Способ получения кольцевых профилей из малопластичных материалов

(51)5 В 21 Н 1 ЕТЕНИ ВУ изготовлении илей из малощность изобреют со стороны клиновидным 20 о(50 вают заготовку нымивалками. льцевого изде(с (Я ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Самарский моторный завод Научнопроизводственного обьединения "Труд"(56) Авторское свидетельство СССРМ 1333459, клВ 21 Н 1/06, 1986.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОЛЬЦЕВЫХПРОФИЛЕЙ ИЗ МАЛОПЛАСТИЧНЫХ МАТЕ РИАЛОВ Изобретение относится к машиностроению, а именно к обработке металлов давлением, и может быть использовано при изготовле(сии профильных кольцевых заготовок.Известен способ получения кольцевых заготовок с неглубокими канавками или имеющий прямоугольный профиль. Способ применяется при изготовлении колец из титановых и высоколегированных никелевых сплавов. Это связано с невысокой способнОстью к заполнению сложных ручьев в инструменте,Наиболее близким решением из известных является способ получения кольцевых заготовок, включающий раскатку заготовок в клиновидных и цилиндрических валках, причем угол заострения клиновидных вал.ков выбирается а = 1200, 140, 1600, а ширина исходной заготовки выбирается меньше ширины окончательно раскатанного кольца. При изготовлении колец известным способом невозможно получать(57) Использование; припрофильных кольцевых профпластичных материалов. Сутения: заготовку раскатывапредполагаемых фланцеввалком с углом заострения 1Затем попереходно раскатыцилиндрическйми:и клиновидна глубину высоты фланца колия. 2 ил. кольцевые изделия с высокими фланцами всвязи с тем, что в способе интенсифицируется процесс осевого течения. материала заготовки,.Цель изобретения - расшйрение тех-нологических возможност.эй, а именнополучение колецс высокими фланцами изматериалов с низкой способностью к заполнению инструмента.Поставленная цель достигается. тем что .в предлагаемом способе интенсифицируютпроцесс радиального течения: металла заготовки за счет поочередного внедренияклиновидного валка с углом заострения120: а50 и цилиндрического валка наглубину Ьф.Известен способ изготовления колецфланцевой формы путем раскатки исходнойзаготовки прямоугольной формы в валках,когда. деформируют заготовку с шириной,равной ширинепрофильного кольца, Там жеотмечается, что толстые фланцы оформляются лучше тойких, Отсюда следует, чтопрофильная заготовка с широкими фланцами будет больше отличаться от формы чистовой детали, а коэффициент использования материала будет невысоким.На фиг.1 и г показана технологическая 5 схема (верхнее и нижнее расположение валка) внедрения клиновидного валка в заготовку прямоугольной формы, технологическая схема (верхнее и нижнее положение валка) внедрения цилиндрического валка по "0 меньшей площади контакта заготовки и валка.На фиг.1 показана технологическая схема внедрения клиновидного валка с углом заострения 50а120 в заготовку пря моугольной формы на глубину Ьф; на фиг.2 -технологическая схема внедрения цилиндрического валка по меньшей площади контакта металла заготовки и валка,Предложенное техническое решение 20основывается на вь 1 воде, что глубина внедрения валков при профилировании будет зависеть от соотношений площадей контакта, толщины исходной заготовки и диаметров раскатных валков. В данном случае 25 деформируют заготовку клиновидным валком с одновременным образованием.ложных фланцев высотой Ь. Эти бурты предназначены: во-первых, для центровки при последуюцей раскатке; во-вторых, для. З 0 выравнивания степени деформации по стенке и фланцам, Величина Ьдолжна быть . не менее 5 мм, С внутренней стороныпрофильной заготовки в 1-ом переходе выкатывается треугольный выступ для точной 35 установки заготовки на валке П-го перехода.