Способ деформирующего протягивания

 

Изобретение относится к обработке металлов пластическим деформированием, в частности к обработке отверстий деформирующим протягиванием. Цель изобретения - повышение точности обработки за счет устранения влияния осевой силы протягивания на изменение размеров заготовки. Для деформирующего протягивания используют идентичные деформирующие элементы, которые перемещают один навстречу другому до контактирования их торцовых поверхностей, после чего нагрузку с одного из элементов снимают, перемещая его другим элементом до выхода из обрабатываемого отверстия. С целью расширения технологических возможностей способа после снятия нагрузки с одного из элементов, другой могут перемещать в направлении его рабочего движения на расстояние, при котором цилиндрическая ленточка этого элемента достигнет участка детали, обработанного первым элементом, после чего элементы возвращают в исходное положение. В процессе протягивания концы заготовки жестко фиксируют, к ним прикладывают дополнительную осевую растягивающую нагрузку, либо они остаются свободными. Это позволяет повысить точность обработки деталей в 3-4 раза и уменьшить энергоемкость процесса на 20-25%. 1 з.п.ф-лы, 8 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕ П=ЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4373116/31-27 (22) 01 .02.88 (46) 23. 11.89. Бюп. ¹ 43 (71) Институт сверхтвердых материалов АН УССР (72) Я.Б. Немировский, А, И. Геровский и О.А. Розенберг (53) 621.923.77 (088.8) (56) Проскуряков Ю.Г. и др. Объемное дорнование отверстий. — M.: Машиностроение, 1984, с. 10, рис. 3. (54) СПОСОБ ДЕФОРМИРУЮ!ЦЕГО ПРОТЯГИВАНИЯ (57) Изобретение относится к обработке металлов пластическим деформированием, в частности к обработке от— .верстий деформирующим протягиванием.

Цель изобретения — повышение точности обработки за счет устранения влияния ос евой силы пр от ягив а ния на изме нение размеров заготовки. Для деформирующего протягивания используют идентичные деформирующие элементы, котоИзобретение относится к обработке металлов пластическим деформированием, в частности к обработке отверстий деформирующим протягиваниемдлинных тонкостенных деталей с большими деформациями.

Целью изобретения является повышение точности обработки за счет устранения влияния осевой силы протягивания на изменение размеров заготовки.

На фиг. 1 изображена схема раздачи заготовки деформирующими элементами до контактирования их торцовых

„„ЯЦ„„ 1523318 (51)4 В 24 В 39/02, В 23 D 43/02 рые перемещают один навстречу другому до контактирования их торцовых поверхностей, после чего нагрузку с одного из элементов снимают, перемещая его другим элементом до выхода из обрабатыв;:емого отверстия. С целью расширения технологических возможностей способа после снятия нагрузки с одного из элементов, другой могут перемещать в направлении

его рабочего движения на расстояние, при котором цилиндрическая ленточка этого элемента достигнет участка детали, обработанного первым элементом, после чего элементы возвращают в исходное положение. В процессе протягивания концы заготовки жестко фиксируют, к ним прикладывают дополнительную осевую растягивающую нагрузку, либо они остаются свободными.

Это позволяет повысить точность обработки деталей в 3-4 раза и уменьшить энергоемкость процесса на 2025Х. 1 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл. поверхностей; на фиг, 2 — то же, после контактирования их торцовых по-; верхностей; на фиг. 3 — схема раздачи заготовки с жестко закрепленными концами деформирующими элементами до контактирования их торцовых поверхностей, на фиг. 4 — то же, после контактирования их торцовых поверхностей; на фиг. 5 — схема раздачи заго товки при приложении осевой растягивающей нагрузки к ее концам деформирующими элементами до контактирования их торцовых поверхностей на фиг. 6

1523318 то же, после контактирования их торцовых поверхностей; на фиг. 7 — схема обработки участка детали, образованного при контакте их торцовых по5 верхностей между цилиндрическими ленточками этих элементов на фиг. 8 схема перемещения деформирующих элементов после обработки внутренней поверхности детали.

1О

Способ осуществляется следующим образом.

Деформирующие элементы 1 и 2 (фиг. 1), соосность которых обеспечивается стержнем 3, рабочими конуса- 1 ми 4 и 5 располагают в отверстии заготовки 6. Деформирующие элементы 1 и 2 выполнены идентичными, т.е. имеют одинаковые диаметры цилиндрических ленточек 7 и 8 и углы наклона образующей рабочих конусов 4 и 5.

Деформирование заготовки 6 начинается при приложении нагрузки P к деформирующим элементам 1 и 2. При конта ктир ов ании торцовых по верх нос тей элементов 1 и 2 на внутренней поверхности заготовки 6. остается необработанный участок АБ, протяженность которого определяется расстоянием между началом, цилиндрических ленточек 7 и

8. Для того, чтобы обработать этот участок, нагрузку с элемента 2 снимают, а заготовку 6 продолжают деформировать элементом 1, используя элемент

2 в качестве направляющего (фиг. 2).

Элементы 1 и 2 после обработки участ- 35 ка АБ двигаются по обработанному участку заготовки 6 и пластической деформации не выполняют. Это обусловлено тем, что элементы 1 и 2 выполнены идентичными, поэтому размер обра40 ботанного отверстия по длине заготовки будет одинаковым. Диаметр обработанного отверстия при этом может быть больше диаметра деформирующего элемента (разбивка отверстия) . В

45 этом случае деформирующие элементы не контактируют с обработанной поверхностью. Если диаметр обработанного отверстия меньше диаметра деформирующего элемента (усадка отверстия) 50 то при перемещении деформирующих элементов 1 и 2 через обработанный участок детали натяг находится в области упругих деформаций и размер отверстия по длине остается постоян-. ным.

