Способ изготовления кольцеобразных изделий

Номер патента: 1590157

Авторы: Букин-Батырев, Быков, Смуров

ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК А 1 901 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ объединени мышленност ОЛЬЦ ке месобам также венно авли- ельно на фиг. 11 - то же,вид Б на фиг. 11.Способ осуществзом. сбоку; на фиг. ют следую ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОБРАЗНЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к обработталлов давлением, в частности к споизготовления колец синхронизатора, адругих кольцевых деталей преимущестиз цветных металлов. Кольца изготвают горячей штамповкой из предварит Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам изготовления колец синхронизатора, а также других кольцевых деталей, получаемых преимущественно из цветных металлов.Целью изобретения является повышение точности и уменьшение расхода металла при гибке колец синхронизатора.На фиг. 1 представлена оправка; на фиг. 2 - сечение А - А на фиг, 1; на фиг. 3 - намотанная на оправке спираль; на фиг. 4 - оправка с одним витком спирали; на фиг. 5 - кольцеобразная заготовка после съема с оправки; на фиг. 6 - кольцеобразная заготовка с сомкнутыми торцами ее стыка; на фиг. 7 - схема к расчету; на фиг. 8 - штампдля горячей штамповки в момент смыкания торцов кольцеобразной заготовки; на фиг. 9 - штамп в конце процесса горячей штамповки; на фиг. 10 - схема заливки;(51) 5 В 21 О 5/1 О, 53/16, 1 полученной кольцеобразной заготовки. Последнюю получают нагревом прутковой заготовки круглого сечения, гибкой наматыванием нагретой прутковой заготовки на оправку эллипсного поперечного сечения при наклоне образуемых витков к плоскости большей оси эллипсного сечения под углом а, зависящим от диаметров прутковой заготовки и внутреннего контура кольцеобразной заготовки, и разрезкой витков при расположении зазора в той же плоскости. После съема с оправки кольцеобразную заготовку подогревают в нагревательном устройстве с защитной атмосферой и штампуют с одновременно осуществляемой сваркой давлением в зоне стыка, получая поковку с облоем. Последний обрезают в обрезном штампе. Затем поковку кольца синхронизатора окончательно обрабатывают резанием.1 з.п.ф-лы, 12 ил. Прутковую заготовку круглого поперечного сечения нагревают и подвергают гибке фф путем ее наматывания на оправку эллипс- ф 1 ного поперечного сечения 2 с большой а ималой Ь осями. Наматывание ведут до получения не менее двух образуемых витков,располагая каждый виток 3 спирали 4 сфиксированным наклоном к плоскости ПфЬ в которой лежит большая ось эллипсногопоперечного сечения 2 оправки 1, и безобразования зазора между смежными витками спирали 4. Гибку наматыванием производят на оправке 1 эллипсного поперечного сечения 2, большая ось которого равнаа=д, а малая ось равна Б=(6+О)астр - О,де Н - диаметр внутреннего контура по 1590157лученной гибкой кольцеобразной заготовки 5 при сомкнутых торцах 6 ее стыка 7; 0 -, диаметр поперечного сечения прутковои заготовки; р - угол наклона стыка 7 к диаметральной плоскости 8 кольцеобразной заготовки 5 при сомкнутых торцах 6 ее стыка 7, При наматывании витки спирали 4 располагают под углом а к плоскости П, т, е, в плоскести большой оси а эллипсного поперечного сечения 2 оправки 1, при этом угол.О гра=р - агсяп - +агс яа - .д+О п 0Полученную гибкой спираль 4 разрезают затем на отдельные витки при одновременной подрезке концов спирали 4, не снимая последнюю с оправки 1. При этом разрезку и подрезку ведут в плоскости П большой оси а при помощи пилы, например дисковой, Для этого плоскость пилы располагают в плоскости П большой оси а и перемещают диск пилы вдоль продольной оси оправки 1.