Способ изготовления деталей типа ступенчатых валов

(51) 4 В ОП АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРС(21) 3659242 (22) 11.08,8 (46) 30.09.8 (71) Днепроп вого Красног ий институт 3 Бюл. Утровский Знамениим. Л, И Трудо"ургичесева металл к ГубинскийА. Руденко,ьство СС 18, 1976 СУДЮ СТВЕННЫй НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ У СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЬТАЛЕИТИПА СТУПЕНЧАТЫХ ВАЛОВ, включающийнагрев и деформирование цилиндрической заготовки, о т л и ч а ю щ и й "с я тем, что, с целью повыщениякачества и расширения диапазона типоразмеров получаемых деталей, в процессе обработки заготовку принудительно вращают со скоростью 60 -75 1/с, а нагреву и деформированиюподвергают только ее поверхностныйслой, причем глубина нагреваемогослоя составляет 1,3-1,7 глубины де"формируемого слоя.20 30 35 40 Изобретение относится к обработкеметэллов давлением и может быть использовано при изготовлении осесщметричнык изцелий переменного профиля, например ступенчатых валов. 5Целью изобретения является повыше ние качества и расширение,циапазона ,типоразмеров получаемых деталей.На фиг, 1 показана общая схема процесса; на фиг, 2 - этаггл получе О ния ступенчатого изделия.Способ осуществляют следующим образом.Заготовка 1 получает принудительное вращение от независимого привода2. Нагрев заготовки осуществляетсяот индуктора 3, Заготовка деформируется инструментом 4 трения таким образом, что поверхностный слой металла заготовки перераспределяется, образуя необходимые перепады диаметровиздепия.Нагрев от индукционного источникатоков высокой частоты позволяет эффективно прогреть приповерхностныйслой заготовки на глубину, равнуюглубине проникновения тока Н = 210 мм до температур, соответствующихгорячему режиму прокатки. При этомболее глубокие слои заготовки остаются гораздо менее пластичными, разогреваясь лишь за счет теплопроводности Более холодная сердцевиназаготовки служит оправкой, на которойдеформируется горячий и высокопластичный наружный сйой.Деформирование наружного слояпроизводится с помощью инструментатрения, Обработка поверхностногослоя, требующая незначительных усилий, не приводит к распространениюдеформации по всей толщине заготовки. Таким образом, внутренняя частьзаготовки остается недеформированнойи осевого рыхления не происходит,поверхностный нагрев и поверхностноедеформирование повышает качество изделий,Металл поверхностного слоя обжима ется клиновым инструментом, при этом выбираемый угол клина обеспечивает минимальное продольное течение металла и основная масса обжитого металла течет в гребень, образующийся 55 перед инструментом. 8 дальнейшем эа счет продольного перемещения инстру" мента, набранный в гребень металл перемещается на участок формовки большего диаметра.Вращение заготовки осуществляетсэ принудительно, скорость вращения 60- 75 1/с. Зто позволяет значительно увеличить дробность деформации и, следовательно, снизить рабочие усилия, повысить точность обработки, качество изделий. Кроме того, в связи с ограниченностью объема перемещаемого металла принудительное вращение с высокой скоростью позволяет обеспечить требуемый уровень производительности процесса. Принудительное вращение способствует поддержанию необходимой температуры пластической деформации и препятствует созданию чрезмерных удельных давлений, переводящих процесс в режим резания. При вращении заготовки со скоростью менее 60 1/с происходит подстывание поверхности заготовки, а увеличение скорости свыше 75 1/с сопровождается значительным окалинообразованием. Глубина нагреваемого слоя при этом составляет 1,3-1,7 глубины деформиру емого слоя.Нижнеезначение интервала обусловлено необходимостью предотвратить обрывы перемещаемого слояи нарушение сплошнЬсти,аверхнее значение-необходимостью устранения осевой рыхлости.Пример конкретного осуществления способа. Изготовляют ступенчатые валы из стали 34 хН 1 М и стали 45, Испытания проводят на обкатной машине на базе универсального токарно-винто- резного станка модели 163 (фиг. 1).Технические характеристики оборудования: диаметр обрабатываемых заготовок, 50-245 мм; пределы чиселоборотов шпинделя, 1 Ооб/мин;пределы продольных подач, О,2,6 мм/об,; пределы поперечных подач, 0,04-0,59 мм/об,; мощностьглавного привода, 14 квт,; генераторТВИ, типа ТПЧ 250/2,4.В интервале скоростей вращениязаготовки 60-75 1/с для любого диаметра заготовки интервал контактирования каждого участка поверхностис инструментом не превышает О,1 с.Коэффициент трения варьирует в ин,тервале 0,1-0,3, характерном длягорячей прокатки, а частные обжатияизменяются 0,3-2 мм/об. Опыты показывают, что оптимальными для устойчивого протекания процесса обкаткиявляются частные обжатия 0,3Тираж 655 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 5163/7 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 30,5 мм/обглубина внедрения инструмента 5-7 мм, объем перемещаемого металла 800-1000 смПолученные изделия имеют высокое качество поверхности и внутреннюю 260099 4структуру без рыхления. Точность размеров готовых изделий требует незначительной последующей корректировки. Допуск на мехобработку составпяет 5-67,