Способ ротационной вытяжкицилиндрических деталей

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОУСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ и 11833341 Союз Советских Социалистических Рвсаублик(51) М. Кл. В 21 0 22/16 с присоединением заявки йо(23) Приоритет Государственный комитет СССР ио делам изобретений н открытий, 44 (088. 8) Дата опубликования описания 30.0581(54) СПОСОБ РОТАЦИОННОЙ ВЫТЯЖКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХДЕТАЛЕЙ Изобретение относится к обра. ботке металлов давлением, а именно к способам ротационной вытяжки цилиндрических деталей.Известен способ ротационной вытяжки цилиндрических деталей путем раскатки вращающимися давильными элементами вращающейся трубчатой заготовки 1.Недостатком известного способа является невозможность обработки особо тонкостенных цилиндрических деталей.Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обеспечения обработки особо тонко- . стенных цилиндрических деталей.Указанная цель достигается за счет того, что.предварительно за" готовку обжимают в шариковой матрице со степенью деформации 10-15%,а окончательную ротационную вытяжку производят со степенью деформации 50- 55, при этом отношение скоростей ротационной вытяжки и скорости перемещения заготовки составляет/Чр- : 2 ОО-ЪЗО,У где Чр - скорость ротационной вытяжки (раскатывания),9 - скорость перемещения заготовки.Операция обжима (калибровка)производится с целью устранения междувнутренним диаметром заготовки иоправкой и обеспечения плотногопрактически безэаэорного контактаО заготовки с оправкой. При этомсоздаются рациональные условия дляпоследующей вытяжки путем выравнивания толщины стенки по периметрувдоль образующей, что способствует15 более равномерному течению металлавследствие одинаковой степени деформации по периметру, а следовательновозможно изготавливать тонкостенныедетали с высокими точностными ха 26 рактеристиками как по диаметрам, таки по толщине . стенки,Так, например., на заготовке иэстали 12 Х 18 Н 10 Т с наружным диаметром4 20,4 мм и исходной толщиной стен 25 ки 0,40 мм, имеющей односторонний зазор между втутренним диаметром за-.готовки и наружным диаметром оправки0,05-0,06 мм, производят обжим шари-.ковой матрицей со степенью деформацииЗО 15, достигнув рациональных условий:фз-а оЮО)уь5 где с и с - толщина стенки до ипосле ротационнойвытяжки.Большое значение на качественные характеристики (точность и шерохова- ЗО тость) ,процесса оказывает отношение скорости ротационной вытяжки )(раскатывания) к скорости подачи детали:ЧР 23 тйа.п Кс 2 Л йаЧ бр Ы"где й - радиус детали;5 - осевая подача условногоОсепаратора,Куо5 - подача на один шарик;и) - количество шариков в матрице;К - скоростной коэффициент ростационной вытяжки с вращакщейся обоймой.На чертеже показана схема плана скоростей.Исходя из это схемы, определяют скорость ротационной вытяжки ЧР и КсИспользуя графоаналитический метод из плана скоростей определяют скорость вращения шариков - Ч, ш (условного сепаратора) относительно обрабатываемой заготовки.Из подобия дАВОс дКМО имеют:ЧаЧОА ,откУда о=1 рб 1, х (1)Чос)И 3 подоб ия д АВО из д СОВ имеют; он ч гш+Х Чб0 А У, или ь хоткудадИ 0 шЧ - Ч г (2)Чр+Ч б 5 35 50 55 бО для последующей ротационной вытяжкис утонением. А при одностороннемзазоре между заготовкой и оправкой,равном 0,03-0,04 мм, рациональные условия достигаются при обжиме со степенью деформации 10,При изготовлении тонкостенных5цилиндрических деталей, особо с окончательной толщиной стенки 0,1 мм,сильно сказывается скручивание(винтовое перемещение концевого сечения в градусах) и потеря устойчивости (волнистость вдоль образукщей)значительно влияющие на точностьдиаметральных размеров и толщину.