Инструмент для изготовления внутренней резьбы методом пластической деформации

Союз Советскик Социалистическик Республик(23) ПриоритетОпубликовано 230780. Бюллетень Мо 27Дата опубликования описания 230780 РМ К 3 В 21 Н 3/08 Государственный комитет ссср по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Г, П. Урлапов и В. С. Надеин Челябинский политехнический институт им. Ленинского Комсомола(54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВНУТРЕННЕЙ РЕЗЬБЫ МЕТОДОМ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении внутренних резьб в деталях из высоко- пластичных материалов.Известен инструмент для выдавливания внутренних реэьб выполненный в виде накатного ролика, имеющего форму усеченного эллипсоида 111 .Однако известный инструмент требует значительных усилий при выдавливании резьбы и не обеспечивает высокого качества изделий.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату 15 к предложенному техническому решению является инструмент для изготовления внутренней резьбы методом пластической деформации, выполненный в виде втулки с резьбой на наружной поверхности и пуансона, имеющего эаходный участок, рабочий участок и хвостовик. Втулка выполнена с продольной прорезью и с конической внутренней поверхностью, а эаходный и рабочий участок выполнены коническими 2Недостатком известного инструмента является значительные усилия, необходимые для резьбовыдавливания, такЗО как контакт втулки с обрабатываемой поверхностью происходит практически по всему периметру обрабатываемого отверстия. Кроме того, известный инструмент может быть использован лишь в устройстве позволяющем осуществлять взаимное угловое и продольное перемещение инструментов и воздействовать при этом с определенной силой на торец втулки, т. е. в специальном устройстве со сложной кинематикой.Целью изобретения является повышение производительности процесса, качества изделий и снижение усилий деформации путем поэтапного формирования резьбы. Это достигается за счет того, что пуансон выполнен в виде скрученного овального цилиндра с заходным участком перемещенного диаметра, а втулка выполнена иэ упругого материала и с цилиндрической внутренней поверхностью.На фиг. 1 представлен общий вид инструмента перед реэьбовыдавливанием, на фиг. 2 , 3, 4 и 5 - сечение А-А на фиг. 1 в процессе резьбовыдавливанияИнструмент выполнен в виде тонкостенной резьбовсй деформирующейвтулки 1 и пуансона 2. Втулка закрыкается в корпусе 3.йа наружной поверхности втулки1 нарезается (шлифуется), резьба, шаги угоЛ профиля, которой должны соответствовать шагу и углу профилярезьбы гайки 4, Наружный диаметр резьбы втулки выполнен при этом на 0,30,5 мм меньше внутреннего диаметранакатываемой резьбы. Толщина резьбовой втулки выбирается в зависимостиот диаметра и шага резьбы, Внутренняя поверхность втулки цилиндрическая, Втулка подвергается термообработке до твердости НРС 58-50. МатеЬиалы, применяемые для изготовлениявтулки должны обеспечивать хорошиеупругие свойства, Для креплениявтулки 1 к корпусу 3 в верхней еечасти предусмотрен фланец, а для 2 Олучшего центрирования пуансона 2 поотверстию втулки и уменьшения усилийдеформирования в ней предусмотренконический участок по наружному ивнутреннему диаметрам.25Пуансон 2 в поперечном сеченииимеет овальную форму, расположеннуюотносительно продольной оси пуансона по винтовой линии, что придает пуансону конфигурацию скрученного овального цилиндра. Пуансонимеет заборную часть переменногодиаметра, калибрующую часть и хвостовик,Наибольший наружный диаметр пуансона выбирается с учетом деформации наружного диаметра резьбовойвтулки до размера, соответствующегонаружному диаметру обрабатываемойрезьбы.Процесс выдавливания резьбы описанным инструментом осуществляется следующим образом.Гайка 4 устанавливается на основание приспособления и закрепляется. Диаметр исходного отверстия гайки выбирается при этом с учетом формирования резьбового профиля выдавливанием, а не резанием. Затем в от,верстие гайки 4 вводится (сверху)тонкостенная резьбовая деформирующаявтулка 1, закрепленная в корпусе 3(на фиг. 2 показано поперечное сечение А-А втулки и гайки, соответствующее этому исходному состоянию)..После этого в цилиндрическоеотверстие деформирующей резьбовойвтулки 1 вводят поступательным движением пуансон 2, который с определенной силой р начинает деформировать резьбовую втулку 1 так,что ее форма из цилиндрической превра щается в,овальную (см. фиг. 3). Приэтом на участках контакта втулкис гайкой происходит внедрение витковрезьбы втулки в поверхность отверстиягайки. Далее; по мере продвижения пу 65 ансона вдоль оси втулки изменяетсяположение большой оси овала втулки,так как деформирующие вершины пуан- дсона расположены по винтовой линии.На фиг. 4 показано поперечное сечение А-А втулки и гайки при изменении положения большой оси овалавтулки на некоторый угол сА, В этомположении участки деформированногорезьбового профиля увеличиваются.При дальнейшем продвижении (опускании) пуансона за счет его винтообразной формы происходит постепенноеизменение (перекатывание) положениябольшой оси овала по отверстию гайки и в некотором ее положении (см.фиг. 5) заканчивается формированиемрезьбового профиля гайки по всемупериметру и по всей ее длине. Пуансон проталкивается вниз. Корпус 3вместе с втулкой 1 поднимается вверх.Устанавливается следующая гайка. Процесс повторяется, С целью уменьшения усилий реэьбовыдавливания взону деформации подается смазывающе-охлаждающая жидкость. В качестве оборудования могут быть использованы вертикально-и горизонтальнопротяжные станки, а также прессы испециальное оборудование.Предложенный инструмент обеспечивает контакт резьбовой втулки споверхностью отверстия гайки не повсему периметру гайки и не по всей1ее длине, а лишь на незначительнойчасти периметра отверстия и длиныгайки. Это, в свою очередь, .обеспечивает снижение окружных и радиальных усилий деформирования позволяеттакже значительно повысить скоростьдвижения пуансона и тем самым сократить машинное время обработки,Формула изобретенияИнструмент для изготовлениявнутренней резьбы методом пластической деформации, выполненный ввиде втулки с резьбой на наружнойповерхности и пуансона, имеющего заходный участок, рабочий участок ихвостовик, о т л и ч а ю щ,и й с ятем, что, с целью повышения производительности процесса, качестваизделий с снижения усилий деформации путем поэтапного формования резьбы, пуансон выполнен в виде скрученного овального цилиндра с заходным участком переменного диаметра, а втулка выполнена иэ упругогоматериала и с цилиндрической внутренней поверхностью.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Меньшаков В, М. и др. Бесстружечные метчики, М Машиностроение,197 б, с, 154, рис, 112.2. Патейт США Р 3550174,кл. 10-152, опублик. 1967 (прототип)749519 А-А А-А А-А фиг. 4 Заказ 4970/50 Тираж 986 ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель В, Ионова Редактор Н, Козлова Техред Н.Барадулйна Корректор М. Шароши