Способ обжима концов трубных заготовок

О П И С А Н И Е 1111574256ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51) М, Кл,- В 210 41,04 Гасударственный комитет Совета Министров СССР па делам изабретениа и аткрытий(54) СПОСОБ ОБЖИМА КОНЦОВ тМЬНЫХ ЗАГОТОВОК аьк 1к 1Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к способам изменения диаметра концов труб.В промышленности находят применение в основном два способа изменения концов трубных заготовок: на ротационных машинах и на токарно-давильных станках 1.Недостаток первого способа состоит в том, что возможности формоизменения заготовки ограничены упрочнением металла в результате холодной деформации. Коэффициент об 5 кима в условиях данного способа не превышает 0,7 - 0,8.Недостатком второго способа обжима является ограниченная технологическая маневренность, обусловленная характером мелкосерийного производства, и низкая производительность.Известен также способ обжима трубных заготовок в штампах с двусторонним подпором, осуществляемый подвижными в осевом направлении оправкой и обоймой, перемещаемой совместно с матрицей 21.При ходе верхней части штампа вниз матрица обжимает заготовку и перемещает скользящую обойму вниз, преодолевая сопротивление нижнего буфера. При реализации данного способа наличие двустороннего подпора не гарантирует исключение возможности потери устойчивости заготовки, поскольку между матрицей и верхним торцом оправки имеется пространство, в пределах которого всрояп 10 складкоооразовапис, в оссосииости пр 1 получении издел 11 с высокимопусом. 11 римс 1 е ние способа обжима для поючс 11 ия 1 кззаноГО типа издслии Ограничс 0 так:,тс тсъ;, ч 10 111 ведени; процесса об;. ма иа малых углах 1;и вершине инструмента 26) и стспсш; деформации П 01 ядка 80 - 100",о просход;т за О щса 1 лсиие степ 10 П загОтовки 3 ежду м тицсйи Оп 1)ав 011. то ВызыВастся увеличением то;1- щины с 01 и;и дефо 15 м 1; усмого кон га щбы.ЦЕЛЬО ИЗООРСТСНПЯ 51 БЛ 5101 С 5 ВСЛИ 1 СН 11 Сстепени дсформаци за один псрс. Од, с 1 жс ние усилия деформроваНИ и Возможностьполу 1 сни 5 издсл 11 и с Бысйкиъ конусОз.. то достигается см, гго по ирсл,;гасмомуспособу в 1 ачальи 011 стадш про.,ссса БыполНЯЮТ ОО,КИМ СБОООДНОИ Ч 1 СИ Зл О ТОЬ .1 СО С 10- псныо дсфорации, близ 1 СОЙ к предельО-допустимо, лежащей в интсрвале 10 - :0 а дальнейшую деформацшо заготовки про;звод 51 т на п 1 эинудите.:ьнО псремсн;асам 01 Б напраВлснии дв 5 кени 51 матрицы Оп.1 Бкс со ско 25ростьО, прсвы 11 ла 1011:;си скорость дв 1 жспи 51 матрицы и опредсляемой из следи. Ого соотношенпя:где г скорость двп.кони о:ранк,У - скорость движения матрицы, 5 - толщина стенки заготовки,0 - наружный диаметр за отовки, К - коэффициент обжима.На фиг. 1 показано полученкс пздс,шя с высоким конусом за один переход, исходное положение инструмента и заготовки; на фиг. 2 - то же, начальная стадия процесса дсформирования; на фиг, 3 - то же, завершающая стадия процесса деформирования,Обжим по предлагаемому способу осуществляют следующим образом.Заготовку 1 помещают в обойм 2 с оправкой 3, устанавливая торцовую часть па неподвижное кольцо 4 (фиг. 1). В начальной стадии процесса дсформирования (фиг. 2) матрица 5 обжимает свободнуюзаготовки 1, выступающей над цилиндрической частгпо оправки 3. Степень деформации на этой стадии близка к предельно-допустимой, лежащей в интервале 15 - 20%.Указанный исходный режим оожима исключает защемление обжимаемой части заготовки между матрицей 5 и оправкой 3 в начальный момент деформирования, снижая в целом усилие формоизменения. Дальнейшую деформацию заготовки (фиг. 3) производят на принуд 1 п слыло пер е.решаемой В направлении движения матрицы 5 оправке 3 со скоростью Ъг, превышаюгцей скорость У движения матрицы, При выполнении процесса обжима со скоростью Ъг(У вследствие увеличения толщины стенки деформируемой части заготовки происходит защемление заготовки между матрицей и оправкой, С другой стороны при значитсльном превышении скорости оправки г) У защемления не происходит, но процесс обжима протекает без внутреннего подпора, что неизбежно приводит к потере устойчивости дсформируемой сти згоои.