Способ изготовления деталей с поднутрением типа "тракторный каток"



Способ изготовления деталей с поднутрением типа тракторный каток
Способ изготовления деталей с поднутрением типа тракторный каток

 


Владельцы патента RU 2574909:

Опарин Александр Алексеевич (RU)

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам для изготовления втулок, и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных деталей с поднутрениями, например таких, как каток гусеничного трактора. Кольцевую заготовку предварительно профилируют методом электровысадки утолщенных концов кольцевой заготовки с утонченной центральной частью, а локальную деформацию осуществляют в два перехода с получением профиля одной половины катка на первом переходе и после переворота заготовки на 180° - получением профиля второй половины катка на втором переходе с базированием заготовки по утонченной части на обоих переходах. Для реализации способа используют наклонный пуансон и боковой ролик, боковой приводной ролик с рабочим профилем, зеркально повторяющим профиль половины катка. Повышается прочность изделия за счет получения цельнокатаной поковки с поднутрением. 2 ил.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам и устройствам для изготовления втулок, и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных деталей с поднутрениями, например таких, как каток гусеничного трактора.

Известен СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВТУЛОК С ГРАДИЕНТНО-УПРОЧНЕННОЙ СТРУКТУРОЙ, RU №2010153917, А B21H 1/06, опубл. 10.07.2012, заключающийся в получении заготовки и последующей обработке ее внутренней поверхности с фиксацией торцов заготовки, отличающийся тем, что обработку внутренней поверхности заготовки осуществляют обкатыванием одним или более заглаживающими роликами и деформирующими роликами, имеющими участок большего диаметра, совершающими при этом возвратно-поступательные перемещения в направлении оси отверстия заготовки, при этом наружную боковую поверхность заготовки фиксируют контейнером. Недостатки: известный способ позволяет изготовить только детали типа стакан.

Известен способ изготовления катков гусеничных тракторов, заключающийся в поэлементной штамповке на молотах или прессах каждой из двух половин катка, их предварительной механической обработке и стыковой сварке трением (действующий технологический процесс на Челябинском тракторном заводе). Недостатком известного способа является большая трудоемкость технологического процесса и высокая стоимость получаемых катков. Кроме того, каток, сваренный из двух половин, обладает низкой прочностью по сравнению с цельнокатаным.

Известен СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ШТАМПОВАННЫХ ЗАГОТОВОК ТИПА СТАКАНОВ И ЧАШ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНОГО АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА СИСТЕМЫ Al-Zn-Mg-Cu, ЛЕГИРОВАННОГО СКАНДИЕМ И ЦИРКОНИЕМ, RU 2514531, C2 B21K 21/08, опубл. 10.01.2014, заключающийся в том, что нагретую литую цилиндрическую заготовку устанавливают в матрицу и деформируют пуансоном в два этапа. На одном этапе осуществляют осадку заготовки. На следующем этапе формируют стенки изделия с заданным профилем и дно. Оба этапа осуществляют за одну операцию локальным приложением нагрузки. Внешнюю поверхность дна изделия формируют пуансоном, расположенным под углом 5° к вертикальной оси матрицы. Пуансон вращают со скоростью 200 об/мин. Стенку и внутреннюю поверхность дна формируют посредством матрицы с выталкивателем при их вращении со скоростью, равной скорости вращения пуансона. Матрицу перемещают навстречу пуансону со скоростью, которая изменяется от 15 до 1 мм/сек. Недостаток: возможно оформление только цилиндрических поверхностей без поднутрения деталей типа «стакан», следовательно, для получения поковок с поднутрением типа «тракторный каток» необходимо сварное соединение деталей, а каток, сваренный из двух половин, обладает низкой прочностью по сравнению с цельнокатаным.

