Способ получения местных утолщений

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСРЕСПУБЛИК 97967 А ц 5 В 21 Л 5/08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ии ограничено, Приньшение длины обраежащего высадке, оревышать величину евания. Количествочитывается по следу деформирозующей учаосадки не удлинения витков при ющему вынаправле вании ум стка, под должно и от скручи этом рас ражению Н.С.Башкатова, ,И,Гейко щф( ,)й + ) ,гдеп -и йгО(2 +количество витков: 0 - наружныи диаметр высадки, мм;11 и 2 - и длина деформируемого уменьшение длины деф ка при осадке, мм; ) - от при кручении, Способ оптимальный режим де обеспечивает высокое ваемых деталей, 1 табл поковки на участке сходная и конечная участка, мм; Ь - ормируемого участносительный сдвиг позволяет выбрать формирования, чтокачество высажи. ст ны хности деформ трубчатая заг щий инструмен твенно); 4 - 3 и; 5 - зэхва ируемого учатовка; 2, 3 - т(штамп и опхват в исходв конечном ествляется следующим о 1 диаметром мещают в фо разъемный ш пространств и фиксирует б нагревают нармообразующийамп 2 с диаметО, Свободныйя на оправке 3 с нипо ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 387772, кл, В 21 Л 5/08, 1971.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕСТНЫХУТОЛЩЕНИЙ(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может использоватьсяпри получении утолщений на деталях типа.труб, стержней, Цель изобретения - повышение качества высаживаемых заготовок засчет исключения поверхностных дефектов иуменьшения анизотропии. Нагретый учаок заготовки скручивают с одновременм приложением сжимающего усилия,при атом течение металла в радиальном Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении местных утолщений на цилиндрических деталях типа труб, стержней, например, при высадке концов труб,Цель изобретения - повышение качества деформируемых заготовок за счет исключения поверхностных дефектов на получаемом утолщении и снижения анизртропии.На фиг.1 показана схема осуществлея способа; на фиг.2 - схема изменения ложения выделен ного элементарного волокна на повестка, где 1 -формообразуюравка соответном положенположении.Способ осразом,Заготовкудлину 1 и поинструмент -ром рабочегоконец заготовкпомощью захвата 4, которым осуществляется деформирование нагретого участка путем одновременного приложения осевого усилия Р и крутящего момента Мкр,В процессе деформирования нагретый участок заготовки укорачивается на величину А, а выделенное на поверхности заготовки волокно АВ принимает форму винтовой линии АВ 1, причем длина АВ 1 всегда больше АВ, а количество витков линий АВ 1 определяется числом скручиваний и, которое лежит в пределах;1 П мйн ЛО 11+ 121Пмакс = О (У 12 + (1 +1 ) дгде 11 и 2 - исходная и конечная длина деформируемого участка, мм;А - уменьшение длины деформируемого участка при осадке, мм; у - относительный сдвиг при кручении; О - наружный диаметр поковки. мм. Величина относительного сдвига при кручении в выражении, ограничивающем максимально допустимое число скручиваний, определяется как 75 О величины относительного сдвига, полученного при испытании на кручение (горячее) образцов до разрушения, Для углеродистых сталей величину у можно принять равной 9,75,Нижняя граница интервала(пмин) определена иэ условия достижения максимальной устойчивости (например, стенки трубы) заготовки в процессе осадки, о чем свидетельствует повышение степени осадки,и до значений 2,0 без образования складок (см,поэ,4 таблицы результатов осадки со скручиванием трубчатых образцов).Анализ данных, полученных опытным путем, свидетельствует о том, что устойчивость заготовки (трубчатого или сплошного сечений) заметно возрастает, если длина выделенного на поверхности заготовки элемента АВ (см,фиг.2), представляющего собой в начальный момент образующую участка, подлежащего деформированию, и превращения его при скручивании в винтовую линию АВ 1, в случае совместного действия осадки и скручивания не должна уменьшаться, Заметные результаты получены в случаях, когда длина образующей, укорачивающейся от действия осевой сипы, в процессе осадки увеличивается по сравнению с первоначальной о действия скручивания,Если укорочение образующей от осадкине компенсируется удлинением от скручивания, то положительный результат отсутствует,5 Верхняя граница интервала (пмакс ) определена из условия достижения максимального действия внутренних напряженийв осевом направлении, вызванных собственно скручиванием, однако с учетом иск 10 лючения возможности разрушениядеформируемой заготовки(см,поз. 6 и 7 таблицы).