Устройство для профилирования трубных заготовок

 

Использование: изобретение относится к формообразованию внутреннего шлицевого (зубчатого) профиля в трубной заготовке редуцированием ее через матрицу с конической деформирующей частью. Сущность изобретения: устройство для профилирования трубных заготовок снабжено соединенным с матрицей корпусом, в котором имеются осесимметрично расположенные в осевых плоскостях замкнутые круговые пазы, заполненные телами качения , образующими совместно шариковую направляющую, при этом один из участков упомянутых пазов проходит вдоль центрального отверстия корпуса, выполненного под заготовку, а тела качения выступают относительно поверхности центрального отверстия на величину, обеспечивающую натяг заготовки на тела качения. Устройство обеспечивает расширение технологических возможностей, повышение качества изготавливаемых деталей и производительности редуцирования за счет увеличения допустимой степени деформирования и осевой нагрузки на заготовку при повышении ее устойчивости и точности направления. 4. з.п.ф-лы, 5 ил. (л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (sr)s В 21 D 17/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗС) БР ЕТЕ Н И

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4788390/27 (22) 05.02.90 (46) 30.01.93. Бюл. М 4 (71) Институт сверхтвердых материалов

АН УССР (72) О.А.Розенберг, Б.П,Траченко, С.И.Диденко и А,Д.Крицкий (56) 1. Монченко В П. Эффективная технология производства полых цилиндров. M.: Машиностроение, 1980,с,248, рис,119, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОФИЛИРОВАНИЯ ТРУБНЫХ ЗАГОТОВОК (57) Использование: изобретение относится к формообразованию внутреннего шлицевого (зубчатого) профиля в трубной заготовке редуцированием ее через матрицу с конической деформирующей частью. Сущность изобретения; устройство для профилирования трубных заготовок снабжено

Изобретение относится к обработке полых деталей типа втулок или труб методом холодного пластического деформирования, а именно к редуцированию трубной заготовки на профилирующей оправке, и может быть использовано в производстве деталей типа шлицевых (зубчатых) втулок или других с продольным периодическим внутренним профилем и гладкой наружной поверхностью.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для редуцирования трубной заготовки, содержащее шариковую направляющую и заключенную в обойму матрицу с конической деформирующей частью, калибрующим пояском и обратным конусом (1). соединенным с матрицей корпусом, в котором имеются осесимметрично расположенные в осевых плоскостях замкнутые круговые пазы, заполненные телами качения, образующими совместно шариковую направляющую, при этом один из участков упомянутых пазов проходит вдоль центрального отверстия корпуса, выполненного под заготовку, а тела качения выступают относительно поверхности центрального отверстия на величину, обеспечивающую натяг заготовки на тела качения. Устройство обеспечивает расширение технологических возможностей, повышение качества изготавливаемых деталей и производительности редуцирования за счет увеличения допустимой степени деформирования и осевой нагрузки на заготовку при повышении ее устойчивости и точности направления. 4 з,п.ф-лы, 5 ил, Недостатками устройства являются: поддержка трубной заготовки шариковой направляющей только в одной радиальной плоскости; использование шариковой направляющей только для направления заготовки без повышения ее устойчивости; наличие трения скольжения между заготовкой и телами качения, неподвижно закрепленными в корпусе; невозможность выполнения телами качения дополнительной функции деформирующих элементов; невозможность компенсировать колебания диаметра направляемой заготовки без дополнительной регулировки устройства.

Следствием этого является недостаточная устойчивость заготовки и точность ее направления в процессе редуцирования.

Это сказывается на степени деформации за1791056 готовки, производительности процесса и точности (качестве) изготавливаемых деталей. Технологические возможности ограничиваются обработкой достаточно устойчивых заготовок.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей, повышение качества изготавливаемых деталей, преимущественно с внутренними шлицами, и производительности редуцирования за счет увеличения допустимой степени деформации и осевой нагрузки на заготовку при повышении ее устойчивОстй и точности направления.

Эта цель достигается тем, что в устройстве, содержащем шариковую направляющую и заключенную в обойму матрицу с конической деформирующей частью, калибрующем пояском и обратным конусом, 5

15 согласно изобретению, шариковая направляющая выполнена в виде жестко соединенного с матрицей и обоймой корпуса, в тые круговые пазы, заполненные телами качения, при этом один из участков упомянутых пазов расположен вдоль центрального отверстия корпуса, выполненного под заготовку, а тела качения выступают отно30

35 сительно поверхности, образующей упомянутое центральное отверстие.

