Деформирующий элемент протяжки
Изобретение относится к обработке металлов холодным пластическим деформированием, в частности к обработке деталей типа втулок и труб деформирующим протягиванием. Цель изобретения - снижение себестоимости изготовления и повышение прочности деформирующих элементов диаметром свыше 160 мм. Это достигается тем, что деформирующий элемент протяжки содержит твердосплавную рабочую и опорную части, между которыми расположен промежуточный слой толщиной T<SB POS="POST">с</SB>≤0,2R<SB POS="POST">в</SB>, где R<SB POS="POST">в</SB> - радиус отверстия деформирующего элемента, причем этот слой выполнен из материала, модуль упругости которого E≥0,4 10<SP POS="POST">4</SP> кГ/мм<SP POS="POST">2</SP>. Это позволяет значительно снизить расход твердого сплава, повысить точность, производительность и надежность инструмента. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Z 1
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21 ) 4640784/31-27 (22) 20.01.89 (46) 30 ° 11.90. Бюл. №- 44 (71) Воронежский политехнический институт и Институт сверхтвердых материалов,АН УССР (72) О.О. Рябко, А.Д. Крицкий, Л.В. Лобанова, IO.À. Цеханов и С. Е Лейкин (53) 621.923. 77 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 733891, кл. В 23 D 43/02, 1980, (54) ДЕФОРМИРУИЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ПРОТЯЖКИ (57) Изобретение относится к обработке металлов холодным пластическим де-. формированием, в частности к обработке деталей типа втулок и труб дефорÄÄSUÄÄ 1609623 А 1 (gI)g В 24 В 39/02, В 23 D 43/02 мирующим протягиванием. Цель изобре-. тения — снижение себестоимости изготовления и повьппение прочности деформирующих элементов диаметром свьппе
160 мм. Это достигается тем, что деформирующий элемент протяжки содержит твердосплавную рабочую и опорную части, между которыми расположен промежуточный слой толщиной Т «а 0,2r8, где r — радиус отверстия деформирующего. элемента, причем этот слой выполнен из материала, модуль упругости которого Е » 0,4 10 кГ/мм . Это позволяет значительно снизить расход твердого сплава, повысить точность, производительность и надежность инст- д румента. I ил. И
1609623
Изобретение относится к абрабстк= металлов холодным пластическим деформированием, в частности к обработке деталей типа втулок и труб деформирующим протягиванием.
Целью изобретения является снижение себестоимости изготовления и повышение прочности деформирующих элементов диаметром свьппе 160 мм, На чертеже изображен предлагаемый деформирующий элемент, общий вид.
Деформируюпд1й элемент состоит из рабочего твердосплавного кольца 1, опорного кольца 2, между которыми расположен промежуточный слой 3 толщиной t< (0,2r» где r> — внутренний радиус деформирующего элемента.
Деформирующий элемент работает следующим образом.
Посаженный на стержень ".ротяжки 4 и закрепленный с помощью дистанционных втулок 5 деформирующий элемент входит в отверстие обрабатываемой детали под воздействием силы тяги протяжного станка. Проходя через открытие, деформирующий элемент од-. новременно раздает его, так как циаМетр элемента больше, чем диаметр .отверстия детали.
Вьиюлнение деформирующего элемента предлагаемой конструкции позволяет изготовить твердас .лавное кольцо сколь угодно малой толщины (достаточной для качественного пропрессавания и пропекания), и., не подвергая его дальнейшей обработке, соединить с опорной частью посредством промежуточного слоя„ В таком виде деформирующий элемент можно обрабатывать шлифованием по наружной поверхности, обеспечивая необходимую геаметрик1 и шероховатость поверхности, так как он уже будет обладать достаточнсй жесткостью и прочностью.Толщина рамежуточнага слоя„ необ. ходимая для обеспечения прочности инструмента, определя -,ась на основе экспериментов. В деформиру.ощем элементе предлагаемой конструкции при толщине промежуточного слоя,, равной или меньшей 0,2 .внутреннега радиуса деформирующего элемента, при испа1 ьзавании материала слоя., имеющего модуль упругости Е 0,4 .10 кГ/мм2 обеспечивается прочность сплашног о тзердасплавнога деформирующего эле-. мента„ При этом с увеличением наружного диаметра элемента такай констру ции его прочность павьЬ1яется, следовательно, его можно использовать для обработки отверстий диаметром свьппе
160 мм при повышении прочности и со значительной экономией твердого сплава. Кроме того, толщина рабочей твердосплавнай части должна стремиться к минимально возможной с точки зрения прочности конструкции и ограничива50 5
<" ется лишь технологическими вазможностями изготовления. Следствием этого является повышение прочности деформирующего элемента для обработки отверстий диаметром свыше. 160 мм, Промежуточный. слой может быть вы. полнен из материала, используемого для пайки, например латунного припоя.
