Способ изготовления деталей и устройство для его осуществления

(21) 4232479 (22) 16,03.87 (46) 15.04.89 (71) Орловс ного машино (72) В. Н. Б иВ.И,Пил (53) 621.073 (56) Патент 1981. 1-2. Бюл.1 кий филиал строительно орисенко, В юзин (088.8) США 4 Всесоюзного заочо институтаА. Голенков 65105, кл. 72/35 ЕНИЯ ДЕТАЯ ЕГО ОСУ- к л итей ному боткой металк способам и еталей из отван для полувок из черных)М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ(54) СПОСОБ ИЗ ГОТОВЛЛЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относитсяпроизводству совместно с обралов давлением, в частностиустройствам для получения дливок. Способ м. б, использочения осесимметричных загото и цветных сплавов в машиностроении и приборостроении. Цель изобретения - повышение качества получаемых деталей, расширение их номенклатуры и повышение стойкости инструмента. В отливке первоначально формируют наметку центрального отверстия, затем радиальным обжатием деформируют периферийную часть отливки. После этого осадкой формообразуют зону отливки прилегающего к наметке отверстия. Затем окончательно оформляют центральное отверстие детали. Устройство содержит станину с упором заготовок, приводную платформу и дополнительный дефорирующий инструмент. Литейная форма выполнена в виде секций. Узлы дополнительного деформирующего инструмента и секции литейной формы размещены с возможностью радиального перемещения под равными углами друг к другу. 2 с. и 1 з. п. ф-лы, 4 ил.Изобретение относится к литейному производству совместно с обработкой металловдавлением и может быть использовано дляполучения осесимметричных заготовок изчерных и цветных сплавов в машиностроении и приборостроении.Целью изобретения является повышениекачества получаемых деталей, расширениеих номенклатуры и повышение стойкостиинструмента.На фиг. 1 представлено устройство дляосуществления способа, общий вид; нафиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 (правая часть) - устройство в исходном положении; на фиг. 3 (левая часть) - то же, в конечном положении; на фиг. 4 - то же, в промежуточном положении.Устройство содержит станину 1 с установленным на ней неподвижным упором 2заготовки, на верхней поперечине станиныустановлен гидроцилиндр 3 перемещения блока 4 инструментов осевого деформирования; прошивня 5 и пуансона 6. Пуансон 6 соединен с поршнем 7 цилиндра 8, а прошивень5 - с поршнем 9 гидроцилиндра 10. Платформа 11 установлена на станине 1 посредством подшипников 12 и 13 и имеет возможность вращения вокруг оси заготовки отпривода 14. На платформе установлена литейная форма, выполненная в виде подвижных в радиальном направлении секций 15,а также дополнительный инструмент, выполненный в виде роликов 16, имеющих возможность радиального перемешения ввращения вокруг собственной оси,Радиальное перемещение секций литейной формы выполняется посредством винтов 17 и гаек 18, закрепленных на платГформе от осевого смещения, зубчатых колес 19, одно из которых выполнено совместно с гайкой, и электродвигателей 20. Радиальное перемещение роликов выполняетсяпосредством винтов 21, гаек 22, зубчатых колес 23 и электродвигателей 24. Направляющие для перемещения роликов и секцийматрицы расположены под равным углом адруг к другу. Ковш 25 имеет возможность перемещения от зоны заливки расплавленным металлом до опоры 26, установленной на штоке гидроцилиндра 27. Труба 28 жестко установлена в упоре 2. С другой стороны устройства от зоны перемешения ковша 25 установлен промышленныйробот 29 с клешевым захватом 30, Захват30 имеет возможность поворота на уголрадиального перемещения и перемешениявверх и вниз.Способ осуществляют следуюшим образом.Блок инструментов 4 посредством гидроцилиндра 3 устанавливают в исходное положение, соответствуюшее размеру деталивдоль оси. Сводят до образования замкнутого контура секции 15 литейной формыпосредством включения электродвигателей 5 1 О 5 20 25 30 35 40 45 50 55 220. Затем расплавленный металл подают в ковше 25 на опору 26 и гидроцилиндром 27 поднимают до окунания в него трубки 28. В полости секционной литейной формы создают пониженное давление посредством откачки воздуха и за счет этого из ковша 25 подают в литейную форму металл.После затвердевания металла в литейной форме, хотя бы по наружной поверхности секции матрицы перемещают в радиальном направлении от центра, Включают привод врашения платформы 11 и сводят инструмент радиального деформирования, ролики 16 до соприкосновения с поверхностью заготовки. Затем деформируют инструментом, подаваемым в осевом направлении прошивнем 5, на величину меньшую, чем размер изготавливаемой детали по оси, формируя наметку отверстия и вытесняя металл в выдру, После этого ролики 16 перемещают в радиальном направлении до конечного положения, соответствующего заданному диаметру изготавливаемого изделия. При перемещении роликов в радиальном направлении и вращении их вокруг заготовки прорабатывают литейную структуру металла периферийной части отливки и вытесняют избыток металла в окно упора 2 выдру. Металл по боковой поверхности заготовки в результате непосредственного и периодического воздействия роликами прорабатывают и деформируют пластически, устраняют рыхлости, газовые пузыри, пустоты и другие дефекты. Затем инструментом, подаваемым в осевом направлении пуансоном 6 деформируют заготовку на заданный размер, прошивнем 5 выполняют сквозную прошивку. Избыток металла при прошивне удаляют через окно упора, трубку 28 и ковш 25. Гидроцилиндром 27 опускают ковш на исходную позицию и удаляют из зоны устройства.