Деформирующий элемент протяжки

40 Изобретение относится к обработке металлов холодным пластическим деАормированием, в частности к обработке деталей типа втулок и труб деформиру 5 ющим протягиванием.Целью изобретения является снижение себестоимости изготовления и повышение прочности деАормирующих элементов диаметром свьппе 160 мм.На чертеже изображен предлагаемый деформирующий элемент, общий вид.Деформируюший элемент состоит из рабочего твердосплавного кольца 1,опорного кольца 2, между которыми расположен промежуточный слой 3 толщиной п ( 0,2 гь, где гп - внутренний радиус деАормирующего элемента.ДеАормирующий элемент работает следующим образом.20Посаженный на стержень ",ротяжки 4 и закрепленный с помощью дистанционных втулок 5 деАормирующий элемент входит в отверстие обрабатываемой детали под воздействием силы тяги 25 протяжного станка. Проходя через открытие, деформирующий элемент одновременно раздает его, так как циаМетр элемента больше, чем диаметр ,отверстия детали. 30Вьуюлнение деформирующего элемента предлагаемой конструкции позволяет изготовить твердосплавное кольцо сколь угодно малой толщины (достаточной для качественного пропрессования и пропекания 1, и., не подвергая35 его дальнейшей обработке, соединить с опорной частью посредством промежуточного слоя В таком виде деформирующий элемент можно обрабатывать шлиАованием по наружной поверхности, обеспечивая необходимую геометрию и шероховатость поверхности, так как он уже будет обладать достаточнсй жесткостью и прочностью45Толщина .ромежуточного слоя необ ходимая для обеспечения прочности инструмента, определялясь на основе экспериментов, В деформиру.ощем элементе предлагаемой конструкции при толщине промежуточного слоя равной. или меньшей 0,2 внутреннего радиуса деформирующего элемента., при использовании материала слоя имеющего модуль упругости Е0,4 10 ф кГ,мм, обеспечивается прочность сплошног о 55 твердосплавного деАормирующего элемента При этом с увеличением наружного диаметра элемента такой конструкции его прочность повы 1 пяется, следовательно, его можно использовать дляобработки отверстий диаметром свьппе160 мм при повышении прочности и созначительной экономией твердого сплава. Кроме того, толщина рабочей твердосплавной части должна стремиться кминимально возможной с точки зренияпрочности конструкции и ограничивается лишь технологическими возможностями изготовления. Следствием этогоявляется повышение прочности деАормирующего элемента для обработки отверстий диаметром свыше 160 мм,Промежуточный. слой может быть выполнен из материала, используемогодля пайки, например латунного припоя.При этом необходимо выполнение двухусловии: температура плавления этогоматериала не должна превышать 800 Сос тем, чтобы это не сказалось на физико-механических свойствах твердогосплава угол смачиваемости этого материала не должен превышать 40 С, таккак лишь при этом условии будет достигнута надежная связь твердосплавной и опорной частей. В этом случаетвердосплавная часть как бы припаивается к опорной,Промежуточный слой может быть также выполнен из пластичного материала,например алюминия, имеющего пределтекучести 5 ( 0,10 г, где бт, - предел текучести материала опорной части, для обеспечения высокой прочности конструкции,. В этом случае расплавленный металл, например алюминий, заливается в промежуток между твердосплавной и опорнои частями,В качестве примера рассмотрим результаты исследования прочности деАормирующих элементов предлагаемойконструкции с наружными диаметрами120, 160 и 200 мм. Промежуточный слойв элементах выполняли из алюминияЕ = О, 67510 " кГ/мм , свинца (В . - . -"=017 10 кГ/мм ) и олова (Р = 0,49 х10 ф кГ/мм) Толщина слоя изменялась и пределах 0,1-0,.3 внутреннегорадиуса элемента, который составлял30 мм, Прочность оценивали по величине силы протягивания, вызывающей раз-,рушение элемеНтов,Были проведены сравнительные испытания при обработке деталей, Изме-нение силы протягивяния достигалосьизменением толпик стенок обрабатываемых деталей.609623 Таким образом, применение предлагаемого деФормирующего элемента даетвозможность качественно обрабатыватьотверстия диаметром свыше 160 ммдеФормирующим протягиванием, уменьнить расход твердого сплава, повысить точность, производительностьи надежность при снижении трудоемкости обработки по сравнению с известными способами обработки такихотверстий,Ф о р м у л а и з о б в е т е н и аДеФормирующий элемент протяжки, содержащий деФормирующее рабочее иопорное кольца, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения себестоимости изготовления и повышенияпрочности деФормирующих элементов20 диаметром свыше 160 мм, за счет изменения модуля упругости материала промежуточного слоя и его толщины, онснабжен промежуточным слоем материалас модулем упругости Г =. 0,4 10 ф кГ/мм 2,25 и толщиной Т с ( 0,2 гв, где гаввнутренний радиус деФормирующего элемента, причем деФормирующее кольцовыполнено твердосплавньп 1, а промежуточный слой размещен между твердосплавным и опорным кольцами,Разрушающая сила протяКонструктивные параметры деформирующего элемента Опыт, Ф Инструмен гивания,кгТолщинаслоя,Материал Диаметрлемента, мм межуного ло лагаемый 1 2 3 4юминииСвине 3 10 11 12 6 9 9 3 Заявляемый 17инструмент 18 . СвинецОЛОВО 3 6 9 20 21 В таблице приведены результатыисследований,Приведенные данные показывают,что предлагаемая конструкция деФормирующего элемента позволяет повыситьего прочность в 1,2-3 раза при условии, что модуль упругости материалапромежуточного слоя Е0,4"10 кГ/ммтолщина слоя меньше или равна 0,2радиу.а отверстия элемента, диаметробрабатываемых отверстий больше160 мм. Если же эти условия не выполняются, прочность элемента нижеили близка к прочности прототипа,С увеличением модуля упругости материала слоя Е, диаметра деФормирующего элемента и уменьшением толщиныслоя интенсивность повышения прочности увеличивается. Так, при модулеупругости свинца Е = 0,49 10 кГ/мм 2,толщине слоя, равной 0,2 г , и диаметре деФормирующего элемента 160 ммпрочность его по сравнению с прототипом выше в 1,2 раза, А при использовании алюминия (Е =0,675 10 ф кг/мм),толщине слоя, равной О, 1 г , и диаметре деФормирующего элемента 200 ммпрочность его по сравнению с пРототипом вьпе в 3 раза. 120 120 120 160 160 160 200 200 200 120 120 120 160 160 160 200 200 200 120 120 120 4800 4300 2200 8700 6200 3300 1210 9800 4000 3100 2700 2000 3600 3200 2100 3800 3400 2800 4300 3800 22001609623 Продолжение таблицы азрушающаяила протяивания,3 Прототи Составитель С, Чукаева Редактор Т. Паринова Техред Л.Сердюкова Корректор Э. Лончаковаказ 369 б Тираж 610 Подписно НАКИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5