Способ изготовления кольцевых поковок

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЬЦЕВЫХ ПОКОВОК без штамповочных уклонов, включающий штамповку полой заготовки с наклонными стенками, последующую калибровку заготовки обжимом при приложении к ее торцу усилия нагружения и протяжку заготовки, отличающийся тем, что, с целью экономии металла и расширения диапазона типоразмеров получаемых деталей, протяжку заготовки осуществляют на участке заготовки, отстоящем от нагружаемого при обжиме ее торца на расстоянии 0,05-0,3 высоты заготовки. (Л оо сд ел оо Фаг.1

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU„„11 9553 А

4(Ю В 21 J 500

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTQPCK0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

КОЛЬЦЕВЫХ ПОКОВОК без штамповочных уклонов, включающий штамповку полой заготовки с наклонными стенками, последующую калибровку заготовки обжимом при приложении к ее торцу усилия нагружения и протяжку заготовки, отличающийся тем, что, с целью экономии металла и расширения диапазона типоразмеров получаемых деталей, протяжку заготовки осуществляют на участке заготовки, отстоящем от нагружаемого при обжиме ее торца на расстоянии 0,05 — 0,3 высоты заготовки. (21) 3612297/25-27 (22) 30.06.83 (46) 15.02.85. Бюл. № 6 (72) М. M. Черных„В. Н. Горбунов, В. А. Привалов, С. А. Пучин и В. Ю. Храброва (71) Ижевский механический институт (53) 621.735 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 804159, кл. В 21 J 5/00, 1979 (прототип).

Фиг. f

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Г .

1139553

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам получения поковок без штамповочных уклонов.

Известен способ получения кольцевых поковок без штамповочных уклонов, включающий штамповку полой заготовки с наклонными стенками и последующую калибровку заготовки обжигом при г риложении к ее торцу усилия нагружения и протяжку заготовки (1) .

Однако применение известного способа для изготовления поковок с отношением высоты к толщине стенки большим 1,5 не позволяет предотвратить неплоскостность торца, взаимодействующего с пуансоном, и уменьшить припуск на механическую обработку на этом торце ввиду того, что приложение осевого усилия к свободному торцу заготовки ведет к изгибу стенки поковки, в результате чего имеет место повышенный расход металла при ограниченном диапазоне типоразмеров получаемых деталей.

Цель изобретения — экономия металла за счет повышения точности поковок и расширение диапазона типоразмеров получаемых деталей.

Поставленная цель достигается тем, что 25

° согласно способу получения кольцевых поковок без штамповочных уклонов, включающему штамповку полой заготовки с наклонными стенками и последующую калибровку заготовки обжимом при приложении к ее торцу усилия нагружения и протяжку заготовки, протяжку заготовки осуществляют на участке заготовки, отстоящем от нагружаемого при обжиме ее торца на расстоянии 0,05 — 0,3 высоты заготовки.

Приложение усилия на участке меньшем

0,05 высоты h заготовки ведет к тому, что происходит односторонний отход торца заготовки от пуансона вследствие малой площади контакта оправки, обеспечивающей осевое усилие, с заготовкой и недостаточной для компенсации действия изгибающего момента величины полного (интегрального) усилия Q даже при максимальной величине удельных усилий q.

Приложение усилия на участке, большем

0,3 высоты заготовки нецелесообразно, поскольку поведет к дополнительным энергетическим затратам без повышения качества поковок.

На фиг. 1 схематично изображена начальная стадия калибровки заготовки; на фиг. 2 — промежуточная стадия; на фиг. 3— конечная стадия калибровки заготовки; на фиг. 4 — зависимость изменения угла наклона сс нагруженного торца заготовки от хода обжима S при калибровке предлагаемым способом (сплошная линия) и при калибровке известным способом (пунктирная линия) .

Отштампованная с развернутым поперечным сечением заготовка 1 после обрезки и прошивки устанавливается в матрицу 2 и проталкивается пуансоном 3.

В процессе обжима под действием давления матрицы 5 создается изгибающий момент М, а под действием сил трения 7.— изгибающий момент Мд относительно точки О (фиг. 1).

В начальной стадии обжима М > М, поэтому суммарный момент направлен (фиг. 1) против часовой стрелки, а торец заготовки поворачивается и прилегает к пуансону 3.

После выхода из конического участка матрицы нижняя часть поковки продолжает деформироваться вне контакта с инструментом. Результатом воздействия ее на верхнюю находящуюся в коническом участке матрицы, часть заготовки является возникновение момента, направленного (фиг. 2) по часовой стрелке.

Изменение соотношения между моментами М4 и Мд вследствие уменьшения плеча сил(7 и возникновение момента Мз ведут к тому, что на некоторой стадии обжима, соответствующей недоходу то ца пуансона до уровня калибрующего пояск матрицы на величину (фиг. 2), равную пр мерно 0,05—

0,25 хода обжима, суммарнь и момент в верхней части заготовки меняет знак на и отивоположный и ве хний то ец заготовр P P ки начинает отходить от пуансона.

На этой стадии обжима для предотвра! щения одностороннего отхода торца от по! верхности пуансона прикладывают осевое усилие ц к участку внутренней боковой поверхности заготовки 1, прилегающему к ее ! нагруженному торцу. Протяженность участка приложения нагрузки составляет от

0„05 до 0,3 высоты заготовки, Нагрузку обеспечивают, например, конической оправкой 4. Заготовку 1 выполняют с переменной толщиной стенки — в месте. Предусмотрен1 ном для приложения усилия, выполняют утолщение, а у торца — утонение. По мере перемещения заготовки отнорительно оправки толщина ее стенки выравнивается, поскольку утолщенная часть заготовки сдвигается к торцу и заполняет зону утонения.

Способ реализован на поковках .из стали 45. Наружный диаметр меньшего основания поковки составляет 79,6 мм, толщина стенки 13,3 мм, высота поковки 31,8 мм, угол разворота сечения, в то числе угол наклона верхнего торца, составляет 7 .

Угол конусности обжимной ма рицы составляет 7 . Усилие q обеспечивают конической оправкой с углом конусности 7 на участке длинои 8 мм.

При калибровке способом-прототипом на верхнем торце поковки наблюдается неплоскостопность (показана пу )ктиром на фиг. 3). Угол по ходу калибровки сначала уменьшается примерно до 0,3, затем уве л ич и в а ется до 1,7 .

1139553 б

20 40 бО 0, мм

Составитель В. Карпычев

Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Тираж 647 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оз крытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор И. Касарда

Заказ 55/9

Калибровка предлагаемым способом с приложением усилия позволяет предотвратить односторонний отход нагруженного торца поковки и устранить его неплоскостность.

Предлагаемое изобретение по сравнению с штамповкой на горячештамповочных автоматах без уклонов на наружной поверхности и с малым (до 1,5 ) уклоном на внутренней поверхности обеспечивает возможность получения поковок массой более 8 кг, а также более низкую себестоимость поковок мень- 10 шей массы в условиях производства средней серийности и мелкосерийного вследствие применения для штамповки более дешевого универсального оборудования и меньшего (в

4 — 8 раз) времени на переналадку инструмента; позволяет экономить металл за счет уменьшения припуска на одном из торцов поковки, повысить точность размеров поковок за счет устранения неплоскостности при расширении диапазона типоразмеров получаемых деталей.