Способ изготовления осесимметричных изделий и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 Н 5 В 210 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ С ЕЛЬСТВ ИЯ ОСЕСИМ УСТРОЙСТВ ОЧ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Ковалев В. Д. и Колос В. И, Особенностиформоизменения заготовок при штамповкеобкаткой, - Кузнечно-штамповочное производство, 1981. М 2, с. 11 - 12,(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНМЕТРИЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ И О ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности, к изготовлению осесимметричных изделий, ,преимущественно с тонкостенным полотном. Цель изобретения - повышение качества полученных изделий. Заготовку 10 устанавливают в полость матрицы 4 до упора в выталкиватель 5, При совместном осевом перемещении пуансона 1 и матрицы 4 производят осадку выступающеи части заготовки 10. В результате осуществления пуансоном 1 обкэтывающего перемещения заготовка 10 по фланцу достигает диаметра Д. Избыток металла выдавливается в кольцевой зазор, образованный кольцевым выступом 3 пуансона 1 и осевым выступом 6 матрицы 4. Выдавливаемый в ходе деформации заготовки 10 облай 11 упирается в кольцевую канавку 8 матрицы 4 и по стенке этой канавки заворачивается, в результате чего образуется торообразная форма облоя, После удаления из матрицы заготовка 10 проходит термообработку, которая снимает разность напряжений. Затем торообразный облой 11 удаляют. Вследствие образования облоя на заготовке указанной выше формы обеспечивается жесткость заготовки как в процессе деформирования, так и после удаления ее выталкивателем. В результате обеспечивается повышение точности полученных изделий. 2 с. и 1 з, и. ф-лы, 2 ил.10 15 20 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к штамповкеобкатыванием преимущественно в нагретом состоянии, осесимметричных изделий стон костенным полотном.Цель изобретения - повышение качества полученных иэделий путем увеличения ихточности,На фиг, 1 схематично изображен процесс штамповки заготовки обкатыванием;на фиг. 2 - процесс обрезки образованногов процессе штамповки облоя,Способ осуществляют с помощью устройства, содержащего пуансон 1 с конической рабочей поверхностью 2 и кольцевымвыступом 3, размещенным по периметру рабочей поверхности пуансона 1, и матрицу 4с выталкивателем 5. Матрица 4 имеет осевой выступ 6, на котором расположена рабочая поверхность 7, В зоне сопряжениябоковой поверхности осевого выступа 6матрицы выполнена кольцевая канавка 8,поперечное сечение которой очерчено радиусом Й, проведенным из центра, смещенного относительно периферийнойнерабочей поверхности 9 матрицы 4 в сторону, противоположную пуансону 1. Величина радиуса Я превышает величину зазорад между внутренней боковой поверхностьюкольцевого выступа 3 и боковой поверхностью осевого выступа 6,Способ осуществляют следующим образом.Заготовку 10 диаметром б, нагретую доковочной температуры, устанавливают в полость матрицы 4 до упора в выталкиватель5 и при совместном осевом перемещениипуансона и матрицы производят осадку выступающей части заготовки пуансоном 1,, ось которого отклонена от вертикальной оси180 - ана угол у -2, где а- угол при вершине конуса рабочей поверхности пуансона1. В результате деформироеания заготовки10 пуансоном, совершающим обкатывающее перемещение, она достигает по фланцудиаметра Ш, Избыток металла в заготовке(колебания от точности резки по длине и подиаметру заготовки, например, от горячека-.танного проката) выдавливается в кольцевой зазор между пуансоном и матрицей.При этом выдавливаемый в ходе деформации заготовки облой 11 упирается в кольцевую канавку матрицы с радиусом йд и постенке этой канавки заворачивается попринципу завивки шарнира, в результатечего образуется торообразная форма облоя.В случае избытка облоя 11 пуансон 1своей нерабочей поверхностью обкатывает его, обжимает и также образует торообраэную форму,При такой форме облоя создается жесткость самой заготовки в процессе деформации и после удаления ее выталкивателем 5 из матрицы 4, что позволяет избежать или уменьшить припуск по торцам заготовки,так как само расположение облоя и его торообразная форма в виде обоймы способны компенсировать ту разницу напряжений в обкатной и опорной поверхностях от наклона и, соответственно, избежать образования конусности, Кроме того, такая форма облоя удобнее технологически, так как позволяет иметь определенные одинаковыегабаритные формы отштампованной заготовки, спрятать вовнутрь торца острую начальную кромку облоя, что в целом облегчает дальнейшую технологическую цепочку (термообработку и обрезку облоя) и возможность автоматизировать процесс,После удаления из матрицы заготовка проходит термообработку (отжиг), которая снимает разность напряжений, образующуюся от наклона в обкатной и опорной поверхностях поковки. После снятия напряжений необходимость в торообразном облое отпадает, Поэтому при механической обработке детали 12 (фиг. 2) торообразный облой 11удаляют резцом 13Так как остаточные напряжения были сняты, то, соответственно, и после удаления облоя деталь останется без искривлений иконусности.