Способ изготовления полых осесимметричных тонкостенных деталей

(56) Авторское сМ 745584, кл. В л, %42 ва и О,А. Толкачев088,8)видетельство СССР21 Н 8/00, 1977, ааайааай на наружого рельеф непосред вания. ен очаг дееформирощие рабоч Изобрете таллов давле использован тонкостенны различных ст Целью и ние технологои повера, а также ственно в формации вания двуих поверхиресче ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ТОНКОСТЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности может быть использовано при ротационной вытяжке тонкостенных цилиндрических и конических деталей из различных сталей и сплавов. Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет обеспечения получения на наружной поверхности детали регулярного рельефа, а также декоративного рисунка непосредственно в процессе формообразования. Способ изготовления полых осесимметричных деталей включает ротационную вытяжку с обжатием толщины стенки полой заготовки до заданного размера детали одним или более роликами, которые образуют при контакте с заготовкой передними коническими поверние относится к обработке мением, в частности может быть о при ротационной вытяжке х цилиндрических деталей из алей и сплавов.эобретения является расш ических возможностей за хностями предварительные участки зоны деформации, а при контакте с получаемой деталью вершиной и задней конической поверхностью одного из роликов окончательный участок эоны деформации. Для получения на наружной поверхности детали регулярного рельефа, а также декоративного рисунка непосредственно в процессе формообразования профиля детали, ротационную вытяжку на предварительных участках эоны деформации осуществляют с постоянной величиной обжатия толщины стенки заготовки по окружности, а на окончательном участке - с величиной обжатия периодически изменяющейся увеличивающейся и уменьшающейся) по окружности, но не менее одного раза на длине получаемой детали, соответствующей перемещению ролика за один его оборот, Так, например, периодическое увеличение или уменьшение величины обжатия толщины стенки заготовки на окончательном участке зоны деформации достигают путем образования на вершине и задней конической поверхности ролика впадин или выступов соответственно, а также путем нанесения на указанные поверхности рельефного рисунка, 1 3. и. ф-лы, 4 ил,обеспечения получения хности детали регулярн декоративного рисунка процессе формообразоНа фиг, 1 представл заготовки для случая д мя роликами, образуюностей которых усгювно совмещены; на фиг.2 - разрез А-А на фиг, 1, на фиг. 3 - ролик;на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3.Сущность способа заключается в следующем,Заготовку 1 толщиной стенки То надевают на оправку 2, деформируют с обжатиемтолщины стенки на величину ЬТ и получают тонкостенную готовую деталь с толщиной стенки сд. При контакте с заготовкойпередними коническими поверхностями ролики 3 и 4 образуют предварительные участки зоны 5, 6 деформации, а при контактес деталью вершиной и задней коническойповерхностью одного из роликов образуютокончательный участок зоны 7 деформации,при этом величины обжатия ЛТ 1 и ЬТ 2толщины стенки на предварительных участках сохраняют постоянными по окружности,например, за счет гладкого переднего профиля каждого ролика, а величину обжатия Л 1 на окончательном участкезоны деформации периодически изменяют по окружности, в общем случае отЛтмин Л 1 мвкс Л тмин и т, днапример, эасчет переменного по окружности профилявершины и задней конической поверхностиролика на длине контакта с наружной поверхностью получаемой детали,Разница величин максимального и минимального обжатия на окончательном участке не должна превышать величиныобжатия толщины стенки за орин оборот эаГатОВКИ, т. Е. Лтмвкс - Аджип = д 4 Ьбследовательно, максимальная величинаперепадов профиля вершины роликаЛйЛтоб. Кроме того, величину минимальной толщины стен ки устанавливают исходя из предельно допустимой степенидеформации, определяемой по формулеТо 1 д минЕТо== е пред доп В результатенепосредственно в процессе ротационнойвытяжки получают тонкостенную деталь срегулярным макрорельефом на наружнойповерхности. Размерные величины рельефапо окружности определяются размерамипрофиля вершины ролика на один оборотзаготовки, при этом угловое смещение рельефа за каждый оборот заготовки зависит отвеличины обжатия на окончательном участке зоны деформации, скорости перемещения ролика, а также от величины кратностидиаметра ролика и наружного диаметраполучаемой детали,Режимы ротационной вытяжки, обеспечивающие получение заданногорельефа или рисунка обычно определяютсяэкспериментальным путем, однако при раз 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 работке определенной методикй возможно прогнозирование различных видов рельефов и декоративных рисунков,При необходимости образования на наружной поверхности получаемой детали чередующихся по окружности гладких и рельефных участков, а также периодически повторяющихся прерывистых и непрерывистых винтовых или продольных утолщений и углублений, деформирование на окончательном участке осуществляют роликом, на гладкой вершине и задней конической поверхности которого образованы местные впадины, выступы, а также участки с рельефным рисунком фиг. 2). Выпуклый периодически изменяющийся рисунок или отдельные местные выступы на вершине и задней конической поверхности ролика образуют, например, путем электроннолучевой обработки на установках ЭЛУ, а углуб- ленный рисунок образуют, например, методом вибрационной обработки алмазным наконечником.