Таким образом, необходимым условием стабильного и качественного обжима является то, чтобы скорость уг перемещения оправки превышала скорость 1 перемещения матрицы. Однако этого является недостаточно для устойчивого ведения процесса обжима и объясняется тем, что при обжиме происходит уве. личение толщины краевой части заготовки, определяемое по зависимости вида где Л 5 - увеличение толщины краевой частизаготовки;5 - толщина стенки заготовки;К - коэффициент обжима.При этом приращение пути, пройденного оправкой за время деформировапия, определяется соотношениемЫг= (2)ази -211 рпкпма во впимаш 1 е формулу (1), полул где Л Й - приращение пути, пройденного оправкой за время деформирования;и - угол при вершине инструмента.10 Путь, пройденный матрицей за время деформирования, равен высоте получаемого приобжиме конусаО (1 - К)(4)и2 ц -где Й - путь, пройденный матрицей за времядеформированияЙ - - наружный диаметр заготовки.Разделив формулы (2) на (4) и проведятривиальное прсобразовапие, получим2 А - ,"ЛЬ 2-УК (1+ УК)2Исходя из того, что при углаха ( 25 з 1 и - ф 1," -2 2 25 а продолжительность хода матрицы и оправки на стадии деформирования практически одинакова, можно записатььй К - У, 25а К, ВУК(1+ УК)В результате конечная зависимость имеет вид(6) О УК(1+ УК)40 Принудительное перемещение оправки с изменяющейся скоростью на протяжении всегопроцесса обжима создает переменный зазормежду матрицей и оправкой, соответствующийтолщине стенки краевой части заготовки;45 внутренний подпор по всей высоте заготовки,что исключает потерю устойчивости как в осевом, так и тангенциальном направлениях, иснижает потребное усилие деформирования,Принудительное перемещение оправки с из 50 меняющеися скоростью может быть реализовано, например, использованием гидропривода,11 р и м е р. Проводилась апробация способаобжима трубной заготовки из стали 10. На.55 ружпый диаметр заготовки 50 мм, толщинастенки 1 мм, коэффициент обжима 0,5, Высотаполученного конуса 75 мм. Скорость принудительно перемещаемой оправки в процессеобжима, определенная па основе формулы (6)60 варьировалась от г=1 до 1 г=1,033 к моменту окончания процесса обжима.Использование предлагаемого способа обжима по сравнению с существующими способами обеспечивает следующие преимущества;65 возможность увеличения степени деформации574256 Риг.2 Составитсль И. Канитон Тсхрсд И. Михайлова Корректор Е, Хмел ухано дакт Заказ 2211/ Изд.осударственно ио дела 113035, Москв70комитета С изобретенийЖ, Рауш Тираж 1080овета Министрови открытийская наб., д. 45 ПодписноСР П пография, ир. Саиунова на 35 - 45%, получение пзделпй с высоким конусом и снижение потребного усилия деформирования в 2 -3 раза,Формула изобретенияСпособ обжима концов трубных заготовок в подвижной матрице с двусторонним подпором подвижными в осевом направлении оправкой и обоймой, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени деформации за один переход, снижения усилия деформирования и получения изделий с высоким конусом, в начальной стадии процесса свободную часть заготовки обжимают со степенью деформации, близкой к предельно-допустимой, лежащей в интервале 15 - 20%, а дальнейшую деформацию заготовки производят на принудительно перемещаемой в направлении движения матрицы оправке со скоростью, превышающей скорость движения матрицы и определяемойиз следующего соотношения+ ДК(1+УК)где Уа - скорость движения оправки,У - скорость движения матрицы,Я - толщина стенки заготовки,Й - наружный диаметр заготовки,10 К - коэффициент обжима. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Горбунов М. Н. Штамповка деталей из15 трубчатых заготовок. М., Машгиз, 1960,с. 63 702. Горбунов М. Н. Штамповка деталей изтрубчатых заготовок. М Машгиз, 1960,с, 65 - 66.