Способ изготовления колец переменного сечения
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении пружинных упорных плоских эксцентрических колец. Цель изобретения - увеличение коэффициента использования материала заготовки за счет исключения потерь металла на технологические отходы и механическую обработку. Пруток круглого сечения разрезают на части , длины которых определяют в соответствии с объемом готового кольца, и подвергают их горячей прокатке для получения бочкообразной формы со сферическими концами. При этом радиус любого поперечного сечения бочкообразной части заготовки определяют соответственно по выражениям: П VS(R+r-esinet rzi-e2cos2 а)/я, где R - радиус внешней окружности кольца; -гч - радиус внутренней окружности кольца; I - величина эксцентриситета кольца; S - толщина кольца; а - угол между усредненным радиусом кольца и плоскостью сечения, проходящей через линию, делящую эксцентриситет пополам , перпендикулярно плоскости кольца. Затем производят формообразование гибкой и окончательное формообразование осадкой для получения плоской формы кольца. При этом соблюдается условие равенства площадей сечения заготовки и готового кольца и не требуется окончательной механической обработки. 3 ил., Т табл. fe
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СО ЦИ АЛ И СТИЧ Е СК ИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 В 21 Н 1/06
ГОСУДАPСТВЕННЫИ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
Я8 "6 3
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3
Ф.
О
О
О (д (21) 4289500/27 . (22) 27.07.87 (46) 15.06.92;Бюл.N. 22 (71) Армянский научно-исследовательский конструкторско-технологический институт машиностроения Научно-производственного объединения "Армстанок" (72) Э.П.Говоркян и А.С.Снхчян (56) Международная заявка РСТ WO
83/03211, кл. B 21 3 53/36, 53/20, 12.03,82. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЕЦ ПЕРЕМЕННОГО СЕЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении пружинных упорных плоских эксцентрических колец, Цель изобретения — увеличение коэффициента использования материала заготовки за счет исключения потерь металла на технологические отходы и механическую обработку.
Пруток круглого сечения разрезают на части, длины которых определяют в соответстИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть и:пользовано при изготовлении кольцевых изделий типа колец пружинных, упорных, плоских, эксцентрических, Целью изобретения является увеличение коэффициента использования материала заготовки за счет исключения потерь металла на технологические отходы и механиче- скую обработку.
На фиг.1 показана заготовка бочкообразной фсрмы со сферическими концами; на фиг.2 — готовое изделие (кольцо) и схема, . поясняющая определение радиуса сечения и
„„5U ÄÄ 1740093 А1 вии с объемом готового кольца, и подвергают их горячей прокатке для получения бочкообразной формы со сферическими. концами. При этом радиус любого поперечного сечения бочкообразной части заготовки определяют соответственно по выражениям:,й - -%7,-Ж73!, ус внешней окружности кольца;.r — радиус внутренней окружности кольца;! — величина эксцентриситета кольца; S — толщина кольца; а — угол между усредненным радиусом кольца и плоскостью сечения, проходящей через линию, делящую эксцентриситет по. полам, перпендикулярно плоскости кольца.
Затем производят формообразование гибкой и окончательное формообразование осадкой для получения плоской формы кольца, При этом соблюдается условие равенства пло- ф щадей сечения заготовки и готового кольца и не требуется окончательной механической обработки. 3 ил., 1 табл, радиуса сферы заготовки на фиг.3 — сечение
А-А на фиг,2.
Способ осуществляется следующим образом.
Пруток круглого сечения (проволоку) разрезают на отрезки, величину которых определяют в соответствии с объемом готового кольца. Далее осуществляют горячую прокатку при температуре 800 +15 С для получения заготовки бочкообразной формы со сферическими концами (фиг.1). При этом радиус сечения ri в любой плоскости заготовки и радиус сферы г ф определяют по выражениям, соответственно:
1740093
/S R+ri — е з!па — — e cos а,!
r;=v
Л где R — радиус внешней окружности кольца;
r! — радиус внутренней окружности кольца; ! — величина эксцентриситета кольца;
S — толщина кольца; а- угол между усредненным радиусом кольца и плоскостью сечения, проходящей ч рез прямую, делящую эксцентриситет по- 10 полам перпендикулярно плоскости кольца
Заготовка (проволока) покрывается смазочно-защитным покрытием. Например, раствор сульфатно-спиритной барды марки
КБЖ по ГОСТу18518-57 и нагревается. Далее осуществляли прокатку при температуре
800 «+15 С для получения бочкообразной . формы заготовки со сферическими концами.
Радиус любого поперечного сечения бочкообразной части заготовки определяли по выражению:
Б ll+ ФЯ: Ь г!=
Д (2) где S — толщина кольца, равная 1,7х10 м;
R — радиус внешней окружности кольца, равный 22,35х10 м;
r1 — радиус внутренней окружности кольца, равный 18,25х10 м; ! — величина эксцентриситета кольца, равный 1,4х10 м; а — угол между усредненным радиусом кольца и плоскостью сечения, проходящей через прямую, делящую эксцентриситет пополам перпендикулярно плоскости кольца, и рассчитываемый в интервале Оо-360 через каждые 15О.
