Способ поперечно-клиновой прокатки ступенчатых изделий
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве ступенчатых изделий. Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет прокатки ступенчатых изделий с эксцентрическими участками. Нагретая заготовка подается в пространство между валками (В) 1 и 2. В 1 и 2 своими деформирующими участками и калибрующими поверхностями (КП) с постоянным радиусом и КП 7 с переменным радиусом одновременно формообразуют осесимметричные и эксцентричные участки. При этом переменный радиус, образующий КП 7, выполнен периодически изменяемым по зависимости: R B=√R 2+A 2+A 2+B 2-2R K .COS(T-φ .I)+2R KB .SINT-2AACOSφ .T-2ABSIN(φ .I) φ=1/IARCSIN[(I+1)/A(B .COST-A .SINT)+T/I], где R K - радиус эксцентрикового участка заготовки A - расстояние между осями валка и заготовки A и B - координаты центра эксцентрика относительно оси заготовки T - угловой текущий параметр на заготовке R B - текущий радиус валка φ - текущее значение угла φ I - передаточное отношение от вала к заготовке. При этом период изменения радиуса равен углу ψ=2φ/I, а деформирующие участки на обоих валках смещены один относительно другого на полпериода ψ/2. За счет прокатки заготовки в валках, выполненных по указанной зависимости, обеспечивается возможность получения одновременно эксцентричных и осесимметричных участков на изделии. 7 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (l9) (И) щ) В 21 Н 1/18
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР.!
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
К = R„+A +а +Ъ -2R„cos(t-(g i)+2R 11 1143505, кл. В 21 Н 1/18, 1983, (54) СПОСОБ ПОПЕРЕЧНО-КЛИНОВОЙ ПРОКАТКИ СТУПЕНЧАТЬИ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к обработке if =i/i arcsin (/i+I)/A(b accost-а oint)) +t 1 где R — радиус эксцентрикового участ" ка заготовки; А — расстояние между осями валка и заготовки; а и Ъ вЂ” координаты центра эксцентрика относительно оси заготовки; t — угловой текущий параметр на заготовке; R> — текущий радиус валка (P — текущее значение угла (; i — передаточное отно" шение от вала к заготовке, При этом. Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве ступенчатых иэделий, Цель изобретения — расширение технологических воэможностей за счет прокатки ступенчатых иэделий с эксцентрическими участками. 2 металлов давлением и может быть использовано при производстве ступенчатыхизделий. Цель изобретения — расширение технологических возможностей за счет прокатки ступенчатых изделий с эксцентрическими участками. Нагретая заготовка подается в пространство между валками (В) 1 и 2. В 1 и 2 своими деформирующими участками и калибрующими поверхностями (КП) с постоянHbI; радиусом и КП 7 с переменным ради, сом одновременно формообразуют осесимметричные и эксцентричные участки, При этом переменный радиус, образующий КП 7, выполнен периодически изменяемым по зависимостям /i) 1 период изменения радиуса равен углу 11/=2к/i, а деформирующие участки на обоих валках смещены один относительно другого на полпериода (/2. За счет прокатки заготовки в валках, выполненных по укаэанной зависимости, обеспечивается воэможность получения одновременно эксцентричных и осесимметричных участков на изделии, 6 ил. На фиг.1 изображены системы координат для определения профиля валка; на фиг,2 — параметры эксце нтрика; на фиг,3 — инструмент для осуществления способа поперечно-клиновой прокатки; на фиг.4 — развертка инструмевта для осуществления способа попер чпоклиновой прокатки; на фиг.5 — зого1593764 где R б R к А (.а и Ь -sin(((i+I ) со s(p(i+1 ) О sing(i+1) соs(P(i+!) О соs(f (i+1) sin(P(i+I) О cos(P (i+ I ) -sing(i+1) А cos iP А Sing(g -А cos(p А sing 0) ЙМ уо — > тонка. оси колодки тормоза; на фиг.6— вид А на фиг.5. Способ поперечно-клиновой прокатки ступенчатых изделий включает деформирование заготовки и ее калибрование эа один проход инструмента, выполненного в ниде двух валков 1 и 2, на цилиндрической поверхности 3 каждого из которых установлен клин 4, имеющий деформирующие участки с на.Rp (t Q i)+2R,,cos 1 . Гi+I (= —.- arcnin — — (b cost — à tint)) 1 (А текущий радиус валка; радиус эксцентричного участка заготовки; расстояние между осями валка и заготовки; координаты центра эксцентрика относительно оси заготовки; — угловой текущий параметр на заготовке; (— текущее значение угла поворота валков; — передаточное отношение валка к заготовке, При этом, период изменения радиу2п са равен углу g = —.