В зависимости от вида образованного рельефа на вершине и задней конической поверхности ролика и режимов деформирования на наружной поверхности детали получают новый выпуклый либо вогнутый рисунок,Способ изготовления тонкостенных конических и цилиндрических деталей с рельефом на наружной поверхности применим к любой конструкции станков и устройств для ротационной вытяжки: с однороликовой и многороликовой, прямой и обратной схемами деформирования, при получении постоянной и переменной толщины стенки по длине детали, а также при осуществлении процесса деформирования по схеме, когда в продольном направлении перемещается вращающаяся оправка, а ролики имеют только радиальное перемещение,П р и м е р 1, Полую заготовку из нержавеющей стали 1 Х 18 Н 10 Т толщиной 4 мм с внутренним диаметром 102,6 мм устанавливали на оправке диаметром 102,5-0,08 и подвергали ротационной вытяжке тремя роликами с рабочими углами при вершине й 1 =15 О; а 2 =20; сз =25 соответственно и задним углом Р = 20 О, Третий ролик установлен с зазором 1,3 мм относительно поверхности оправки, а второй и первый ролики - с зазором 1,8 мм; величины смещения в осевом направлении вершин первого ролика равны аз,б = 2,5 мм, аз,л = 0,5 мм,Перед формированием на вершине третьего ролика (с меньшим углом наклона рабочей поверхности) образованы канавки шириной 2 мм и глубиной -0,4 мм, 16909315 10 15 20 25 30 35 40 45 Режимы ротационной вытяжки; скорость вращения оправки 171 об/мин, продольная подача роликов 130-150 мм/мин, суммарная величина постоянных обжатий на предварительных участках зоны,деформации Т составила 2,2 мм ( я%), на окончательном участке величину обжатия Лс периодически изменяли по окружности от 0,4 мм до 0,1 мм ( Е сум.макс60).В результате деформирования получили деталь с окончательной толщиной стенки 1,4 +0,05 мм и регулярно расположенными выступами на наружной поверхности, высота кОторых 0,4-0,1 мм, ширина (в поперечном сечении детали) - 2 мм, длина (в продольном направлении детали) - 0,8-1,2 мм в зависимости от изменения скорости подачи.П р и м е р 2, Ту же заготовку деформировали с вышеописанными режимами роликами с диаметром примерно кратным диаметру получаемой детали, при этом на вершине третьего ролика, образующего окончательный участок зоны деформации, имели одну канавку, В результате получили деталь с непрерывным утолщением - ребром жесткости,П р и м е р 3, Полую заготовку из алюминиевого сплава АМг 6 толщиной стенки 3,5 мм с внутренним диаметром 87,6+о устанавливали на оправке 2 диаметром 87,5-0,08 мм и подвергали ротационной вытяжке двумя роликами 3, 4 с рабочими углами при вершине а 1 =15 О, а 2 = 25 соответственно, Задний угол ролика 3, образующий при деформировании заготовки окончательный участок зоны деформации, равен Зо, Перед деформированием на вершине и задней конической поверхности ролика 3 нанесен периодически изменяющийся рисунок глубиной 0,2 мм в данном случае путем вибрацион ного накатывания алмазным наконечником. Ролик 3 установлен с зазором 1,2 мм, ролик 4 - с зазором 1,4 мм, величина смещения вершин относительно друг друга в осевом направлении 1,75 мм. Скорость вращения оправки 250 об/мин,продольная подача роликов 120 мм/мин. Суммарная величина обжатий на предварительных участках эоны деформации составила 2,1 мм ( е 60), а на окончательном участке величину обжатия изменяли периодически от 0,2 до 0 ( есум.макс 65%) В результате деформирования получили деталь с новым декоративным рисунком на наружной поверхности, Высота периодически изменяющихся выступов и впадин рисунка 0,2 мм.Формула изобретения 1. Способ изготовления полых осесимметричных тонкостенных деталей, при котором на вращающуюся оправку устанавливают полую заготовку и подвергают ротационной вытяжке с обжатием толщины до заданного размера перемещающимися роликами, образующими при контакте с заготовкой передней конической поверхностью предварительные, а при контакте вершиной и задней конической поверхностью окончательный участок зоны деформирования, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет обеспечения получения на наружной поверхности детали регулярного рельефа, а также декоративного рисунка непосредственно в процессе ее формообразования, ротационную вытяжку на предварительных участках осуществляют с постоянной величиной обжатия толщины стенки заготовки по окружности, а на окончательном участке - с величиной обжатия, периодически увеличивающейся и уменьшающейся по окружности, но не менее одного раза на длине получаемой детали, соответствующей перемещению ролика за один его оборот. 2, Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что периодическое увеличение и уменьшение величины обжатия толщины стенки заготовки на окончательном участке зоны формирования достигают образованием на вершине и задней конической поверхности ролика впадин и выступов соответственно, а также путем нанесения рельефного рисунка, 16909311690931 Составитель И. Ментяговадактор Т, Лазоренко Техред М,Моргентал Корректор Н. Король оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гага 101 аказ 3884 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изобрете 113035, Москва, Ж, РаушскаПодписноеям и открытиям при ГКНТ СССРнаб., 4/5