RU1770020C - Способ штамповки цилиндрических роликов - Google Patents

Abstract

Использование: в подшипниковой промышленности при производстве заготовок цилиндрических роликов Сущность изобретени : цилиндрическую заготовку деформируют в несколько переходов, в процессе которых осуществл ют калибровку заготовки. На первом переходе формуют радиусные фаски и высаживают конические утолщени  со стороны верхней и нижней концевых частей заготовки с большими основани ми , обращенными к торцам заготовки и симметрично относительно среднего поперечного сечени  заготовки. Редуцируют верхнюю концевую часть на втором переходе путем проталкивани  заготовки вперед нижней концевой частью через очко матрицы, оставл   в зоне очка матрицы верхнюю концевую часть заготовки прот женностью не менее высоты конического утолщени . На третьем переходе редуцируют заготовку проталкиванием через очко той же матрицы в обратном направлении . 3 ил. fe

Description

Изобретение относитс  к области обработки металлов давлением и может быть использовано в машиностроении, в частности , при производстве роликоподшипников.

Известен способ штамповки цилиндрических роликов, включающий высадку бочкообразного утолщени  в виде облойного по ска с формированием радиусных фасок по торцам ролика путем осадка цилиндрической заготовки в матрице высадки с последующим редуцированием в калибрующей матрице путем проталкивани  заготовки утолщением вперед

Недостатком известного способа  вл етс  разна  степень осадки и редуцировани  концевых частей заготовки, что приводит к снижению качества из-за неоднородной структуоы материала в готовом ролике, а также отклонение от цилиндрич- ности и изогнутость ролика из-за прокаливани  заготовки утолщением вперед при отсутствии базировани  по ее цилиндрической части.

Известен способ, который  вл етс  наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому положительному эффекту, включающий формирование конусного и бочкообразного утолщений на концевых част х заготовки и формирование радиусных фасок путем осадки в матрице высадки на первом переходе, редуцирование конусного утолщени  прокаливанием заготовки бочкообразным утолщением вперед через матрицу высадки на вторэм переXI VI О О

к о

ходе с последующим редуцированием в калибрующей матрице проталкиванием заготовки в том же направлении на третьем переходе.

Недостатком прототипа  вл етс  то, что обработка давлением по переходам концевых частей заготовки производитс  с разными степен ми осадки и редуцировани , что приводит к неоднородной структуре материала и разбросу твердости по концевым част м ролика до 40 НВ; проталкивание бочкообразным утолщением вперед через калибрующую матрицу приводит к изогнутости ролика до величины 0,1...0,15 мм из-за отсутстви  базировани  по цилиндрической части заготовки.

Цель изобретени  -улучшение качества изделий за счет обеспечени  равной степени осадки и редуцировани  концевых частей заготовки.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном способе штамповке включающем высадку конусного утолщени  со стороны верхней концевой части заготовки и формирование радиусных фасок в матрице высадки на первом переходе, редуцирование путем проталкивани  заготовки ее нижней концевой частью вперед через очко матрицы высадки на втором переходе, формируют на первом переходе конические утолщени  со стороны нижней концевой части так, что геометрическа  форма заготовки становитс  симметричной относительно среднего поперечного сечени  заготовки, на втором переходе редуцируют проталкиванием через очко матрицы таким образом, что в зоне очка матрицы остаетс  верхн   концева  часть заготовки прот женностью не менее высоты конического утолщени , на третьем переходе редуцируют заготовку проталкиванием через очко матрицы верхней концевой частью вперед, то есть в обратном направлении, до полного выхода ролика из матрицы высадки, что позвол ет сделать вывод о соответствии технического решени  критерию новизна.