- а калибрующие 1 поверхности 6 переменного радиуса на обоих валках 1 и 2 смещены одна от;носительно другой на полпериода g/2, Часть заготовки под эксцентричный участок формообразуется калибрующей поверхностью 7 с переменным радиусом, а остальные части заготовки с осесимметричньпчи участками формообраэуются калибрующими поверхностями 7 с постоянным радиусом. Вывод зависимости, по которой изменяется радиус прокатанных валков. Часть цилиндрической поверхности валков с переменным радиусом, деформирующая эксцентриковую часть заготовки, представляет собой цилиндрическую поверхность, обкатывающую эксцентрик, Задача сводится к нахождению огибающей поверхности, если задано относительное движение двух поверхностей иэделия и валка и одна из поверхностей, а именно изделие. Задают следующие системы координат: Фиг,1 - х Оуq » х О»Yg — неподвижные координаты в пространстве; х О клонными деформирующими поверхностями 5 и калибрующими поверхностями 6 и 7. ! Калибрующие поверхности 6 выполнены цилиндрическими с постоянным радиусом, а калибрующая по.! верхность 7 — с переменным радиI0 усом, периодически изменяемым по зависимости t+2R„b sint-2A. à cos (ф i)-2А Ь sin(q i); + Э ! и х О„ у — координаты, жестко свя-, занные с валком и заготовкой соответственно; 20 А — межосевое расстояние; Cg — текущий угол поворота валка; i — передаточное отношение, Тогда огибающий профиль калибра валка находят из системы уравнений 25 Ф вЂ” у (")Э V -в г, =М г -« где N - нормаль к кулачку; Ч -относи30 тельные скорости в системе координат х 01у, 1 — радиус-вектор в системе ко,ординат х Оу„; Мру» матрица перехода о системы координат х О у к системе х Оу, т - радиус-вектор в системе координат х О, у . 35 Первое уравнение характеризует зацепление, т,е. скалярное произведение нормали к эксцентрику и относительной скорости в системе координат х О„ у равняется нулю, Второе урав40 нение — это формула перехода от системы координат х>О„у> к системе хоОу Матрицы перехода от системы х О„у 3 1 э 4S к системе хоОу Мо и обратную М . Относительные скорости движения инструмента и заготовки в системе 55 координат х О„у определяют по формуле 5 1593764 После подстановки значений матриц перехода получают 6 х R cos t+a з у Е„в п t+b О - (д+1) А sin(f Ч " (i+1) О -А cos y; хг О О О Нормаль к 5 ме хО,У этой поверхности в систе1 Ф -Ф =i К cos t+j R sin t и Пусть эксцентриковая поверхность задана в системе координат хпО у (фиг,2) уравнением х =R„cos t R sin где О< - ось прокатываемой детали 0 а — о сь эксцентрика; R — радиус эксцентрика. Il Тогда в системе координат х О у уравнение эксцентрика имеет внд а, а, 10 тогда (>7>)=R„cost(-(i+1) (RÄs п t+b)+ +> i EP iJ+R sin t((i+I) (R co8 g-a). 15 и -А совф ) =О В системе r координаты .кулачка выЬ глядят I — Ф «+ r М =r = о оз З (В„сове+а) сов Ч) (i+1)+{R„sint+b) sin(p (i+1) -(R„cost+a) sing (i+1)+(R>sint+b)cos Ср (i+1)+A $1пЦ) Решая полученные уравнения совмест но, полУчают огибающую поверхность 25 на валке 1 i+1 s . arcsin (b cost - à cint) + --.— I/1 р А 1 R +А +а +Ь -2R ° cos(t-g.i)+2R cost+2R Ь sint-2А а сов(Ц). i)-2A Ь sin((P i) к K (1) Ds - 1З 8 ° dK d „- диаметр качения заготовки при прокатке. Калибрующие поверхности 7 смещены одна относительно другой на величину (ф 2и — 13 3 2 1,8 ° 2 Способ поперечно-клиновой прокатки ступенчатых изделий, при котором заРазмеры прокатного изделия представлены на фиг.5. Эксцентриси)тет по" верхностей с диаметром 36 и 30 составляет 2,5 мм. По зависимости (I) находят размеры текущего радиуса валка К„ в соответствии с углом 1О калибрующей поверхности 7. Размеры калибрующих поверхностей 6 валка, формирующие осесимметричные участки 8 на заготовке, определяются исходя из размеров готового изделия известными способами. Период изменения радиуса валков на калибрующнх поверхностях равен Ч г», 2 i Прокатка осуществляется следующим образом. 35 Нагретую до 1100 заготовку вводят о ! в межвалковое пространство. Включается привод валков. Валки 1 и 2 свои» ми деформирующими участками S и калибрующими поверхностями 7 с переменным 40 радиусом и калибрующими поверхностями 6 одновременно формируют эксцент-. ричные и осесимметричные участки на заготовке. При этом калибрующие поверхности 7 с переменным радиусом 45 формируют эксцентричные участки 9. Заготовка в.процессе прокатки удерживается на оси прокатки межвалковыми проводками 10. Прокатка изделия осуществляется за 50 один оборот валков. Способ позволяет расширить технологические возможности sa счет прокатки изделия с эксцентричными участками. Формула изобретения 1593764 что, с целью расширения технологических возможностей, калибровку в валках ,осуществляют при периодическом изме5 ненни радиуса калибрующих поверхнос- тей по зависимости -ф з)+2К Я е" arcsin (Ь ° coet - a sint} 1 А Ь где К„ текущий радиус валка; радиус эксцентричного участка заготовки; t5 расстояние между осями валка и заготовки, координаты центра эксцентрика относительно оси заГотовки1 20 угловой текущий параметр на заготовке; А аиЬготовку деформируют и калибруют за один проход в валках с клиньями, име ющими калибрующие поверхности переменного радиуса на деформирующем участке, отличающийся тем, r С вЂ” текущее значение угла поворота валков; " передаточное отношение меж ду валком и заготовкой, при этом период изменения радиуса ра2е вен углу () †.-- а деформирующие участки на обоих валках смещены один относительно другого на половину периода.! 593764 бб 0 1593764 йгдА Составитель А.Колпаков Техрдд М.Моргентал Корректор Т,Колб Редактор А.Шандор Заказ 3630 Тираж 460 Подписное ° ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. УЖгород, ул, Гагарина, 101
