Инструмент трения для изготовления тангенциальной обкаткой полых изделий из трубчатых заготовок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1058677 зв) В 21 Р 22/18; В 21 Р 51/02; В 21 Р 41/04 ЗОБРЕТЕНИЯЕЛЬСТВУ г КОЛ ПОЛЗАГОТрабочей пчто, с цпутем пеи в осевна егокромкистеноки выполв виде окатки. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ И АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕ(71) Краматорский индустриальный институт(54) (57) ИНСТРУМЕНТ ТРЕНИЯ ДЛЯИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАНГЕНЦИАЛЬНОЛ ОБКАТ ЧАТЫХ часть в ся тем, изделий заготовк обкатки канавки сечением ностью в плане к оси об ЫХ ИЗДЕЛ 1 й ИЗ ТРУБОВОК, имеющий рабочую оверхностью, отличающий- елью повышения качества рераспределения материала ом направлении в процессе рабочей части выполнены которых образованы пере- канавок с рабочей поверхены на виде инструмента резков прямых, наклонных1Изобретение относится к технологической оснастке давильной обработки труб,а именно к инструменту трения для изготовления тангенциальной обкаткой полых изделий из трубчатых заготовок.Изготовление полых изделий, например типа баллонов, имеющих оптимальные характеристики прочности и жесткости основных рабочих элементов, а также минимальную металлоемкость, требует решения различных технологических задач. Одной из 10 важнейших среди них является задача перераспределения материала заготовки в осевом направлении в процессе тангенциальной обкатки при выполнении операций типа обжима, закатки и пережима трубы.Известен инструмент трения для изготов ления тангенциальной обкаткой полых изделий из трубчатых заготовок, имеющий рабочую часть с рабочей поверхностью 1.Благодаря своей активной калибровке этот инструмент трения обеспечивает в про цессе обкатки приложение к наружнойпо- верхности деформируемой заготовки сил трения, осевые составляющие которых обеспечивают некоторое перераспределение материала заготовки в осевом направлении.Однако из-за незначительной величины указанных составляющих сил трения известный инструмент не обеспечивает существенного перераспределения материала заготовки, решает указанную задачу недостаточно эффективно и не может обеспечить изготовления изделий высокого качества в отношении оптимального набора материала в некоторые части изделия, а также в отношении их прочности, жесткости и маталлоемкости.Цель изобретения - . повышение качества изделий.35Поставленная цель достигается тем, что на рабочей части инструмента трения выполнены канавки, кромки которых образованы пересечением стенок канавок с рабочей поверхностью и выполнены на виде инструмента в плане в виде отрезков прямых, наклон ных к оси обкатки.На фиг. 1 изображен инструмент трения для обкатки концевой части заготовки в двух проекциях; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; 4 на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение Г-Г на фиг, 1; на фиг. 6 - сечение Д-Д на фиг. 1; на фиг. 7 - инструмент для пережима трубы в двух проекциях; на фиг. 8 - сечение Е-Е на фиг. 7; на фиг. 9 - сечение Ж-Ж на фиг. 7; на фиг. 10 50 сечение 3-3 на фиг, 7; на фиг, 11 - сечение И-И на фиг. 7; на фиг. 12 - сечение К-К на фиг. 7.Инструмент имеет опорную поверхность 1, переднюю 2 и заднюю:3 базовые поверхности боковые поверхности 4 и 5 и рабочую по верхность 6, Последняя выполнена в виде огибающей семейства наружных поверхностей тел вращения, являющихся переходными формами деформируемой заготовки и последовательно расположенных вдоль направления рабочей подачи инструмента. На рабочей части 7 инструмента выполнены канавки 8 прямоугольной, трапецеидальной или иной формы. Кромки 9 канавок образованы пересечением стенок 10 канавок с рабочей поверхностью 6 и могут быть скруглены. На виде инструмента в плане кромки канавок наклонены к базовой поверхности или к оси 11 обкатки, т. е. оси относительного вращения заготовки и инструмента, которая на фиг. 1 и 2 параллельна базовым и опорной поверхностям и перпендикулярна боковым поверхностям инструмента. Количество канавок, их взаимное расположение и угол наклона выбирают в зависимости от величины и интенсивности смещения материала, потребного для изготовления изделия.Для обеспечения высокой износостойкости инструмент выполнен из высокохромистого литейного сплава.При вращении обкатываемой заготовки вокруг ее оси, совпадающей с осью 11 обкатки, и перемещении инструмента в направлении, перпендикулярном оси обкатки, деформируемая трубная заготовка последовательно принимает форму, определяемую формой рабочей поверхности 6. Кромки 9,канавок вследствие их наклона обеспечивают приложение к наружной поверхности заготовки (полуфабриката) осевых усилий, выполняющих осевое перемещение материала заготовки с требуемой интенсивностью. Величина и направление осевых усилий определяются направлением вращения заготовки, а также величиной и направлением наклона кромок канавок. Экспериментальные исследования предлагаемого инструмента в опытно-промышленных условиях показали следующие результаты.Инструментом, изображенным на фиг. 1, на концах трубных заготовок диаметром 121 мм и толщиной стенки 7 мм из стали 10 выполняют горловины типа горловин баллонов. Обкатку выполняют с нагревом заготовки до 1150 С. Тангенциальную обкатку выполняют при следующих режимах: вылет заготовки принят 0,43 диаметра трубы, сюрость ее вращения 360 об/мин, дробность деформации (угол подъема образующей инструмента за один оборот заготовки) принят 1,6 град. Канавки на рабочей части инструмента выполнены с шагом 25 мм, глубиной 6 мм и радиусом скругления кромок 1 - 1,5 мм. Угол наклона кромок канавок на одном из инструментов принят 45, на другом - 120. Направления наклона кромок и вращения заготовки берутся такими, чтобы снизить набор металла в горловине изделия.1058677 11 11 9 НВб4 я ХФАЗ 4 ЬгР11 МЛ:1 Фиг. Ю юг аг.7 3Испытания показали, что предлагаемый инструмент обеспечивает снижение набора металла по сравнению с набором гладким инструментом на 25 - 35%, при этом изменение толцины стенки при различных углах наклона кромок составляет 7%.При выполнении пережима трубы инструментом, изображенным .на фиг. 2, при указанных выше режимах и описанном выполнении канавок получен набор металла в Г-Гб10 месте пережима, меньший набора, полученного гладким инструментом на 65% при угле наклона кромок 30 и на 12% при угле 150Предлагаемый инструмент имеет повышенную износостойкость вследствие выполнения обкатки с технологической смазкой, которую можно разместить в канавках, а также обеспечивает снижение энергоемкости процесса обкатки и экономию металла.058677 ОГ 2 Редактор Н. ВоловикЗаказ 9659/8ВНИИПпо13035, Мфилиал ППП Составитель Н. АнтиповТехред И. Верес Корректор О, БилТираж 816 ПодписноеИ Государственного комитета СССРделам изобретений и открытийосква, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4