SU1225657A1 - Способ изготовлени полых осесимметричных изделий с фланцем - Google Patents

Description

f

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении полых де талей с фланцем, например, методами торцовой раскатки, сферодвижного прессовани  и осадки.

Цель изобретени  - повышение качества изделий за: счет увеличени  геометрической и размерной их точности . ,

На фиг. 1 изображен процесс выполнени  конической части заготовки дл  детали с внутренним фланцем в начальный и конечньм моменты; на фиг. 2 - то же, дл  заготовки с наружным фланцем; на фиг, 3 - схема определени  зависимости положени  плоскости перегиба от угла конуса; на фиг. 4 - заготовка с вьтолненной конической ее частью, установленна  и зафиксированна  в матрице, в момент начала деформировани  металла в торец, например торцовой раскатки, сферодвиж- пого прессовани  или осадки.

Рассмотрим сущность предлагаемого способа на примере формировани  из цилиндрической заготовки детали с внутренним фланцем.

Перед установкой заготовки 1 на операцию окончательного формировани  детали заготовку подвергают операции образовани  конической части заготовки на любом высокопроизводительном оборудовании обработки металлов давлением , например на кривошипных прессах (фиг. 1 и 2). При этом на внутренней поверхности заготовки 1 в месте сопр жени  образую1цих конической и цилиндрической ее частей образуетс  лини  перегиба. Очевидно, что на качество получени  изделий будет вли ть положение линии перегиба. При определенном угле конуса oi. лини  перегиба должна лежать после установки заготовки 1 в матрицу 2 не ниже поверхности матрицы, формующей нижний торец фланца детали (фиг. 3 и 4). Если лини  перегиба будет лежать ниже указанной поверхности матрицы 2, то нижний торец цилиндрической части заготовки не коснетс  поверхности ручь  атрицы 2, формующей нижний торец, детали . Тогда возможно образование преп тстви  течению металла в полость ручь  матрицы, формующую нижний торец етали. При этом произойдет незаполнение полости матрицы, а излишки металла уйдут в облой, образуемый в зоне действи  пуансона 3. Таким

«О

fS

20

25

225657 .J

образом, если лини  перегиба будет лежать ниже поверхности ручь  матрицы , форм чощей нижний торец фланца, не достигаетс  улучшение качества издели .

Така  же лини  перегиба образуетс  в месте сопр жени  наружных образующих конической и цшп1ндрической частей заготовки 1. Если наружна  лини  перегиба будет лежать БЕЛЛЕ поверхности матрицы 2, соприкасающейс  в процессе обработки с пуансоном 3 и ограничивающей верхний торец фпанца де.тали, то возможно течение металла между поверхност ми пуансона и матрицы и образование обло  на нару сном и внутреннем диаметрах фланца, значит улучшени  качества издели  в этом случае не будет. Отсюда вытекает, что плоскость сопр жени  конической и цилиндрической частей заготовки, проход ща  через наружную и внутреннюю линии перегиба , должна лежать в пределах плоскостей , ограничивающих толщину фланца детали.

Дл  определени  зависимости положени  плоскости сопр жени  от угла конуса, определ емого отношением толщины фланца к толщине стенки цилиндрической части заготовки, рассмотрим два треугольника, изображенных на фиг. 3.

У АлЬ ь и дк к имеетс  один общий угол , определенный отноше2Ь„ нием tgoi--- - , где h - толщина

фланца; d - внутренний диаметр исходной заготовки, D - наружный диаметр исходной-заготовки. Углы аь ь по построению. Значит abb , т.е. имеем два треугольника с равными углами. Но толщины стенок хдалиндрической и конической частей заготовки одинако- 5 вы, поэтому d Ь -ak ,D-d . Отсюда

2 можно утверждать, что dab b AdkV.

Учитыва , что йаь ь и дак к имеют общий угол uf и вершины соответствую щих углов противолежат одна другой, -МОЖНО заключить, что лини   вл - етс  осью симметрии четырехугольника , а отсюда следует, что лини  ak делит угол d. пополам.

5 В данном случае лини  ak характеризует наклон плоскости сопр жени  конической и цилиндрической частей заготовок, т.е. определ ет поло-

30

5

0

женне указанной плоскости по отношению к углу конуса. Если наружна  лини  перегиба образующих конуса и цилиндра лежит в плоскости матрицы, соприкасающейс  в процессе обработки с пуансоном, тогда внутренн   лини  перегиба лежит на середине толщины фланца при условии, что половина угла конуса определена отношением толщины фланца к толщине стенки цилиндрической части заготовки. В этом случае имеем оптимальное поле допуска на положение плоскости сопр жени , равное по величине половине толщины фланца.

