Способ протягивания глубоких отверстий

,801532 а) 4 В 24 В 390 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Институт сверхтвердых материаловАН УССР(54) СПОСОБ ПРОТЯГИВАНИЯ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЯ(57) Изобретение относится к технологиимашиностроения, в частности к процессу деформирующего протягивания глубоких отверстий. Цель изобретения - повышение качества обработки за счет уменьшения глубины остаточной кольцевой канавки. Предварительно осуществляют запись действительной траектории волны внеконтактной деформации, возникающей за последним деИзобретение относится к технологии машиностроения, в частности к процессу деформирующего протягивания глубоких отверстий.Целью изобретения является повышениекачества обрабогки за счет уменьшения глубины остаточной кольцевой канавки.На фиг.изображена деформирующаяпротяжка для пробного протягивания; на, фиг. 2 - волна внеконтактной деформации последнего деформирующего элемента и результат его внедрения при остановках процесса; на фиг. 3 - построение профиля переходной поверх ности последнего деформирующего элемента; на фиг. 4 - деталь, обработанная предложенным инструментом после останова процесса протягивания, разрез. 2форм и рующим элементом, путем пробного протягивания, затем - рабочее протягивание протяжкой, переходная поверхность последнего деформирующего элемента которой выполнена в виде симметричной относительно наибольшего диаметра ломаной линии, вписывающейся в восходящую ветвь волны внеконтактной деформации и образованной отрезками, наклоненными к оси протяжки под углами,С, , .С,причем) С ) ),), где ц - угол рабочего и обратного конусов деформирующего элемента; его диаметр РЭ выбирают исходя из условия Р 5 Р + Ц, где Р - диаметр последнего деформирующего элемента с переходной поверхностью в виде цилиндрической ленточ. ки, а Ц - упругое восстановление отверстия, а углыпри вершинах ломаной лежат в интервале 176(фс 180, Способ позволяет получать глубину остаточной кольцевой канавки, не превышающей заданную шероховатость поверхности отверстия. 4 ил. Способ осуществляют следующим образом.Вначале протяжкой 1 с рабочей 2 и переходной 3 частями осуществляют пробное протягивание детали 4. Осуществляют запись действительной траектории волны внеконтактной деформации, возникающей за последним деформирующим элементом во время пробного протягивания с помощью разработанной методики и специального устройства для измерения деформаций деталей в процессе обработки отверстия. Затем проектируют профиль инструмента, для чего переходную часть последнего деформирующего элемента вписывают в восходящую ветвь волны внеконтактной деформации следующим образом: разделяют ширину ленточкигде Й - глубина внедрения, мкч р нормальное усилие внед У- среднее контактное цз кг,чм- коэффициент трения. Методика нахождения интерва в заданном лиапазоне материал Находим значения Рв строго опр месте внедрения переходной иове обрабатываемый материал при Значение Ру соответствует радиа,упругого возврата мзтериала деталд для ов так ела ецц рхност остановкеьцой силечи при ос 55 1 нз некоторое число п равных отрезков. На такие же отрезки разбивают криволинейную траекторию волны внеконтактной деформации, далее проводят для каждого участка взамен действительной кривой хорду, тем 5 самым аппроксимируя траекторию волны внеконтактной деформации ломаной линией. Затем с целью лишения контакта переходной поверхности с материалом летали уменьшают углы наклона каждой хорды к оси инструмента, трансформируя таким образом ломаную на персхолную поверхность деформирующего элемента. Углы наклона участков перехолной поверхности к оси протяжки таковы, что,)) ), . Число дискретных участков п цс регламентировано, од 15 нако из соображений технологичности (минимума трулоечкосги) конструкции оно должно быть ч иным зльн ы м, удовлетворяя при этом требованию цсвнедрения на глуби ну большую, чеч шероховатость обработан ной поверхности по К . В противном случае пластический отпечаток, оставленный при остановках послслцпч деформирующим элементом, приволит к снижению качествз обработки. Углы при вершинах ломаной пере 25 холной поверхности, т.с. углы внедрения Я непосредственно связаны с углами, пЯ = 180, ,) и лежат в интервале76 - 180. Интсрвдл обуславливается различием в чеханических свойствах группы чдтериалон, используем ых в обработке плас- Зо тпчсским лсформцрованием. Материалы летзлс й, обрдб аты наем ых лефорчирующим протяпнзццсч, прзктически охватываются чз, го и рслцс углеродистыми сталям и. Крзйпцпредставители: Сталь 20, 128 Н и 35 .МА, 266 Н. Для мягких материалов 35 н пределах укззашьой группы угол внедрения Я назнзчдкг чаксимальным, так как с увеличенпеч угла падают средние контактные напряжения нз площадке внедрения и глубина внедрения чицимальна. Для лета О лей повышенной твердости приемлемы более острые углы /3, соотнетстнующие нижнейгранице интсрвзлз углами . Интервал лля угчов найдем экспериментально-расчстным путем45 тановке процессе деформирования и исчезновении очага деформации. Радиальная си. ла Р, неизменна при неизменных условиях протягивания, поэтому, получив при остановке пластический отпечаток при произвольно назначенном .Ф , измеряем глубину Ь. Вычисляем с - 2,968 х.наряду ст является константой материала с пренебрежимо малыми колебаниями. Зная все исходные данные, вычисляем Ру. Далее производим замену неизвестного Ь на изнестное К в пределах требуемой в каждом конкретном случае чистоты обработки. Остается неизвестным ф, которое для кажлоп мдчериалз находится по приведенной формуле.