SU1540917A1 - Способ изготовлени кольцевых поковок - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением путем ковки полых заготовок раскаткой и может быть использовано в кузнечно-прессовых цехах машиностроительных предпри тий. Цель изобретени  - расширение технологических возможностей и повышение экономии металла за счет уменьшени  припусков при изготовлении поковок с наружной поверхностью в виде концентричных последовательно уменьшающихс  в диаметре от одного торца к другому цилиндрических уступов. Способ изготовлени  кольцевых поковок включает предварительное формообразование полой заготовки и ее окончательную ковку раскаткой на оправке. В процессе предварительного формообразовани  заготовке придают форму усеченного конуса. Образующие наружной и внутренней боковой поверхности конуса наклонены к его оси под одинаковым углом, определ емым из соотношени  Α = ARCSIN [(D+S₂)S₂ - (D+S₁)S₁] : 2H^.*98M^.S₂, где D - внутренний диаметр поковки

@ S₁, S₂ - меньша  и больша  толщина стенки уступов поковки

μ - величина выт жки заготовки по торцу большего диаметра

H - высота поковки. Раскатку начинают с формировани  цилиндрического уступа меньшего диаметра. Соблюдение регламентированной величины угла наклона образующей конических поверхностей заготовки обеспечивает повышенную точность геометрических размеров ступеней паковки. 5 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечно-прессовых цехах; машиностроительных предпри тий.

Целью изобретени   вл етс  расширение технологических возможностей и повышение экономии металла за счет уменьшени  припусков при изготовлении поковок с наружной поверхностью в виде концентричных последовательно уменьшающихс  в диаметре от одного

торца к другому цилиндрических уступов .

На фиг. 1 и 2 показано взаимное положение конического пуансона и полой заготовки соответственно до и после предварительного деформировани  (раздачи); на фиг. 3 и 4 - исходное и конечное положени  заготовки и ковочного инструмента до и после окончательной ковки раскаткой; на фиг.5 - поковка после раскатки.

Способ осуществл ют следующим образом.

Исходную полую заготовку 1, получаемую известными способами, устанавливают на пресс и коническим пуансоном 2 производ т ее раздачу до получени  конической заготовки 3 (фиг. 1 и 2). В этом случае целесообразно дл  стабилизации размеров заготовки осуществл ть незначительную осадку заготовки в торец (5-20%) во врем  или после раздачи. После этого коническую заготовку помещают на оправку 4 и, осуществл   кантовку заготовки вращением оправки, выполн ют обжати  бойком 5 части конической заготовки 3 со стороны меньшего диаметра, формиру  ступень меньшего диаметра поковки 6, получаемой окончательно раскаткой . В процессе раздачи исходной цилиндрической заготовки формируют коническую заготовку с посто нной толщиной стенки. В процессе раскатки осуществл ют неравномерную выт жку по длине заготовки, в результате чего имеет место увеличение наружного и внутреннего диаметров раскатываемой части поковки. При этом раскатку ведут до формировани  наружной и внутренней поверхностей поковки в виде цилиндров.. Так как образующа  оправка расположена параллельно рабочей плоскости бойка, то формируема  при раскатке часть стенки поковки так же имеет посто нную толщину. В процессе раскатки целесообразно производить правку заготовки в торец и шихтовочные обжати  образующейс  ступени большего диаметра заготовки,

При отработке технологии в лабораторных услови х установлено, что дл  получени  поковки с наружным меньшим диаметром D, , большим диаметром D, внутренним диаметром d и соответственно толщинами стенок S, и

S2 и высотой Н с учетом выт жки при раскатке jU необходимо изготовить предварительно коническую заготовку с углом конусности oi, определ емым по формуле, выведенной по экспериментальным данным.

. . . (d+S2)S2-(d+S)Si /1Ч- arcsxn О)

Проверка зависимости (1) в промышленных услови х показала ее приемлемость дл  практики. При этом погрешность геометрических размеров получаемых поковок лежит в пределах технологических припусков.

Пример. Необходимо изготовит, поковку со следующими размерами, мм: D,1500j Вг 1600; d 1200; S,150, . Длина ступени меньшего диаметра 510 мм.

Рассчитывают размеры конической

o заготовки. Задаютс  минимальной величиной выт жки при раскатке ,1. Данна  величина выт жки обеспечивает необходимую проработку металла и получение требуемых механических ха5 рактеристик металла готового издели . При расчете принимают, что уширение при раскатке составл ет около 2%. В этом случае длина образующей конической заготовки Н,, мм.

