Способ изготовления коленчатых валов и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 801230734 В. 21 К 1/0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) 1. Способ изготовления коленчатых валов путем формирования гибкой и высадкойшейки и щек колена при одновременномприложении к заготовке усилия деформирования в направлении, перпендикулярном ееоси, и усилий деформирования вдоль ее осипри свободном истечении металла по периметру щек, отличающийся тем, что, с цельюснижения расхода металла, участки заготовки под щеки выбирают объемом с учетомобъема утяжки, щеки формируют высотой,превышающей номинальную их высоту навеличину, равную объему утяжки, а по окончании гибки и высадки производят осадку щек по высоте до номинальной их высоты,2. Устроиство для изготовления коленчатых валов, содержащее корпус со смонтированными в нем секциями матрицы, прижимом и пуансоном для гибки, отличающееся тем, что оно снабжено установленными на пуансоне направляющими, осадочными планками, размещенными в направляющих с возможностью вертикального перемещения и снабженными средствами указанного перемещения, а также элементами фиксации осадочных планок в исходном положении.3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что средства перемещения осадочных планокф выполнены в виде смонтированных на пуансоне гребенок по числу осадочных планок, а выступами и впадинами, имеющими одинаковую ширину, гребенки установлены с возможностью смещения в горизонтальном направлении на ширину выступа, а на поверх р ностях осадочных планок со стороны гребе. нок выполнен ответный профиль. ФеЙИзобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к технологии изготовления коленчатых валов и устройствам для реализации этой технологии.Целью изобретения является снижение расхода металла путем снижения припусков, идущих на компенсацию утяжки, возникающей в зонах щек вала.На фиг. 1 схематически представлена исходная заготовка, общий вид; на фиг. 2 - готовое колено вала; на фиг. 3 - устройство для изготовления коленчатых валов в исходном виде; на фиг. 4 - вид А на фиг. 3; на фиг. 5 - сечение Б - Б на фиг. 4; на фиг. 6 - устройство в процессе работы; на фиг. 7 - сечение В - В на фиг. 6; на фиг. 8 - устройство в конечном положении; на фиг. 9 - сечение Г - Г на фиг. 8.Заготовку укладывают на нижние сек ции матрицы и подпружиненный прижим. Гибочный пуансон охватывает проточку диаметром д (фиг. 2).Проводят операцию гибки элемента заготовки, идущего на изготовление одного колена, при которой к заготовке прикладывают с помо 1 цью гибочного пуансона усилие, перпендикулярное оси заготовки, и одновременно с помощью секций матриц, перемешаемых в горизонтальном направлении, производят высадку щек со свободным истечением металла по периметру щеки. При этом неизбежно образуется утяжка в местах перехода толщины щеки на внутреннюю поверхность щеки со стороны воздействия изгибающего усилия. По окончании операций гибки с высадкой получают колено с высотой щеки больше номинальной на величину 6.Затем производят осадку торцовой части щек. При этом высота шеки уменьшается на величину б, а объем металла величиной, соответствуюшей высоте о, заполняет утянутый объем (фиг, 8).Пример. Изготавливали вал, колено которого имело размеры: А=330 мм; а=а= =110 мм; В=540 мм; в =160 мм; д= =310 мм. Использовали ступенчатую заготовку с размерами 1=180 мм; 1=110 мм; с=310 мм; Р=375 мм.Материал заготовки - сталь 38 ХНЗМА по ГОСТ 4543 - 71.Часть исходной заготовки длиной 1. нагревали до 1180 С на электронагреватель. ной установке ТПЧ.Нагретую заготовку подвергали гибке ивысадке.Штамповку осуществляли на ковочном гидропрессе усилием 4000 тс. В процессе осадки торца щеки объем металла, соответствуюш,ий высоте 6, заполнял утянутый объем.