Способ деформирования заготовки

ОПИСАНИЕ изоееетения 1.п 50832 Со 1 ав Советских Соцакноких Ресатолинсоединением зая Государственны комитет Совета Министров СССР(72) Авторы изобретения В. Ф. Бабурин, Н, А. Корякин, В. И. Казаченок и Логино евский механический институт 71) Заявител СОБ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ЗАГО И(54) осится к способам дефорок сложным колебательИзобретениемирования загоным движением Известен способ деформирования заготовки путем осадки ее осевым усилием и сообщения ей сложного колебательного движения,Однако известный способ пригоден для изготовления деталей с малым отношением высоты к размерам в плане, с простым и неглубоким рельефом, например дисков со ступицами в центре колес, конических шестерен,тонкостенных изделий, колес небольшой толщины с торцовым расположением зубчатого 15венца (спироидные и гипоидные), звездочекдля цепных передач и колец. Таким образом,типовые изделия представляют собой плоскиедетали, являющиеся телами вращения иимеющие в основе характера течения металла при деформации аксиальные линии токаматериала обрабатываемой заготовки. Длябольших размеров заготовки в направлениидействия осевого усилия использование способа вследствие затрудненной радиальной деформации и интенсивного затухания очагадеформации по глуоине становится малоэффективным: силы пластического трения скольжения на контактной поверхности заготовкии неподвижной матрицы направлены против 30 течения металла и препятствуют тем самым процессу деформирования,Вследствие значительных сил трения рабочий инструмент сильно изнашивается. Деформируемый металл течет преимущественно в осевом направлении, по ходу усилия, чем могут быть вызваны микроразрывы в его поверхностном слое, шелушение, а также неполное заполнение и формообразование требуемого профиля, в особенности при нерациональных условиях ведения процесса, в основном при отсутствии смазки и тщательного шлифования и отделки рабочей поверхности инструмента, В зтом случае особенно затрудняется радиальное течение металла, увеличивается трение, налипание частиц металла на рабочую поверхность инструмента (на неподвижную матрицу), вследствие чего уменьшается размерная точность матрицы и ухудшается чистота поверхности инструмента и изделия, имеющего дефекты как структуры, так и поверхности. Кроме того, при таком способе деформирования, когда силы трения направлены в сторону, противоположную истечению металла, а скорости течения металла по глубине сечения заготовки неодинаковы, имеет место неоднородное (неравнозначное) распределение деформаций по торцам заготовки со стороны неподвижной матрицы и качающегося пуапсона, В результате неравно 50832160 65 3мерности течения металла и степени деформации по высоте сечения заготовки у готовых зделий отсутствус т гомс 1 гснная (равномерная) структура.Известный спосоо цс гозволяет без предварительного подогрева и нанесения фосфатов смазок на оорабатывасмую заготовку получать детали из трудцодеформируемых высокопрочных материалов.Таким образом, схеме дефорацпи по известному спосооу присущи недостатки технологического порядка, сказывающиеся на разрешающей способности метода в целом, которые с точки зрения точности изготовления, качества поверхности, стойкости инструмента и сохранения гомогенной структуры наиболее характерно проявляотея, например, при изготовлении цилиндрических колес с наружным зубчатым венцом и большой шириной зуба. У последних для четкого заполнения гравюры зубчатой матрицы течение металла должно происходить в направлении, перпендикулярном к направлецио дв 1:сеця рабочего хода пуансона полумаятникового штампа, т. е. необходимо иметь 1 птенспвное радиальное течение металла.С целью повышения пластичности материала, точности и качества изготовления, стойкости инструмента и сохранения гомогенной структуры по предлагаемому способу заготовке со стороны воздействия осевого усилия после осадки сообщают дополнительное сложное колебательное движение, согласованное по направлению и величине угловой скорости первоначально прилагаемому сложпомс коебатсльпому движению.На чертеже представлена с.ема реализаци предлагаемого способа.