Инструмент для осадки с кручением

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИН 10444 13/02; В 21 Э 5/00 151) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 27 цессо 977,ви с СР вРв 4 йь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕ 7 ЕПЬСТВУ(71) Завоц -ВТУЗ при Караганцинскомметаппургическом комбинате и Караганцинский метаппургический комбинат(54) (57) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОСАДКИ С КРУЧЕНИЕМ, соцержаший верхний и нижний кругпые в плане бойки, на рабочих поверхностях которых выпопнены ребра треугопьного профипя распопоженные по спирапям, закрученным в оцина ковом нйправпении вокруг центров рабочих поверхностей бойков, о т и и ч а юш и й с я тем, что, с целью снижения энергозатрат за счет уменьшения усипий осацки, расположение ребер на поверхнос ти бойков выпопнено по спирапи Архимеца, а закручивание их вокруг центров рабочих поверхностей осуществпено на оцин1044405 1Изобретение относится к обработкеметаппов цавпением, а именно к инструменту цпя осацки заготовок с кручением.Известен инструмент, цля осадки.скручением, соцержащий верхний и нижнийкруглые бойки, рабочие поверхностикоторых выполнены с рифпениями треугольного профипя 1 1,Нецостатком явпяется.то, что рифпения препятствуют проскальзыванию бойков относитепьно заготовки и от увепичения в резупьтате этого ее скручивания способствуют уменьшению усилияосацки. Вместе с тем рифпения приводят к существенному росту сип тренияв направпении рациапьного теченияцеформируемого металпа. Компенсацияэтих си трения требует цопопнитепьного усипия, что оспабпяет эффективностьпрокесса осадки с кручением и не позволяет испопьзовать все заложенные в немвозможности по уменьшению осевогоусипия деформировапия,Известен также инструмент дпя осадки с кручением, соцержащий верхний инижний круглые бойки с ппоскими рабочими поверхностями 2 3 .Подобная рабочая поверхность. бойков,будучи обработанной с той ипи инойшероховатостью, в меньшей степени чемрифпеная, препятствует рациапьному течению приконтактных споев цеформируеМого. метапла, и с этой точки зрения более прецпочтитепьна. Но в то жевремя не искпючает проскапьзываниябойков относительно заготовки, чтооспабпяет ее скручивание и связанныйсо скручиванием эффект уменьшенияусилия осадки.Наиболее бпизким к предлагаемомуявпяется инструмент цпя осацки с кручением, содержащий;, верхний и нижнийкругпые в ппане бойки, на рабочих пс.верхностях которых выпопнены ребратреугопьного профипя, распопоженныепо спиралям, закрученным в одинаковомнаправлении вокруг центров рабочих поверхностей 3 .Нецостатком указанного инструмента явпяется, то, что неизвестно по какой из семейства спирапей спецует распопагать на поверхности инструментаребра, чтобы их сопротивпение быпоминимапьным при осацке заготовки сзакручиванием,Цепь изобретения - снижение энергозатрат за счет уменьшения усилийосадки,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Указанная цепь достигается те.что в инструменте цпя осадки с кручнием, содержащем, верхний и нижнийкруглые в плане бойки, на рабочих поверхностях которых выпопнены ребратреугольного профипя распопоженныепо спиралям, закрученным в оцинаковомнаправлении вокруг центров рабочихповерхностей бойков, распопожение рбер на поверхности бойков выпопненопо спирапям Архимеда, а закручиваниеих вокруг центров рабочих поверхностей осуществпено на оцин виток,При осацке заготовки таким инструментом и оцновременном вращении обоихбойков ипи оцного из них в направлении, противопопожном направпениюзакручивания спирапей, ребра способствуют интенсификации рациапьного течения приконтактных слоев цеформирумого металла, а также искпючают просскапьзывание эойков относитепьно заготовки. Все это и позволяет уменьшитьусипие осацки,На фиг. 1 изображена схема взаимнго расположения бойков, составляющихинструмент; на фиг. 2 - виц А на фиг. 1;на фиг. 3 - виц Б на фиг, 1; на.фиг. 4 сечение В-В на фиг, 3; на фиг,э - гидравлический пресс (на примере которогопоясняется испопьзование инструмента);на фиг. 6 - сечение Г-Г на фиг. б,Инструмент соцержит верхний и нижний кругпые бойки 1 и 2. На рабочихповерхностях бойков выпопнены ребра 3и 4. Ребра распопожены по спирапямАрхимеда, закрученным на оцин виток.Направпение закручивания спирапей выбрано гоотив часовой стрепки, но можетбыть выбрано и по часовой стрепке.Зто ке имеет значения. Важно обеспечить правильное вращение бойков, т. е,в направпении противоположном направпению закручивания спиралей. На фиг, 2и 3 требуемое направпение вращениябойков, при принятом направлещи закручивания спиралей, показано стрелками..В поперечном сечении ребра имеют профиль треугопьника, угол при вращениикоторого равен 45оФормирование ребер по виткам спирапи Архимеца обусповпено тем, что поцоб.ную форму приобретают первоначапьнопрямые рациапьные риски на торцахсвинцовых образцов поспе осацки их скручением известным инструментом. Апоскопьку движение контактирующих синструментом частиц цеформируемого .1044 40 метадпа подчинено усдовик наименьшего сопротивдения, то можно прецподожить,что обнаруженные в опытах искривдения рисок на торцах образцов отвечаютнаименьшим энергетическим затратамна цеформацию, и с этой точки зрениянаиболее приемдемы цдя копированияс них очертания ребер, что и спеладипри конструировании препдагаемогоинструмента. 