Кроме того. для повышения качества изготавливаемых деталей за счет улучшения точности центрирования и направления заготовки относительно матрицы тела качения выступают относительно поверхности, образующей упомянутое центральное отверстие, на величину

h = (0,006 — 0,06)dm, 40 где dm — диаметр тел качения, Для повышения производительности редуцирования за счет выполнения телами качения дополнительной функции деформирующих элементов тела качения расположены вокруг центрального отверстия упомянутого корпуса с возвышением относительно поверхности центрального отверстия на величину

h = (0,20 — 0,45)d и, где dm — диаметр тел качения, Помимо этого, для улучшения качества полученных изделий и повышения надежности работы устройства эа счет создания равномерных усилий деформирования по длине заготовки, оси участков пазов, проходящих в зоне цейтрального отверстия кор55 котором выполнены осесимметрично расположенные в осевых плоскостях замкну- пуса, расположены с наклоном к продольной оси устройства. Для возможности редуцирования заготовок при их длине, повышающей диаметр более чем в 5 раэ, упомянутый корпус выполнен иэ нескольких отдельных частей, расположенных последовательно вдоль продольной оси устройства, при этом замкнутые пазы с телами качения в соседних частях корпуса смещены один относительно другого в сечении, перпендикулярном продольной оси устройства, на угол, равный половине углового шага замкнутых пазов.

На фиг 1 и 2 показаны соответственно осевые и радиальные сечения устройства, общий вид; на фиг. 3-5 показаны осевые и радиальные сечения устройства, варианты по пп. 4 и 5 формулы изобретения, Устройство для профилирования трубных заготовок содержит заключенную в обойму 1 матрицу 2 с конической деформирующей частью, калибрующим пояском и обратным конусом и шариковую направляющую, выполненную в виде жестко соединенного с матрицей 2 и обоймой 1 корпуса

3, в котором выполнены осесимметрично расположенные в осевых плоскостях замкнутые круговые пазы, заполненные телами качения 4, при этом один из участков упомянутых пазов расположен вдоль центрального отверстия корпуса 3, выполненного под заготовку 5, а тела качения 4 выступают относительно поверхности, образующей упомянутое центральное отверстие, На корпусе 3 надет кожух 6, соединенный с обоймой 1 и крышкой 7, с образованием пазов для размещения тел качения 4.

Шариковая направляющая устройства согласно и. 5 формулы изобретения (фиг,5) состоит из отдельных частей корпуса 3, разделенных прокладкой 9.

Устройство, согласно и. 2 формулы изобретения, выполнено с небольшим выступанием тел качения 4 над поверхностью центрального отверстия корпуса 3.

Это создает условия для взаимодействия тел качения 4 с заготовкой 5 с натягом, соизмеримым с допуском на наружный диаметр трубной заготовки 5, и обеспечивает ее точное центрирование относительно матрицы 2.

Устройство, согласно и. 3 формулы изобретения, выполнено с выступанием тел качения 4 над поверхностью центрального отверстия корпуса 3, соизмеримым с глубиной формируемых в трубной заготовке 5 шлицевых выступов. Тела качения 4 в этом случае предназначены не только для направления заготовки 5, но и для осуществ1791056

40

55 ления ее предварительного деформирования, Устройство, согласно и, 4 формулы изобретения (фиг.3. 4), выполнено с наклоном рабочих участков замкнутых пазов к оси центрального отверстия корпуса 3 для обеспечения равномерного распределения предварительной деформации заготовки по длине шариковой направляющей 3 — 4.

Работает устройство следующим образом. Через отверстие в крышке 7 в него устанавливают заготовку 5 с размещенной внутри шлицевой оправкой 10, К опорному торцу заготовки 5 прикладывают усилие редуцирования, передаваемое толкателем от рабочего органа пресса (не показан). Заготовка 5 заходит в центральное отверстие корпуса 3 и перемещается вдоль него по телам качения 4. После прохождения по шариковой направляющей 3 — 4 заготовка 5 входит в контакт с матрицей 2, При редуцировании через матрицу 2 в заготовке 5 возникают осевые напряжения, а сохранение ее устойчивости обеспечивается радиальной поддержкой телами качения 4 шариковой направляющей 3 — 4. Тела качения 4 непрерывно циркулируют по замкнутым пазам.