П р и м е р, Осуществляли деформирование полых цилиндрических образцов с15 размерами 40 х 4 х 170 мм.Нижняя граница интервала (пмин) рассчитана исходя из следующих значений; 11170 мм, 12 76,5 мм; А 93,5 мм, О 48 мм:= - = 2, где 52 - толщина стенкиЬ 851 4после деформирования; 51 - толщина стенки до деформирования,В результате пми = 1.Определение пмакс произведено руко25 водствуясь следующими исходными данными;11 = 170 мм; 12 = 76,5 мм; М = 93,5 мм;О = 48 мм; у= 9,75, пмакс = 6В таблицу включены результаты экспериментов по осадке образцов 5 ез скручивания (поз.1) и со скручиванием (поз.2 - 7).Осадка и скручивание трубчатых образцов осуществлялись на оправке без изменения 35 внутреннего диаметра.Как показано в таблице, осадка полыхцилиндров без скручивания (поз.1) осуществляли нормально без образования складок при степени утолщения стенки не более 40 чем в 1,5 раза, увеличение степени утолщения стенки до 2,0 приводит к образованию складок на поверхности поковок, Не дает заметного улучшения формообразования совместное действие осадки и скручивания с количеством скручиваний меньше нижнего значения границы предлагаемого интервала (поз,2 и 3),Только при достижении нижней границы интервала скручиваний был получен по ложительный эффект, выразившийся вувеличении степени деформации без образования складок до 2,0 (поэ.з, 4)., что по сравнению с поз.1, 2 и 3 составляет55 2 - 1 1 оо- 2 О " 5 1 оо: зз 3;, Р 1 1,5= 169 мм,АВ = ичество витков; О - наружный овки на участке высадки, мм;1 ная и конечная длины деформистка, мм; А - уменьшение длируемого участка и ри осадке, мм; льный сдвиг при кручении, при ение длины образующей участщего деформированию, от осадшает величины ее удлинения от где и кол диаметр пок и 12 - исход руемого уча ны деформи у- относите этом уменьш ки не превы скручивания Результаты осадки со скручиванием трубчатых обраэцо Осевое усилиеосадки, кГ Количество скручиваний, иПримечание епень утоления стенизотрописвойств,А0,1 0,5 Эффект отсутствует Уменьшение анизотропии Отсутствие анизотропииФ Образование трещин напове хности 2,0 1 = и мин 1,5 - 2,01,00 - 1,2 500 Пмин +Пмак 6 2,02,0 . 2000 2100- Пмакс 10отношение пластических свойств в продольноми поперечном направлениях. Если рассмотреть соотношение длины образующей АВ и винтовой линии АВ 1, в которую превратилась образующая, то (см, фиг.2)АВ =1 = 170 мм,(ло.+Л) +1 т.е. АВ АВ 1, По мере увеличения числа скручиваний в образце создается напряженное состояние, способствующее утолщению сечения без приложения дополнительных нагрузок. По мере приближения к верхней границе интервала значение дополнительных осевых сил в общем энергетическом балансе уменьшается, при этом применение осадки, в основном, необходимо для возможности получения заданной конфигурации и размеров поковки, заполнения гравюры штампов, чего нельзя достичь только скручиванием.Увеличение количества скручиваний по сравнению с пмакс приводит к разрушению образцов (поэ.7 таблицы).Таким образом, применение данного способа позволяет значительно улучшить качественные показатели, исключив анизотропию свойств металла, повысить устойчивость заготовки действию осевой сжимающей силы в процессе осадки, чем уменьшить вероятность образования складок и увеличить степень разовой деформации,Формула изобретенияСпособ получения местных утолщений,5 включающий нагрев участка цилиндрической заготовки, скручивание с одновременным приложением осевого сжимающегоусилия, при этом радиальное течение металла в зоне деформирования ограничива 10 ют, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, в цельюповышения качества деформируемых заготовок за счет снижения анизотропии и иск. лючения поверхностных дефектов,количество витков при скручивании опреде 15 ляют из выражения1697967 Составитель Е. ульяноваактор М. Бандура Техред М,Моргентал Корректор Т, Малец 4352 Тираж Подписное ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 01 ул,Гага оизводствецно-издательский комбинат "Патент", г, Уж дь