Для фиксации наклона первого витка на оправке 1 закреплен упор 9, опорная плоскость которого. расположена под углом к плоскости П большой оси а.Для обеспечения качественного среза на оправке 1 выполнен продольный паз 10, лежащий в плоскости большой оси а.Разрезку спирали 4 ведут при толш,ине пропила, равнойЛ= и - л(с 1+0)1 япа,где а - угол наклона образуемых при гибкена оправке 1 витков к плоскости П, т. е. к плоскости, в котооой лежит большая ось а;1. - длина геометрической оси одноговитка, концы которого т и п, до разрезки спирали 4.Указанная длина может быть определена, например, по формулеС.=.( - + - )1+-+ - +- ,а 4-б 02 сова 1 64гдеа+ Ь+20/соваграфическим или другим методами.Полученные разрезкой спирали 4 кольце- образные заготовки снимают с оправки 1 и помещают в нагревательное устройство с защитной атмосферой в случае необходимости подогрева или в термостат, Затем кольце- образную заготовку, имеющую ковочную температуру, подают к штамповсчному оборудованию, укладывают на матрицу 11 установленного на нем штампа и производят горячую штамповку с одновременно осуществляемой сваркой давлением стыка под действием пуансона 12 штампа, а также последующую обрезку наружного 13 и внутреннего 14 облоя (штамп для обрезки не показан), в результате чего получают штампованное кольцо синхронизатора (поковку) 15, подлежащее окончательной обработке резанием. В начале процесса штамповки у кольцеобразной заготовки торцы 6 ее стыка 7 смыкаются под действием пуансона 12, а внутренний контур уложенной на матрицу 11 кольцеобразной заготовки становится круглым диаметром а. После того, как произойдет смыкание торцов 6 и исчезнет между ними зазор, осуществляется горячая штамповка с одновременно происходящей сваркой давлением до получения штампованного кольца синхронизатора 15 с образованием на нем небольшого облоя 13 и 14. Удаление облоя производят в обрезном штампе.Величину большой а и малой Ь осей эллипсного поперечного сечения 2 оправки 1 устанавливают из следующих условий гибки наматыванием. Для сохранения направления разрезки спирали 4 вдоль ее продольной оси, а также для совпадения плоскости разрезки с плоскостью большой оси а, что технически наиболее легко осуществимо при одновременном получении на кольцеобразной заготовке 5 торцов 6, расположенных под оптимальным для сварки давлением углом р, величина которого значительно больше нуля, необходимо при гибке наматывать прутковую заготовку, располагая каждый виток 3 о спирали 4 с наклоном, угол которого зависит от указанного угла р, Для получения кольцеобразной заготовки 5 (при сомкнутых ее торцах 6) круглой формы, а не овальн й, необходимо применять оправку 1 эллипснго поперечного сечения 2, большая ось Зг; ко орого а равна диаметру д внутреннегоконт ра кольцеобразной заготовки 5 в момент смыкания ее торцов 6 под деиствием пуансона 1 , Пои этом малую ось Ь того же сечения определяют, исходя из величин с 1, 0 и р, т. е. пр.пима,ст равнои40 При указанных значениях д и 0 п.:учаемая кольцеобразная заготовка 5 при сомкнутых 45 торцах 6 ее стыка 7 имеет внутреннийконтур, описанный диаметром д.При установлении величины угла а исходят из следующих условий. Учитывают, что угол р имеет оптимальную величину 40 - 50, обеспечивающую наилучшие усло вия сварки давлением. При меньших углах,особенно близких к нулю, условия сварки становятся неблагоприятными, так как плоскость стыка становится параллельной направлению усилия штамповки или почти параллельной. При углах, больших 50, концы 55 витка после разрезки спирали 4 представляют собой тонкие удлиненные полотна клинового сечения. Такая форма концов приводит к быстрому охлаждению перед штам ловкой и, как следствие, к ухудшению качества колец синхронизатора. Далее, послесъема с оправки 1 кольцеобразной заготовки 3, плоскости торцов 6 располагаютсяпод углом (р - агсзи - ) к диаметраль,В,И+Вной плоскости 8, если торцы не сомкнуты.