Способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке

 

Изобретение относится к технологии обработки профильных отверстий в трубных заготовках, а именно шлицевых втулок методом осесимметричного редуцирования заготовки на профильной оправке с помощью деформирующей матрицы. Для обеспечения полного формирования профиля деталей и повышения точности в способе изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке путем ее редуцирования на профильной оправке через матрицу редуцирование осуществляют ступенчато при свободном осевом удлинении заготовки. Суммарный натяг А матрицы на заготовку находят в зависимости от глубины формируемого профиля шлицев h (мм): А = k₁·h, где k₁ = 2,8-3,2, а каждую n-ю ступень при i-ступенчатом редуцировании выполняют с натягом матрицы на заготовку: a_n = k₂ · А·i^-0,631/(2,67 · i^-0,415)^n-1 мм, где k₂ = 0,9-1,1. Такая совокупность признаков обеспечивает получение полного формирования профиля деталей с повышенной точностью. 1 табл.

Изобретение относится к технологии обработки профильных отверстий в трубных заготовках, а именно шлицевых втулок методом осесимметричного редуцирования заготовки на профильной оправке с помощью деформирующей матрицы.

Известен способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке путем ее редуцирования на профильной оправке через матрицу.

Задача изобретения заключается в обеспечении получения полного формирования профиля деталей и повышения точности получаемого изделия.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке путем ее редуцирования на профильной оправке через матрицу редуцирование осуществляет ступенчато при свободном удлинении заготовки, при этом суммарный натяг А матрицы на заготовку находят в зависимости от глубины формируемого профиля шлицев h (мм): A k₁·h, где k₁= 2,8^oC3,2, а каждую n-ю ступень при i-ступенчатом редуцировании выполняют с натягом матрицы на заготовку: где k₂=0,9^oC1,1.

Пример. Получают внутренний эвольвентный шлицевой профиль во втулке кардана грузового автомобиля "ГАЗ" методом редуцирования на оправке. Заданы следующие параметры детали: материал детали: сталь 20 X, HB 158; модуль шлицев m=2,5 мм; высота шлица (глубина профиля) h 4; диаметр окружности выступов D_a=54 мм; диаметр окружности впадин D_f=62 мм; наружный диаметр втулки D_н=73 мм; исходный зазор заготовки с оправкой не более 0,3 мм.

Расчет технологических параметров процесса редуцирования осуществляют следующим образом.

1. Находят суммарный натяг матрицы на заготовку по формуле:
А k₁·h (2,8^oC3,2)·h (2,8^oC3,2)·4 11,2^oC12,8 мм (1)
Коэффициент k₁ был определен на основе многочисленных опытов, в результате которых были установлены предельные значения. Среднее значение суммарного натяга матрицы на заготовку в данном примере составит А 12 мм.

2. Находят наружный диаметр заготовки D₀:
D₀ D_н + А 73 + 12 85 мм.

3. Находят общую степень деформации по наружному диаметру заготовки:

4. Находят число степеней деформации по эмпирической формуле, полученной на основании проведенных многочисленных опытов при исследовании процесса редуцирования:
i=0,25ε_о±0,5=0,25·14,12±0,5=3÷4 (4)
5. Находят натяги а_n на каждой ступени редуцирования для 3- и 4-ступенчатого процесса по формуле:

где к₂ 0,9-1,1 получен экспериментальным путем.

Результаты вычислений натягов и размеров матрицы приведены в таблице.

6. Определяют номинальные диаметры D_мм рабочих отверстий матриц по цилиндрической ленточке по формуле:

Результаты расчетов приведены в таблице.

Способ реализуют на гидропрессе или станке типа вертикально-протяжного с применением специальной оснастки. Заготовку с наружным диаметром устанавливают с небольшим зазором на шлицевую оправку, не имеющую жесткой связи со станком. К опорному торцу заготовки прикладывают осевое усилие редуцирования, при этом удлинение заготовки по торцам не ограничивают. Каждая ступень радиального обжатия (редуцирования) осуществляется с натягом, рассчитанным по формуле (5) последовательно.

После завершения редуцирования оправку выпрессовывают из детали. В результате процесса получают полностью сформированный шлицевой профиль, точность которого составляет IT6-T8.

Способ позволяет ступенчато достигать значительных суммарных степеней деформации по наружному диаметру заготовки (до 14% и более), необходимых для получения глубоких шлицевых профилей повышенной точности.

Формула изобретения

Способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке путем ее редуцирования на профильной оправке через матрицу, отличающийся тем, что редуцирование осуществляют ступенчато при свободном осевом удлинении заготовки, при этом суммарный натяг А матрицы на заготовку находят в зависимости от глубины h формируемого профиля шлицев, мм
A K₁ · h,
где K₁ 2,8 3,2,
а каждую n-ю ступень при i-ступенчатом редуцировании выполняют с натягом a_n матрицы на заготовку
,
где K₂ 0,9 1,1.

РИСУНКИ

Рисунок 1