Способ обработки кольцевых заготовок

,Б А 1 В 1/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРПРИ ГКНТ СССР И "." ВВЮЯ ,;1, ; ;.Л.Мл ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ иту а Р1,86.ЗАбрабобить(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ КОЛЬЦЕВГОТОВОК(57) Изобретение относится кке металлов давлением и может использовано для получения точных подиаметру кольцевых деталей из кольцевых заготовок. Цель изобретения - повывение точности кольцевых деталей подиаметру и снижение трудоемкости.Кольцевую заготовку 2 устанавливаютна ролики 1 и раздают ими до заданного диаметра. Затем ее обкатывают роликами 3 в течение и оборотов заготовки. Для определения диаметра и числа оборотов заготовки 2 приведенырасчетные зависимости. Затем отключают привод врацения заготовки и освобождают деталь. 4 ил.Изобретение относится к обработкеметаллов давлением и может быть использовано для получения точных подиаметру кольцевых деталей из кольцевых заготовок,Цель изобретения - повьипение точности кольцевых деталей по диаметруи снижению трудоемкости,На фиг. 1 представлена схема правки и калибровки по диаметру кольцевой заготовки; на фиг2 - схема нагружения кольцевого контура заготовки; на фиг, 3 - эпира распределениятангенциальной деформации по высотесечения кольца; на фиг. 4 - графические зависимости изменения активнойкривизны заготовки в сечениях 8 = О(верхняя ветвь) и 8 = у по полуциклам нагружения пСпособ осуцествляется следующим образом.На ролики 1 устанавливают заготовку 2 с готовым профилем, раздают ими до рассчитанной заранее величины П, подводят ролик 3 и обкатывают заготовку 2 по роликам 1 в течение и оборотов заготовки. Затем отключают привод врацения заготовки 2, освобождают деталь и снимают с роликов 1.Величины 0 и и определяют исходя из следуюцего.Сложеное напряженно-деформированное состояние заготовки и постооянное изменение геометрии ее поперечного сечения при профилировании не позволяют проследить влияние параметров управления процессом правки - калибровки П; и на величину конечного диаметра детали, поэтому оптимальный режим правки - калибровки заготовок рассчить:вается для заготовок с готовым профилем поперечного сечения. В силу осевой симметрии (фиг. 1) нагруженного кольцевого контура заготовки 2 достаточно рассмотреть его дугу на угле охвата 097/ г(фиг.2) . При 6 = О, сечение заготовки находится на раздаюцем ролике, при О = Т/г - между соседними раздающими роликами. Перемещение фиксированного сечения заготовки на угол охвата принимают эа один полуцикл нагружения заготов(п = ),.Кольцевая заготовка 2 с момента нагружения радиальными силами Р (фиг. 1 и 2) и начала вращения, испытывает энакопеременный изгиб с растяжением в тангенциальном направленииот действия растягиваюцей силы Н и 5изгибаюцего момента М в каждом сечении. При этом непрерывно происходитправка кольца и увеличение тангенциЙльной деформации его нейтральногослоя (слоя, не подверженного изгибу), 1 О если растянутые слои заготовки находятся в пластическом состоянии,Конечная тангенциальная деформа. ция кольца определяется величиной радиальной раздачи роликов и достигает 15 своего предельного значения при ста.билизации процесса правки, когдакольцевой контур в каждом своем сечении исжытывает только упругий изгиб, а кривизна в каждом сечении стре мится к некоторой постоянной величине.Исходная кольцевая заготовка можетиметь значительный перепад кривизныпо периметру. Для правки заготовки 25 по диаметру необходимо многократноенагружение каждого его сечения энакопеременным изгибом.