Способ прокатки зубчатых профилей
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности пластическим деформированием, и может быть использовано при изготовлении зубчатых колес . Предлагается прокатывать заготовки зубчатыми валками с вытеснением из заготовки зубьями валков объема металла постоянной величины за каждый оборот заготовки при радиальном внедрении в нее зубьев валков. Величину внедрения валков за каждый оборот определяют по конкретной зависимости, введенной признаком в формулу изобретения. Значения единичных обжатий вводят в программу управления прокатным станом, работающим по предлагаемому способу. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РеспуБлик
N1171167,,кл. В 21 Н 5/00, 1981. (54) СПОСОБ ПРОКАТКИ ЗУБЧАТЫХ ПРОФИЛЕЙ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности пластичеИзобретение относится к обработке ме. таллов давлением, в частности пластическим деформированием, и может быть использовано при изготовлении зубьев зуб. чатых колес. Целью изобретения является повышение качества профилей. На фиг. 1 приведена схема накатки заготовки двумя зубчатыми валками; на фиг. 2 — профиль поперечного сечения части зуба накатного валка, внедряемого в поверхность заготовки для получения полного профиля формируемого зуба, где АБ — толщина зуба в поперечном сечении у его вершины, мм; АлБл — толщина зуба валка в поперечном сечении по делительной окружности; h- высота зуба, внедряемая при прокатке в тело заготовки для получения полной высоты формируемого зуба; а- угол профиля зуба при вершине, „„5Q 1801699 Al ским деформированием, и может быть использовано при изготовлении зубчатых колес. Предлагается прокатывать заготовки зубчатыми валками с вытеснением из заготовки зубьями валков объема металла постоянной величины эа каждый оборот заготовки при радиальном внедрении в нее зубьев валков, Величину внедрения валков за каждый оборот определяют по конкретной зависимости, введенной признаком в формулу изобретения, Значения единичных обжатий вводят в программу управления прокатным станом, работающим по предлагаемому способу. 3 ил. Ж -n — часть высоты зуба поэтапно внедряемого в тело заготовки после каждого ее оборота, А1Б1 — А Б — толщины зуба валка в поперечном сечении, соответствующие ширине впадины на зубчатой повеохности заготовки, образующейся в результате деформации после каждого оборота заготовки при радиальном внедрении накатных валков; на фиг, 3 — схема алгоритма переключе- 0 ния подачи суппорта. 0 Процесс деления поверхности заготов- сО ки на заданное число зубьев осуществляется на 0,5 > 1 оборота заготовки при внедрении зубьев накатных валков в поверхность заготовки до диаметра деления при технологически максимально допустимой скорости радиальной подачи в течение 0,05 — 0,1 оборота заготовки, после чего подача прерывается до завершения процесса деления. Последующая деформация заготовки для получения полного профиля зубьев осуществляется поэтапно, по завершению каж1801699 30 ч Ah = — - мм/0.5 об. пв I дого оборота заготовки, валки перемещаются с постоянной скоростью на величину обжатия, определяемую зависимостью -* — ав Гбтам, ) 0,728 после чего подача валков прерывается до начала следующего оборота заготовки, где АБ — ширина впадины на зубчатой поверхности прокатываемого изделия после каждого предыдущего обжатия за предыдущий оборот заготовки. m — модуль накатываемых зубьев, hh — величина обжатия за один оборот заготовки. При использовании данного способа прокатки зубчатых профилей величина hh после каждого оборота заготовки уменьшается, а объем металла, вытесняемого из впадин в зубья заготовки за каждый ее оборот остается практически одинаковым, благодаря чему нагрузки в кинематических