Способ ротационного выдавливания

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик977082по делам нэобретений и открытий(72) Авторы изобретен и остовский-на-Дону научно-исследовательский инс технологии машиностроения ая вите НОГО ВЫДАВЛИВАН 54) СПОСОБ РОТА ке ме ионно к обрабо о к рота авл онного вь мировани иными м ая пове иена в в отаци дефор накло рабоч вра- рицаность е тоспособа являетвого изделия. Цель изобретения - повышение качества готового изделия.Указанная цель достигается тем, что матрицам сообщают дополнительно колебательное движение относительно оси, проходящей через центр окружности, образующей торовую рабочую поверхность матрицы и перпендикулярной плоскости сечения, проходящей через ось вращения заготовки и центр окружности.На фиг. 1 изображена схемания предлагаемого способа; наразрез А - А на фиг. 1; на фиг.з Б - Б на фиг. 1. осу ществле фиг. 2 3 - разреИзобретение относитсяталлов давлением, а именму выдавливанию.Известен способ рвания, включающийшающейся заготовкими, охватывающаякаждой из которых выполра 1.Недостатком известногося невысокое качество гот При осуществлении предлагаемого способа ротационного выдавливания заготовку 1 размещают на оправке 2, сообщают оправке вращение со скоростью Чо и приводят до соприкосновения с заготовкой две мат рицы 3 и 4, оси которых установлены подуглом ос к оси оправки. В момент контакта с заготовкой 1 матрицы 3 и 4 получают от нее вращательное движение и начинают вращаться со скоростью Ум,Чм в подшипниках 5 и 6 размещенных в корпусах 7 и 8. Матрицы 3 и 4, содержащие на внутренних деформирующих частях заборные и обратные части, выполненные в виде конусов, и торовые рабочие поверхности 9 и 10, образованные окружностью радиуса г, устанавливались так, чтобы осуществлялся односторонний контакт деформирующих поверхностей матриц с заготовкой 1, причем поверхности контакта матриц располагались на диаметрально противоположных поверхностях обрабатываемой заготовки в плоскости, перпендикулярной оси детали.Затем матрицам 3 и 4 сообщались колебательные движения соответственно вокругосей О - О и О - О с угловой амплитудой - Яс частотой 0 и продольная подача 5,Колебательное движение матрице 3сообщалось вокруг оси О - О, проходящей через центр окружности, образующейторовую калибрующую часть 9, а матрице4 -- вокруг оси О - О, проходящей черезцентр окружности, образующей торовую рабочую поверхность 10, со стороны контактных поверхностей. Колебательные движенияобеих матриц 3 и 4 совершались в плоскости, проходящей через ось обрабатываемойдетали и перпендикулярно указаннымосям. Поскольку расстояние - 3, определяющее калибрующий размер матриц 3и 4, устанавливалось меньшим наружногодиаметра заготовки Вз на величину натягаобработки 2 г, то при поступательном перемещении матриц вдоль заготовки с подачей5 происходило пластическое деформирование обрабатываемой поверхности.При этом благодаря колебательным движениям матриц обеспечивалось такое относительное движение материала заготовки иинструмента в зоне контакта, при которомв каждой контактной поверхности образуются области с противоположно направленными силами трения, что приводит к снижениюсуммарных сил контактного трения, болееравномерному распределению напряженийи пластических деформаций в деформируемом объеме, уменьшеник рабочих давлений,сил деформирования и напряжений в опасном сечении заготовки, улучшению качества обработки.1 осле окончания ротационного выдавливания обработанная деталь снималасьс оправки 2, матрицы 3 и 4 выводились висходное положение, устанавливалась новая заготовка и цикл обработки повторяется./ример. Ротационное выдавливание проводилось на модернизованном токарномстанке мол, 01.У. 500 с гилроусилителем суипорта. На оправку диаметром с 1 = 30.аоэмм,закрепленную в патроне станка, устанавливалась заготовка из стали 20 в виде стакана, полученного холодным выдавливанием.Внутренний диаметр отверстия заготовкисоставлял д -- 30 щ мм, наружныйРз = 39-о,оа. мм, а глубина выдавленного отверстия з= 60 мм, длина заготовки1.= 65,5 мм.На супиорте стакана закреплялось приспособление с размещенными в нем двумяматрицами, имеющими внутренний диаметрд = 60 ф мм с рабочей торовой поверхностью, выполненной радиусом г = 3 мм.Предварительно матрицы настраивалисьтак, чтобы калибрующий рабочий размерих составлял ск = 34,8-о.