Способ изготовления резьбового соединения

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 ц 766720ио делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к способам изготовления внутренней и наружной резьбы с высокими упругими показателями путем применения пластической деформации на заготовке.Известен способ изготовления резьбового соединения, путем установки вставок в виде пружин в предварительно нарезанную резьбу гайки или винта 1.Недостатком указанного способа изготовления резьбового соединения является низкая производительность, обусловленная необходимостью проточки на заготовке резьбы, сложным монтажом и низким качеством работы.Наиболее близким решением из известных является способ производства труб со спиральными ребрами. При этом способе резьбу получают завальцовкой в тело вращающейся заготовки перемещающимся вдоль ее оси роликом захватывающего приспособления спиральной вставки с заданным профилем в поперечном сечении 2.Недостаток указанного способа заключается в том, что при изготовлении резьбы с высокими упругими свойствами, с повышенной нагрузочной способностью необходима предварительная нарезка резьбы на заготовке, что усложняет технологический процесс и делает способ непроизводительным. Кроме этого, указанный способ не обеспечивает необходимую точность резьбы, а также изготовление резьб на термопластических материалах.Целью изобретения является повышениеточности резьбы, производительности и расширение технологических возможностей.Указанная цель достигается тем, что одновременно с завальцовкой спиральной вставки ее вдавливают в тело заготовки на глубину, равную половине профиля сечения вставки.После вдавливания и завальцовки спиральной вставки в тело заготовки производят окончательную механическую обработкупрофиля резьбы.При вдавливании и завальцовке спиральной вставки в тело заготовки ролик закаты вающего приспособления или спиральнуювставку нагревают до температуры плав,ления термопластичного материала.Одновременно с вдавливанием и завальцовкой спиральной вставки в тело заготов7667204В начальный момент вдавливания резьбовой нитки роликом закатывающего приспособления 4 за счет пластической деформации мягкого материала заготовки винта 2 или гайки 3 происходит выдавливание материала, в результате чего по краям проволоки образуются выпуклости. При дальнейшем углублении ролика закатываю- щего приспособления 4 эти выпуклости зав аль цовыва ются периферийными поверхностями ролика, тем самым прочно фикси руя проволоку резьбовой нитки 1 в телезаготовки винта 2 или гайки 3. После вдавливания начала резьбовой нитки 1 заготовке винта 2 или гайки 3 сообщают вращательное движение (см. фиг. г, з), а ролику закатывающего приспособления - перемещение на шаг образуемой резьбы. При этом происходит вдавливание и одновременное завальцовывание резьбовой нитки 1 в тело заготовки винта 2 или гайки 3. Таким образом происходит образование резьбы в винте 2 и гайке 3.Для интенсификации и ускорения процесса вдавливания и завальцовки резьбое вой нитки 1 ролику закатывающего прия способления 4 сообщают вибрацию, например, ультразвуковым магнитострикционнымИ вибратором,Для повышения точности образующегопрофиля резьбы винта 2 или гайки 3 после у процесса вдавливания и завальцовки резьбовых ниток производят окончательную у чистовую механическую обработку профилярезьбы методом точения резцом, шлифова нием и т. д. ки производят контактную сварку спиральной вставки с заготовкой.На чертеже а - 3 показана схема способа изготовления резьбового соединенияс наружной или внутренней резьбой.Способ изготовления резьбового соединения осуществляется следующим образомИзготавливают из мягкого материаланапример мягкой стали, алюминия, алюминиевого сплава, магниевых и титановых сплавов, латуни, заготовки винта (болта) и гайки. Наружный диаметр заготовки винта равен внутреннему диаметру резьбы, а внутренний диаметр отверстия заготовки гайкиравен наружному диаметру резьбы.