Способ холодного формообразования зубчатых профилей

Союз СоветскихСоцивпистическихРвспубпик ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 1) Дополнительное к авт. санд-в 2)Заявлено 09,06.80 (23) 2951092/ 5/О присоединением заявки,% 3 Ьеудерстюный кемхтет ПриоритетОпубликовано 30.07.82. Бюллетень28 е юам кэобретеки.02:62 1.83388.8) рыткй Дата опубликования описан 7,8 с(71) Заявитель ОБ ХОЛОДН 5 ц Я ЗУБЧАТЫХ ФОРМООБРАРОФИЛЕЙ 15 Изобретение от носит ся к обработ ке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении шлицевых и зубчатых профилей изделий пластическим деформированием.Известны способы Формообразования зубчатых профилей, при которых заготовка перемещается в осевом направлении между зубчатыми валками и обкатывается имиВ процессе Формообразования зубчатых профилей основную работу пластической деформации выполняют зубья конической заборной части зубчатых валков под действием постоянно действуоцего осевого усилия перемещения заготовки. При этом в зоне пластической деформации возникают боль" шие силы контактного трения, затрудняющие течение металла Формуемых зубьев.Указанные недостатки обусловлены тем, что удельные давления по контактирующей поверхности зубчатых валков, а соответственно и деформации по сечению профиля распределяются крайне неравномерно, что неблагоприятно отражается на стойкости зубчатых валков. Для получения необходимой чистоты поверхности и нормального течения процесса Формообразования необходимо поверхности деталипод зубоформирование предварительноФосфатировать с смыванием, либо применять дорогостоящие и дефицитныесмазки на основе дисульфида молиЬдеНаиболее Ьлиз ким к предлагаемому является способ холодного Формообразования зубчатых профилей. пои,котором вращающуюся заготовку абкатыва ют зубчатыми валками с одновременным осевым относительным перемещением заготовки и валков с сообщением за- готовке осциллирующих движений, В диапазоне ультразвуковых частот 18- 50 кГц с амплитудой колебательных смещений 15-20 мкм 1,2,1.3 94Недостатками. известного способаявляются недостаточная эффективностьприменения колебаний ультразвуковыхчастот при накатке зубьев и шлицевмодулем щ 1 1 мм в силу недостаточноймощногти применяемых ультразвуковыхгенераторов, низкого КПД передачиэнергии на создание вибраций, а также громоздкость и сложность конструкции ультразвуковых виброкомплексови особая трудность наложения ультразвуковой виЬрации на требуемйй"участок заготовки, что отрицательно сказывается на качестве профилей, отсутствие универсальности в накаткезубчатых профилей .деталей с различнойконфигурацией,Цель изобретения - расширение номенклатуры обрабатываемых изделий иповышение качества изделий.Поставленная цель достигается тем,что в способе холодного Формообразования зубчатых профилей, при котором вращающуюся заготовку обкатывают зубчатыми валками, с одновременным осевым относительным перемещением заготовки и валков с сообщениемзаготовке осциллирующих движений,осциллирующие движения заготовкиосуществляют в диапазоне низких частот от 5 до 50 Гц с амплитудой колебательных смещений 0,1-0,8 мм.На чертеже показана схема осуществления предлагаемого способа.Способ осуществляют следующимобразом.Заготовку 1 устанавливают в центрах 2 и Зцентровых головок 4 и5 каретки 6, которая затем под действием гидропривода 7 осуществляетосевое перемещение заготовки 1 между зубчатыми валками 8. Одновременно с гидроприводом 7 осевого перемещения работает механизм созданияпульсирующих колебаний, включающийгидроцилиндр 9, пульсатор 10 и привод 11 пульсатора. Пульсирующее усилие штока 12 гидроцилиядра 9 передается жестко соединенному с,нимцентру 3 и соответственно заготовкеПружина 3, отжимая центр 2 в каждый период силовой разгрузки штока12 обеспечивает при этом отрыв контактирующих поверхностей зубьев зуб 6759 4чатых валков 6 и заготовки 1, повторяющийся в процессе Формообразования с частотой пульсации штока 12. Для обеспечения гарантированного отрива контактирующих поверхностей необходимо соблюдение следующего условия5Ат.,10 5 20 25 30 35 ао 45 50 где 5 - скорость осевого перемещениязаготовки,А - амплитуда пульсации штока,т - частота пульсации штока,Оптимальный режим пульсации определяется критической скоростью деформирования металла заготовки и зависитот степени деформации, механическихсвойств материала заготовки, модулянакатываемого зуЬчатого профиля.Способ осуществляется следующимобразом.П р и м е р 1. При накатываниишлицевого профиля модулем щ=2 мм,2=26 со скоростью осевого перемещения заготовки 5=0,6 мм/с при числеоборотов заготовки п=170 об/мин осевое усилие накатывания составляет 680 кгс. При накатывании этой жезаготовки с наложением дополнительной пульсирующей осевой подачи с амплитудой А=0,25 мм и частотой Г==15 Гц осевое усилие накатываниясоставляет 510 кгс, т.е. на 253 меньше.П р и м е р 2. При накатываниишлицевого профиля модулем в=2,5 мм,1=40 со скоростью осевого перемещения заготовки 5=0,8 мм/с при числеоборотов заготовки п=140 об/мин осевое усилие накатывания составляет1100 кгс. При накатывании этой жезаготовки с наложением дополнительной пульсирующей осевой подачи с амплитудой А=0;2 мм и частотой Г=20 Гцосевое усилие накатывания составляет 800 кгс, т.е. на 271 меньше,Во избежание перенаклепа поверхности зубьев накатываемого профиля необходимо экспериментальноеуточнение параметров пульсации Аи Г при обработке программы конкретной детали.Значения осевого усилия раскаткиРпри различных величинах амплитуды приведены в табл.Формула изобретения Составитель М. Мигачеваа Техред Т.Маточка Корректор Г.Огар едактор Ю ираж. Ьдписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-3, Раушская наб., д.Зак лиал 1 1 Патент , г. жгород, ул. 1 ровктная 5 9Данные, представленные в этой таблице, йоказывают, что вне диапазона 5-50 Гц и амплитуды смсщения 0,1-0,8 мм усилия раскатки быстро растут,Преимущества предлагаемого способа по сравнению с известным заключаются в универсальности и простоте метода наложения колебаний, что обеспечивает расширение номенклатуры обрабатываемых зубчатых профилей и улучшение их качества. Способ холодного формообразования зубчатых профилей, при котором вращающуюся заготовку обкатывают 46759 6зубчатыми валками, с одновременным осевым относительным перемеще"нием заготовки и валков с сообщением заготовке осциллирующих движе-ний отличающийся тем,что, с целью расширения номенклатурыобрабатываемых изделий и повышениякачества изделий, осциллирующие движения заготовки осуществляют в ди 1 О апазоне низких частот, от 5 Гц до50 Гц с амплитудой колебательныхсмещений 0,1-0,8 мм.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе15 1. Авторское свидетельство СССРИ 416141, кл. В 21 Н 5/00 03.01.69.2. Авторское свидетельство СССРй 634827, кл, В 21 Н 5/00, 04.07.77