стенки. Поэтому установление конкретных рациональных параметров процесса ротационной вытяжкой, позволяющих.получать качественные тонкостенныедетали из труднодеформируемых металлов по 2-му классу точности и 10-муклассу шероховатости, имеет весьма Оважное значение,Степень деформации за проходпринято определять по формуле: Подставляя значение х из уравнения (2) в уравнение (1) получают:И(3) Определяют скорость ротационной вытяжки при вращении обоймы и детали)-Фпгде Х - угол между опорными конусными поверхностями обоймы,г - радиус шарикаЧоб - скорость вращения обоймы,"Ча - скорость вращения детали.Результирующее значение отношения скорости ротационной вытяжки к скорости подачи детали, т.е. Я йаО учитывает совокупное влияние на точность и шероховатость подачи на шарик и геометрические размеры инструмента, Точность и шероховатость раскатанных тонкостенных деталей в значительной степени зависит от степени деформании и отношения в -Е-.6 ЬНапример, при принятых д =сопь 1 (О, =2,4 мц) (=16 шт) и 2 йа=сопзй (Ф 10,40 мм) варьируют подачей и степенью деформации.С уменьшением подачи ну шарик увеличением отношения ваш- - ) уменьър а6шается шероховатость, а с увеличением,"степени деформации за проход и общей. степени деформации уменьшается воЛнистость раскатанной поверхности, а следовательно, и отклонения диаметральных размеров и толщины стенки;Степень деформации за проход при ротационной вытяжке влияет на соотношение сжимающих и расстягивакщих напряжений,.действукщих на обрабатываемую деталь, и поэтоМу Е берется в зависимости от достижения минималь. йой окончательной толщины стенки.Так при значительных радиальных сжимающих напряжениях (степенях деформации менее 50 ) снижается точность геометрй- ческой формы тонкостенных деталей вслед. ствие увеличения волнистости и даже час то происходит потеря устойчивости(гофрирование) всейдетали, особенно на окончательных проходах ротационной.ор ОеБилак,888 Подого комитета СССРний и открытийушская наб.,д, 4/5 59/9 ВНИИП по 113035н Тираж Государственелам изобрет осква,Ж,Р ка иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 процесс изготовления заготовок , апосле операции обжима шариковой матрицей заготовки получаются правильнойгеометрической формы (по 3-4-му классу точности) и с равномерной толщинойстенки. 5Применение ротационной вытяжки шариковой матрицей с утонением стенки позволяет при относительных степенях деформации 50-55 за проход и отноиении в и в ОО - = 200-230 с отис шениями = Ъ,15-0,25 и - - ( 0,1й достигать при изготовлении особотонкостенных деталей 2-го класса точности и 10-го класса шероховатости, повысив при этом проиэводитель 1 ность в 1,5-2 раза со 100 выходом по вакуумной плотности деталей (где К - наружный радиус заготовки;подача условного сепаратора; с - толщина заготовки; г, - радиус шарика; йд - наружный радиус детали) 20Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известными представляет существенную новизну и дает новый положительный эффект.,Э формула изобретенияСпособ ротационной вытяжки цилиндрических деталей путем раскаткивращающимися давильными элементамивращающейся трубчатой заготовки,о т л и ч а. ю щ и й с я тем, что,с целью расширения технологическихвозможностей путем изготовленияособо тонкостенных цилиндрических деталей из труднодеформируемях металлов,предварительно заготовку обжимают вшариковой. матрице со степенью деформации 10-15, а окончательную ротационную вытяжку производят состепенью деформации 50-55, при этомотношение скоростей ротационной вытяжки и скорости перемещения заготовкисоставляет :р:100 -230,Угде Ур - скорость ротационной вытяжки,У - скорость перемещения заго"товки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 441070, кл. В 21 0 22/16, 1974.