Способ накатки зубчатых профилей

 

Изобретение относится к способам обработки металлов давлением и может быть использовано при накатке зубчатых профилей на кольцевых заготовках. В способе получения зубчатых венцов давление на поверхность отверстия заготовки при калибровании прикладывают в момент упругого восстановления деформированного металла и дорна, при этом контактное давление на поверхность отверстия снижают до величины, соответствующей началу пластической деформации поверхности отверстия . На этапе калибрования это уменьшает упругую деформацию между накатниками, что повышает качество изделия. 4 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю В 21 Н 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Вдс4т);, Ф, ° - Г",:,,ая3, ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР

° (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТРРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4756957/27 (22) 09.11.89 (46) 23.04,93. Бюл, Nò 15 (71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения "РостНИИТ)У1" (72) Ф.С. Ковалев, Б.Д, Иванов, В.А, Заикин и В,Е. Киселев (56) Авторское свидетельство СССР

N 1199391, кл, В 21 Н 5/О2, 1983." (54) СПОСОБ НАКАТКИ ЗУБЧАТЫХ

ПРОФИЛЕЙ (57) Изобретение относится к способам обработки металлов давлением и может быть

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при накатке зубчатых профилей на кольцевых заготовках, Целью изобретения является повышение качества изделия за счет уменьшения упругой деформации заготовки в пространстве между накатниками на этапе калибрования зубьев.

На фиг. 1 показано положение заготовки, накатников и дорнующего инструмента в момент формообразования зубьев; на фиг.

2 — сечение А-А на фиг. 1 (в уменьшенном масштабе); на фиг.3 — положение формообразующего и дорнующего инструментов в момент калибрования детали; на фиг. 4— сечение à — Г на фиг. 3 (в уменьшенном масштабе), Способ осуществляется следующим образом, Кольцевую заготовку 1 устанавливают на синхронизирующую шестерню 2

„„5U 1810195 Al использовано при накатке зубчатых профилей на кольцевых заготовках. В способе получения зубчатых венцов давление на поверхность отверстия заготовки при калибровании прикладывают в момент упругого восстановления деформированного металла и дорна, при атом контактное давление на поверхность отверстия снижают до величины, соответствующей началу пластической деформации поверхности отверстия. На этапе калибрования зто уменьшает упругую деформацию между накатниками, что повышает качество изделия. 4 ил. между накатниками 3, Накатники 3 приводятся во вращение от привода (не показан).

Дорнующий инструмент 4, состоящий из жестких деформирующих колец 5 и упругих калибрующих элементов 6, вводят в отверстие заготовки 1.

При осевом перемещении дорнующего инструмента 4 с деформирующими кольцами 5 создают давление на поверхности отверстия заготовки 1 до соприкосновения ее с зубьями накатников 3, которые при обкаточном движении (фиг. 2) за счет давления формируют на наружной поверхности заготовки 1 зубья. На заготовку 1 воздействуют изнутри давлением жестких дорнующих колец 5 до получения зуба полного профиля длиной l.

Под действием радиально направленных сил, создаваемых деформирующими кольцами 5, инструмента 4 и движения накатников 3 материал заготовки 1 подается

1810195 во впадины накатников, при атом материал заготовки 1, испытывая значительно деформации в конце хода деформирующего инструмента 4, упруго перемещает накатники 3 в радиальном направлении., Для обеспечения заданных диаметров детали центральная шестерня 2 имеет

I уменьшенные размеры относительно получаемой детали. Принятое исполнение цен. тральной шестерни 2 связано с тем, что при деформации заготовки 1 деформирующими кольцами 5 допускается возможность рас. катки с увеличением диаметров детали и упругое радиальное смещение накатников

3, На этом этап зубообразования (формообразования) завершается. При этом высота и толщина сформированных зубьев отличается от требуемой, Кроме того, искажается геометрия детали, увеличивается погрешности ее круглости.

При дальнейшем продвижении дорнующего инструмента 4 и воздействии на заготовку 1 калибрующих упругих элементов 6 происходит калибрование зубьев (фиг. 3), в процессе которого снижают контактное давление до уровня, соответствующего началу пластической деформации поверхности отверстия заготовки, при этом накатники 3 отводят до расчетного диаметра впадин готовой детали..

Воздействие давления на поверхность заготовки 1 калибрующими элементами 6 с заданной упругостью обеспечивает контакт боковых поверхностей зубьев заготовки 1 с формирующими боковыми поверхностями накатников 3 и получение точного профиля зуба без закатов на его головке и ножке (фиг, 4).