Для осуществления калибровки заготовки необходимо и достаточно, что бы в течении с максимальной активнойкривизной= О внецние растянутыеслои заготовки находились в пластическом состоянии. Это достигается вовсех случаях раздачей заготовки роликами до деформации по нейтральномуслою на величину Я, ) . Рассматриваемое сечение сходит с роликов, разгружается .относительно центра тяжестисечения заготовки, но остается плас тическая деформация, которая увеличичивает периметр заготовки. То жесамое происходит в растянутых слояхсечения 8 = Т/г.Радиус-вектор нейтральной линии .45 кольцевого контура, нагруженного роликами до пластического состояния,достаточно точно описывается формулой (Лиг. 2)1,Р (В) = К. ( + Е,) +К - 50К (1+Еор ) соэ (еО) 1 (1)где К, К, - радиусы заготовки ираздачи роликов по нейтральной линии кольца, 55 мм;Е - текуцая тан генциальнаядеформация нейтральнойлинии кольца в каждомполуцикле нагружения пр,Е / (Н ут ) у - центр тяжести сечения загоьттовки в радиальном направленР - плоцадь поперечного сеченияйзаготовки, мм1 - момент инерции сечения заготовки для упруго-деформированной зоны мм 1УФК, ш - константа материала (кг/мм )и показатель упрочнения металла при пластической деформации;Е - модуль упругости металла,кг/мм ;8, Е - деформация предела текучести и предела упругости металла;Му - допустимйй перепад кривизныпо периметру детали, 1/мм;г - количество раздаюцих роликов.Дпя заготовки с прямоугольным профилем сечения из материала сталь 20,при значении входных параметров:Р = 1824,мм, Р = 1852 мм,Н = 2 мм, уц = 1 мм, Р = 210 мм,21- РН = 560 мм, К = 62,7 кг/= 0,00098, Ь = 1 мм, 4 Х= 0,000011/мм, Е = 8, рассчитаны значенияР = 600 мм, и = 6,4, и 0,4 оборота.При экспериментальном выборе величины Р для каждого типоразмера деталей понадобилось в среднем четырезамера промежуточных периметров за"готовки и соответственно многократОное превышение оборотов загоиовки посравнению с правкой-калибровкой предлагаемым способом. Выигрыш во времени составил. в среднем 35-40 мин накаждый типоразмер детали, Расчетныезначения величин Р, и позволили получить диаметр деталей в пределах допуска,(по чертежу деталей), Значениевеличины и, определенное по предлагаемой формуле, дает точный результатв предельном случае Е= Еф при Е, )Крзначение и будет больше необходимого, нд практически пригодным, какпризнак того, что процесс правки"калибровки закончен и можно разгружатьзаготовку.Предлагаемый способ дает значительный экономический эффект, заключающийся в сокрацении трудовых и энергетических затрат при изготовлении 20 точных по диаметру кольцевых деталей,Формула изобретения Способ обработки кольцевых заго товок, заключакщийся в радиальной раздаче кольцевой заготовки равнорасположенными по окружности роликами инепрерывной обкатке ее по этим роликам, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 30 что, с целью повышения точности кольцевых деталей по диаметру и снижениятрудоемкости, радиальную раздачукольцевой заготовки роликами осуществляют до величины Р внешнего диаметра, определяемой из соотношенияР=+ (1+Е,) +"д- (1+Г)Рйй/(о 1 гр ) ф -.У2 Я-у; ) е40,а число оборотов и при обкатке еепо роликам определяют из соотношенияР ф 11Ут 50 Р -Ро К г-игде ощ - 81 Ер= ( ) 1 Н - у,-, при Н-у,туг,Ьу,при Н-ур с у 1где Р - периметр заготовки по внешнему диаметру, мм 1Р - периметр детали по внешнемудиаметру, мм;Н - глубина профиля детали (тол/ щина листа для обечаек),мм; центр тяжести сечения заготовки в радиальном направлении, мм;плоцадь поперечного сечения заготовки, ммймомент инерции сечения заготовки для упругодеформированной зоны, мм;константа материала (кг/мм ) и показатель упрочнения металла при пластической деформации;14898809Е - модуль упруго сти металла29кг/ммрЕ 1 - деФормация предела текучестии предела упругости металла; 10 ДМ - допустимый перепад кривизныпо периметру детали, 1/мм;г - количество раздающих роликов.