Сопоставительный анализ предлагаемого способа с другими техническими решени ми показывает, что формирование осадкой конусного утолщени  на концевой части и редуцирование заготовки путем проталкивани  через матрицу высадки известно , однако проталкивание при услови х: симметрично сформованной относительно среднего поперечного сечени  заготовки на первом переходе, на втором переходе редуцирование ее таким образом, что в очке матрицы высадки остаетс  верхн   концева  часть заготовки не менее, чем на высоту конусного утолщени ,

а также изменени  направлени  проталкивани  на третьем переходе обеспечивает новое свойство - однородную структуру материала за счет равной степени осадки и

редуцировани  концевых частей и малую изогнутость ролика за счет базировани  по цилиндрической части заготовки в матрице высадки, то есть улучшение качества ролика, что позвол ет сделать вывод о соответствии

предложенного технического решени  критерию существенные отличи ,

На фиг.1 представлена заготовка на первом переходе штамповки: на фиг.2 - то же на втором переходе штамповки; на фиг.З то же, на третьем переходе штамповки.

Равна  степень осадки и редуцировани  концевых частей заготовки обеспечиваетс  следующими признаками за вл емого способа.

Формирование конических утолщений на концевых част х заготовки на первом переходе производитс  симметрично ее. среднего поперечного сечени , при этом геометрическа  форма концевых частей зер,кальна относительно середины заготовки, а именно диаметр dr утолщени , высота h и радиус г фаски выполн ютс  одинаковыми на обеих концевых част х, как показано на фиг.1, что и гарантирует одинаковую степень осадки концевых частей на первом переходе и равную степень проработки материала давлением, равные услови  формировани  микро- и макроструктуры материала в концевых част х заготовки.

Редуцирование проталкиванием на втором переходе, как показано на фиг.2, производ т с помощью пуансонов 11 в направлении 9 так, что заготовка 1 верхней частью остаетс  в матрице высадки 2 на

величину не менее высоты h конусного утолщени , чем и обеспечиваетс  базирование по цилиндрической части заготовки при редуцировании на третьем переходе. Указанное базирование гарантирует отсутствие

кривизны цилиндрической части заготовки и одинаковую проработку материала концевых частей за счет равной степени редуцировани .

Редуцирование проталкиванием на 0 третьем переходе, как показано на фиг.З, производ т в направлении 10. то есть верхней концевой частью вперед до полного выхода заготовки 1 из матрицы высадки 2. При этом направление редуцировани  зеркаль- 5 но направлению редуцировани  на втором переходе, что обеспечивает одинаковые услови  проработки давлением, равной степени редуцировани , определ емой соотношением

dT -di

f-ред

di

где dT - диаметр конического утолщени ;

di - диаметр цилиндрической части заготовки .

П р и м е р 1. Дл  штамповки заготовки цилиндрического ролика типа 2220/04 используют заготовку диаметром do 19,5 - 0,13 мм из прутка стали ШХ15 по ГОСТ 7417-75, при этом высота заготовки выполн етс  величиной ho 21,4 + 0,3 мм.

На первом переходе заготовку 1 осаживают в матрице высадки 2 до диаметра di 20,4 + 0,1 мм в среднем поперечном сечении 3 заготовки 1, высаживают конические утолщени  4 и 5 в верхней и нижней концевых част х заготовки 1 с диаметром по основанию 6 со стороны торца 7 dT 20,8 мм и высотой h 2,86 мм, а также радиусные фаски 8 с радиусом г 3,3 мм таким образом , что заготовка 1 становитс  симметричной относительно ее среднего поперечного сечени  3.

На втором переходе заготовку 1 редуцируют , дл  чего проталкивают в направлении 9, т.е. нижней концевой частью вперед так, что заготовка 1 остаетс  в очке матрицы высадки 2 верхней концевой части на величину 6 мм, что больше высоты h 2,86 мм конусного утолщени  4.

На третьем переходе заготовку 1 редуцируют , дл  чего проталкивают через матрицу высадки 2 в направлении 10, т.е. верхней концевой заготовки вперед до полного выхода готового ролика из очка матрицы высадки 2.

При этом ролик после штамповки имеет следующие размеры; диаметр ролика Dp 20,4+ + 0,1 мм; высота ролика Нр 20,4 - 0,2 мм, качество ролика после штамповки позвол ет не производить обработку перед термообработкой с последующим твердым шлифованием. Разница по твердости материала ролика в концевых част х не превышает (8...10) НВ, изогнутость ролика не превышает 0,015 мм, т.е. цель достигнута.

