Способ изготовления заготовок шестерен

)3 ФКЛ,.;. йсЪ Гг.,ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ПИС АВТОРС Ьвай ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ(71) Институт черной металлургии(56) Авторское свидетельство СССРВ 642059, кл. В 21 Н 1/04, 974.Авторское свидетельство СССР1)9 617137, кл. В 21 Н 1/04, 1976.(54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАГОТОВОК ШЕСТЕРЕН, при котором осуществля 80121 б 809 А ют формовку ступицы и части дискана окончательные размеры, предварительную формовку обода по наружной,внутренней и торцовым поверхностям ипрокатку обода и всего диска, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения эксплуатационнойстойкости шестерен, после прокаткиобода и всего диска осуществляютпрокатку обода по его наружной поверхности с уменьшением его наружного диаметра путем направления течения металла на его торцовые поверхности.5 10 15 20 25 30 40 45 50 55Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к изготовлению заготовок шестерен, и может быть использовано при производстве других аналогичных изделий типа тел вращения.Цель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости шестерен, получаемых из разновесных заготовок.Сушность изобретения заключается в получении прокаткой постоянного наружного диаметра изделия наряду с постоянным внутренним диаметром, что позволяет сохранить наиболее продеформированные наружные слои металла обода, а не удалять их механической обработкой.В процессе прокатки вначале получают заготовку шестерен необходимого внутреннего диаметра и с необходимой шириной обода (при этом наружный диаметр будет на разных заготовках различен). Затем осуществляют прокатку обода по наружной поверхности. Для этого каретку коренных валков останавливают закрытием золотникового распределителя (тем самым прекращают процесс раскатки)., а верхний наклонный валок приподнимают, Нажимные валки продолажют обжимать наружную поверхность, тем самым яроисходит уменьшение наружного диаметра обода при неизменном внутреннем диаметре. Вытесняемый с .наружной поверхности металл перемещается на торцовые поверхности обода, увеличивая его ширину, По достижении заданного наружного диаметра обода процесс прокатки заканчивают,Полученные предлагаемым способом изделия имеют постоянные размерывнутренней и наружной поверхностиобода.После прокатки обода по наружной его поверхности на окончательные размеры осуществляют обточку боковых поверхностей обода на окончательные размеры (необходимую ширину). Предлагаемый способ позволяет сохранить наиболее продеформи рованные слои металла наружной поверхности обода, сохранить их высокие механические свойства, тем самым повысить эксплуатационную стойкость готовых шестерен. П р и м е р. Предлагаемый способ изготовления заготовок шестерен реализовывают на том же оборудовании,что и известный и дополнительной оснастки не требуется.Способ применяется при производстве опытной партии заготовок упругих шестерен ф 790 мм в колесопрокатном цехе. Всего прокатано 1 О заготовок.Исходную заготовку массой 450 кг нагревают в кольцевой лечи до 1260 С и с помощью шаржирмашины подают на обжимной стол пресса усилием 30 Мн, где осуществляют предварительную осадку заготовки для удаления окалины. Затем заготовку передают на второй стол этого же.пресса, где производят ее осадку в технологическом кольце и разгонку в этом же кольце пуансоном диаметра 497 мм с образованием наметки под прошивку. После этого заготовку передают на прошивной пресс усилием 5 Мн. Осуществляют прошивку отверстия. Диаметр отверстия равен 190 мм.На прессе усилием 70 Мн формуют ступицу и часть диска, прилегающего к ней, на окончательные размеры в формовочных штампах диаметром 630 мм, обод подготавливают к дальнейшей прокатке. Отформованная заготовка после поступления на колесопрокатный стан укладывается в межвалковое пространство, На заготовку опускается верхний наклонный валок, нажимные валки продвигаются к заготовке. После включения электродвигателей стана на низком давлении жидкости в гидроцилиндрах (6 МПа) осуществляют три оборота заготовки. Затем гидроцилиндр верхнего наклонного валкапереводят на высокое давлением. (16 МПа) и осуществляется осадкаобода по ширине. После фиксации упорной гайкой расстояния между наклонными валками, что соответствуетширине обода 142 мм, гидроцилиндрсалазок нажимных валков также переводят на высокое давление 16 МПа). Осуществляют раскатку обода и диска по диаметру, выкатку (формообразование) наружной поверхности обода коренным и наклонными валками. По достижении внутренним диаметром обода размера 665 мм, определяемого по указателю раскатки внутреннего диаметра обода, прекращаютдоступ жидкости в гидроцилиндр пряВнутреннийдиаметр обода послепрокатки,мм Наружный диаметр обода . после прокатки, мм прокатки,точки, мм 651 143 450 791 140 470 791 167 140 650 465 792 162 651 140 468 649 166 790 140 455 791 650 140 150 470 792 65 167 140 792 154 650 140 155 458 465 791 790 140 140 650 651 164 1 О 471 792 651 167 140 3мого хода рабочей клети, тем самым процесс прокатки прекращается. В течение трех оборотов заготовки осуществляют в этом положении полировку внутренней поверхности обода, Затем гидроцилиндр салазок переводят с высокого 16 МПа 1 на низкое 1,6 МПа) давление жидкости. Не прекращая вращения заготовки верхний наклонный валок приподнимают гидроцилиндром обратного хода на 25 мм, а затем фиксируют в этом положении закрытием клапанов цилиндра верхнего валка. Тем самым образуется зазор между начальным конусом верхнего наклонного валка и торцовой поверхностью обода с наружной стороны заготовки. Осуществляется прокатка обода, т.е. уменьшение наружного его диаметра. Металл, обжимаемый нажим- ными валками, с наружной поверхности обода перемещается в свободную зону - на верхнюю торцовую поверхность и частично на нижнюю торцовую поверхность, что приводит к уменьшению наружного диаметра обода.По достижению наружным диаметром обода размера 805 мм, перекрывают клапан доступа жидкости в гидроци-. линдр салазок нажимных валков, т.е. фиксируют эти валки и в течение 3- 4 оборотов осуществляют полировку наружной поверхности обода. Полученная предлагаемым способом заготовка Заго- Масса исходных тов- заготовок до ка прокатки, кг 215809 4после прокатки обода по наружной егоповерхности на окончательные размеры подвергается механической обточке по боковым поверхностям обода наокончательные размеры (ширина ободапосле обточки составляет 140 мм)Процесс прокатки обода по его на.ружной поверхности осуществляетсяна низком давлении жидкости в гидроцилиндре салазок с той же целью,чтобы деформация не проникала квнутренним слоям обода, так как этоприводит к искажению профиля заготовки по внутреннему диаметру обода.Полученные предлагаемым способом О опытных заготовок после прокатки имеют практически одинаковыеразмеры по внутренней и наружнойповерхностям обода.Параметры заготовок шестерен ( вхолодном состоянии) приведены втаблице.Как видно из таблицы, весь излишек металла перемещается на боковыеповерхности обода и удаляется механической обработкой.Изобретение позволяет прокатыватьизделия из разновесных заготовокодинакового наружного и внутреннегодиаметров обода, сохранить от мехобработки наиболее продеформированный наружный слой металла обода и,таким образом, повысить эксплуатационную .стойкость готовых шестерен. Ширина обо- Ширина обода после да после об