При протягивании тонкостенной за-. готовки с t /d 0,075 ее концы жестко фиксируют (фиг. 3) . При приложении нагрузки P к деформирующим элементам 1 и 2 начинается раздача детали (фиг. 3) . При раздаче тонкостенная заготовка стремится укоротиться.

Жесткое закрепление ее концов препятствует этому, в результате чего в. стенке детали возникают осевые растягивающие напряжения. Они стабилизируют течение металла во внеконтактных зонах очага деформации, препятствуя отклонению от осесимметричного течения. Это улучшает точность обработки. После контактирования торцовых поверхностей элементов 1 и 2 нагрузку с элемента 2 снимают (фиг. 4), а заготовку 6 продолжают деформировать элементом 1, используя элемент 2 в качестве направляющего. После обработки участка AS деформирующие элементы 1 и 2 пластической деформации не выполняют, перемещаясь при этом к выходу из обработанной заготовки.

При протягивании заготовки с

t0/й ) 0,075 особенно при углах наклона образующей c() 4 может иметь место удлинение заготовки. В этом случае к концам заготовки прикладывают осевую растягивающую нагрузку (фиг. 5). Величина этой нагрузки определяется из требуемого уровня осевых растягивающих напряжений в стенке заготовки. Поэтому приложение осевой растягивающей нагрузки позволяет управлять уровнем осевых растягивающих напряжений, что, в свою очередь, позволяет получать требуемую точность обработанной заготовки

После контактирования торцовых поверхностей элементов 1 и 2 нагрузку с элемента 2 снимают (фиг. 6), а заготовку продолжают деформировать элементом 1, используя элемент 2 в качестве направляющего. После обработки участка АБ деформирующие элементы 1 и 2 перемещаются к выходу из обработанной заготовки, не выполняя при этом пластической деформации.

При протягивании длинных деталей, обработка которых затруднена ввиду повышенной длины рабочего хода исполнительного органа, после контактирования торцовых поверхностей элементов 1 и 2 нагрузку с элемента 2 снимают (фиг. 7), а заготовку 6 продолжают деформировать элементом 1 до тех пор, пока цилиндрическая ленточка 7 не достигнет участка детали об5

152 работаннм о элемента 2. После этого элементы 1 и 2 во нрашают в исходное положение (фиг. 8) .

Для сравнения предлагаемого способа с известным проведены специальные эксперименты. Изготав швали две партии втулок из стали ?О HB 120 раз— мерами: внутренний диаметр с1, = 30 MM толщина стенки t, = 4 мм, длина вту— лок L = 150 мм. Первую партию про— тягивали согласно известному способу двумя деформирующими элементами, одновременно осуществляющими процесс деформации с угпом

Последующий деформирующий элемент расположен в максимуме внеконтактной зоны от первого. Вторую партию протягивали согласно предлагаемому способу двумя иде нтич ными элементами с диаметрами ленточек 31,50 мм и углами с(= 4

Для исследования влияния предлагаемого способа на кривизну деталей изготавливали две партии втулок с эксцентриситетом по толщине стенки 1

0,5 мм.

Элементы перемешали навстречу друг другу до контактирования их тор— цовых поверхностей, после чего нагрузку с одного из элементов снимали, а второй элемент продолжал деформировать заготовку. После деформирования необработанного участка второй элемент перемещался к выходу, не выполняя пластической деформации. Протягивание осуществляли на пресс

IINM-200, в качестве смазки использовали сульфоврезол. В процессе протягивания измерялось значение осевой си;ы. После протягивания измеряли овал ьность отверстия, максимальную погрешность его по длине детали, а также кривизну детали. Средние значения данных измерений сведены в таблицу.

Как следует из анализа данных, приведенных в таблице, протягивание деталей предлагаемым способом позво3318 6 ляет в 3 — 4 раза увеличить точность обработки и снизить энергозатраты на процесс на 20-257 по сравнению с известным способом протягивания.

Применение предлагаемого способа позволяет за счет улучшения условий базирования, устранения влияния осе— вой силы протягивания на изменение размеров детапи, повысить точность обработанных деталей в 3 — 4 раза. Кроме того, применение предлагаемого способа позволяет снизить энергозатраты на пр оцесс на 20-257. Таким образом, предпагаемыи способ может быть эффективно использован при обработке деталей типа втулок и труб, Фор мула изобретения

1. Способ деформирующего протяги-. вания, при котором перед обработкой осуществляют жесткую фиксацию концов з аг отов ки, поступательное пере25 мещение деформирующих элементов с заборным и обратным конусами, а также цилиндрической ленточкой через обрабатываемое отверстие с одновременным воздейетвием на концы заготовок осевой растягивающей нагрузкой, отличающийся тем,что, с целью повышения точности обработки за счет устранения влияния осевой силы протягивания на изменение размеров заготовки, обработку осуще35 ствляют деформирующими элементами с одинаковыми размерами и геометрией, при этом указанные элементы перемещают навстречу друг другу до кон40 тактирования их торцовых поверхностей, после чего нагрузку с одного из элементов снимают.

2. Способ по п ° 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что после снятия нагрузки с одного из элементов второй дополнительно перемещают в направлении его рабочего движения на расстояние, равное сумме длин заборных конусов и цилиндрических ленточек деформирующих элементов.

1 23318

Оваль- МаксиКривизСпособ мм

0,03 0,38 0,32

0,01 0,09 0,10

9800

7600 фиг. 5

Известный

Предлагаемый ность, мм мал ьная на оси погреш- детали, ность мм

Сила протягивания, кгс

1523318

Составитель С. Чукаева

Техред М Ходанич

Редактор В. Петраш

Корректор M. Шароши

Заказ 6993/13 Тираж 662 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101