Данный способ предназначен, в основном, для штамповки заготовок е горячем состоянии, имеющих тонкостенное полотно. Для таких заготовок целесообразно при штамповке обкатыванием удаление облоя производить после термообработки, а сам торообраэный облой в процессе штамповки и после испольэовать как элемент жесткости, удерживающий от образования конусности,Для гарантированного удержания заготовки в одной плоскости (например, заготовка большого размера Ш/б 10) можно по периферии матрицы выполнить поднутрение,Удержанию заготовки в плоском положении в процессе деформации способствует еще такой фактор, как перепад температур в заготовке и облое, Образующийся облой имеет температуру, знэчительно ниже чем заготовка, что обеспечиваетболее жесткую торообраэную форму облоя,П р и м е р. Изготавливали ролик 125- 35 - 14 иэ стали 20 Х, имеющий размеры б=25 мм; Ш=88 мм, толщину полотна 3,8, по 6 квалитету точности,Исходя иэ заданной точности поковки иполя допуска на горячекатанный прокат диаметром заготовки 24 мм определяется гарантированный для получения даннойпоковки избыток металла - его объем, В 5нашем случае он равен 516 мм, т,е. примерно 2,5 от объема штампуемой части поковки,Главная конструктивная задача состоитв том, чтобы полученный гарантированный 10избыток объема металла разместился с запасом в радиусном углублении на периферии матрицы. Пример таких расчетовприводится при разработке зубьев протяжек - гарантированного размещения 5срезаемого зубом стружки. Зазор междуматрицей и пуансоном д берется,как правило, для процесса штамповки обкатыванием в пределах 0,5 - 2 мм, В данномслучае 1,0 мм (зависит от пластичности матеоиала и требуемой стойкости инструмента), Исходя из объема 516 мм и зазора 1,0радиусное углубление должно оыть примерно 1,5 мм, принимая В - -2 мм.Центр этого радиуса располагают ниже 25рабочей поверхности матрицы на расстоянии 2,5 й, т.е. 5 мм. Кольцевой выступ пуансона в наклонной части конечной стадииштамповки располагают ниже рабочей поверхности матрицы и не доходя до периферийной части матрицы на величину 1,5 д.т.е, 1,5 мм, чтобы гарантировать заворотвыходящего облоя.Таким образом, был получен торообразный облой, обеспечивающий жесткость полотна поковки.Формула изобретения1. Способ изготовления осесимметричных изделий, преимущественно с тонко 40 стенным полотном, заключающийся в штамповке заготовки обкатыванием, удалении полученного в результате штамповки облоя и термообработке, отл и ч а ю щи й с ятем. что, с целью повышения качества полученных изделий путем увеличения их точности, облой формируют торообраэной формы по периферии торцовой поверхности изделия и удаляют после термообработки.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щи й с я тем, что облой удаляют путем механической обработки.3, Устройство для изготовления осесимметриЧных изделий, преимущественно с тонкостенным полотном, содержащее пуансон с конической рабочей поверхностью и матрицу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения качества полученных изделий путем увеличения их точности, обра" щенная к пуансону поверхность матрицы выполнена с осевым выступом, на котором расположена рабочая поверхность матрицы, обращенная к матрице поверхность пуансона выполнена с кольцевым выступом, размещенным по периметру рабочей поверхности пуансона, при этом внутренняя боковая поверхность кольцевого выступа пуансона расположена с кольцевым зазором по отношению к боковой поверхности выступа матрицы, а в зоне сопряжения боковой поверхности выступа матрицы с периферийной нерабочей поверхностью последней выполнена кольцевая канавка, поперечное сечение которой очерчено радиусом, превышающим величину кольцевого зазора и проведенным иэ центра, смещенного относительно периферийной нерабочей поверхности матрицы в сторону, противоположную пуансону,1655625 Составитель Н. ПожидаеваТехред М.Моргентал Корректор М.Шароши Редакт Товтин ательский комбинат "Патент", г, Ужго Производстве Гагарина, 10 Заказ 2014 Тираж 501 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5