОТОВКИ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к протяжке заготовок на гидравлических прессах, преимущественно в инструменте с замкнутым периметром поперечного сечения рабочей зоны. Цель — повышение производительности протяжки путем сокращения числа обжатий заготовки при увеличении смещаемых объемов металла в единичном обжатии эа счет увеличения длины рабочей зоны инструмента. Перед деформированием заготовки вертикальную ось инструмента смещают относительно центра полэуна пресса по направлению подачи на расчетную величину. Это уменьшает момент от усилия деформирования относительно оси пресса и дает воэможность увеличить величину подачи. Способ протяжки позволяет повысить производительность процесса в диапазоне диаметров 50-150 мм на 507.. 1 s.n. ф-лы, 4 ил.

1382564

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к протяжке заготовок на гидравлических прессах, преимущественно в инструменте с замкнутым периметром поперечного сечения рабочей эоны, Цель изобретения — повышение производительности процесса путем сокращения числа обжатий заготовки при 1р увеличении смещаемых объемов металла в единичном обжатии за счет увеличения длины рабочей эоны инструмента, На фиг. 1-4 изображены положения инструмента, заготовки, пресса и 15 усилия деформирования, последовательно занимаемые в процессе деформирования заготовки.

Возможны случаи, когда е„ (е„-1 „)

)О (фиг. 1); е„)(ец-l,„))0 (фиг. 2); 20 (е„-l,„) 0, e„ (e„-1„) (фиг. 3); (ец-1 „)<О, е„к (е„-1 „,) (фиг, 4).

Производительность протяжки чаще всего тем выше, чем меньше число рабочих ходов, т.е. число обжатий за25 готовки. Это справедливо, в частности, для прессов с жесткой механической характеристикой привода. Число рабочих ходов, в свою очередь, тем меньше, чем длиннее рабочая зона ин- 30 струмента с замкнутым периметром поперечного сечения при условии, что в конце рабочего хода очаг деформации заполняет всю указанную зону. Выполнение данного условия обеспечивается определенной подачей заготовки. Проведенные исследования показали, что инструмент с замкнутым периметром поперечного сечения рабочей зоны вследствие сокращения не только высоты, но 40 и ширины заготовки при ее деформировании позволяет значительно увеличить смещаемые объемы металла при единичном обжатии за счет увеличения длины рабочей зоны, что повышает проиэво- 45 дительность ковки. Установлено, что усилие деформирования прямо пропорционально длине и квадрату высоты рабочей зоны инструмента при одинаковых степенях обжатия и механических характеристиках материала заготовки.

Следовательно, уменьшение первоначальной высоты заготовки в и раэ позволяет увеличить длину рабочей эоны инструмента в и раэ, оставив беэ

z изменения усилие деформирования. В то же время, увеличение длины рабочей зоны увеличивает эксцентриситет усилия деформирования относительно оси инструмента. В процессе обжатия центр сил сопротивления деформированию перемещается к оси инструмента, и в конце обжатия, когда очаг деформации заполнит всю рабочую зону, ука= эанный центр сил совпадает с осью инструмента, Как видно иэ фиг. 1, перед обжатием инструмент 1 установлен на подвижном столе 2 пресса со смещением вертикальной оси 3 инструмента относительно центра 4 ползуна пресса в направлении подачи 5 на величину

1,„. Заготовка 6 подана в рабочую зону инструмента 7 на величину „, т.е. длина контакта 1к заготовки 6 с инструментом 1 в начале обжатия равна величине подачи 1ц. В процессе обжатия точка приложения усилия деформирования Рц может занимать положения, показанные на фиг, 1-4. С точки зрения возможности возникновения недопустимого изгибающего момента на колонны пресса опасными являются стадии обжатия заготовки, при которых ось 3 инструмента, заготовка 6, ось

4 пресса и усилие деформирования P

Ц находятся в положениях, показанных на фиг. 1 и 4, т.е. когда е c(e -1 )) и см

00 или -е„ (е„-1 ) сО, так как усилие деформирования Р„ не должно быть больше номинального усилия пресса Р„.

Недопустимый изгибающий момент на колонны пресса исключается условием

/P„(e„-1 )J P e„° (1)

Величина смещения инструмента 1 отсм носительно пресса находится иэ условия (1) с учетом данных фиг. 1 и 4.

