Способ разделения сортового проката на заготовки

,м аллод ГОСУДАРСТВЕННЬ 9 КОМИТЕТ СССПО ЕЛАМ ИЭОЬРЕТЕНИЙ И ОТКР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕ(71) Кишиневский тракторный завод .(56) Тимощенко В.А Эрлих А.И. Ротационная резка сортового прокатасдвигом. - "Кузнечноштамповочноепроизводство", 1980, В 11, с. 10-11,рис. 1.(54)(57) 1. СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СОРТОВОГО ПРОКАТА НА ЗАГОТОВКИ, включающий приложение к отделяемой частиэнакопеременного усилия сдвига споворотом последнего вокруг осиразделяемого проката, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью новьвюения качества получаемых заготовок,процесс разделения производят вдва этапа, на первом из которых усилие сдвига прикладывают в плоскостиразделения, осущес 1 вляя при каждомединичном приложении усилия сдвиготделяемой части заготовки относительно проката в радиальном направлении на величину О, 04-0, 1 диаметрапроката с размещением отделяемойзагоовки соосно прокату в концеэтапа, а иа втором этапе осуществляют изгиб отделяемой заготовкиусилием, прикладываемым иа расстоянии не менее 1,5 диаметрапроката от плоскости разделе2. Способ по и. 1, о т л и ч аю.щ.и й с я тем, что на вором эта пе величину усилия определяют по выражениюР = (0,03-0 06)6 в дЭ 1159731где 6 - предел прочности на разрывматериала разделяемого сортового проката;д - диаметр сортового проката;1 в . расстояние от плоскости приложения усилия до плоскостиразделения.Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в металлобрабатывающем производстве для разделения круглого проката на заготовки с отношением 3 длины к диаметру более 1,5.Цель изобретения - повышение качества получаемЫх заготовок.На фиг. 1 изображена схема осуществления способа разделения сорто 10 вого проката, первый этап; на фиг.2- то же, второй этап; на фиг. 3 -вид А на фиг. 1,Разделяемый прокат 1. диаметром размещают в неподвижном втулочном 15 ноже 2 и фиксируют от поворота и осевого смещения, например зажимая кулачками 3, К отделяемой части проката прикладывают знакопеременное усилие, вектор которого вращают вок руг оси разделяемого проката. На первом этапе резки усилие прикладывают в плоскости разделения пуансона-ми 4 и 5, осуществляя при каждом единичном приложении усилия сдвиг отделяемой заготовки относительно проката в радиальном направлении на величину 0,.04-0,1 диаметра проката. В результате знакопеременного характера прилагаемого усилия два 30 следующих друг за другом сдвига осуществляют в диаметрально-противоположных направлениях, Так, если первый импульс усилия приложен в плоскости чертежа сверху вниз при помощи пуансона 4, т.е. в направлении АБ (фиг. 3), то следующий импульс прикладывают при помощи пуансона 5 (фиг. 1) снизу вверх (направ" ление БА, фиг. 3). После этого ли нию приложения очередной пары импульсов усилия поворачивают на некоторый угол, отличающийся от 180, например 45 (направление ВГ-ГВ, фиг.3),и т.д, Наилучшие результаты достигаются при приложении знакопеременного усилия не менее, чем в четырехнаправлениях при совершении векторомсдвигающего усилия, 1-4 оборотов вокруг оси .проката. После этого сдвиготделяемой заготовки .при каждом воздействии усилия постепенно уменьшаюттаким образом, чтобы за 2-3 оборотавектора установить отрезаемую заготовку соосно прокату, зафиксированному в неподвижной матрице. После завершения первого этапа пуансоны 4 и 5отводят,На втором этапе резки усилие прикладывают пуансонами 6 и 7 в той же последовательности, как и на.первом этапеОднако плоскость, в которой прикладывают усилие, удалена от плоскости разделения на расстояние не менее 1,5 диаметров проката. При этом величину усилия Р на втором этапе определяют по выражению6 .дзР = (О 03-0 06)-- (1)У УВыбор конкретного значения величины усилия Р в пределах, заданных выражением (1), зависит .от числа обо. ротов вектора усилия на первом эта-. пе процесса. При одном обороте вектора.принимают наибольшее значение. Р, а при четырех оборотах - наименьшее, однако величина этого усилия подлежит экспериментальному уто 1 чненню для каждого разделяемого материала.Изгибающее усилие Р на втором этапе процесса прикладывают до момента отделения заготовки от проката. После завершения процесса резки отводят пуансоны б и 7, а также кулач59731 4готовки на первом агапе процесса,причем качество отрезаемых заготовок низкое. Величина сдвига рязле,ляемых частей друг относительнодруга при разделении меньше, чем визвестном, поэтому меньше и величина требуемого для сдвига усилия; атакже сужается область распространения упрочнения (наклепа), снижаетсянагрузка на инструмент, что повышает стойкость последнего. Практически заданная форма кольцевого концентратора достигается после 16-32 единичных приложений сдвигающего усилиячто в 2-4 раза меньше, чем в известном способе, за счет чего исключается перенаклеп приторцевых областей.