О выборе диапазона угла заострения можно сказать, следующее. Глубина внедрения клиновидного валка Ьф, расстояние В 1 и половинный угол клина (см,фиг.З) связаны 40 между собой зависимостьюВ 1 а- =Щ -гьф г45Пусть Ьф профильной заготовки равны10, 15, 20, 25, 30 мм. Тогда для каждого значенйя Ьф имеется интервал значений В 1.При угле заострения а= 50 значения Ьф : будут соответствовать значения В 1, рав ные 9,32; 14; 18,7; 23,4; 28 мм, при угле заострения а = 120- В" 1, равные 34,6; 52;69: 86,5; 104 мм, Иными словами, предложенный.диапазон значений угла охватывает всю номенклатуру применяемых фланцевых 55 колец для газотурбинного двигателя. С другой стороны, при рассмотрении проекции йлощадей контакта на плоскость ЕОХ можно заключить-чем острей олин, тем меньшеплощадь контакта, тем выше его проникающая способность в тело заготовки(см.фиг.З), На представленном рисунке показано внедрение клина с углом 50 и 120 в заготовку прямоугольного. сечения на глубину Ьф и цилиндрического валка - на глубину Ьф и соответствующие им проекции площадей контакта. Построение выполнено графическим путем. Получается, что малый угол клина выгодней, стачки зрения проникновения в тело заготовки, но он не пригоден, так как при этом мало расстояние между фланцами, большой угол клина приближает его форму к цилиндрической,пропадаетего эффективность.. Способ осуществлялся следующим образом, Разработали чертеж профильной заготовки по условиям обработки в механическом цехе (см.фиг.2), Получили размеры профильной заготовки; Ьф = 12 мм, В = 61 мм, Ьс.= 9,5 мм, О = 729 мм, Ьф = 24,5 мм, а 1 = Зо, а =7 О, подсчитали обьем профильной заготовки Ч = 3,5 х 10 мм, Материал - жаропрочный сплав ХН 45 МВТЮБР. Определяем В= ( В - 2 Ьф) - 2 Ьф х 19 а 2 = 31 мм. Угол заострения а= =гагст 9 - = 64 О. ИэВ 12 Ьф соображений стойкости оснастки выбираем радиус вершины клина г = 4 мм, графически определяем а = 56. Из практических соображений выбираем Ь= 5 мм, т.к, меньшая величина не позволит зафиксировать заготовку во второй паре валков, Назначаем внутренний диаметр исходной заготовки бо " 250 мм. Считали ширину исходной заготовкиВо" В+ 2(Ьф+ Ь) х т 9 а = 64 ммТакая ширина позволит жестко зафиксировать заготовку в первой паре валков, т.к. она удерживается клиновидным валком в трех точках (см.фиг.1), а также в процессе раскатки увеличить радиальное течение металла путем исключения осевого течения материала. Рассчитали наружный диаметр заготовки О . - И "363жВРаскатали заготовку Я 362 х 0250 х 64 в первой паре валков до размеров 01- 472 . мм, Ь -17,5 мм, Затем раскатали заготовку во второй паре валков.Проведенная раскатка профильных колец подтвердила полное оформление профиля, Качество оформления оценивали визуально с помощью шаблона.1794565 Применение изобретения позволяет; получать профиль кольца с высокими и узкими планками из материала с низФормула изобретенияСпособ получения кольцевых профилей из малопластичных материалов, включающий раскатку заготовки во вращающихся и сближающихся между собой клиновидном и цилиндрическом валках, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения коэффициента . использования металла за счет приближения профилей кольца в виде швеллера с кой способностью к заполнению калибра,сократить расход металла - 12 кг на 1 кольцо. высокими узкими фланцами к форме чистО- вой детали, в процессе раскатки со стороны предлагаемых фланцев заготовку деформируют клиновидным валком с углом заострения 120а В 50, при этом попереходное: внедрениеклиновидного и цилиндрического валков в заготовку осуществляют на глубину.высотй фланца кольцевого изделия.1794565 Составитель В. Пани Техред М. Моргентал Корректор М. Демчи еда й комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 дате водствен раказ 388 Тираж . ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж. Раушская наб 4/5, .