Пример выполнения, На специальной установке производилось накатывание зубчатого венца колеса ТСН653 редуктора наклонного транспортера ТСН 00.600 10-й степени точности ГОСТ 1643-81 с радиальным биением Е,=0,100 мм с параметрами: модуль m=2,5 мм, число зубьев z=2,5 мм, число зубьев z=76, угол наклона зубьев

P=18 11 50, ширина колеса 30 мм, диаметр выступов Р,=204,57 мм, делительный диаметр Dq=200 мм, диаметр впадин D:=194,87 мм.

Кольцевую заготовку 1 (фиг, 1) с наружным диаметром Рз=192 мм, диаметром отверстия с4,ь.з.=154 мм и шириной Ь =32 мм устанавливают на синхронизирующую шестерна 2 с наружным диаметром С4щ=203,25 мм между накатниками 3, совершающими относительно заготовки 1 обкаточные движения с частотой вращения пь=176 мин, а в отверстие заготовки 1 нажимным устройством (не показано) вводят дорнующий инс50

Использование предлагаемого способа накатки зубчатых профилей дает возможность повысить качество изделий за счет уменьшения упругой деформации заготовки в пространстве между накатниками в момент упругого восстановления ее путем подпора изнутри упругим дорном при одновременном обкатывании ее снаружи накатниками, расположенными на расчетном межцентровом расстоянии, Кроме того, ликвидация дополнительной операции "калибровка" уменьшает затраты по трудоемкости, использованию металла и площадей, трумент 4, состоящий из жестких деформирущих колец 5 с общим натягом 10 мм и калибрующих элементов 6.

Накатники 3 приводятся во вращение от

5 привода (не показан). Дорнующий инструмент 4, проходя сквозь отверстие заготовки

1, своими деформирующими кольцами 5 создает давление на поверхность отверстия заготовки 1, перемещая металл в зону деформации накатников 3 формующих зубья на наружной поверхности заготовки 1.

При достижении определенного давления металла заготовки 1 на накатники 3 происходит увеличение межцентрового расстояния накатников 3 до геометрических размеров получаемой заготовки Р = 194,7 мм в радиальном сечении под накатниками (см. сечение Б-Б на фиг. 2).

При этом за счет тангенциального тече20 ния металла теряется круглость заготовки, а . в промежутках между накатниками 3 образуется радиальное смещение стенок заготовки 1 на величину упругой деформации (сечение  — В на фиг. 2) и соответствовало

DI=195,12 мм, что превышало размер готовой детали на ЬР=0,25 мм, При дальнейшем продвижении дорнующего инструмента 4 и воздействии на заготовку 1 упругих элементов 6 проводят калибрование в момент упругого восстановления заготовки при одновременном радиаль IQM увеличении межцентрового расстояния накатников на 0,125 м (фиг. 3).

Анализ данных показал, что процесс накатывания по заявляемому способу с калиброванием зубьев в момент упругого восстановления детали, при котором окружность вращения. вершин зубьев накатников расположена на диаметре окружности впа40 дин детали протекает с меньшими контактными давлениями, чем по существующему способу (фиг, 4), Ф

В результате обработки получены зуб- чатые венцы, соответствующие 9-й...10-й

45 степени точности ГОСТ 1643-81, 1810195

В сравнении с прототипом предлагаемый способ позволит снизить трудоемкость изготовления за счет ликвидации дополнительной операции калибрование на 0,21 ч, Формула изобретения

Способ накатки зубчатых профилей, при котором на наружной поверхности заготовки формуют зубья чернового зубчатого венца посредством накатников, при этом в процессе формирования к внутренней поверхности заготовки прикладывают радиальные усилия раздачи посредством деформирующего дорна, после чего осуществляют калибровку заготовки посредством калибрующего дорна, отличающийся тем, что, с целью повышения качества профилей за счет уменьшения упругой деформации заготовки между накатниками на

5 этапе калибровки зубьев перед калибровкой усилия раздачи снимают, а накатники отводят на величину, не превышающую óïругую деформацию чернового зубчатого венца заготовки, после чего к внутренней

10 поверхности заготовки вновь прикладывают давление до величины возникновения пластической деформации внутренней поверхности заготовки по всей его ширине и производят калибровку зубьев.

1 8 1 0105.

1810195

/=Г

4 4

Редактор Т,Куркова

Закаэ 1411 - 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

Составитель Ф.Ковалев

Техред М.Моргентал!

Корректор H.Ðåâñêàÿ