Наиболее близким к заявляемому способу является СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБ С ФЛАНЦАМИ, RU №2392078, C1 B21D 19/00, опубл. 20.06.2010, в котором прямым выдавливанием в разъемной матрице последовательно одной и другой половин заготовки получают трубный полуфабрикат с утолщенными концами, объем металла которых требуется для последующего формообразования фланцев изготавливаемой трубы. На наружной поверхности трубного полуфабриката выполняют две кольцевые канавки, прилегающие к утолщенным концевым участкам трубного полуфабриката, и выполняют ротационную вытяжку цилиндрической части трубного полуфабриката за несколько формообразующих переходов с промежуточной химико-термической обработкой. После этого в разъемной матрице производят прямое выдавливание последовательно одного и другого утолщенных концов трубного полуфабриката до образования фланцев на концах трубы и производят механическую обработку фланцев. Недостаток: известный способ не выполняет поднутрения, не исключается механический способ обработки, между формообразующими переходами выполняется промежуточная химико-термическая обработка.

Наиболее близким к заявляемому устройству является техническое решение по а.с. №1676720 A1 B21D 37/12, B21H 1/06, опубл. 15.09.1991 г., по которому устройство для штамповки обкатыванием содержит установленную с возможностью вращения матрицу, наклонный пуансон и боковой ролик. Однако с помощью известного бокового ролика возможно оформление только цилиндрических поверхностей без поднутрения деталей типа «стакан», следовательно, для получения поковок с поднутрением типа «тракторный каток» необходимо сварное соединение деталей, а каток, сваренный из двух половин, обладает низкой прочностью по сравнению с цельнокатаным.

Техническая задача изобретения - упрощение технологии получения поковок типа «тракторный каток», а также повышение прочности катков за счет устранения сварного шва при получении цельнокатаной поковки с поднутрением.

Для решения поставленной задачи предлагается способ обработки, по которому исходную трубную кольцевую заготовку предварительно профилируют методом, например, электровысадки с образованием утолщенных концов трубной заготовки, т.е. с утонченной центральной частью, а локальную деформацию осуществляют в два перехода с получением профиля одной половины катка на первом переходе и после переворота заготовки на 180° - получением профиля второй половины катка на втором переходе с базированием заготовки по утонченной части на обоих переходах.

Для решения поставленной задачи предлагается устройство для осуществления способа штамповки обкатыванием поковок с поднутрением типа «тракторный каток», содержащее приводной боковой ролик, рабочий профиль которого зеркально повторяет профиль половины катка. Приводная матрица в данном устройстве отсутствует. Устройство содержит боковой ролик, выталкиватель с возможностью вращения, поддерживающий заготовку, пуансон, закрепленный наклонно к оси заготовки под углом гамма, помещенный в отверстие заготовки, установленный с возможностью вращения; шестерню привода вращения для поджатая заготовки; боковой ролик выполнен с ответным профилем половины будущей детали катка и установлен в осевых подшипниках, не позволяющих ему сместиться по действием силы Р, снизу расположена шестерня привода вращения, находящаяся на одном валу с роликом.

Технический результат заявляемого способа - повышение прочности изделия за счет получения цельнокатаной поковки с поднутрением типа «тракторный каток».

Технический результат достигается способом штамповки обкатыванием поковок с поднутрением типа «тракторный каток», заключающимся в локализованной деформации кольцевой заготовки, отличающимся тем, что кольцевую заготовку предварительно профилируют методом электровысадки утолщенных концов кольцевой заготовки с утонченной центральной частью, а локальную деформацию осуществляют в два перехода с получением профиля одной половины катка на первом переходе и после переворота заготовки на 180° - получением профиля второй половины катка на втором переходе с базированием заготовки по утонченной части на обоих переходах.

Для реализации этого способа применяется устройство для штамповки обкатыванием с приводным боковым роликом, рабочий профиль которого зеркально повторяет профиль половины катка. Приводная матрица в данном устройстве отсутствует. Устройство содержит боковой ролик; выталкиватель с возможностью вращения, поддерживающий заготовку; наклонный на угол гамма пуансон, который помещен в отверстие заготовки, установленный с возможностью вращения; шестерню привода вращения, для поджатия заготовки; боковой ролик установлен в осевых подшипниках, не позволяющих ему сместиться по действием силы Р.

Технический результат - повышение прочности изделия за счет получения цельнокатаной поковки с поднутрением типа «тракторный каток».

Технический результат достигается конструкцией устройства для штамповки обкатыванием поковок с поднутрением типа «тракторный каток», содержащей наклонный пуансон и боковой ролик, отличающейся тем, что в качестве приводной матрицы использован боковой приводной ролик с рабочим профилем, зеркально повторяющим профиль половины катка.