Затем производят изготовление спиральных резьбовых ниток 1 (вставок), выполненных в виде пружин из проволоки (смфиг. а, д), с шагом, равным шагу образуемой резьбы,Изготавливают спиральные резьбовыенитки 1 из холодностянутой или холоднокатаной стальной проволоки, имеющей высокую твердость, износостойкость и коррозионностойкость. Навивку резьбовых ниток 1 осуществляют на навивочном станкили любом другом, предназначенном длнавивки пружин.Диаметр резьбовой нитки 1 выбираетсяв зависимости от того, где она будет установлена - на винте или гайке. Если резьбовую нитку 1 устанавливают на заготовквинта 2 (см. фиг. б), то внутренний диаметр резьбовой нитки 1 равен наружномдиаметру заготовки винта 2. Если резьбовая нитка 1 устанавливается в гайку(см. фиг. е), то наружный диаметр резьбовой нитки 1 равен диаметру отверстиязаготовки гайки 3.Длину резьбовой нитки 1 выбирают взависимости от длины образуемой резьбы.Заготовки винта 2 или гайки 3 устанавливают в патрон или в центрах токарновинторезного станка (на чертеже не показано), а на суппорте станка закрепляетсязакатывающее приспособление 4, имеющеезакатывающий ролик, который установленпод углом к оси заготовки.После изготовления резьбовых ниток 1их устанавливают с легким натягом на наружный диаметр заготовки винта 2 (см.фиг. б) или в отверстие заготовки гайки3 (см. фиг. е). Расстояние от края винтаили гайки 3 до начала резьбовой нитки 1выбирается конструктивно.Установив резьбовую нитку 1 на винт 2или гайку 3, к ее началу подводят роликзакатывающего приспособления 4 (см.фиг. в, ж) и вдавливают (запрессовывают)начало резьбовой нитки 1 в тало заготовкивинта 2 или гайки 3 на глубину, равнуюполовине профиля сечения проволоки резьбовой нитки 1.Процесс вдавливания (запрессовки) проволоки резьбовой нитки 1 происходит следующим образом,С целью образования резьбы в термопластичных материалах (винипласт, капрозю лон, полиэтилен, органическое стекло и т. и.)используемых, например, в оборудовании химической промышленности, производят нагрев ролика закатывающего приспособления 4, а затем осуществляют вдавливание резьбовых ниток 1 в заготовку винта 2 или гайки 3.Можно производить и разогрев резьбовой нитки 1, а затем вдавливать ее роликом закгтывающего приспособления 4 в заготовку.Для повышения производительности процесса можно навивку резьбовых ниток 1 на заготовку и вдавливание в тело заготовки винта 2 или гайки 3 производить одновременно. Для этого навиваемую проволоку 3 подают из барабана (на чертеже не ф показан) непосредственно под ролик закатывающего приспособления 4, и конец резьбовой нитки после образования резьбы необходимой длины обрезается. С целью надежной и прочной фиксации навиваемой проволоки на заготовке винта 2 или гайке 3 ее приваривают контактной сваркой к поверхности заготовки. Устроство контактной сварки подключается к за 7667205161 Ю26 25 36 35 46 Формула изобретения готовке винта 2 или гайки 3 и к роликузакатывающего приспособления 4. Пример. Изготавливалась резьба со следующими основными параметрами:Профиль резьбы Полукруглый и трапецеи дальныйШаг резьбы, мм 3,0 и 2,5 Наружный диаметр, мм 48Средний диаметр, мм 46,7Внутренний диаметр, мм 45,8Высота профиля, мм 1,08 Материал заготовки винта и гайки: Сплав Д 16 ГОСТ 4784-74Латунь ЛС 59-1 ГОСТ 15527-70Капролон В ТУ 6-05-988-73.Материал спиральной резьбовой нитки - высоколегированная коррозионная сталь 40 Х 13 проволока 2,0 Т ГОСТ 18143-72.Изготовление резьбы производилось на токарно-винторезном станке 1 К 62 М. Заготовку винта (изготавливались 3 заготовки - нз сплава Д 16, латуни и капролона) устанавливали в патрон станка и производили обточку наружного диаметра до размера 45,825 мм.Затем производили обточку заготовки гай ки (также 3 заготовки) в патроне станка.После получения заготовки винта и гайки изготовили спиральные резьбовые нитки. Резьбовые нитки были выполнены в виде пружин, навитых также на станке 1 К 62 М.Были изготовлены спиральные резьбо. вые нитки следующих размеров, мм: Для винта,Внутренний диаметр 45,835 - 0,3 Наружный диаметр 49,835 - 0,3 Шаг навивки 3 - 06Длина пружины 50 - 1Для гайки:Наружный диаметр 48 - .0,3Внутренний диаметр 44 - 0,3Заготовка винта закреплялась в патроне станка, а на наружный диаметр ее устанавливалась резьбовая нитка. Конец заготовки винта поддерживался люнетом и центром. В суппорт станка закреплялось закатывающее приспособление, содержащее держатель и закатывающий ролик диаметром 20 мм. Установив резьбовую нитку на заготовку винта, подводили к началу этой нитки закатывающий ролик, а поперечной подачей суппорта вдавливали (запрессовывали) конец резьбовой нитки в тело заготовки винта на глубину, равную половине диаметра проволоки резьбовой нитки, т. е. на.1 мм.