цепях прокатного стана практически остаются стабильными, что способствует устранению причин, снижающих качество профиля формируемого иэделия, Пример. Накатывают зубчатое колесо с числом зубьев Z2 = 42 двумя зубчатыми валками с числом зубьев Z1 = 85. Ширина зубчатого венца В = 40 мм, модуль накатываемых зубьев m = 5 мм, число оборотов зубчатого валка ne = 38 об/мин. Для получения полного профиля зубьев на заготовке, зубья валков внедряют в тело заготовки на глубину h =- 1,25m, при этом толщина зуба на глубине h равна 1,57m. Применяемые на практике обжатия, выраженные в долях модуля: hh = 0,5m, ЛЬ = 0,2m. hh = 0,1m. hh =0,05m Принимаем величину обжатия hh =- 0,5m для определения максимальной скорости подачи. Передаточное отношение от валка к эа ZI 85 готовке I = — = — = 2,024 Z2 42 Величина обжатия на двухвалковом стане выражается зависимосtbK) Скорость перемещения накатного валка в зависимости от принятой величины обжатия эа один оборот hh П,.I s )) = — вв Un — — 1,28m мм/с. 0 5m.38 2,024 Принимаем, что внедрение зуба валка в тело заготовки в и роцессе деления осуществляется за 0,1 оборота заготовки. Время, в течение которого заготовка совершит 0,1 оборота определяется иэ cootношения Пв I -(;-1в, 0,1 - t<, откуда t = 0,078 с. Величина обжатия в период деления ЛЛ = Vn t = 1,28m 0,078 = 0,1m, мм Для определения величины hh для следующего оборота заготовки используют фиг, 2. В трапеции АБЛ1Б1 АБ = 0,66m, Ah =0,1 m А1Б1=-АБ+2 0,364 hh =0,66гп+2 0.364 х х 0,1m = 0,73m. Площадь трапеции АБА)Б1 АБ + А1Б1 0,66m + 0,73m F — — — — /Ь 2 2 =0,0695m, мм, Согласно предлагаемому способу за каждый оборот заготовки эуб валка внедряется в поверхность заготовки на одну и ту же площадь своего поперечного сечения и вытесняет в эуб равные объемы металла. Используя это условие определяем Ж)1. Из фиг. 2 площадь трапеции А1Б1А2Б2 А1Б1 + A252 2 2 равна - Ь))= 0,069)!m, мм (1). А2Б2 = А1Б1+ 2х; Х = Ь1ту20 = 0,364 hhI А2Б2 = 0,73m+ 2 0,364 ЛЛ1 (3) Подставляя значение А262 из выражения (3) в выражение (2) и решив его относительно Л П1 имеем А!Б! !) А)Б! — 4 03а! — Однао ) )1 (<) — о,!о !))о.7о) — о о,.зв!) — о г::; ) 2 0,728 1801699 - 0,09m, мм — АБ + уЛБ + 0,122m 0,728 Для определения величины внедрения зуба валка в поверхность заготовки эа тре- 5 тий оборот из трапеции А1Б1А2Б2 определяется величина А2Б2 как сумма А1Б1 + 2Х = =А2Б2, где Х = 0,364 Ah1 или X = 0,364 0,09m = 10 =0,0328m А2Б2 = А161+ 2 . 0,0328m = = 0,73m + 0,0656m = 0,796m Подставляя значение А262 в выражение, (4) определяем величину Ah2 для третьего оборота заготовки и т.д. до внедрения зуба 20 на всю высоту Н = 2,16m. Найденные последовательными расчетами значения Ь11 — Ьл, используют в программе управления режимом работы зубопрокатного стана, предназначенного 25 для накатки зубчатых профилей предлагаемым способом. Формула изобретения Способ прокатки зубчатых профилей, при котором формирование зубьев проводят пластическим деформированием одним или несколькими зубчатыми валками при их радиальном внедрении в наружную поверхность заготовки за 0,05-0,1 оборота заготовки до диаметра деления. после чего производят формирование полного профиля зубьев и их калибрование, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества профилей, формирование полного профиля зубьев осуществляют поэтапно, перемещая валки после каждого оборота заготовки на величину, определяемую зависимостью где m — модуль зубчатого валка и прокатываемого зубчатого колеса; АБ — ширина впадины на зубчатой поверхности колеса после каждого предыду1801699 Составитель И.Беленький Редактор В.Трубченко Техред М.Моргентал Корректор С.Патрушева Заказ 816 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101