При этом необходима выполнение двух
20 условии: температура плавления этого о материала не должна превышать 800 С с тем, чтобы это не сказалось на физико-механических свойствах твердого сплава,, угол смачиваемости этого материала не должен превышать 40 С, так как лишь при этом условии будет достигнута надежная связь твердосплавной и опорной частей. В этом случае твердосплавная часть как бы припа-.
3у ивается к опорной.
Промежуточный слой может быть также выполнен из пластичного материала, например алюминия, имеющего предел текучести Q (0,16г где (j пре. дел текучести материала опорной части, для обеспечения высокой прочности конструкции,. В этом случае расплав-ленный металл, например алюминий, заливается в промежуток между твердосплавной и апорнаи частями, 40
В качестве примера рассмотрим ре.зультаты исследования прочности деформирую1дих элементов предлàrаемай конструкции с наружными диаметрами
120, 160 и 200 мм. Промежуточный слой в элементах выполняли из алюминия (Е = 0,,675 ° 10 " кГ/мм > свинца (В -
=0.,17 10 кГ/мм )и олова (F. = 0,49
ы10 кГ/мм ), Толщина слоя изменялась в пределах 0,1-0,-3 внутреннего радиуса элемента, который составлял
30 мм, Прочность оценивали по величине силы прагягивания, вызывающей раз--, ру1пение элементов.
Были проведены сравнительные испытания при обработке деталей. Изме- нение силы протягивяния даст.-..1галась изменением TcsIpp 609623. Таким образом, применение предлагаемого деАормирующего элемента дает возможность качественно обрабатывать отверстия диаметром свыше 160 мм деформирующим протягиванием, уменьнить расход твердого сплава, повысить точность, производительность и надежность при снижении трудоемкости обработки IIO сравнению с известными способами обработки таких отверстий. Ф о р м у л а и з о б в е т е н и е Де!!ормирующий элемент протяжки, содержащий деформирующее рабочее и опорное кольца, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения себестоимости изготовления и повышения прочности дейормирующих элементов 20 диаметром свыше 160 мм, за счет изменения модуля упругости материала промежуточного слоя и его толщины, он снабжен промежуточным слоем материала с модулем упругости Г - 0,4 -10 кГ/мм2, 25 и толщиной t с 0,2гв, где гав внутренний радиус деформирующего элемента, причем деформирующее кольцо выполнено твердосплавньп1, а промежуточный слой размещен между твердосплавным и опорным кольцами. В таблице приведены результаты исследований. Приведенные данные показывают, что предлагаемая конструкция деАормирующего элемента позволяет повысить его прочность в 1,2-3 раза при условии, что модуль упругости материала промежуточного слоя F > 0,4"10 кГ/мм толщина слоя меньше или равна 0,2 радиу<.:s отверстия элемента, диаметр обрабатываемых отверстий больше 160 мм. Если же эти условия не выполняются, прочность элемента ниже или близка к прочности прототипа. С увеличением модуля упругости материала слоя Е, диаметра деформирующего элемента и уменьшением толщины слоя интенсивность повышения прочности увеличивается. Так, при модуле упругости свинца Е = 0,49.10 кГ/мм2, толщине слоя, равной 0,2г, и диаметре деформирующего элемента 160 мм прочность его по сравнению с протоL типом выше в 1 2 раза. А при использовании алюминия (Е =0,675 10 кг/мм ), толщине слоя, равной О, 1 r, и диаметре деформирующего элемента 200 мм прочность его по сравнению с прототипом вь пе в 3 раза. Разрушающая сила протяКонструктивные параметры деформи рующего элемента Опыт, Ф Инструмен гивания, кг Материал Толщина Диаме тр промежу- слоя, элемента, точного мм мм слоя Алюминий!!!! !! !! !! Свинец !! !! Il !! ° f Il Свинец !! 0JIoHo Il !! Предлагаемый 1 3 5 7 9 11 12 13 14 16 Заявляемый 17 инструмент 18 19 3 9 6 3 9 6 3 9 6 3 120 2200 1609623 Продолжение таблицы азрушающая ила протяивания, кг Составитель С, Чукаева Редактор Т. ПарФенова Техред Л.Сердюкова Корректор Э. Лончакова Тираж 610 Заказ 3696 Подписное BfgggIH 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 22 23 24 26 27 Прототип 28 .29 11 ll и 11 11 3 - 9 6 200 4100