При е„с(ец -1 „) 0 (фиг, 1) величина смещения l,„должна быть не меньше (Pe„-Ре„)!Р„, т ° е.. (Р е -Р e )/

При e„je„1см/и (е -1 ) О (фиг..4) и см должно быть

1п-1-к е

0 (4) В выражениях (1)-(4) величины Р„ и

1 являются переменными, зависящими

+Рие„)/P„ (3)

Эксцентриситет е„ усилия деформирования Р относительно оси 3 инструмента определяется как полуразность длины инструмента 1„ и длины контакта

1 к заготовки 6 с инструментом 1 (фиг. 1-4), т.е.

1382564 от подачи 1„, степени обжатия, механических свойств материала заготовки и т,п.

Проведенные исследования выяви5 ли зависимости длины контакта 1 эа— к готовки 6 с инструментом 1 от подачи 1„ и степени обжатия заготовки 6 (рабочего хода), а также зависимость усилия деформирования Р„ от длины 10 контакта 1„. Анализ указанных зависимостей и выражений (2) и (3) показывает, что правые части выражений (2) и (3) являются функциями, могущими иметь несколько экстремумов при совершении обжатия заготовки, и что возможны следующие варианты соотношения правых частей выражений (2) и (3): функция (2) не становится отрицательной в ходе обжатия, а максимальное значение функции (2) не больше минимального значения функции (3); в этом случае возможно обжатие заготовки 6 на требуемую величину эа 25 один рабочий ход; функция (2) становится отрицательной при обжатии заготовки 6 на определенную величину, меньшую требуемой, в этом случае невозможно обжать заготовку за один рабочий ход; сначала необходимо обжать заготовку на величину, не больше упомянутой определенной величины, остановить пресс, сместить инструмент 1 вместе с заготовкой 6 в направлении подачи

5, любым известным способом, например перемещением стола пресса 2, и продолжить обжатие, выполняя условия (1)-(3); функция (2 ) не становится отрицательной, а максимальное значение функции (?) больше минимального значения функции (3); в этом случае также невозможно обжать заготовку на требуемую величину за один рабочий ход 45 сначала необходимо обжать заготовку на величину, при которой выполняется условие (1) при (ец-3„„ 0, остановить пресс, сместить инструмент 1 вместе с заготовкой 6 в направлении, обрат- 50 ном направлению подачи 5, и продолжить обжатие, соблюдая условия (1) и (3). По предлагаемому способу откована партия заготовок иэ стали 40ХН с круга 90 мм на квадрат 40 мм в инструменте с замкнутым поперечным сечением рабочей зоны, высота и ширина которой в исходном состоянии 92 мм, а длина 480 мм. Ковка осуществлена на прессе с номинальным усилием 1500 тс и допускаемым эксцентриситетом нагрузки 100 мм. Смещение инструмента составляло 60 мм. При ковке по известному способу при прочих равных параметрах инструмент имеет длину не более

320 мм. При этом абсолютная подача заготовки равняется 252 длины инструмента.

Таким образом, производительность протяжки по предложенному способу возрастает на 503.

Формула и з обретения

1. Способ протяжки заготовки, включающий обжатия заготовки участками в инструменте, установленном горизонтально на подвижном столе пресса, с периодической подачей заготовки в осевом направлении, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности процесса путем сокращения числа обжатий, инструмент перед обжатием располагают со смещением вертикальной оси его симметрии относительно центра ползуна пресса в направлении подачи на величину, определяемую из соотношения

1Р„(е -1 „) ы Р„е „при (е„-1 „) )О, где 1 „ — смещение инструмента;

P — усилие деформирования заго4 товки;

P„ — номинальное усилие пресса; ео — эксцентриситет усилия деформирования относительно оси инструмента; е — допустимый эксцентриситет номинального усилия пресса.

2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что при достижении в результате обжатия величины (е и

-1,„)<0 ось инструмента смещают относительно центра ползуна пресса в направлении обратном направлению подачи.

1382564

Фи2 3

Фиг. Ф

Составитель М.Тарлавская

Редактор В.Петраш Техред А.Кравчук Корректор А. Тяско

Заказ 1247/8

Тираж 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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