Во избежание работы переходной поверхности н чомент протягпвания цзибачьший диаметр центральной секущей Р Р11, глс Р - диаметр последнего лсформируюшего элемента с переходнй поверхностью в вилс цилиндрической ленточки, аупруое восстановление отверстия.После приведенных процедур проектирования, цизменяя царзмстрон процесса, осущсстнлякт рабочее протягивание протяжкой. последний деформ нрующий элсчент которой имеет оригицальцук конструкцию с персхолной понерхностьк из и дискретных конических участков.При работе деформирующего элемента 1 возникает и движется вместе с ним вдоль заготовки - деталь 4 очаг деформации. В месте перехода конической рабочей части 2 деформирующего элемента в перехолцую поверхность 3 образуется никонтактная зона (фиг. 2). При технологических остановках процесса протягивания . - О) очаг леформзции исчезает. Под возлейгтнием момента, образованного силами от тзш енциальных напряжений, происходит внедренце перехолцывх углов с образованием остаточных кольцевых канавок. Увеличивая угол внедрения н результате построений фиг. 3, получают оригинальную конструкцию полелиго лс. формирующего элемента с переходной поверхностью из конических участков 6. Далее обрзботк ведут с причсцсццсм прелложенцоп лсфцрмирующсп элсчецтз, получая в челах остановки процесса кольцевые канавки 5, глубина которых лежит в пределах шероховатости поверхности деталей ( фиг. 4).Пример. Способ осущл нляют нз хололнотяцутых трубных заготовках 93 х 7 ГОСТ 8734 75 из стали 35 длиной 800+2 - 1190. +-5 чм, имеющих твсрлость в состоянии полавкп Н 140 180 мГмм(1,4-.1,8 ГПа). сходная шероховатость поверхности отверстий заготовок по К составляла 5 10 мкм. Экспериментальный инструмент представлял собой сборные деформирующие протяжки, онзшсццыс тверлосплавными леформирующичи элементами, материал ВК 15 диаметрами, мм: 78,45; 79,54;79,70; 79,80; 79,84; 79,89; 80,16; 89,28;80,29; 80,30; 80,3 . В ка честве СОЖ использовался сульфофрезол. Протягивание по предлагаемому и базовому способу осушестнляли наоризонтально-протяжном станке мод. 7 Б 57 при скорости 0,1 0,2 м/с 5 по схеме растяжения с раздачей отверстия на 1 мм в размер 80 Н 9Борьба с кривизной, присущей процессам пластического деформирования разно- стенных нежестких заготовок, осушествлялась методом правки заготовки блоком из нескольких колец. Схема протягивания с правкой со сторонь инструмента предусматривает достаточно разнесенную по длине рабочую часть протяжки. Рабочий ход станка, равный 2 м, не позволяет протягивать изделия длиной свяше 800 мм, без остановок процесса и технологической смены передне.го хвостовика. При изготовлении гильз гидроцилиндров по базовому способу из описанных заготовок такие остановки привели к об- рО разованию на внутренней поверхности пластических отиецатков в виде кольцевых канавок. Последний деформируюший элемент диаметром 80, 31 мм, угол рабочего и обратного конусов 4 с цилиндрической ленточкой шириной 8 мм, оставил при остановке пластический отпечаток на обработанной поверхности глубиной О в -15 м км, тогда как для данной детали шероховатость по К не должна превышать 0,3 0,5 мкм. Г 1 ри замене последнего деформирующего элемента у на сконструированный согласно приведенным принципам элемент оригинальной формы с углом рабочего конуса 4" и углами переходной поверхности=1 (фиг. 3 и реализации предлагаемого способа глубина пластического отпечатка 35 не превысила треоуемой шероховатости ио 1 гРеализация предлагаемого технического решения позволяет при деформируюШем протягинании с остановками значительно повысить качество обрабогки и исключить ио следующую расточную операцию примени тельно к изготовлению гильзы гидроцилинд. ра строительно-дорожнои машины. Кроме того, способ расширяет технологические воз можности протяжных станков с коротким рабочим ходом и позволяет в связи с этим экономно использовать производственные плошади, использовать недорогое оборудование. формула изобретения й, =й,Д -диамстр деформируюшечо элемента с переходной поверхностью в виде цилиндрической ленточки;Ц -упругое восстановление отверстия,а углы Д при вершинах ломанойвыбирают в игтернале176(180 где Способ протягивания глубоких отнерстий при котором осуществляют продольное иеремешение с остановками протяжки с деформируюшими элементам и, профиль которых образован рабочим и обратным конусами с переходной поверхностью между ними, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки за счет уменьшения глубины остаточной кольцевой канавки, перед обработкой осуществляют пробное протягивание с записью траектории волны внеконтактной деформации, возиикаюШей за последним деформирующим элементом, а обработку осуществляют протяжкой, переходная поверхность последнего деформ ируюшего элемента которой выполнена в виде симметричной относительно наибольшего диаметра переходной части ломаной линии, вписанной в восходящую ветвь волны ннеконтактной деформации и образованной отрезками, наклоненными к оси протяжки иод углами, уменьшающимися от торца деформируюшего элемента к наибольшему диаметру переходной части, вышеуказанныи диаметр определяют из условия1532278фиг. 5 Фиг. ФСоставитель С. Чкаева Редактор Н. Горват Техред И. Верес Корректор Т, Палий Заказ 804321 Тираж 662 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Рау шск ая на 6., д 415Производственно-издательский комбинат Патент, г, Ужгород, ул. Гагарина, О