Способ изготовления осесимметричных изделий с круговыми утолщениями

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 050279 (21) 2720639/25-27 с присоелинением заявки М (23) ПриоритетОпублнковано 0702Я2. Бюллетень М 5

Дата опубликования .описания 070232(51) М. Кл .

В 21 К;1/00

В 21 К 23/04

В 21 J 5/12

Гоеудзретвенны1 квинтет

СССР но делам нзебретеннй. и открытий (53) УЛК 621 ° 735 (088.8) Ф

Ф

И.С. Алиев, Н.È.Åëêèí и B.Ô. Пушкин

Ленинградский политехнический институт им.Май .Калинина, Краматорский индустриальный институт и Всесоюзный проектно-конструкторский институт электротехнического производства (72) Авторы изобретения е (7l) Заявители (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОСЕСИММЕТРИЦНЫХ

ИЗДЕЛИЙ С КРУГОВЫМИ УТОЛЩЕНИЯМИ

3.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при получении осесимметричных деталей с утолщениями типа фланцев.

Известен способ изготовления осе симметричных изделий с круговыми ,утолщениями, включающий поперечное выдавливание утолщений на заготовке С11.

Недостатком известного способа яв- ляются низкое качество и ограниченность номенклатуры получаемых изделий в связи с тем, что в процессе выдавливания образуемый фланец (утол" щение) ввиду увеличения диаметра

35 имеет переменную толщину от центра к периферии, причем при относительно большом диаметре фланца возможно появление радиальных трещин. Ограни- з чение фланца по периметру при стремлении добиться четкого оформления фланца и избавиться от трещин созданием схемы трехстороннего сжатия со2

„провождается необходимостью заполне;ния угловых элементов полости, что, в свою очередь, связано с резким возрастанием рабочих нагрузок и снижением стойкости инструмента. Это значительно снижает технологические возможности процесса и ухудшает качество изделий: при односторонней подаче металла в полость фланец имеет грибо" видную форму, а при двухсторонней no" даче опорные плоскости неперпендику" лярны к оси изделия и имеют шероховатость поверхности более грубую, чем

1 у исходной заготовки. Схема напряжен" ного состояния во фланцевой зоне неблагоприятная. На кромке фланцев дей" ствуют значительные окружные растяги". вающие напряжения, снижающие предельную степень деформации и вызывающие разрушение фланцев.

Целью изобретения является повышение качества и расширение номенкла", туры изделий.

3 90297

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления осесимметричных изделий с круговыми утолщениями, включающем поперечное выдавливание утолщений на заготовке, в процессе поперечного выдавливания заготовку вращают вокруг оси, а к кромке выдавливаемого утолщения прикладывают посредством ролика направленное к оси заготовки по меньшей мере !0 одно радиальное усилие.

Кроме того, для обеспечения выдавливания с противодавлением контактирующий с кромкой утолщения ролик в процессе выдавливания постепенно перемещают в направлении от оси заготовки со скоростью, меньшей скорости ра диального истечения материала заготовки, Создание дополнительного очага де- 2О формации на периферийных участках фланца позволяет изменить схему найряженно-деформированного состояния на менее "жесткую" и повысить предельную степень деформации. 25

Па фиг. 1 представлена схема выдавливания в начальный момент деформирования; на фиг. 2 - то же в заключительной стадии деформирования; на фиг. 3 — виды изделий, изготавливаемых предложенным способом.

Способ осуществляется следующим образом.

Заготовку 1 устанавливают в продольную полость, образованную соосными полуматрицами 2 и 3, зазор между

35 которыми является приемной рабочей полостью 4, и воздействуют сближающимися со скоростью V4 пуансонами 5 и б. Одновременно с приложением пуансонами деформирующей нагрузки P

l0

М к заготовке приводят во вращательное движение со скоростью Ч полуматрицу 2, пуансон 5 или обе полуматрицы

2 и 3 одновременно. За счет сил трения пуансонов 5 и 6, а также полу45 матриц 2 и 3 с заготовкой 1, которая запрессована в полуматрицах, последняя также в процессе деформирования совершает врещательное движеwe вокруг оси. Металл деформируемой заготовки 1 в радиальном истечении стремится заполнить круговую полость 4,образуя фланец,имеющий произвольный грибовидный профиль.Одновременно с началом или на некоторой стадии выдавливания к кромке образуемого фланца по меньшей мере на одном участке локально прикладывают направлен4 4 ное к центру радиальное усилие Р .

