Способ изготовления изделий

(22) Заявлено 22.05.78 (21) 2619822/25-27с присоединением заявки Ме -(23) Приоритет -51) М. Кл. В 21 Л 5/00 Госудерстеенный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения Газ изов сесоюзный научно-исследовательский институт технологии арматуростроения(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ Изобретение относится к области обработки металлов давлением, преимущественно к специальным видам формовки, с нагревом за счет трения.Известен способ изготовления изделий, включающий операции нагрева заготовки трением при вращении относительно нее приводной детали с радиальным истечением металла заготовки в зазор между указанной деталью и матрицей, размещенной на заготовке, а также осадку матрицей вытекшего объема металла 11.Однако по такому способу невозможно изготовить изделия со сквозными отверстиями и биметаллические изделия.Цель изобретения - расширение номенклатуры изготавливаемых изделий. Для достижения этого после ос текшего объема металла недефор ную внутреннюю часть заготовки из контакта с вращающейся деталь женную часть заготовки приводят щение совместно с матрицей и вра ся деталью за счет сил трения межНа фиг, 1 а представлена схем ложения заготовки и инструмента адки вы- мированвыводят ю, а осаво вра- щающейду ними.а расков исходном состоянии; на фиг. 1 б - начальная стадия процесса формовки изделия; на фиг. 2 в - конечная стадия формовки изделия (плоского кольца); на фиг. 2 г - отделение заготовки от полученного изделДеталь 1 (одна из заготовок или инс. румент) закреплена в зажимном устройстве 2 на шпинделе, например, токарного станка. Прутковая заготовка 3, например из латуни, помещена в матрицу 4 и закреплена в зажимном устройстве 5, связанном с механизмом осевой подачи. Матрица 4 установлена на подшипниках с возможностью вращательного движения вокруг оси шпинделя и заготовки.Способ осуществляют следующим образом. Детали 1 сообщают вращательное движение с определенной угловой скоростью и прижимают ее к торцу заготовки 3 с определенным осевым усилием Р, в результате чего происходит интенсивное тепловы- деление от трения на контактной поверхности,Металл заготовки 3, нагреваясь за счет трения до пластического состояния, деформируется, вытесняясь в радиальном направлении, где его осаживают между торцом матрицы 3 и детали 1, формуя изделия А.После формовки изделия нужных размеров, скользящий контакт между поверхностью исходной заготовки и прилегающей к ней детали прерывают, например, втягиванием заготовки внутрь матрицы и торец отформованного изделия прижимают матрицей (фиг. 2 г). При этом отформованное изделие отделяется от исходной заготовки и вместе с матрицей захватывается во вращение, благодаря чему устраняется скольжение на контакте отформованного изделия и детали 1. Такого же эффекта можно добиться торможением шпинделя.Если материал детали 1 имеет хорошую схватываемость с металлом заготовки 3, происходит приварка полученного изделия. Если схватывания не происходит, то отформованное изделие после отвода матрицы легко удаляется из рабочего пространства.В первом случае предложенный способ служит для изготовления биметаллических деталей, во втором - для безотходной формовки монометаллических изделий с отверстиями,Пример конкретного выполнения способа.Стальную или чугунную деталь 1 зажимают в патроне токарного станка. Прутковую заготовку 3 из латуни марки 63 диаметром д = 14 мм помещают в матрицу, например, из стали 5 Х НМ, установленную на подшипниках в специальном приспособлении, смонтированном на суппорте станка, Другой конец заготовки 3 зажимают в патроне, закрепленном в пиноли задней бабки станка.Шпинделю вместе с деталью 1 сообщают вращательное движение со скоростью 2000 од/мин и торец заготовки 3 вводят в контакт с поверхностью вращающейся детали 1 с осевой нагрузкой 4 кг/мм. При разогреве заготовки 3 и вытеснении металла в радиальном направлении посредством подачи суппорта металл осаживают между торцом матрицы и вращающейся детали 1. После окончания формовки изделия заготовку посредством подачи пиноли или .задней бабки втягивают в матрицу, а торец отформованного изделия при этом прижимают к прилегающей детали или инструменту, в результате чего заготовка отделяется от изделия и матрица захватывается во вращение. Если деталь 1 изготавливают из чугунаили стали, отформованное кольцо приваривается, если применяют, например твердый сплав ВК, полученное кольцо легко отделяется как от вращающейся деталитак и от матрицы.Предлагаемый способ позволяет расширить технологические возможности термофрикционной формовки, поскольку дает возможность получать детали с отверстиями и биметаллические детали одновременно с 1 ф формовкой.Преимуществом предложенного способаявляется отсутствие отходов, что позволяет значительно сократить расход металла. Так, например, при. изготовлении деталей типа шайб и колец методом вырубки из листа отход составляет от 40 до 80%, в то время как предлагаемый способ практически безотходен. Другим преимуществом предлагаемого способа является возможность получения колец любой толщины, тогда как при 20 вырубке из листа толщина ограничена номенклатурой выпускаемого листового проката.Предложенный способ обеспечивает высокое качество поверхности изделий вплоть ыдо 10 - 11 классов и позволяет кроме плоских деталей получать изделия и сложной формы, например, стаканы с отверстиями, втулки, изделия с наружным рельефом и другие детали.Формула изобретенияСпособ изготовления изделий, включающий операции нагрева заготовки трением при вращении относительно нее приводной детали с радиальным истечением мЕталла заготовки в зазор между указанной деталью и матрицей, размещенной на заготовке, а также осадку матрицей вытекшего объема металла, отличающийся тем, что, с целью расширения номенклатуры изготавливаемых изделий, после осадки вытекшего объема металла, недеформированную внутреннюю часть заготовки выводят из контакта с вращающейся деталью, а осаженную часть заготовки приводят во вращение совместно с матрицей и вращаюцейся деталью за счет сил трения между ними.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании1457600,кл. В 3 Н, 1976.Пожо едактор Н. Воликовааказ 4513/6НИИП Ц И Госу по делам 113035, Москва,филиал ППП ПатеСоставитель Е. СубботТехред К. ШуфричТираж 986арственного комитетаизобретений и открытЖ - 35, Раушская набт, г. Ужгород, ул. Корректор Подписное СССР ий д. 4/5Проектная, 4