Способ получения на трубе плоского фланца

(19) (11) А 21 Р 22 18 БРЕТЕНИЯ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ триальныи ид тяжелого м н- иГ. Макша урилов,Олейник ев. тво СССР18, 1982.И НА Т(57) Изобретение относится к обработкеметаллов давлением, в частности, к способу формообразования цилиндрических детаГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетель775915, кл. В 21 Р 22/ лей с фланцами из трубчатых заготовок. Цель изобретения - повышение производительности и расширение технологических возможностей способа. Для этого применяют заготовку с наружным диаметром, равным диаметру формируемого фланца. Конец заготовки обкатывают на конус до размеров внутреннего диаметра готовой детали, после чего прикатывают конус и одновременно утоняют стенку путем выдавливания металла в переходной участок, который одновременно переформовывают в плоский участок, перпендикулярный оси заготовки. Способ позволяет осуществлять набор металла в стенке фланца за счет деформации сжатия, что гарантирует сплошность при значительной скорости и степени деформации. 5 ил.Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способу формообразования цилиндрических деталей с фланцами из трубчатых заготовок.Цель изобретения - повышение производительности и расширение технологических возможностей способа.На фиг. 1 изображена трубчатая загоТовка, зажатая во вращающемся шпинделе и нагреваемая в кольцевом индукторе ТВЧ; :на фиг. 2 - обкатка конца заготовки на конус до прилегания его торца к цилиндрической оправке; на фиг. 3 - прикатка конуса 1 к оправке с одновременным утонением стенки и формированием плоского переходного ,участка; на фиг. 4 - отрезка деформированного конца от заготовки; на фиг. 5 - готовая,деталь.Формообразование деталей с толстостенным фланцем из трубчатых заготовок осуществляется в следующей последовательности,Заготовку-трубу 1 зажимают и вращают вместе с оправкой 2 в шпинделе 3 обкатного , станка (фиг. 1). Конец заготовки нагревают , в кольцевом индукторе 4, который затем выводят из зоны обкатки. Инструментом 5 трения, закрепленным на суппорте 6, обкатывают конец заготовки на конус до прилегания его торца к цилиндрической оправке (фиг. 2); прикатывают конус к оправке и одновременно утоняют стенку путем выдавливания металла в переходный конический участок.Последний одновременно переформировывают с радиальным и осевым подпорами в плоский участок, перпендикулярный оси заготовки (фиг. 3). Затем деформированный конец отрезают от заготовки отрезным но. жом 7 по касательной к внутоенней поверхности плоского переходного участка и снимают с оправки, утапливая подвижную часть оправки толкателем 8 (фиг. 4). Предлагаемый способ реализуют для получения стаканов под подшипники. Выпускаемый типоразмерный ряд стаканов имеет следующие размерные границы, характеризующие степень деформации, потребную для обработки их давлением: Рф/Рц = .= 1,64 - 1,25; 1 ц/Рф = - 0,068 - 0,530 (1 ц длина цилиндрического участка детали);8 ф/Ьц = 1,0 - 1,6 (8 ф/8 - толщина стенки фланца и цилиндрического участка соответственно); 8 ф/Рф = 0,05 - 0,08.В качестве исходных заготовок используют трубы (материал - сталь 10) с наружным диаметром Рц=89 мм и толщиной стенки Во = 8 мм. Обкатка осуществляется с наибольшей возможной степенью утонения, при прочих показателях степени деформации, соответствующих максимальным заданным величинам типоразмерного ряда. т. е. Рф/Рц = 1,64; 1 ц/Рф = 0,53.Трубу 1 вместе с оправкой 2 зажимают в шпинделе 3 модернизированного токарного станка (фиг. 1). Мощность привода шпинделя - 30 кВт, частота вращения шпинделя - 5,5 с . Конец трубы нагревают до 1150 С в кольцевом индукторе 4 установки ТВЧ (мощность - 100 кВА, частота 2400 Гц). Инструмент 5 трения, закрепленный на поперечном суппорте б, профили- рован по длине с углом подъема образующей ЛР от 0 до 90. При его тангенциальном перемещении относительно вращающейся тру бы происходят обкатка конца трубы на конусдо прилегания его торца к цилиндрической оправке 2 (фиг, 2); прикатка конуса к оправке с одновременным утонением стенки путем выдавливания металла в переходной конический участок, который одновременно переформировывают с осевым К, и радиальным Й, подпорами в плоский участок, перпендикулярный оси заготовки (фиг. 3). Уси.