Устройство содержит нижние секции 1 матриц, расположенные в ползушках 2, верхние секции 3 матриц, расположенные в40 45 50 55 10 15 20 25 30 35 крышках 4, подпружиненный прижим 5, расположенный в нижней плите 6.В верхней части штампа неподвижно закреплен пуансон 7, выполненный по ширине равным длине штампуемого колена и имеющий выборки на боковых поверхностях на ширину толщины щек коленвала, В пуансоне 7 выполнены направляющие 8, в которых установлены с возможностью вертикального перемещения осадочные планки 9 толшиной, равной толщине щек коленвала, и с рабочими поверхностями, очерченными по контуру торцовых поверхностей щек готового изделия. На противоположных рабочим поверхностям осадочных планках 9 выполнены П-образные пазы.На торцовых поверхностях выборок под осадочные планки на пуансоне прикреплены две гребенки 10 с выступами, соответствующими пазам осадочных планок, Ширина выступов равна расстоянию между выступами. Высота выступов равна необходимой величине осадки торцовых поверхностей щек о, подбираемой экспериментально. Крепление гребенок к пуансону при помощи специальных фиксирующих штырей 11 показано на фиг. 5. Гребенки соединены между собой осью 12.В гребенках 10 выполнены сквозные прорези 13, за счет которых они имеют возможность возвратно-поступательного перемешения относительно фиксирующих штырей 11 на величину, равную ширине выступа, с помощью рукоятки 14, при этом ось 12 обеспечивает синхронность перемещения гребенок 10.На узкой нерабочей части пуансона 7 закреплены опорные элементы фиксации планок, выполненные, например, в виде пальцев 15, препятствующих выпаданию осадочных планок 9 из направляющих 8 и определяющих положение осадочных планок 9 в момент начала операций гибки с высадкой. Работа устройства осуществляется сле дующим образом.Заготовку с нагретым до ковочной температуры участком длиной, несколько большей (на 100 - 120 мм) длины, идущей на высадку колена, укладывают на нижние секции 1 матриц и прижим 5. Положение рабочих частей штампа в момент, предшествующий операции гибки с высадкой, показано на фиг. 3 и 4. Осадочные планки 9 опущены и опираются на ограничительные пальцы 15. Гребенки 10 занимают положение, изображенное на фиг. 4, когда выступы гребенки располагаются напротив впадин осадочных планок 9.При осуществлении операции гибки с одновременной высадкой (конечный момент показан на фиг. 6 и 7) происходит перемещение осадочных планок 9 под действием течения металла перпендикулярно прикладываемому усилию высадки шек. Приэтом выступы осадочных планок 9 заходят в соответствующие впадины гребенок 10.По окончании этой операции получают высоту щеки больше номинальной на величину о (фиг. 6), остальные размеры в пределах номинальных размеров готового колена. Для выполнения операции осадки торцовой части щек поднимают траверсу пресса и вместе с ней и пуансон 7 на величину, несколько большую высоты выступов осадочных планок 9, Затем при помощи рукоятки 14 смещают гребенки 10 в пределах сквозных прорезей 13, при этом выступы гребенок 1 О располагаются напротив выступов осадочных планок 9, и затем производят опускание траверсы пресса, а вместе с ней и пуансона 7 до положения, которое он занимал в конечный момент операции гибки с высадкой. Положение деталей в рабочей зоне штампа в конечный момент операции осадки торцовой части щек показано на фиг. 8 и 9. При этой операции производится осадка торцовых поверхностей щек до номинального раз мера высоты щеки, осаживаемый объем металла затекает в углы, образованные вертикальными поверхностями пуансона 7 и криволинейными рабочими поверхностями осадочных планок 9, при этом утяжка ликвидируется.-г тель . Вере 5 го к й и аушс город Состав выдкая Техред И Тираж 65 ИИПИ Государственно по делам нзобретени 35, Москва, Ж - 35, Р ППП Патентэ, г. УжРедактор Н. ШЗаказ 2306/14ВН А. Быстровс Корректор ОПодписноемитета СССРоткрытийая наб.,ул. Про, 4