Способ формирования многогранных головок болтов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 764 19) 51)5 В 21 К 1/4 МИТЕТОТКРЫТИЯМ ОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У СВИДЕТЕЛЬСТВ АВТОР 21 4734901/2722 05.09.8946 30,09.92. Бюл.71 Всесоюзный наинститут метизной72) О.С.Желез ков56) Авторское сеидМ 337533, кл. В 21(54) СПОСОБ ФОГРАННЫХ ГОЛОВ М 36учно-исследовательскипромышленностии В.И.Артюхинетельство СССР3 5/08, 1981,РМИРОВАНИЯ МНООК БОЛТОВ ГО.Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении болтов холодной объемной штамповкой, например на автоматических роторных линиях (А РЛ).Известен способ изготовления болтов с шестигранными головками на четырехпозиционных автоматах, включающий отрезку заготовки, высадку бочкообразной головки за два перехода, редуцирование стержня под накатку резьбы, обрезку граней головки, накатку резьбы,Недостатками способа являются - повышенный расход металла (отход составляет 300 от массы головки болта) и низкая стойкость обрезного инструмента.Известен способ изготовления болтов путем высадки из цилиндрической заготовки за два перехода концевого цилиндрического утолщения диаметром, большим размера "под ключ", имеющим на торцовых участках фаски, и оформления многогранного профиля головки редуцированием.Недостатком способа является низкое качество штампуемых изделий вследствие нечеткого формирования ребер шестигран(57) Использование: производство крепежных резьбовых деталей. Сущность изобретения: предварительной высадкой формируют на полуфабрикате головку с двухсторонними фасками, размеры которых находятся в определенной зависимости к высоте головки болта, фаски наклонены под разными углами к оси болта, который оформляют радиальной штамповкой. 1 ил., 1 табл. ника и образования наплывов на опорн поверхности головки болта.Наиболее близким по технической сущности является способ изготовления многогранных головок болтов, реализуемый с помощью известного устройства, содержащего смонтированные соответственно на верхней и нижней плитах пуансон и корпус с установленными внутри него матрицей и обоймы с клиньями, находящимися в контакте с радиально расположенными бойками (штамп для высадки головок на стержнях).В известном техническом решении деформирование заготовки с образованием бочкообразной головки осуществляется свободной осадкой с последующим формированием многогранника радиальным обжатием.Недостатком известного технического решения является низкое качество изделий и низкая стойкость инструментальной оснастки, так как радиальная штамповка предварительно высаженной бочкообразной головки не обеспечивает качественного оформления ребер многогранника в зонах, примыкающих к опорной и торцевой поверхностям. При этом совмещение осадки головки с формированием шестигранника радиальным обжатием вызывает выдавливание части металла в зазор между обжимными бойками и осаживаемым пуансоном, что приводит к образованию заусенца на торцевой поверхности головки болта, Жесткая схема деформации заготовки на последнем этапе, то есть деформация в закрытом объеме, приводит к значительному росту нагрузок на инструментальную оснастку,Целью изобретения является повышение качества изделий и стойкости инструмейтальной оснастки.Поставленная цель достигается тем, что при предварительной высадке цилиндрической головки ограничивают течение металла в радиальном направлении, формируя на торцовой и опорной поверхности головки фаски, причем высота головки составляет 0,80,9 высоты головки болта. При этом фаска со стороны торцевой поверхности имеет угол наклона к оси заготовки 5560 и высоту 0,10,2 высоты головки болта, а фаска со стороны опорной поверхности составляет с осью заготовки 75,;.80 и ее высота равна 0,050,10 высоты головки болта.Предлагаемая схема пластического формирования многогранных головок болтов способствует более качественному их оформлению за счет описанных выше режимов, При радиальном обжатии бойками предварительной. головкой металл из области формирования граней перемещается как в формируемые ребра, так и в осевом направлении в сторону опорной торцовой поверхности,Фаски с предложенными размерами на предварительно отштампованной головке исключают образование наплывов на опорной и торцовой поверхностях.Формирование шестигранника радиальным обжатием происходит при свободном течении металла в осевом направлении, т,е, увеличивается высота головки, При достижении высоты, равной высоте головки готового изделия, дальнейший рост ограничивается, процесс оформления шестигранника заканчивается.