Способ изготовления цилиндрических деталей
Владельцы патента RU 2252096:
Открытое акционерное общество "Саратовский подшипниковый завод" (RU)
Саратовский государственный технический университет (RU)
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении кольцевых заготовок деталей типа колец подшипников. Способ состоит в том, что пробивают в центральной части заготовки предварительное отверстие меньше требуемого в готовой детали, помещают заготовку между матрицей и пуансоном и производят ее вытяжку с растягиванием отверстия. Размеры плоской заготовки выбирают из расчета изготовления двух деталей. Перед вытяжкой в плоской заготовке формируют заданный фасонный профиль деталей, а вытяжку осуществляют в виде “U”-образного кругового профиля. Детали разделяют путем удаления лишней части материала. Увеличивается коэффициент использования материала, уменьшается трудоемкость и повышается точность деталей. 3 ил.
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам вытяжки, и может быть использовано при изготовлении кольцевых заготовок деталей типа колец подшипников.
Известен способ [1] изготовления цилиндрических деталей из плоской заготовки, заключающийся в том, что вытяжку производят последовательно по переходам с постепенным уменьшением диаметра вытяжки, а затем производят пробивку отверстия в дне. Недостатком этого способа является неравномерная толщина стенки заготовки и повышенный расход материала при пробивке отверстия.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому является способ изготовления цилиндрических деталей из плоской заготовки, состоящий в том, что пробивают в ее центральной части предварительное отверстие меньше требуемого в готовой детали, помещают заготовку между матрицей и пуансоном и производят ее вытяжку с растягиванием отверстия [2]. Обработку осуществляют в несколько переходов, в ходе которых сначала растягивают отверстие заготовки, а затем зажимают дно заготовки и перетягивают фланец.
Недостатками данного способа являются повышенный расход материала, так как вытяжке подвергается одна заготовка, и низкая точность из-за непостоянной толщины стенки заготовки вдоль ее сечения, получаемой в процессе вытяжки.
Целью предлагаемого изобретения является уменьшение расхода материала путем получения двух заготовок и повышение точности заготовки за счет обеспечения равномерной толщины стенки.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе изготовления цилиндрических деталей из плоской заготовки, состоящий в том, что пробивают в ее центральной части предварительное отверстие меньше требуемого в готовой детали, помещают заготовку между матрицей и пуансоном и производят ее вытяжку с растягиванием отверстия, размеры плоской заготовки берут из расчета изготовления двух деталей, перед вытяжкой в плоской заготовке формируют заданный фасонный профиль деталей, вытяжку осуществляют в виде “U”-образного кругового профиля, а после вытяжки разделяют детали путем удаления лишней части материала.
Отличительными признаками предлагаемого способа являются:
- размеры заготовки берут из расчета изготовления двух деталей;
- перед вытяжкой в плоской заготовке формируют заданный фасонный профиль деталей;
- вытяжку деталей осуществляют в виде “U”-образного кругового профиля;
- разделяют детали путем удаления лишней части металла.
Так как изготовлению подвергаются сразу две детали, а перед вытяжкой в плоской заготовке формируют их заданный фасонный профиль, то это обеспечивает экономию материала и повышение точности заготовки.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показано поперечное сечение плоской заготовки перед вытяжкой, на фиг.2 - заготовка после вытяжки, на фиг.3 показаны наружное и внутреннее кольца подшипника после их разделения.
На фиг.1 показана плоская заготовка, предназначенная для изготовления наружного и внутреннего колец шарикоподшипника, перед вытяжкой. Часть “а” заготовки, ограниченная штриховой линией, предназначена для изготовления наружного кольца подшипника, а часть “б” - для изготовления внутреннего.
В плоской заготовке также намечены дорожки качения будущих наружного rn и внутреннего rv колец и фаски ƒ.
Заготовка подвергается вытяжке в штампе (не показан), в результате чего она приобретает “U”-образный круговой профиль, показанный на фиг.2. После разделения деталей, например, точением или зенкерованием получаются готовые детали - наружное и внутреннее кольца подшипника.
Пример: изготавливаются кольца шарикоподшипника высотой Н=7,1 мм и диаметрами: наружное кольцо - Dn=37,3 мм; dn=33,3 мм; внутреннее кольцо - Dv=28,55 мм; dv=24,8 мм.
Для изготовления колец берем плоскую заготовку толщиной
Vv - объем внутреннего кольца, равный
dz - диаметр отверстия заготовки, равный
dz=Do-lu-2Н
В представленной выше зависимости
Do - диаметр расположения оси симметрии профиля заготовки после вытяжки:
lu - длина удаляемой части заготовки при разделении деталей:
При этих значениях Do и lu
dz=30,925-6,87-2·7,1=9,85 мм
Тогда
Наружный диаметр заготовки
где Vn - объем наружного кольца подшипника, равный
При этом
Для осуществления вытяжки заготовку устанавливаем на матрицу (не показано), имеющую плоскую круговую полость шириной 0,5(Dn-dv)=6,25 мм со скосами в верхней части и средним диаметром Do=30,925 мм, и воздействуем на нее пуансоном (не показан), имеющим U-образный круговой выступ толщиной 2,25 мм, расположенном на диаметре Do=30,925 мм. После вытяжки получаем заготовку, соответствующую фиг.2, у которой выдерживаются размеры Dn=37,3 мм; dn=33,3 мм; Dv=28,55 мм и dv=24,8 мм.
Разделение деталей осуществляем фрезерованием, обеспечивая высоту колец H=7,1 мм.
Несложно определить, что предлагаемый способ получения заготовки обеспечивает увеличение коэффициента использования материала с 0,26 до 0,4, т.е. в 1,5 раза.
Технико-экономическая эффективность от использования предлагаемого изобретения заключается в следующем:
1. Увеличивается коэффициент использования материала заготовки.
2. Уменьшается трудоемкость изготовления деталей, так одновременно изготавливаются две детали.
3. Повышается точность, так как обеспечивается формирование профиля деталей.
Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР № 841712, кл. B 21 D 22/06, 25.06.79.
2. Авторское свидетельство СССР № 959872, кл. B 21 D 22/02, B 21 D 35/00, 23.09.82.
Способ изготовления цилиндрических деталей из плоской заготовки, включающий пробивку в ее центральной части предварительного отверстия меньше требуемого в готовой детали, размещение заготовки между матрицей и пуансоном и ее вытяжку с растягиванием отверстия, отличающийся тем, что размеры плоской заготовки берут из расчета изготовления двух деталей, перед вытяжкой в плоской заготовке формируют заданный фасонный профиль деталей, вытяжку осуществляют в виде U-образного кругового профиля, а после вытяжки разделяют детали путем удаления лишней части материала.