Все значения формулы (2) известны (см, ГОСТ 13942-68 стр,22). Меняя угол а в интервале Оо-360 через каждые 15 и подставляя значения всех величин в формулу (2), получили значение r! и в, которые были вычислены на ЭВМ и приведены в таблице.
Значения г! в интервале ¹ 5,сч„¹ 7 ложны, т.е. приходятся на сферические кон-. цы и зазор кольца и их можно не брать в расчет, Чп =0,0873L(2D+d) где L — - длина бочкообразной части заготов- ки, равная; ,+е
arcsin +
L=zC(R+ r1 }(1—
180О
= 3,14 (22,35+ 18,25) . (1a resin
14 +6
22,35 + 18,25 ) = 0,10624 м
180О гсф=
Ч !
1—
wax r где r — радиус прутка.
Объем готового кольца (Ч ) определяли по; Чк=—
Т
50 где m — масса кольца известна и равна
7,267х10 кг, а плотность равна y=7,8х10
-з кг/м, получили длину отрезаемого куска проволоки: 55 !
D — максимальный диаметр бочкообразной части заготовки, равный 2х1,72560x10 м (таблица 1)
d — минимальный диаметр бочкообразной части заготовки, равный 2х1,23856x10
М (табл.1)
Объем бочкообразной части заготовки:
7,267 х 10 -„— 74,18 10 з м
7,8х10 x3,14õ4 10
Чо =0,0873х106 24(2х2х1,7256+2х1,23856) ° 10 =0,81595.10 у, Объем сферы равен: где V y — объем сферы.
Радиус поперечного сечения r1 заготовки, полученной горячей прокаткой определен из условия минимальной деформации полуфабриката на последующей стадии штамповки.
Длина бочкообразной части заготовки определена из условия равенства длины заготовки длине готового кольца. Затем производят формообразование гибкой и окончательное формообразование осадкой для получения требуемой прямоугольной формы сечения кольца в инструменте с плоскими рабочими поверхностями.
Формирование отверстий.на ушках кольца осуществляется в процессе окончательного формообразования и осуществления расплющивания при внедрившихся в сферические концы прокалывающих элементах, 35
Пример. Для изготовления кольца на вал диаметром Д1=40 мм проволоку кругло
ro сечения из стали 65Г диаметром d1=4,0 подавали на резку. Длина отрезаемого куска проволоки определялась в соответствии с объемом готового кольца по выражению.
1740093 формообразование гибкой, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью увеличения коэффициента использования материала заготовки за счет исключения потерь металла.на тех5 нологические отходы и припуск под механическую обработку, величину отрезаемой заготовки определяют в соответствии с объемом готового кольца, осуществляют горячую прокатку заготовки для получения
10 бочкообразной формы со сферическими концами, причем радиус любого поперечного сечения определяют из зависимости
Чсф
VK — V6 0,9316 — 0,81595 10
2 2
= 0,0578 10 „ радиус сферы по формуле равен: г,ф= /
= 2.4 10 у.
Зная радиус любого поперечного сечения бочкообразной части заготовки и радиус сферы, можно изготовить прокатные валки точных конфигураций для получения кольца на вал диаметром 40 мм, После получения бочкообразной заготовки производили формообразование.заготовки гибкой и окончательное . формообразование плющением, при этом . выполнялись условия равенства площадей сечения заготовки и готового кольца, Окончательная механическая обработка колец не производится, так как. поверх.ность колец соответствует требованиям
ГОСТ 13942-68.
Формула изобретения
Способ изготовления колец переменного сечения,. включающий резку заготовки и
S R + rj — е sin а -4Г4 R — е cos а
15 ri=
Л где R — радиус внешней окружности кольца;
ri — радиус внутренней окружности кольца;
S — толщина кольца;
a — угол между усредненным радиусом кольца и плоскостью сечения, проходящей через прямую, делящую эксцентриситет пополам перпендикулярно плоскости кольца, а после гибки осуществляют окончательное формообразование. осадкой в инструменте с плоскими рабочими поверхностямии.
b,мм
М1Фпп
2
4
6
8
11
12 13
14
16
17
18
19
21
22
23
4, а .
0,261?99
0.523599
0,785398
1,047198
1,308997
1,570796
1,832596
2,094395
2,356194
2,617994
2,879793
3,141593
3,403392
3,665191
3,926991
4,186790
4,450590 . 4,712583
4,975188
5,235988
5,497787
5,759587
6,021386
6,283185
3,759692
3,417715
3,121859
2,833468
2,749286
2,700000
2,794286
2,833468
3,121859
3,417715
3,759692
4,123621
4,484395
4,817715
5,101758
5,313834
5,453878
5,500000
5,453878
5,313834
5,101758
4,817715
4,484385
4.123621
1,426710
1,360278
1,300069
1,238565
1,220027
1,209042
1,220027
1,238565
1,300069
1,360278
1,426710
1,494167
1,558157 .
1,615028
1,661956
1,696115
1,711835
1.725603
1,711835
1,696115
1,661956
1,615028
1,558157
1,494167
1740093 Ьг 2
Составитель-М.Антошин
Техред М,Моргентал Корректор М.лароши
Редактор
Заказ 199 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государствевного комитета па изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. 10"