В случае проталкивани  заготовки 1 на втором переходе до полного выхода из очка матрицы высадки 2 и последующего проталкивани  на третьем переходе через калибрующую матрицу нижней концевой частью вперед разница твердости материала достигает (20...25) НВ и изогнутость составл ет 0,08 - 0,12 мм, т.е. качество ролика снижаетс , цель изобретени  не будет достигнута из-за отсутстви  базировани  заготовки на третьем переходе.

В случае проталкивани  заготовки 1 на втором переходе так, что в матрице высадки

2заготовка 1 остаетс  верхней концевой частью на величину 2,5 мм, что меньше

5 h 2,86 мм, после редуцировани  на третьем переходе в матрице высадки 2 разница твердости по концевым част м достигает (17-20) НВ и изогнутость ролика составл ет 0,04-0,06 мм, т.е. качество ролика также

10 снижаетс , цель и изобретени  не будет достигнута .

П р и м е р 2. Дл  штамповки заготовки цилиндрического ролика диаметром 32 х 52 мм подшипника типа 42726 ПМ используют ци15 линдрическую заготовку диаметром d0

32,0-0,2 мм из прутка стали ШХ15СГ по

ГОСТ 2590271, при этом высота заготовки

выполн етс  величиной Н0 54,4 + 0.5 мм.

На первом переходе заготовку 1 осажи0 вают в матрице высадки 2 до диаметра di 32,5 + 0,1 мм в среднем поперечном сечении

3заготовки 1, высаживают при этом конические утолщени  4 и 5 с диаметром оЧ 32,8 мм и высотой h 6,0 мм и радиусные фаски

5 8 с радиусом г 2,0 мм.

На втором переходе заготовку 1 проталкивают в направлении 9 так, что заготовка 1 остаетс  в очке матрицы высадки 2 верхней концевой частью на величину их взаимного

0 контакта по цилиндрической поверхности равную 38,0 мм, что больше высоты h 6,0 мм конусного утолщени  4. Таким образом, заготовка 1 базируетс  при последующем редуцировании .

5На третьем переходе заготовку 1 проталкивают в направлении 10 до полного выхода ролика из очка матрицы высадки 2. Размеры ролика после штамповки имеет следующие величины: диаметр ролика Dp

0 32,5 + 0,1 мм; высота ролика Нр 52.8 -0.3мм. Разница по твердости материала в концевых част х ролика не превышает (10...12), НВ изогнутость не превышает 0,03 мм. По сравнению с прототипом предлагае5 мое техническое решение позвол ет повысить качество ролика после штамповки, в частности долговечности, за счет более равномерной структуры материала: разница по твердости по концевым част м ролика

0 уменьшаетс  в 3,5 - 5 раз и не превышает 12 НВ, кроме того, изогнутость ролика уменьшаетс  в 3- 8 раз и не превышает 0,02-0,03 мм. Повышаетс  качество ролика, что позвол ет также снизить припуски на

5 механическую обработку и уменьшить расход материала.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ штамповки цилиндрических роликов путем деформировани  цилиндрической заготовки в несколько переходов, в процессе которых осуществл ют калибровку заготовки, на первом переходе формуют радиусные фаски и высаживают конические утолщени  со стороны верхней и нижней концевых частей заготовки с большими основани ми , обращенными к торцам заготовки , редуцируют верхнюю концевую часть на втором переходе путем проталкивани  заготовки вперед нижней концевой частью через очко матрицы и редуцировани  заготовки на третьем переходе, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  качества

   0

   изделий за счет обеспечени  равной степени осадки и редуцировани  концевых частей заготовки , утолщени  не первом переходе формуют симметричными относительно среднего поперечного сечени  заготовки, при редуцировании на втором переходе заготовку проталкивают через очко матрицы, оставл   в зоне очка матрицы верхнюю концевую часть заготовки прот женностью не менее высоты конического утолщени , а редуцирование на третьем переходе производ т проталкиванием заготовки через очко этой же матрицы в обратном направлении.

   Л

   риг. 1

   ff 7

   Физ.2

   2 -//

   Ю

   Ј