Под действием пуансона 12 при горячейштамповке угол, под которым наклоненыторцы 6 к диаметральной плоскости 8,2 В уменьшается на величину агспп , и составляет а= - агсяи +агсяи - , По 0лбэтому в процессе горячей штамповки положение стыка 7, претерпевающего сварку давлением, являетсяоптимальньм, т, е. плоскость стыка 7 располагается под оптимальным углом р к диаметральной плоскости 8.Толщину пропила Л в процессе разрезки спирали 4 определяют при учете угла а, диаметров И и О, а также длины геометри ческой оси Е одного витка спирали 4 (до разрезки). Величина 1. превышает длину геометрической оси кольцеобразного витка (расстояние от точки гп до точки и вдоль указанной оси) и подлежит определению (вычислению) любым известным способом или расчетным методом. При толщине пропила Л= Е - л(с+В) арпа длина геометрической оси одного витка после разрезки становится равной длине геометрической оси , кольцеобразной заготовки 5 при состыкованных торцах 6 ее стыка 7.Таким образом, гибка наматыванием прутковой заготовки, диаметр Й поперечного сечения которой относительно большой оси, на оправку 1 эллипсного поперечного сечения 2, величину осей которого принимают с учетом оптимального угла р, диаметров й и О, позволяет получить кольцеобразную заготовку 5 с заданными диаметром д и углом р без отклонения ее формы от круглой и сохранить направленность разрезки спирали 4 вдоль продольной оси этой спирали и оси оправки 1, а также нс прибегать к разрезке спирали по спиральной линии в случае наматывания на оправку круглого сечения и необходимости получения оптимального угла р.При оптимальном угле 1 З и отсутствии отклонений формы кольцеобразной заготовки 5 от круга горячая штамповка и сварка давлением позволяют получать штампованные кольца синхронизаторов при минимальном отходе мегалла за счет высокой размер.1 ой точности кольцеобразной заготовки 5 и повышенного качества их сварного стыка.Кроме того, этому способствует подогрев в нагревательном устройстве с защитной атмосферой. Кяк Вариант, при разрезке спирали 4ксльцесбрязную заготовку 5 получают с пролом, 1 величенным по толн 1 нне по сравнен ю; гол спиной Л - .1,. - л 11+ 0) я па на гг;чину Ь=О,ЬИ/софд, соф. В этомлуч Яе тол ц 11 Я 11;Оп:1 Я Л+.1. Кос ь- ЦЕООРЯЗНУО ЗЯГОТОВКУ С ТЯКИМ ПРО 1.ОМ формруюг до приданя ей плрскостнс стц путем цр 1 ложения к ней двух 1 О"ьс 1 речных ссевьх усили. Для этого ,е помегцяют между двух цляшск 16 и 17 ц сжимя ст Последнми. 3 тем вснх пропила толци си "с сформрованойй таким сбоазом кольцеобразцой загстсвк 5 размещают в желобе 8 и залвают В пропил при помощи желоба 19 (по стрелке К) рясплявом материала, яналогичньм по состав материал: кольца синхронизатора.Зяе., охлаждают расплав до момента его кристаллизации и образсвания соединениямагериаом кольцеобразной заготовки.Рясляв получают путем плавки отхода, напр;,:.р, В виде облоя в известной литейоц оснастке. После кристаллизации расВ з сне и рсп ил а . 01 щ ной Л ко: Ьцесбразн ю заготовку 5 подогревают в случае .:.ОбходмостиподверГЯют Гсрячсй Втампсс;. х1,ОНЛ".с П. Для НЗГОТОВ;1 ЕРИя КО:1 Ьца СИНХ;10 НИЗаТОря бсл ЬШЕГрузнсгс яВТОМОбнля Пр - меняют в качестве 1 сходного материала л тр б из латуни Л МцСКЛ.2-2. 1 .. П ослеот "езки кольцевой заготовки последнюк обрабатывают резанием до получения ГоО Вогс кольца синхронизатора. При этом козфф 1 циент использования металла 0,33.Для изготовления того же ко.1 ьц пс ПРед,;ягяехому способу нагреты гс 7 Ж. - 740 С зяр ки ди метром 26 м. из т.:й же латуни Г"уГ НЯМЯТЫВЯНИЕЦ .Я 01 РЯВКЕ ЭЛЛИПСНОГО спс.речного сечсния. большая ось которого ;,.