При работе устройства, выполненного по п.3,4 формулы изобретения, во время перемещения заготовки 5 по телам качения

4 со значительным натягом осуществляется ее предварительное деформирование. Перед началом редуцирования впадины шлицевой оправки 10 должны размещаться в одних продольных плоскостях с замкнутыми круговыми пазами корпуса 3.

В таблице (прилагается) приведены результаты сравнительных испытаний заявляемого устройства и устройства по прототипу при получении в заготовке с наружным диаметром 0o = 32 мм внутреннего шлицевого профиля Ь вЂ” 10х19,5 — 1 5x23HSx3D9, Из сравнения примеров 1 и 12 таблицы видно, что при редуцировании с помощью нового устройства для профилирования трубных заготовок число переходов уменьшается с трех до одного, а производительность соответственно возрастает в 3 раза; разностенность уменьшается от 0,2 до 0,02 мм, т.е. точность увеличивается в 10 раз; допустимая длина редуцируемой заготовки как показатель технологических возможностей увеличилась с 80 до 160 мм, т.е. в 2 раза.

cDормула изобретения

1. Устройство для профилирования трубных заготовок методом холодного редуцирования, содержащее шариковую направляющую и заключенную в обойму матрицу с конической деформирующей частью, калибрующим пояском и обратным конусом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, повышения качества изготавливаемых деталей, преимущественно с внутренними шлицами, и производительности редуцирования за счет увеличения допустимой степени деформации и осевой нагрузки на заготовку при повышении ее устойчивости и точности направления, шариковая направляющая выполнена в виде жестко соединенного с матрицей и обойма корпуса, в котором выполнены осесимметрично расположенные в осевых плоскостях замкнутые круговые пазы, заполненные телами качения, при этом один из участков упомянутых пазов расположен вдоль центрального отверстия корпуса, выполненного под заготовку, а тела качения выступают относительно поверхности, образующей упомянутое центральное отверстие.

2, Устройство по и. 1, отл ич а ю щеес я тем, что, с целью повышения качества изготавливаемых деталей за счет улучшения точности центрирования и направления заготовки относительно матрицы, тела качения выступают относительно поверхности, образующей упомянутое центральное отверстие, на величину

h = (0,006 — 0,06)dm, где dm — диаметр тел качения, 3. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения производительности редуцирования за счет выполнения телами качения дополнительной функции деформирующих элементов, последние расположены вокруг центрального отверстия упомянутого корпуса с возвышением относительно поверхности центрального отверстия на величину

Ь = (0,2 — 0,45), 4, Устройство по пп, 1 и 3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью улучшения качества полученных изделий и повышения надежности в работе устройства за счет создания равномерных усилий деформирования по длине заготовки, оси участков пазов, проходящих в зоне центрального отверстия корпуса, расположены с наклоном к продольной оси устройства.

5. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью обеспечения возможности редуцирования заготовок при их длине, превышающей диаметр более чем в 5 раз, упомянутый корпус выполнен из нескольких отдельных частей, расположенных последовательно вдоль продольной оси устройства, при этом замкнутые пазы с телами качения в соседних частях корпуса смещены

1791056 на угол, равный половине углового шага замкнутых пазов, один относительно другого в сечении, перпендикулярном продольной оси устройства

Натяг заготовки на главный направляющий элемент, расположенный перед деформирую щей матрицей

Показатели по ели о мы изоб етения

Пример

Назначение объекта

ПроизводиТЕЛ Ь Н ОСТЬ.

Качество:

Технологические возможности: необходимое количество переходов редуцирования разностенность получаемых деталей, мм

0,2-0,3

0,2-0,3

160

0,30 dm = 4,8 мм

0,1 dm = 1,6 мм илен

160

Прототип: блок матриц с направля-. ющим контейнером и шариковой опорой

Заявляемое устройство для изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке

5

7

9

0,001 dm = 0,016 мм

0,003 dm = 0,005 мм

0,017 dm = 0,26 мм

0 03 dm = 0 5 мм

0 065 dm = 1,03 мм

0,1 dm = 1,6 мм

0,175 dm = 2,8 мм

0,25 dm = 4 мм

0,2

0,05

0,04

0,03

0,03

0,02

0,02

0,01

Допустимая длина редуцируемой трубной заготовки при максимально-Возможной степени деформирования, мм

1791056

1791056

Составитель Б.Траченко

Техред М.Моргентал Корректор O Густи

Редактор В.Егорова

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

Заказ 114 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5