Сущность технического решения поясняют изображения на фиг. 1 и 2, на которых показано устройство для штамповки обкатыванием, с помощью которого реализуется предложенный способ, где

1 - утонченная часть трубной заготовки;

2 - концевые утолщения;

3 - утолщенная часть половины катка

4 - боковой ролик;

5 - выталкиватель;

6 - пуансон;

7 - шестерня привода вращения;

8 - осевые подшипники;

9 - осевые подшипники;

10 - обратная сторона поковки.

Пример осуществления

Способ и устройство работают следующим образом.

Предварительно трубу из стали (например, сталь 45ФЛ) с наружным диаметром D и внутренним диаметром d разрезают на штучные заготовки. На трубной заготовке с наружным диаметром D методом электровысадки формируют концевые утолщения 2, объем которых соответствует объему утолщенной части половины катка 3. Нагретая заготовка своей утонченной частью 1 устанавливается на максимальный диаметр бокового ролика 4. Затем подводится выталкиватель 5, установленный с возможностью вращения, который поддерживает заготовку. В отверстие заготовки вводится наклонный на угол гамма пуансон 6, установленный также с возможностью вращения. Заготовка 1 слегка поджимается, затем через шестерню 7 привода вращения (высечек за пределы пресса) включается вращение бокового ролика 4. Боковой ролик установлен в осевых 8 и 9 подшипниках, не позволяющих ему сместиться по действием силы Р. Вращение пуансона 6 производится за счет сил трения от ролика 4 через заготовку 1. Происходит раскатка одной стороны заготовки до смыкания пуансона 6 и ролика 4. Далее вращение ролика 4 останавливается, пуансон 6 отводится, заготовка 1 переворачивается своей утонченной частью на максимальный диаметр ролика 4 (фиг. 2) и цикл повторяется с полным оформлением цельнокатаной поковки катка.

Устройство содержит боковой ролик 4, выталкиватель 5 с возможностью вращения, поддерживающий заготовку, пуансон 6, закрепленный наклонно к оси заготовки под углом гамма, помещенный в отверстие заготовки, установленный с возможностью вращения. Боковой ролик 4 установлен на валу между верхним и нижнем кронштейнами, вал установлен с двумя парами осевых подшипников 8 и 9, не позволяющих ролику сместиться по действием силы Р, боковой ролик выполнен с ответным профилем половины будущей детали катка, снизу на одном валу с роликом расположена шестерня 7 привода вращения.

Заявляемые способ и устройство оптимально подходят для штамповки обкатыванием поковок с поднутрением типа «тракторный каток».

Способ изготовления деталей с поднутрением типа «тракторный каток», включающий формирование электровысадкой концевых утолщений на кольцевой заготовке, объем каждой из которых соответствует объему утолщенной части половины катка с образованием утонченной части, установку заготовки утонченной частью на боковой ролик с профилем, ответным профилю половины тракторного катка, подведение установленного с возможностью вращения выталкивателя для поддержания заготовки, введение в отверстие заготовки пуансона, установленного с наклоном к оси заготовки с возможностью вращения, и раскатку заготовки за два перехода, на первом переходе которой получают профиль одной половины катка, а на втором переходе после переворота заготовки на 180° получают профиль второй половины катка, при этом на обоих переходах заготовку базируют по ее утонченной части на боковом ролике.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу производства сварных стальных труб, обладающих превосходным сопротивлением продольному изгибу, и к трубе, полученной этим способом.

Изобретение относится к области изготовления сварных труб большого диаметра, используемых для формирования трубопровода стыковой круговой сваркой. Стальная труба выполнена формовкой на U-образных и О-образных гибочных прессах с расширением трубы с помощью прессовых матриц по способу UOE.

Настоящее изобретение относится к шовообжимной клети. Она включает в себя комбинацию неподвижного участка 10, установленного в месте соединения линии производства свариваемых электросваркой сопротивлением труб, в котором обжимные валки, за исключением левого и правого верхних валков, разъемно собраны, и подвижного участка 20, располагающегося над неподвижным участком 10, внутри которого левый и правый верхние валки разъемно собраны, при этом подвижный участок наклоняется, принимая сторону задней поверхности в качестве точки поворота, по направлению к этой же стороне из положения сборки на неподвижном участке 10 в отведенное положение для открывания верхней части неподвижного участка 10.

