Способ изготовления ступенчатых валов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 81 А 1 21 Н 1/18 51 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ между ми вал зажим растяг радиа ния ус щее у механ ретки разви усилие м ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Белорусский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРФ 724259, кл. В 21 Н 8/00, 1978.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТУПЕНЧАТЫХ ВАЛОВ(57) Использование: для получения ступенчатых валов поперечно-клиновой прокатаготовку 4 подают в очаг деформации клиновым инструментом 1 и опорныками. Торцы заготовки 4 фиксируют в ах 5, В процессе прокатки величину ивающего усилия изменяют за счет льных, направленных от оси вращеилий, преобразуемых в растягиваюсилие посредством передаточного изма. Последний выполнен в виде ка и грузов 7, которые при вращении вают центробежную силу Р и осевое растяжения, 1 табл., 2 ил,Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для получения ступенчатых валовпоперечно-клиновой прокаткой,Известен способ изготовления ступенчатых валов, включающих деформацию заготовки поперечно-клиновой прокаткой содновременным приложением осевого усилия к торцам заготовки, Способ позволяетуменьшить скручивание заготовки в процессе прокатки,Недостаток данного способа заключается в снижении точности формы деталей впродольном направлении,Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления ступенчатыхвалов поперечно-клиновой прокаткой, прикотором заготовку нагревают до температуры горячей деформации, задают в очаг деформации и прокатывают с приложениемосевого усилия растяжения,Способ позволяет исключить скручивание волокнистой макроструктуры металлаизделий,Недостатком известного способа является то, что осевое усилие растяжения достигается посредством приложения кторцам заготовки статической силы, Вследствии этого наблюдается невысокая точностьпродольного сечения, проявляющаяся в видеизогнутости вала после прокатки.Цель изобретения - повышение качества получаемых изделий путем повышенияих точности,Поставленная цель достигается тем, чтопо способу изготовления ступенчатых валов, при котором осуществляют подачу заготовки в очаг деформации, поперечнуюпрокатку заготовки с приложением растяги.вающего усилия к торцу заготовки, в процессе прокатки величину растягивающегоусилия изменяют, при этом изменение величины растягивающего усилия осуществляютза счет радиальных, направленных от осивращения усилий, преобразуемых в растягивающее усилие посредством передаточного механизма. Центробежной силой вращающихся грузов создают динамическую продольную силу и осуществляют динамическое растяжение заготовки в процессе прокатки вала.При этом усилие растяжения можно прецизионно регулировать в широком диапазоне изменением частоты вращения вращающихся элементов осевого зажима заготовки,На фиг,1 показана общая схема прокатки; на фиг.2 - схема прокатки ступенчатых валов с приложением к торцам заготовки усилия растяжения путем возбуждения силво вращающихся элементах зажима.Устройство для реализации способа изготовления ступенчатых валов содержит5 клиновой инструмент 1, опорные валки 2,смонтированные на каретках 3. Между инструментом и валками задают заготовку 4,торцы которой размещают в зажимах 5, связанных посредством тяг 6 с вращаемыми10 грузами 7 (элементами), приводной кареткой 8 и приводом вращения (не показан),Между зажимом 5 и приводной кареткой 8расположена тарированная пружина 9 сжатия-растяжения,15 Способ осуществляют следующим образом.Штучную заготовку 4 подают в очаг деформации между клиновым инструментом 2и опорными валками 4,20 Торцы заготовки 4 автоматически фиксируют в зажимах 5. Одновременно с началом процесса прокатки заготовки 4включают привод вращения каретки 8 с заранее заданной частотой и. Грузы 7 весом25 (3, вращаясь вокруг оси заготовки 4 с частотой и, развивают центробежную силу Рц,определяемую из теории центробежных регуляторов осевого действияО у дг й900 9где С - вес грузов 7;9 - ускорение силы тяжести;И - частота вращения грузов;Ур - расстояние центра тяжести грузов7 до оси их вращения,Центробежной силой Рц вращающихсягрузов заготовку нагружают продольной силой Р которая осуществляет динамическоерастяжение заготовки вдоль ее оси. Такимобразом в процессе прокатки заготовка Сбудет нагружена изгибающей силой Ризг,действующей перпендикулярно ее оси, возникающей от внедрения в заготовку 4 клинового инструмента 1, Одновременно назаготовку действует компенсирующая изгибающую силу Риг осевая сила растяженияРхРх = " - ", 2)2 щ а 4(У 1 - Уг)где а - угол между направлением тяги 6 ипродольной осью заготовки,При числе грузов К суммарная динамическая растягивающая сила равнаРХ КРх -К Р1731381 предлагаемому способу повысилась в 1,21,3 раза,.30 Составитель В,ХлебцевичТехред М.Моргентал Корректор О.Кравцова Редактор Л.Гратилло Заказ 1536 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Из проведенной зависимости следует, что осевое усилие растяжения, прикладываемое к торцам заготовки в процессе прокатки, можно легко регулировать за счет конструктивных параметров центробежно го регулятора 1, О, К, У 1, У 2, М . Особенногтехнологичным является регулировка осевой растягивающей силы путем изменения частоты вращения грузов 7, так как она входит в уравнение (3) в квадратичной зависи мости.П р и м е р. Осуществляли прокатку ступенчатого вала из.меди М 1 диаметрами 18, 12 и 8 мм, Отношение длины детали к диаметру составляло приблизительно 10. 15 Данные сравнительных испытаний известного и заявленного способов (таблица) показывают, что точность по длине по Формула изобретения Способ изготовления ступенчатых валов, при котором осуществляют подачу заготовки в очаг деформации, поперечную прокатку заготовки с приложением растягивающего усилия к торцу заготовки, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества получаемых изделий путем повышения их точности, в процессе прокатки величину растягивающего усилия изменяют, при этом изменение величины растягиваю- щего усилия осуществляют за счет радиальных направленных от оси вращения усилий, преобразуемых в растягивающее усилиепосредством передаточного механизма.