В случае, если угол конуса меньше , чем определенный по отношению фланца к толщине стенки детали, форма заготовки будет приближатьс  к цилиндрической, тогда, возможно по вление лишнего обло  и неоправданное увлеичение усили  осадки. Если угол конуса больше, чем определенный по отношению толщины фланца к толщине стенки детали, то уменьшитс  поле допуска на положение плоскости сопр жени  конической и цилиндрической частей заготовки.

Поэтому можно утверждать, что половина угла конуса определ етс  отношением толщины фланца к толщине стенки цилиндрической части заготовки , обеспечива  при этом условии оптимальное поле допуска на положени плоскости сопр жени  конической и цилиндрической частей заготовки в момент установки заготовки на позицию окончательного деформировани .

Направление наклона при редел ет направление течени  металла , способству  снижению усили  осадки и заполнению профил  ручь  матрицы , формующей фланец детали, за. счет частичной замены в начальный момент усили  осадки на усилие изгиба. Таки же утверждени  справедливы и дл  детали с наружным фланцем.

Применение предлагаемого способа позволит уменьшить потери металла в облой и обеспечить заполнение профил  ручь  матрицы, а значит, улучшить качес 1 во получаемых изделий.

В качестве примеров выполнени  предлагаемого способа изготавливают детали: втулку с внутренним фланцем и седло пружины с наружным фланцем. Материа:г обеих деталей - Сталь.

При проведении экспериментальных работ г( л.г лстическому деформирова2л6574

НИК) втулки сначала на токарном станке получают точением трубную кольцевую заготовку. Режимы обработки:

Число оборотов

г шпиндел , об/мин 630 Продольна  подача , мм/об0,43 Поперечна  подача , мм/об0,21 10 Общее штучное

врем , минО,А5

Затем, на кривошипном прессе вы- полн дат коническую часть заготовки. Угол наклона 3212° определен по отно- шению толщины фл нца к толщине стенки . Режимы: усилие 95 тс, машинное врем  0,8 с.

Далее, заготовку устанавливают в матрице экспериментального сферодвиж- ного прессовател  и деформируют в торец до заполнени  калибра матр1П1;ы металла заготовки при режимах: Усили  прессовани , тс90

Число качаний пуансона в 1 мин200 Подача, мм/с0,8 Машинное врем , с 13 Усилие вьшрессов- ки, тс30

После выпрессовки установлено, что незначительни ; облой образовалс 

только на периферии фланца. Удаление обло  и образование фасок в соответст- ВИИ с чертежом производ т на токарном станке, в результате окончательно получают втулку.

Аналогично процессу получени  втулки получают седло пружины с наруж- ным фланцем. Сначала на токарном станке получают точением трубную кольцевую заготовку при режимах: Число оборотов шпиндел , об/мин 630 Продольна  подача,

мм/об0,09

Поперечна  подача , мм/об0,09 Общее, штучное врем , мин1,2

Затем на кривошипном прессе получают коническую часть заготовки при режимах: усилие 40 тс, машинное врем  0,8 с.

Угол наклона образующих конической части заготовки предварительно определен по отношению толщины фланца

к толщине стергки и равен 37, Однако при иэмереннн диаметр большого OC:TIO- вани  конуса равен 45 мм. Это превышает диаметр фланца и приведен к нeoпpaвдaннo fy увеличению обло , а значит, и к потер м металла. Поэтому выбирают угол наклона образующих конуса равным 30°.

После выполнени  указанных операций , заготовку устанавливают в мат

рпце гфероцвнжногс) 1гр(м:г( и деформируют в торец при режимах: Усшше прессовани , тс 60 {исло пуансона в t мин200 Подача, мм/с0,8 Машинное врем , с 15 Усилие выпрессовки, тс 20 В дальнейшем после сн ти  обло  и фасок получают седло пружпнт..

Ф1А.. 2

Редактор В. Петраш

Составитель М. Тарлавска 

Техред И.ВересКорректор В. Бут га

Заказ 2021/8 Тираж 655°Подписное

ВНИИПИ Государственного СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г, Ужгород, ул. Проектна , А

Фиг.

Claims (2)

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ПОЛЫХ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ФЛАНЦЕМ, при котором получают заготовку, устанавливают и фиксируют ее в мат рице, .после чего осуществляют ее деформирование в торец, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделий за счет увеличения геометрической и размерной их точности, при получении заготовки на ней формируют конический участок, образующие которого наклонены к периферии фланца готового изделия.

2. Способ по п..1, отличающийся тем, что зону сопряжения конического и цилиндрического участ ков заготовки выполняют в пределах толщины фланца, а объем металла заготовки под фланец готового изделия равен объему металла фланца.

Фиг.1 и ... 1225657