лие гидроцилиндра перемещения суппорта Р=28 кН.Исходная длина деформируемого концазаготовки 1 о определяется из условия равенства объемов металла до и после деформации(Р 2 Р 2)+ (Р 2 12) 1О ----- 2 -2Р. - д-,где до - внутренний диаметр заготовки;д. - внутренний диаметр цилиндрического участка, равный диаметру оправки, дц = 45 мм.Потребная толщина стенки детали определяется степенью утоненияЯ - (1) 100 оК обм.где Кобж. - Коэффициент обжатия.Составляющие полного усилия на инструменте равняются: Р= 17,3 кН; Р== 11,4 кН; Р, = 18,6 кН.Ширина инструмента В равняется длинецилиндрического участка формируемой детали 1 ц, Рабочая длина инструмента оп ределяется по формулеЯ ЬЧР где и= - 20 м/с - скорость перемещения инструмента, определяемая технологическими параметрами обкатки;10 - 20 мм/с;п - частота вра 1 цения шпинделя;ЛУ - узгол подъема образующей;цй - дробность дефор ма ции - коэффициент, характеризующий уголподъема образующей за оборотзаготовки.Коэффициент дробности деформации принят рф = 2,5 град/об. Высота инструмента Н определяется зависимостью Ы Н= А - 0,5 дц - Л,где А - расстояние от оси шпинделя до стола суппорта станка (межосевоерасстояние);14Л - зазор между инструментом и оправкой.Последовательно, вслед за инструментом 5, на суппорте 6 установлен отрезной нож 7, которым отрезается деформированный конец от трубчатой заготовки по касательной к внутренней поверхности плоского переходного участка (фиг. 4). Отрезной нож выполнен в виде конического ролика диаметром 60 мм, уклон - 10. Снятие полученной детали с оправки 2 осуществляют путем утапливания подвижной части оправки в ее корпусе за счет осевого движения толкателя 8, установленного в задней бабке станка и приводимого гидроцилиндром (фиг. 4) . Усилие гидроцилиндра 30 кН.В результате получают полые цилиндрические детали с толстостенным фланцем со следующими относительными размерами=0,10. Время обкатки - 6 - 8 с.С целью определения технологических возможностей способа обкатывают трубчатые заготовки сталь 10) с наружным диаметром Ро = 108 мм и толщиной стенки 80 = 6 мм на оправке диаметром й = 20 мм, Обкатку выполняют на том же оборудовании, но заменяют кулачки цангового зажима заготовок в шпинделе.,Температуру нагрева, скорость перемещения инструмента,12839дробность деформации не изменяют. В результате достигается степень обжатия Рф/Рц= =5,2 1 составляющие усилия Р,=15,1 кН; Рд=О кН; Р,=16,7 кН).5Таким образом, использование предлагаемого способа деформирования полых цилиндрических деталей с толстостенным фланцем сокращает время обкатки в 2 - 7 раз по сравнению с известными способами, обеспечивая при этом получение фланцев с относительными размерами -(3,1; -(5,2,р . Ьр Ф Формула изобретения5Способ получения на трубе плоскогофланца из трубчатых заготовок, заключающийся в деформировании нагретого конца заготовки инструментом трения с последую щей отрезкой детали от заготовки, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и расширения технологических возможностей способа, заготовку применяют с наружным диаметром, равным диаметру формируемого фланца, конец заготовки обкатывают на конус до размеров внутреннего диаметра готовой детали, после чего прикатывают конус и одновременно утоняют стенку путем выдавливания металла в переходной участок, который одновременно 30 переформовывают в плоский участок, перпендикулярный оси заготовки.по делам изобретени шская наб., д. 45 ятие, г. Ужгород, ул. Редактор И. Касарда За к аз 3698/12 ВНИИПИ Государственного 113035, Моск Производственно-полиграф