Затем, не отводя суппорта с закатывающим роликом от заготовки, включали станок, при этом сообщали вращение заготовка и продольную подачу суппорту с закатывающим приспособлением на шаг, равный 3 мм. Таким образом производили вдавливание (запрессовку) резьбовой нитки в тело заготовки винта. В результате получили винт с резьбой полукруглого профиля. Аналогично производили изготовление резьбы на поверхности заготовки гайки.Производилось также изготовление резьбы без предварительного получения спиральной резьбовой нитки. Для этого проволока диаметром 2 мм поступала непосредственно из катушки через тормозящие щечки, установленные на суппорте под закатывающий ролик, который наматывал подаваемую проволоку на заготовку и одновременно вдавливал ее в тело заготовки, образовывая резьбу.Таким образом осуществили образование резьбы на заготовке из латуни и капро. лона, Причем при изготовлении резьбы на заготовке из капролона вдавливание производили нагретым роликом до температуры 300 - 500 С.Применение предлагаемого способа изготовления резьбового соединения по сравнению с существующими способами обеспечит следующие преимушества. Повышается производительность процесса образования резьбы в результате отсутствия необходимости нарезания стандартной резьбы на винте и гайке. При применении непосредственной навивки проволоки резьбовой нитки на заготовку винта или гайки также значительно повысится производительность процесса. Повысится точность резьбового соединения ввиду жесткой фиксации витков вдавливаемой резьбовой нитки в тело винта и гайки в сравнении с конструкцией, где на стандартную резьбу свободно устанавливается промежуточное звено в виде вставки.Повысится технологичность процесса за счет устранения нетехнологичных приемов, например монтаж резьбовой вставки с натягом в резьбу гайки.Резьбовое соединение обладает высокими прочностными, демйфирующими и компенсационными свойствами в результате того, что используется прочный и износостойкий материал резьбовых ниток, устанавливаемых в мягкий материал тела винта или гайки.Экономический эффект, в результате внедрения способа, достигается за счет повышения производительности и технологичности, обеспечивающих надежность, прочность и долговечность резьбового соединения. 1. Способ изготовления резьбового соединения с внутренней илн наружной резьбой путем завальцовки профили рованной спиральной вставки в тело вращающейся заготовки перемещающимся вдоль ее оси роликом, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, расширения технологических возможностей и повышения точности резьбы, одновременно с завальцовкой профилирования спиральной вставки ее вдавливают в тело заготовки на глубину, равную половине профиля сечения вставки,2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после вдавливания и завальцовки спиральной вставки в тело заготовки производят окончательную механическую обработку профиля резьбы.3. Способ по п, 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности изготовления изделий из термопластичного материала, при вдавливании и завальцовке спиральной вставки в тело заготовки,ролики закатывающего приспособления илиспиральную вставку нагревают до температуры плавления термопластичного материала.4, Способ по п. 1, отличающийся тем,что одновременно с вдавливанием и завальцовкой спиральной вставки в тело заготовки производят контактную сварку спиральной вставки с заготОвкой,Источники информации,принятые во внимание при экспертизев 1. Патент США3813718, кл. 10 - 10 йопублик. 07.06.74.2. Патент СССР47850, кл, 7 В 16/20.,гору 5я, 4 Редактор Т. МорозоваЗаказ 7093/7ВНИИПпо13035,филиал ПП Составитель В. БыкТехред К. ШуфричТираж 986И Государственною комнделам нзобретеинЯ н отМосква, Ж - 35, РаушскаяП сПатент, г. Ужгород, у совКорректор Н.Подписноетета СССРрытиЯнаб., д. 4/Проектна