0 Толщина стенки конической заготовки составит Sjor |K S2 1, I- мм.

По формуле (1) рассчитывают угол конусности конической заготовки, который необходимо получить при раздаче

5 коническим пуансоном: ,22017, ,7°.

С учетом выт жки по средним диаметрам стенки и уширени  наружные диаметры конической заготовки состав-

0 л ют: больший диаметр мм, меньший диаметр мм.

Ковку раскаткой на оправке описанной конической заготовки провод т в лабораторных услови х на свинце в

с масштабе 1:10 и в промышленных услови х в масштабе 1:1 из стали 08Х18Н10Т.. Масса промышленной поковки 4,6 т.

Коническую заготовку получают

0 раздачей цилиндрической заготовки кольца без бурта коническим пуансоном , наружные размеры которого соответствуют внутренней поверхности конической заготовки. Коническую равно5 стенную заготовку можно также получить известными способами раскаткой.

0

Дл  обосновани  выбора угла конусности пуансона провод т дополнительные эксперименты в лабораторных услови х на свинцовых образцах (свинец марки 01), Изготавливают конические полые заготовки с толщиной стенки 22 мм с различными углами конусности ai (0,8-l ,2) , где Јpatq угол конусности, рассчитанный по формуле (1).

Размеры исходных заготовок приведены в таблице (условные обозначени :

ь15

D - диаметр меньшего основани  конической заготовки; D| - диаметр большего основани  конической заго,- товки; - меньший диаметр отверс-- ти  заготовки; сЦа - больший диаметр отверсти  заготовки; HJ - длина образующей заготовки; ei - угол наклона образующей к оси заготовки; D,, - диаметр по кромке меньшего уступа поковки; D - диаметр по наружной кромке большего уступа поковки; D, - диаметр меньшего уступа у основани ;-D - диаметр большего уступа по внутренней кромке; dfl - диаметр отверсти  поковки у торца меньшего уступа; d - диаметр отверсти  поковки у торца большего уступа).

Заготовку подвергают раскатке, начина  с формировани  ступени меньшего диаметра. Полученные поковки замер ют и данные занос т в таблицу.

Из данных таблицы следует, что. только при «ipacv. можн° получить полые поковки с наружной поверхностью в виде цилиндрических уступов. Во всех остальных случа х имеют мес-. то отклонени  от цилиндрической поверхности , достигающие по внутренней поверхности d-d ,0 мм. Все это приводит к увеличению припусков при изготовлении полых ступенчатых цилиндрических поковок. Дл  случа , когда с6 рйс/таблица, п.1), получают цилиндрические наружные и внутренние поверхности. При а оброс-ч. (таблица, пп. 4 и 5) получают конические поверхности с увеличением диаметров в направлении к торцу поковки с меньшей толщиной стенки, при oi Ј«оеч (таблица, пп, 2 и 3) получают конические поверхности с увеличением диаметров в направлении к торцу поковки с большей толщиной стенки. Таким образом, толь-

76

ко дл  случа , когда oL оЈрис«, дости-.. гаетс  цель изобретени  - экономи  металла за счет уменьшени  припусков и расширение технологических возможностей путем получени  поковок с наружной поверхностью в виде концентрических последовательно уменьшающихс  в диаметре от одного торца к другому цилиндрических уступов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ изготовлени  кольцевых по- койЧэк, включающий предварительное формообразование полой заготовки и ее окончательную ковку раскаткой на оправке, отличающийс  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей и повышени  экономии металла за счет уменьшени  припусков при изготовлении,поковок с наружной поверхностью в виде концентричных последовательно уменьшающихс  в диаметре от одного торца к другому цилиндрических уступов, в процессе предварительного формообразовани  заготовке придают форму усеченного конуса, образующие наружной и внутренней боковой поверхностей которого наклонены к оси конуса под одинаковыми по величине углами, определ емыми из соотношени 

   oЈ arcsin

   (d+Sz)S2-/d+S :)St 2h ju-S2

   где d - внутренний диаметр поковки; S( и S- - меньша  и больша  толщины

   стенки уступов поковки; /И - величина выт жки заготовки по торцу большого диаметра, Н - высота поковки, а формирование уступов на поверхности заготовки начинают со стороны ее торца меньшего диаметра.

   Протол.кечие таблицы

   фиг.1

   mm7// /// /// /// /// /// /SS

   фуг 3

   Щи г. г

   D

   т

   /// /// /// /// /// /// //

   Фиг 4

   g

   ери г. 5