о 3 э мм. Угол наклона осей матриц к оси оправки был выбранравным А=30,Далее сообщалось вращательное движение оправке с заготовкой с частотой враще О 15 2 б 25 35 4 О 45 30 Измерение сил деформирования показало, что при обработке с наложением колебаний осевые силы находились в пределах Р, =2020 - 2052 кгс при 5=0,47 мм/об и при Ро =1690 - 1710 кгс при 5 =0,38 мм/об. В то же время при этих подачах осевые силы деформирования без наложения колебаний составили соответственно Р 0 = 3318 - 3384 кгс и Р, = 2770 - 2810 кгс.Т. е. при использовании предлагаемого способа по сравнению с известным способом ния и = 710 об/мин, что соответствовало скорости обработки Чо = 78 м/мин. Приспособление подводилось к заготовке и в моментсоприкосновения матриц с заготовкой они начинали вращаться вокруг своей оси,Затем матрицам сообщались колебательные движения вокруг осей, проходящих через центры окружностей, образуемых торовые рабочие поверхности со стороны контактных поверхностей, в плоскости, перпендикулярной им и проходящей через ось вращения обрабатываемой детали и точки контактных поверхностей матрицы, наиболее приближенные к оси детали. Колебательное движение матрицам сообщалось от специального привода, установленного в приспособлении, с частотой Д = 50 Гц и с угловой амплитудой + /о= 15, после чего включалась продольная подача суппорта и происходило последовательное деформирование обрабатываемой заготовки.Обработка производилась на двух подачах Ь = 0,38 мм/об и .2 -- 0,47 мм/об.В качестве СОЖ исйользовался сульфофрезол. По окончании прохода включали рабочее движение, обработанная деталь снималась с оправки и матрицы выводились в исходное положение.Геометрические параметры детали после обработки составили, мм0,052Внутренний диаметр, с 30Наружный диаметр, 0 ЗЭ о) Длина отверстия, 1 119,5 Длина детали Ьу 125 Измерение шероховатости обработанных наружных и внутренних поверхностей показало, что при обработке по предлагаемому способу шероховатость поверхностей на подаче 8 = 0,4 мм/об соответствовала лля наружной поверхности К, =0,410,53 мкм, а для внутренней К = 0,290,33 мкм. В то же время шероховатость поверхностей, обработанных без наложений колебаний на подаче Я, = 0,38 мм/об составила для наружной поверхности К, = 0.520,71 мкм, для внутренней поверхности Ка = 0,320,40 мкм. Следовательно, обработка по предлагаемому способу улучшает шероховатость обрабатываемых поверхностей, что позволяет повысить производительность за счет увеличения подачи при достижении того же качества обработки.ротационного выдавливания происходит существенное снижение осевых сил деформирования на 3964%, что позволяет также повысить подачи . деформирования и соответственно производительность процесса. Таким образом, благодаря колебательным движениям матриц вокруг осей, проходящих через центры окружностей, образующих торовые калибрующие части со стороны контактных поверхностей, в плоскости, проходягцей через ось обрабатываемой детали и перпендикулярно указанным осям обеспечивается такое движение инструмента и материала заготовки, при котором в каждой зоне контакта создаются области с противоположно направленными силами трения, что снижает суммарные силы внешнего контактного трения. Это приводит к более равномерному распределению напряжений и пластических деформаций в деформируемом объеме, уменьшению контактных давлений, напряжений в опасном сечении заготовки и существенному снижению сил деформирования. Все это позволяет улучшить качество обработанных поверхностей и повысить производительность процесса ротационного выдавливания. Формула изобретения5Способ ротационного выдавливания,включающий деформирование вращающейся заготовки наклонными матрицами, охватывающая рабочая поверхность каждойиз которых выполнена в виде тора, отлигО чающийся тем, что, с целью повышения качества готового изделия, матрицам сообщают дополнительно колебательное движение относительно оси, проходящей черезцентр окружности, образующей торовуюрабочую поверхность матрицы и перпендикулярной плоскости сечения, проходящейчерез ось вращения заготовки и центр окружности.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе2 о 1. Гуляев Б. А. и Максак В. И. Ротационное выдавливание вращающимися наклонными матрицами. - Кузнечно-штамповочное производство, М., Машиностроение, 977,2, с. 21 - 23.977082 А-А с едактор Е. Папп Те аказ 8777/11 Ти ВНИИ ПИ Государст по делам изоб 113035, Москва, Ж -Филиал ППП Патент, оставитель Е. Хохринарад И. Верес Корректор М. Шаж 845 Подписноевенного комитета СССРретений и открытий35, Раушская наб., д. 4/5г. Ужгород, ул. Проектная, 4