Образуемый при этом дополнительный очаг интенсивной деформации вследствие вращения заготовки охватывает весь пеоиметр фланца. !!еталл в этой зоне течет в аксиальном направлении, заполняя полость матрицы,а кромка приэбретает сложную форму, повторяющую контур фасонного вращающегося инструмента — оолика 7,свободно насаженного на ось 8 и передающего на заготовку усилие Р, . С целью предотвращения раскрытия полости полуматрицы 2 и 3 прижаты усилием g. Ïðîöåññ выдавливания заканчивается в момент достижения требуемых габаритных размеров изделия. После раздвижения полуматриц и удаления детали цикл штамповки повторяется.

Приложение локальной нагрузки возможно и с помощью нескольких размещенных равноудаленно по периметру роликов 7, что дает возможность создать некоторую силу противодавления, увеличивающую предельную степень пластической деформации и препятствующую разрушению от тангенциальных напряжений. Ролики 7 при этом могут иметь привод для перемещения в радиальном направлении к оси заготовки и привод для сообщения вращательного движения вокруг собственной оси 8.

Отведение ролика 7 в радиальном направлении от оси заготовки с определенной регулируемой скоростью М5, например, меньшей скорости радиального истечения металла, обеспечивает изменение величины приложенного радиального усилия Р по требуемому закону перемещения дополнительного очага деформации у кромки в направлении истечения, Это позволяет изготавливать детали с Фланцами, имеющими большую толщину у кромки, например типа заготовок шестерен с ободком, а также фланцев требуемой конфигурации с постоянной толщиной (см. фиг. 3), Для осуществления преллагаемого способа могут быть применены одноС шпиндельный токарно-винторезный станок, в котором вместо задней бабки установлена гидравлическая силовая головка, а также двухшпиндельные станки для фрезерования или машины стычкевой сва !ки трением.

Пример. На станке IK62 (число оборотов шпинделя 1000 об/мин.) из заготовки (сплав АИЦ.М) диаметром

l5,2 мм были изготовлены детали с

902974 6 ных процессов поперечного выдавлива" ния.

Формула изобретения

5 фланцем, имеющим постоянную толщину мм и О-образную канавку глубиной

4 мм по образующей, ограниченной диаметром 30 мм, 8 качестве смазки использовали животный жир. Усилие деформирования составляло 26 тс. Полученные изделия имели хорошие показатели по качеству, шероховатость поверхности по торцам - 1,25, а по канавке0,32, точность размеров по 3-му клас- 1О су, радиальные трещины на фланцах отсутствовали.

Предлагаемый способ радиального выдавливания более эффективен, чем известный, так как позволяет получать 1s иэделия с Фасонными фланцами равномерной (или даже увеличенной к периФерии) высоты с оформлением профильной по периметру кромке, например, типа заготовок шестерен, шкивов и 20 т.д., что способствует значительному расширению номенклатуры изделий, Приложение радиальной нагрузки к кромке металла Фланца способствует "смягчению" схемы напряженного состояния, 2s увеличению пластичности материала s предельной степени деформации Ges разрушения Фланца. Указанные преимущества способа ведут к улучшению качества изделий, повышению производи- Зв тельности труда и к расширению области

1зффективного использования перспективФ

1. Способ изготовления осесимметричных изделий с круговыми утолщениями, включающий поперечное выдавливание утолщений на заготовке, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества и расширения номенклатуры иэделий, в процессе поперечного выдавливания заготовку вращают вокруг оси, а к кромке выдавливаемого утолщения прикладывают посредством ролика направленное к оси заготовки по меньшей мере одно радиальное усилие, 2. Способ по и. 1, о т л и ч а,ю шийся тем, что в процессе выдавливания утолщения ролик, контактирующий с его кромкой, постепенно перемещают в направлении от оси заготовки со скоростью, меньшей скорости радиального истечения материала заготовки

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР " 232730, кл. В 21 J 13/02, 1969 (прототип).