Предлагаемый способ исключает образование наплывов на опорной и торцовой поверхностях головки болта и обеспечивает снижение нагрузки на инструмент,Ввиду того, что указанные в формуле изобретения режимы в других известных объектах не использовались, можно сделать вывод о том, что предлагаемое изобретение отвечает критерию "существенные отличия". На чертеже показана схема деформации заготовки болта по переходам,Предварительно отрезанную заготовкуподают на позицию, где формируют конус-,5 ную головку 1, при этом объем металла вголовке устанавливают равным объему шестигранной головки болта;Ка следующей позиции формируютпредварительную головку цилиндриче 10 ской формы 2, имеющую на торцовой 3 иопорной 4 поверхности фаски, При этом,с целью исключения бочкобразования, засчет специальной формы рабочего канала инструмента ограничивают течение15 металла в радиальном направлении, Натретьей позиции редуцируют стержень 5под накатку резьбы, после чего заготовкуподают на позицию, где радиальным обжатием оформляют шестигранник голо 20 вки болта 6,По предлагаемому способу изготавливались болты М 16 по ГОСТ 7798-70 из стали 10 кп с диаметром описаннойокружности и шестигранника О не менее25 26,2 мм, размером "под ключ" Я = 24 мм ивысотой Н = 10 мм.На основании проведенных экспериментов установлено, что при Н 0,8 Н (Н 1 -высота цилиндрической головки заготовки30 перед радиальной штамповкой) для сохранения неизменным объема головки приходится увеличивать диаметр головки, что приштамповке приводит к затеканию металла взазоры между бойками и образованию об 35 лоя на ребрах шестигранника.При Н 0,9 Н плохо оформляются ребрамногогранника, а на конечном этапе деформирования резко возрастают усилия штамповки, вследствие того, что течение металла40 ограничивается в осевом направлении, таккак высота головки заготовки достигает размера, равного высоте головки болта, и деформация происходит практически взакрытом объеме.45 При Ь 1 0,05 Н и а75, Ь 2 0,1 Н иф55 образуются волнообразные наплывы на опорной и торцевой поверхностях, афаска головки болта не соответствует требованиям ГОСТа.50 При Ь 0,1 Н и а80, Ьг 0,2 Н иф60 имеет место нечеткое оформлениешестигранника на участках, примыкающихк опорной и торцевой поверхностям головкиболта.55 Предложенные геометрические параметры и соотношения обеспечивают получение качественных шестигранных головокпри минимальных технологических усилиях1764757 ТехнологическоеР, кН Диаметрописаннойокрумностиаестигран"ника Паранетры фасок Размернподключ",б Высота головки предварительной аагоЧовки Примечание со стороны опорной поверхности со стороны торцовой поверхности Н(мм) Н 1/Н 1 Ь,/Нград 0,05 60 м,град ЪЬе/Н 50026 023,9 Недооформлены ребра юестигранника оо о,5 0,1 1,0 9,2 092 400 27,0 0,05 60 1,О Во о,5 23,9 0,1 9,0 0,9 болт удовлетворяет требованиям ГОСТ о,1 55 о,1 5555 0,12 50 2,0 2,0 2,5 020,2о,г 5 24,024,024,7524,о 400 450 600 400 27,7528,028,027.75 8,6 0,868,0 0,8 75 1,0 7575 1,0 71 1,2 нщ нЭаусенцы в области ребер 7,7 0,77 8,6 0,86 Недооформлены ребра у опорнойи тОрцовых и-тях юестигранника 85 О;3 0,03 70 О,8 24,0 400 0,08 2775 8,6 0,86 Наличие наплывов на торцовой иопорной л-тяу юестигранника Предлагаемый способ формирования многогранных головок разработан для принципиально нового, наиболее эффективного оборудования - автоматических роторных и роторно-конвейерных линий. ф о р мул а из о бр ете н и я Способ формирования многогранных головок болтов, заключающийся в предварительной высадке цилиндрической головки полуфабриката и окончательном формировании многогранной головки болта радиальной штамповкой, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества получаемых изделий и стойкости инструментальной оснастки, при предварительной высадке цилиндрической головки полуфабриката ограничивают течение металла в ра диальном направлении, формируя наторцевой и опорной поверхностях головки полуфабриката фаски, причем фаску со стороны торцевой поверхности выполняют высотой 0,1 - 0,2 от высоты головки болта с 10 наклоном к его оси под углом 55 - 60 О, а фаску со стороны опорной поверхности выполняют высотой 0,05-0,10 высоты головки болта с наклоном к его оси под углом 75-80 О, при этом головку полуфабриката высажива ют высотой 0,8-0,9 высоты головки болта,1764757 Редактор М,Его орректор П,Гере Заказ 3332 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул ина, 10 оставитель хред М,Мо