Изобретение относится к трубному производству, в частности к трубоэлектросварочному производству, и может быть использовано при производстве прямошовных сварных труб большого диаметра.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением при производстве сварных прямошовных профильных труб прямоугольного или квадратного сечения на непрерывных линиях трубоэлектросварочных агрегатов.

Изобретение относится к производству длинномерных многослойных труб большого диаметра. Установка содержит устройство для размотки штрипсовых рулонов, подающий рольганг с правильно-натяжным роликовым устройством, станки для нанесения фаски на торцы труб-заготовок, установку для металлического напыления и сцепления металлических слоев многослойных труб-заготовок, установку сборки и сварки многослойных металлических труб-заготовок в длинномерные трубы и гидропресс для экспандирования и гидравлического испытания длинномерных многослойных металлических труб.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству прямошовных сварных труб большого диаметра. Линия по производству прямошовных сварных труб большого диаметра содержит размещенные в соответствии с технологическим процессом стол для складирования материала, подающую тележку, разматыватель, правильное устройство, машину для резки и стыковой сварки, выполненную с возможностью перемещения втулку, станок фрезерной обработки кромок, устройство для выявления дефектов стальных листов, подъемный стол, станок для формовки стальных труб, сварочное устройство, тяговое устройство, устройство термической обработки, охлаждающее устройство, калибровочный и прокатный станок с жесткими пластинами, отрезной станок для отрезания труб заданной длины и выгружающую рейку.

Изобретение относится к способу производства стальной трубы с помощью лазерной сварки. Сварку выполняют с использованием множества лазерных лучей, каждый из которых имеет диаметр пятна, составляющий 0,3 мм или более на верхней поверхности открытой трубы.

Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к производству стальных труб из труб, бывших в употреблении. Линия для производства стальных труб из заготовок в виде стальных труб, бывших в употреблении, включает последовательно расположенное и связанное между собой оборудование участка подготовки заготовок, снабженного установкой для подготовки труб с незамкнутым поперечным сечением, участка формовки заготовок и участка сварки труб.

Изобретение относится к способу изготовления сваренной лазером стальной трубы. Лазерная сварка включает испускание двух лазерных лучей вдоль краев на верхней поверхности открытой трубы.

Изобретение относится к области производства труб. Устройство для формования плоского проката (1) в трубы с прорезью (2) включает, по меньшей мере, один внутренний формовочный инструмент (3) для, по меньшей мере, пошагового формования плоского проката (1) в радиальном направлении подлежащих изготовлению поперечных сечений обечаек или трубных полуфабрикатов, а также, по меньшей мере, один внешний формовочный инструмент (4) для формовки плоского проката (1) снаружи. Повышение точности формы и размеров изделий обеспечивается за счет того, что, по меньшей мере, один источник света (7) и, по меньшей мере, один приемник (8) соединены с, по меньшей мере, одним внутренним формовочным инструментом (3) для измерения, по меньшей мере, внутреннего контура трубы с прорезью или трубной заготовки. Способ характеризуется тем, что во время формовочного процесса регистрируют локальный контур или форму отформованного плоского проката (1). 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу и устройству для непрерывной формовки прямошовных труб из листового материала. Устройство содержит расположенные друг за другом в направлении прохождения обрабатываемого листового материала формовочные узлы, на каждом из которых установлен по меньшей мере один валок. По меньшей мере один из упомянутых формовочных узлов содержит опору валков, на которой установлено по меньшей мере три валка, расположенных друг за другом. Опора установлена свободно на формовочном узле с помощью средства позиционирования, имеющего степень свободы вращательного движения, ось вращения которого параллельна по меньшей мере одной оси вращения валка, установленного на опоре, и/или перпендикулярна направлению прохождения обрабатываемого листового материала относительно валка. Использование изобретения обеспечивает сведение к минимуму или исключение вмятин и других дефектов на конечном продукте. 5 н. и 15 з.п. ф-лы, 15 ил.
Наверх