Способ изготовления полых осесимметричных деталей со ступенчатой внутренней поверхностью
Использование: обработка металлов давлением. Сущность изобретения: способ включает механическую обработку внутренней поверхности заготовки с образованием на ней участков с большим и меньшим внутренним диаметром и уступа, сопрягающего указанные участки. Кроме того, механической обработкой на наружной поверхности заготовки в зоне расположения уступа на внутренней поверхности заготовки выполняют кольцевую канавку. Заготовку устанавливают на оправку до упора уступа заготовки в уступ ступенчатой оправки. Выполняют обратное ротационное выдавливание на участке с меньшим внутренним диаметром с одновременным редуцированием указанной части заготовки. Далее выполняют прямое ротационное выдавливание недеформированной части заготовки, 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (st)s В 21 О 22/16
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ8У (21) 4813122/27 (22) 10.04.90 (46) 30.10.92. Бюл. М 40 (71) Производственное объединение "Сибсельмаш" (72) А.А.Кирьянов и В.И.Залата (56) Авторское свидетельство СССР
N. 1263396, кл. В 21 О 22/16, 1986. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ
ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ДЕТАЛЕЙ СО СТУПЕНЧАТОЙЙ ВНУТРЕ НН ЕЙ ПОВЕ РХНОСТЬЮ (57) Использование: обработка металлов давлением. Сущность изобретения: способ включает механическую обработку внутренней поверхности заготовки с образованием
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологии изготовления полых осесимметричных деталей со ступенчатой внутренней поверхностью методом ротационного выдавливания.
Известен способ изготовления полых осесимметричных деталей со ступенчатой внутренней поверхностью путем обьемного деформирования исходной заготовки под действием внешних давлений, приложен- . ных к ее наружной поверхности, Способ в литературе известен как редуцирование, обжатие, волочение труб. Редуцирование осуществляют в цельных или роликовых матрицах, роликами. Редуцирование применяют для уменьшения поперечного сечения заготовки при одновременном ее удлинении в осевом направлении. Ы 1771851 А1 на ней участков с большим и меньшим внутренним диаметром и уступа, сопрягающего указанные участки. Кроме того, механической обраббткой на наружной поверхности заготовки в зоне расположения уступа на внутренней поверхности заготовки выполняют кольцевую канавку. Заготовку устанавливают на оправку до упора уступа заготовки в уступ ступенчатой оправки.
Выполняют обратное ротационное выдавливание на участке с меньшим внутренним диаметром с одновременным редуцированием указанной части заготовки. Далее выполняют прямое ротационное выдавливание недеформированной части заготовки, 1 ил.
Недостатком указанного способа является необходимость выполнения редуцирования в виде отдельной операции, что увеличивает трудоемкость изготовления детали, а также необходимость использования специального оборудования и инструмента.
Известен способ изготовления полай толстостенной осесимметричнай металлической детали при котором ротационным выдавливанием полой металлической заготовки на оправке выполняют за одну операцию внутренний и наружный буртики, причем после уменьшения наружного диаметра заготовки и одновременного с ним выполнения обратного ротационного выдавливания внутреннего буртика на одном конце заготовки вытяжку средней части заготовки и выполнение наружного буртика на
1771851 другой ее конце осуществляют прямым ротационным выдавливанием, При выполнении обратного ротационного выдавливания полная заготовка, установленная на оправку, прилегает одним своим торцом к поводковому патрону,.который передает крутящий момент от привода к заготовке. При этом осуществляется уменьшение диаметра заготовки и одновременно выполняется внутренний буртик. После выполнения внутреннего буртика поводковый патрон отделяется от заготовки, а крутящий момент привода передается заготовке через уступ внутреннего буртика от оправки. С этого момента до окончания процесса заготовки обрабатывается по схеме прямого ротационного выдавливания, Недостатком указанного способа является необходимость использования при обратном ротационном выдавливании паводкового патрона для передачи крутящего момента заготовке от давильной оправки, а также необходимость его отделения от заготовки при переходе на обработку заготовки по схеме прямого ротационного выдавливания. Указанный недостаток обусловлен тем, что упорной базой для деформирования по схеме обратного ротационного выдавливания является торец заготовки, прилегающий к поводковому патрону, а при обработке по схеме прямого ротационного выдавливания упорной базой является уступ внутреннего буртика, образованного при обратном ротационном выдавливании.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ изготовления полых изделий со ступенчатой внутренней поверхностью, заключающийся в изготовлении заготовки с последующим обратным ротационным выдавливанием части ступенчатой заготовки, имеющей меньший диаметр, до участка, отстоящего от уступа на расстояние не менее длины зоны внеконтактной деформации. а перед прямым ротационным выдавливани ем выполняют снятие материала в зоне уступа снаружи или внутри заготовки (5).