Ролики 16 разводят в радиальном направлении и выключают привод платформы 11. Гидроцилиндром 3 поднимают блок инструментов 4 совместно с изготовленным изделием. Захват промышленного робота 29 поворачивают из исходного положения на. угол р, опускают на уровень изделия, перемешают к нему и захватывают его. После этого возвращают в исходное положение прошивень 5 и пуансон 6. Захват работа возвращают в исходное положение и сбрасывают заготовку в тару, цикл работы устройства повторяется.В случае необходимости прошивки внутреннего отверстия малого диаметра роликами 16 затруднительно вытеснить излишки металла в малое окно упора 2, Тогда после деформирования прошивнем 5 и заготовки на величину, меньшую размера изделия по оси, прошивень 5 возвргшают в исходное положегние. При обработе роликами излишки металла вытесняются в полость, образованную прошивнем 5, до достижения роликами 163конечного положения. Усилие, необходимое для перемещения роликов в радиальном направлении при вытеснении металла в полость, образованную прошивнем 5, значительно меньше, чем при вытеснении в окно упора 2. После этого пуансоном 6 и прошивнем 5 деформируют заготовку на конечные размеры. Затем выполняют другие операции цикла изготовления изделия, описанного выше.Пример. Изготовили опорный шкив гусеничного привода, имеющий наружный диаметр: по ободу 350 мм, по впадине 260 мм, внутренний диаметр отверстия 115, высота ступицы 120 мм. Материал сталь 40 Х. Деталь работает в условиях интенсивного абразивного износа и повышенных ударных нагрузок,Расплавленный металл, сталь 40 Х подают в литейную форму, замкнутую из секций 15, при этом блок инструментов установлен в исходное положение и герметично перекрывает литейную форму.После кристаллизации металла секции литейной формы перемещают в радиальном направлении от центра, ролики 16 перемещают к центру до касания с заготовкой. Включают привод вращения платформы 11. После этого прошивнем 5 деформируют в осевом направлении на величину 80 мм и возвращают в исходное положение,Ролики 16 перемещают в радиальном направлении, деформируя и обкатывая при этом наружный контур шкива. Металл заготовки тем самым перемещают в радиальном направлении в полость, образованную прошивнем 5, и окно упора 2. При обработке наружного контура шкива прорабатывают литейную структуру металла преж. де всего по его рабочей поверхности, которая при работе детали испытывает наибольшие нагрузки и изнашивается. Достигнув заданного наружного размера шкива 350 мм, перемещение роликов в радиальном направлении прекращается. Пуансоном 6 деформируют металл, формообразуя заготовку в осевом направлении, Затем перемещением прошивня 5 производят сквозную прошивку заготовки и удаляют отход через отверстие упора 2 в ковш 25. Перемещают ролики 16 в радиальном направлении от центра и отключают привод вращения платформы.10 Блок инструментов 4 перемешают вверх. Захватом 30 промышленного робота 29 захватывают заготовку по наружному диаметру, после чего перемещают пуансон 6 и прошивень 5 в исходное положение. Руку робота выводят из рабочей зоны, поворачивают на угол Р, и заготовку сбрасывают в тару, цикл повторяется.Формула изобретения 1. Способ изготовления деталей, заключающийся в формировании отливки из расплава и последующем ее формоизменении путем деформирования и образования прошивкой отверстия, отличающийся тем, что, с целью повышения качества получаемых деталей, расширения их номенклатуры и повыше,ния стойкости инструмента, формоизменениеотливки осуществляют поэтапно, первоначально прошивкой формируют наметку отвер 20 стия, вытесняя выдру,в направлении прошивки, затем обкаткой производят радиальное обжатие периферийной части отливки, перемещая металл в зону выдры, при сохранении подпора со стороны наметки отверстия,после чего осуществляют осадку части отливки, прилегающей к упомянутой наметке,а затем окончательно прошивают отверстиев детали.2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что радиальное обжатие периферийной час 30 ти отливки осуществляют при снятом усилии подпора со стороны наметки отверстия.3. Устройство для изготовления деталей,содержащее станину с упором заготовки,литейную форму, а также деформируюшийинструмент, отличающееся тем, что оноснабжено приводной платформой, установленной соосно с упором, а также дополнительным деформирующим инструментом ввиде приводных узлов с роликами, литейная форма размещена на упомянутой плат 40 форме и выполнена в виде секций, роликиузлов дополнительного деформирующего инструмента установлены с возможностью вращения, а сами узлы дополнительного деформирующего инструмента и секции литей 45 ной формы размещены с возможностьюрадиального перемещения под равными углами друг к другу, 1472171147217115Составитель В. Бещеков Редактор Н. Горват Техред И. Верес Корректор Л. ПатайЗаказ 1542/11 Тираж 573 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 10