10Копичество ребер и профиль их поперечного сечения также выбраны порезудьтатам дабораторных экспериментов.Ддя этого осаживают с кручениемсвинцовые образцы байками с различным 15кодичеством ребер прямоугодьного, полукругдого и треугольного профилей, изме-.ряют усилие осадки и сравнивают егас усйлиыем,возникающим дри осадке с кручением образцов известными байками - с пдоскимии рифпеными рабочими поверхностями.В резудьтате этих опытов установпено,что цдя существенного уменьшения усидия осадки, по сравнению с известнымибайками, постаточно выпопнить на рабочих поверхностях бойков по четыре ребра, при этом в поперечном сеченииребра цоджны иметь профипь треугодьника с угдом при вершине, равным 45,отак как бойки с ребрами такого профиля обеспечивают на 5-66 меньше усилие осацки, чем бойки с ребрами цругихпрофилей.Уведичение на рабочих поверхностяхкопичества ребер с четырех по шести,а затем по весьми не способствует цапь- З 5нейшему сушественному уменьшениюусидия осацки, так как привоцит к сдиянию ребер в центрадьной части бойкови образованию практически пдоскогоучастк уведичивающегося в циам етрес увеличением кодичества ребер. Крометого, уведичение кодичества ребер уснож.няет конструкцию бойков, технодогию ихизготовдения, чиставую обработку рабачих. поверхностей.45Вышеупомянутое позволяет закднчить , что вариант инструмента, соцержащего бойки с четырьмя ребрами треугопького профиля на рабочих поверхностях,явпяется оптимадьным,Пр ецдагаемый инструмент предназначен цдя осапки с кручением кругпыхв плане заготовок и может быть исподьзован на модотах, винтовых куэнечнъхмашинах, а также на гицравдических 55прессах, снабженных приспособлениями пдя кручения заготовок в процессеосадки. 405 4П р и м е р. 1 иправдический прессвключает верхнюю непопвижную поперечину 5, которая с помощью каданн 6и 7 соецинена с непопвижной поперечиной 8, установденной на фундаменте 9.На поперечине 8 закрепден гицравдический цидинпр 10, в котором цвижетсяпдунжер 11, соепиненный с подвижнойпоперечиной 12, имеющей направдение.по кодоннам 6 и 7, Пдунжер 11 сообщает движение поперечине 12 в вертикальчой плоскости. На поперечине 12закрепдена пдита 13 с круговой канавкой, заполненной шариками 14, На шарики 14 опирается пдита 15, также имеющая круговую канавку и выподненнаяв вице чеовячного колеса, приводимогово вращение червяком 16 от эдектроцвигатедя 17. На пдите 15 непоцвижноэакреппен боек 18, цругой боек 19 непоцвижно закреплен на поперечине 5Осацку с кручением осуществляютсдецуюшим образам.Заготовку 20; нагретую .цо ковочнойтемпературы, устанавдивают на нижнийбоек 18, совмешая ее с осью вращениябойка, посде чего включают ципинцр 10на рабочий хоц. Поц воэцействием пдунжера 11 поперечина 12, а вместе сней и другие подвижные части пресса,включая боек 18 с размещенной на нейзаготовкой 20, перемещаются вертикадь-но вверх, навстречу байку 19.По мере подъема поперечины 12 происходит соприкосновение заготовки сбойком 19, а затем внепрение реберобоих бойков в тедо заготовки. По постижении этого момента, фиксир; моговизуально, включают электропвигатепь 17,который через червяк 16 передает врещение пдите 15 г закреппенному наней байку 18. Направдение вращениябойка 18 выбирают противоподожнымнаправлению закручивания его ребер. Вращая боек 18, процолжают сближать егос бойком 19, осаживая заготовку 20цо требуемой высоты. После этого откдючают эпектроцвигатедь 17 и гиправпмческий цидинцр 10, обеспечивая вытеонениерабочей жипкости из его полости,При этом движение части пресса поццействием собственного веса опускаются в нижнее исхоцное положение, соэпавая усдовия цля удаления осажценнойзаготовки с бойка 18,При осацке в описанных усповиях заготовка подвергается комбинированному нагружению: осевой сидай и крутя 3 1 ОМ щит моментом, возникающим в резупьтате вращения нижнего бойкаПри этом ребра бойков, выпопняя роць активного трения, способствуют развитию сцвиговых цеформапий в приконтактных 5 объемах заготовки и вынужцают частицы метапла к перемещению от центра бойков к их периферии по спиральным траекториям с рациапьной составпяющей, бопьшей по величине и не зависящей 1 О от условия трения йа контакте, по сравнению с тем как это имено место в спучае осацки заготовок с кручением известным инструментом. Кроме того, ребра обеспеп ают силовое вза имоцействие бойков с заготовкой, исключая их относительное проскальзывание.Интенсификация течения приконтактных слоев металла заготовки и исключение проскапьзывания бойков относительно заготовки способствуют уменьшению, по сравнению с известным инструментом усилия оса цки.Уменьшение усипия осацки позвопит уменьшить пропорционапьные ему энерг тические затраты на цеформацию, снизить мощность испопьзуемого оборуцования, повысить стойкость инструмента, точность поковок, степень ециничного обжатия.Рецактор Ю, Середа Составитепь Н, БипьцовТекред БЛалекорей Корректор Г. РешетникЗа.каэ 7420/9 Тираж 686 Попписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по депам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская нао., а. 4/5 Фипиап ППП Патент", г, Ужгород, уп, Проектная, 4