Недостатком указанного способа является необходимость выбора исходной заготовки с учетом возможности получения окончательных диаметральных размеров ступенчатой поверхности механической обработкой, поэтому заготовка имеет значительную толщину стенки, а также раздельное по участкам заготовки ротационное выдавливание с промежуточной механической обработкой участка s зоне ступа снаружи или внутри заготовки, что увеличивает трудоемкость изготовления детали.
10
15 Ролики подают на расстоянии Z от поверхности большего диаметра оправки 2 а на20
30
1Цель изобретения -. зкономия металла и снижение трудоемкости изготовления изделий за счет уменьшения толщины стенки исходной заготовки и исключения промежуточной механической обработки.
Изобретение поясняется чертежам.
Пунктирной линией показан профиль исходной заготовки. Исходную полую цилиндрическую заготовку 1 устанавливают на оправку 2 до упора технологического уступа а заготовки в уступ Ь ступенчатой оправки. При вращении оправки 2 заготовку 1 деформируют саободноаращающимися роликами 3 /услоано показан один ролик/ правлении, указанном стрелкой.
В целях уменьшения концентрации напряжений, возникающих за счет изменения направления течения материала, а зоне уступа оправки "b" ротационное выдавливание необходимо прервать на расстоянии от уступа оправки не менее длины зоны вне.контактной деформации, Ориентировочно длины зоны внеконтактной деформации — I может быть определена по формуле:
I-t 2 tga а- рабочий угол ролика, t0 — толщина стенки исходной заготовки, tt — толщина стенки заготовки после деформирования в зоне меньшего внутреннего диаметра, Л t — величина утонения стенки заготовки. На наружной поверхности заготовки выполняют кольцевую канавку глубиной, равной заданной величине утонения стенки заготовки h,t и шириной 1, превышающей длину зоны внеконтактной деформации I, что обеспечивает автоматическое прекращение деформации в зоне уступа оправки. 8 качестве исходной заготовки используют трубную заготовку, меньший внутренний диаметр которой определяется требованиями образования технологического уступа. Изобретение иллюстрируется следующим примером. Полая цилиндрическая заготовка из стали ЗОХГСА длиной 430 мм с наружным диаметром 126 мм и внутренними диаметрами 113,7 мм и 111 мм изготавливалась из трубы 140 х 16 ГОСТ 8732-78, Длина участка заготовки с меньшим диаметром 40 мм. По наружной поверхности заготоака имела кольцевую канавку диаметром 120 мм и ши1771851 Составитель А. Кирьянов Техред M.Moðãåíòàë Корректор 3. Салко Редактор Заказ 3799 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 риной 30 мм симметричную относительно уступа по внутренней поверхности. Полученную заготовку устанавливали на оправку до упора в уступ оправки и при вращении оправки с числом оборотов й-264 об/мин 5 деформировали тремя роликами с продольной подачей S-150 ммlмин. Наружный диаметр изменялся со 126 мм до.120,5 мм и внутренний со 111 мм до 106,5 мм, Длина зоны обратного ротационного выдавлива- 10 ния 34 мм. При использовании предложенного способа возросла чистота внутренней поверхности меньшего диаметра с 4-го до 6-го класса шероховатости, снижена трудоем- 15 KocTb изготовления ступенчатой поверхности, что прзволит получить экономию 0,625 руб на одну деталь. Применение укаэанного способа позволит более рационально использовать трубы 20 по ГОСТ 8732-.78 для получения осесимметричных деталей со ступенчатой внутренней поверхностью. Формула изобретения 25 Способ изготовления полых осесимметричных деталей со ступенчатой внутренней поверхностью, при котором выполняют механическую обработку внутренней поверхности заготовки с образованием на ней 30 участков с большим и меньшим внутренним, диаметром и уступа, сопрягающего указанные участки, установку заготовки на оправку до упора уступа заготовки в уступ ступенчатой оправки, обратное ротационное выдавливание на участке с меньшим внутренним диаметром, а затем прямое ротационное выдавливание недеформированной части заготовки; отличающийся тем, что, с целью зкономии металла и снижения трудоемкости при изготовлении иэделий, механической обработкой дополнительно на наружной поверхносГи заготовки в зоне расположения уступа на внутрейней поверхности заготовки выполняют кольцевую канавку, стенка которой расположена на расстоянии от уступа заготовки не менее длины зоны внеконтактной деформации в сторону меньшего диаметра внутренней поверхности заготовки глубиной, равной заданному значению утонения стенки заготовки, и шириной, превышающей длину зоны внеконтактной деформации, при этом одновременно с обратным ротационным выдавливанием участка с меньшим внутренним диаметром осуществляют редуцирование указанной части заготовки, причем механической обработкой на внутренней поверхности заготовки выполняют уступ, соответствующий геометрии и месторасположению уступа в готовом иэделии.