Постепенное уменьшение величинысдвига отделяемой заготовки в конце первого этапа обеспечивает соосное расположение отделяемой заготовки и проката. Этим достигается равно.мерное относительно оси проката рас- .пределение изгибающих напряженийи качественное формообразование .торцов заготовки.Приложение на втором этапе усилияна расстоянии не менее 1,5 диаметрапроката от плоскости разделения создает знакопеременный изгибающий момент, плоскость действия котороговращается вокруг оси разделяемогопроката. Приложение изгибающего усилия ближе, чем 1,5 диаметра проката35 "от плоскости разделения приводятЭкак показали .эксперименты, к ухудшению качества торцов, что связано сувеличением роли напряжений сдвигав развитии трещины разрушения,46вследствие чего трещина развивается под острым углом к оси прокатавдоль траектории максимальных касательных напряжений. Приложение изгибающего усилия на любом расстоянии,превышающем 1,5 диаметра проката отплоскости разделения, не снижаеткачества резки при условии, что вели.чина Р назначена в соответствии с выражением (1). Таким образом, верхнеезначение протяженности плеча приложения изгибающего усилия ограниченолишь длиной отрезаемой заготовки,либо конструктивными параметрамиустройства, реализующего предлагаемнй способ Осуществление на первом этапе 4 процесса при каждом приложении . усилия сдвига отделяемой заготовки в радиальном направлении на величину 0,04-0,1 диаметра проката обеспечивает наиболее эффективную ЗО глубину кольцевого концентратора напряжений. Как показали эксперименты, меньшая величина сдвига влечет за собой увеличение продолжительности второго этапа и, следователь- Я но, снижению производительности процесса, а превьппение приведенной величины приводит к отделению заз 11ки 3, прокат подают на заданную ве-личину и процесс повторяют,Проводят процесс разделения вдва этапа, на первом из которыхв плоскости разделения образуютглубокий кольцевой концентратор напряжений с узким поперечным сечени -ем, а на втором этапе создают в:плоскости разделения знакопеременный изгибающий момент, плоскостьдействия которого вращается вокругосА.прутка, и доводят ослабленноесечение. до разрушения, что позволяет .улучшить качество торцов отделяемых заготовок - исключить образование сферического выступа и лунки, повысить класс шероховатостиповерхности, снизить наклеп и уменьшить область его распространения,Получение более плоских торцовотделяемых заготовок, чем в известном способе, объясняется тем, чтона первом этапе. в результате суммарного воздействия сдвиговых деформаций в плоскости разделениянакапливаются поврежденности, а вобласти вершины кольцевого концентратора возникают микротрещииы. На.втором эапе резки в области микротрещин возникают при изгибе растягивающие напряжения, которые способствуют превращению концентратора в быстроразвивающуюся макротрещину. Возможны два направленияразвития трещины - перпендикулярнооси, либо под острым углом к осипроката - вдоль плоскости действиямаксимальных касательных напряжений. Однако развитие микротрещинпод углом к оси проката затухает.при последующем приложении изгибающего момента противоположногознака. Последнее не имеет места визвестном способе. П р и м е р. Разделяют прокат изстали 45 диаметром 12 мм. Сдвиготделяемой заготовки относительнопроката цри каждом приложении усилияосуществляют на 0,6 мм. Сдвигающеезнакопеременное усилие прикладывают в четырех направлениях, причемпроводят два полных оборота вектора 5усилия вокруг оси проката, После этого проводят еще два оборота, постепенно уменьшая величину сдвига до О.На втором этапе процесса знакопеременное изгибающее усилие величиной 1071 кг прикладывают в плоскости, отстоящей на б 0 мм от плоскости разделения, создавая знакопеременный изги,бающий момент в четырех плоскостях.Заготовку отделяют после трех оборотов плоскости приложения изгибающего момента (или, что то же самое,после 24 односторонних приложенияусилия). Предлагаемый способ позволяет по- лучать заготовки с плоским торцом, как с фаской, так и без фаски. Шероховатость торцов К 20-80 мкм, Области, прилегающие к торцам, упрочняются незначительно, что позволяет использовать заготовки для последую щей холодной обработки давлением (высадки, редуцирования). Кроме того, вследствие уменьшения нагрузки на инструмент стойкость инструментальной оснастки выше, чем в известном способе. По сравнению с базовым объектом использование предлагаемого изобретения позволяет повысить качество получаемых заготовок.1159731 Фиг У Составитель В.йебллкинактор И.Дербак Техред С,Легеза Корректор А.Обручар Заказ. 3645/12 : Тираж ВНИИПИ Государстве по делам изобре 113035, Москва, Ж 1086. Подпиного комитета СССРений и открытий5, Раушская наб д сное ППц "Патент", г.укгород, ул.Проектна