==152 мм, а малан ось 6=90,85 мм, до получеГин спирали, ссстоящеиз более чем двух 40 Витков (В зависимо:ти 01 торговой длиныцрткЯ), Басполагая витки и плоскости больц ой зси сечения под углом а=42"45.1 ятс; дисксв 01 илс 1 Й произВОдят резку спряди .до. ь ццодольной ос справки пр расположении полотна диска В глоскостигбсльц.сй оси сечения и толщГие пропила с,=- . - :т,152+26)яп 4245, где 7.= - 602 ммтс".Бда толщина пропила Л=-11.6 мм.Зятем полученную кольцеобразнум заготовку подвергают горячей штамповке В однопсрехсдном штампе при температуре цс Ниже650 С В случае необходимости подогрева кольцеобразные заготовки помещают В нагре 1 атСЛЬ.ОЕ УСТРОЙСТВО С ЗЯЩной ЯТМОСфЕ- рой) с одноьременно произвсдимси сваркой ДЯВ,ПЕР,"ЕМ СТЫКЯ ДО ПОЛУЧЕНИЯ ПОКОВКИ КОЛЬ ца синхсснизатсра с Обсазсванием на ПОковке наружного и Внутреннего Облоя. Укя.ЗЯ 1,сЫ 00:ОИ удадястся ЗЯТЕМ В ОбрЕЗНОМ 1: Т Я; ПЕ.В настоящее время латунные кольц синхронизатора большегрузного автомобиля изготовляют способом резания, осуществляемьм в следующей последовательности: отрезка кольцевых заготовок от трубы; механическая обработка на станках токарнойгруппы.Отход металла в виде стружки при этом68 - 75 в зависимости от типоразмера колец и применяемых в качестве исходной заготовки труб. Например, кольцо151770176 массой 0,8 кг изготавляют изтрубы95 Х 130 мм. При этом отход 2,4 кг,Применение предлагаемого способ позволяет уменьшить расход металла за счетпавышения размерной точности, используемой под горячую штамповку кольцеобразной заготовки и повысить качество колецсннхроиизатора при использовании гнутойзаготовки,Формула изобретения1, Способ изготовления кольцеобразных изделий, включающиЙ нагрев прутковой заготовки, гибку ее путем наматывания на оправку эллипсного сечения, разрезку витков по образующей, съем с оправки и сварку ветык, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и уменьшения рсхода металла при гибке колец синхронизатора, наматывание прутковой заготовки производят при наклоне витков к плоскости большой оси эллипсного сечения оправки под0 20а=р - агсяа - +агсап - ,с 1+0 л 0 разрезку витков по образующей ведут в плоскости большой оси эллипсного поперечного сечения оправки с образованием зазора, равногоЛ=( . - л(с 1+0)1 яяа,где а - угол наклона витков спирали к плоскости большой оси эллипсного сечения оправки;р - угол наклона стыка к диаметральной плоскости кольцеобразной заготовки при сомкнутых торцах ее стыка;0 - диаметр поперечного сечения прут ковой заготовки;Ы - диаметр внутреннего контура кольцеобразной заготовки при сомкнутыхторцах ее стыка;Е - длина геометрической оси одноговитка спирали до разрезки;а после съема с оправки кольцеобразнуюзаготовку подвергают горячей штамповкепри сомкнутых торцах ее стыка с одновременной сваркой, осуществляемой давлением.25 2. Способ по и. 1, отличающийся тем,что перед горячей штамповкой кольцеобразную заготовку формируют до придания ей плоскостности путем приложения к ней двух встречных осевых усилий, в зазор между торцами ее стыка заливают расплав мате- ЗО риала прутковой заготовки и охлаждаютпоследний до окончания его кристаллизации, а при разрезке витков спирали зазор выполняют увеличенным на величину Ь=0,50/соя р О/со з р.

Смотреть

Заявка

4396748, 24.03.1988

НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ АВТОМОБИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ "НИИТ-АВТОПРОМ"

СМУРОВ АЛЕКСЕЙ МИХАЙЛОВИЧ, БЫКОВ ИВАН АЛЕКСЕЕВИЧ, БУКИН-БАТЫРЕВ ИГОРЬ КОНСТАНТИНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: B21D 11/06, B21D 5/10, B21D 53/16

Метки: кольцеобразных

Опубликовано: 07.09.1990

Код ссылки

<a href="https://patents.su/8-1590157-sposob-izgotovleniya-kolceobraznykh-izdelijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ изготовления кольцеобразных изделий</a>

Похожие патенты