Заготовку 1 помещают в штамп между лижнсй 2 и верхней 3 матрицами. Штамп имсст разъем, совпадающий с торцовой поверхностью нижней матрицы, несущей заготовку в процессе кругового обкатывания. Верхняя матрица перемещается в осевом направлении вниз, обеспечивая движение подаги (осасивяпис заготовщики). Матрицы расположены точно одна против другой. Для осуществления пластического деформирования заготовки матрицам сообщается синхронное движение кругового обкатывация (угловая корость ц направление качения одинаковы). Опусканием верхней матрицы заготовка подвергается воздействию осевого усилия. Тре емое формоизменсние заготовки достигаетсся путем заполнения осаживаемым и двусторонне обкатывасмым металлом внутренней полости штампа (например, зуочатой вставки), рабочей поверхности которого придают форму, негативную конфигурации внешнего периметра изделия (например, зубчатый венец цилиндрического колеса), Приложением активных двусторонних усилий маятникового инструмента достигается направленный ток металла в сторону наименьшего сопротивления -- имеет место исключительно интснсив,1 О з 204цос и более равномерное радиальное течение металла от центра к периферии, облсгчаюшес формообразование зоц затрудненной деформации, например фигурных элементов зубца- того венца. Форхоизхснец 1 е осуществляется за счет объемной деформации и пластического течения как поверхностны.;, так и внутренних ооъемов металла. За счет того. что матрицы контактируют с обрабатываемой заготовкой це по всему периметру, а лишь на отде,11 цых мчас 1 ках, и мс 01 ци.; .1 Окално-по. движпьй характер, .1 ец пается время непосредственного контакта матриц и заготовкиповышается стойкость инструмента, Наложенс дополнительного противодавления и двусторонняя локализация пластически:зон умснщпает усилие деформировация и повышает технологическуо пластичность заготовки. Предлагаемая кинетика планетарного движения маятникового инструмента делает процесс непрерывным и высоко производительным. На участках двусторонних локально-подвижных очагов деформации, имеющих встречное по сечению заготовки распространение и проникновение на всю высоту загоговкисоздаются рабочие напряжения, которые обеспечивают интенсификацию ради ального течения металла и полное затекание его в рельеф штампа. Таким образом решается затрудненное в известном способе заполнение металлом угловых участков, примыкающих к торцам изделий. С точки зрения энергосиловьх параметров процесса формообразования и экономичности цикла достигается рациональное совмещенис зон локальных контактов активного двустороннего воздействия :111 пикового ицстр мента с зонами пласти-. ческого формоизменсния. На контактных поверхностях маятникового инструмента и заготовки вслесствие изменения условий нагруженил имеет место це пластическое трение скольжения. и пласическос грецие качения, Ггастиесое трение при;еформировании умсгьшаст сго вели ипу, снижает удельное усилие и спосооствуст равномерному истечению металла, повышая тем самым стойкость 1 нсрумецта. В зависимосп от конструктвных трсоований изготовляемых деталей (типовые представители дисковыс одновенцовыс со ступицей и цсптральным отверст:.ем, плоскпс с большой пприной формообразующего профиля и одно л двусторонней ступицей и т. л.) заготовки могут быть сплошными или иметь центральное отверстие. В соответствии с этим маятниковый инструмент будет иметь либо ровный торец, определяемый углом качания, лиоо он имеет выступы, которые входят при обкатывании в центральное отверстие заготовки. Фор мула изобретения Способ деформированпя заготовки путемосадки ее осевым усилием и сообщения ейРедактор Н, Суханова Корректор Е. Рожкова Заказ 11414 Изд. М 1220 Тираж 10 Подписное ЦНИИПИ Государственного ковштета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд. 45Типография, пр. Сапунова, " сложного колебательного движения, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения пластичности материала, точности и качества изготовления, стойкости инструмента, заготовке со стороны воздействия осевого усилпя после осадки сообщают дополнительное -ожное колеоательное движение, согласованное по направлению и величине угловой скорости первоначально прилагаемому сложному 5 колебательному движению,