Способ изготовления колец и инструмент для его осуществления

 

1. Способ изготовления колец, при котором 1щлиндрическую заготовку устанавливают во вращающуюся кольцевую матрицу и раскатывают по этой матрице выступающую над ее рабочей поверхностью часть заготовки наклонным к оси раскатки вращаюци14ся пуансоном, отличающийс я тем, что, с целью повышения стойкости инструмента путем обеспечения отрьта кольца от заготовки при раскатке , выступающую часть заготовки раскатывают пуансоном, наклоненным к оси раскатки на угол 4-8 , в процессе раскатки на кольце в зоне его перехода к заготовке выполняют коль .девой концентратор напряжений, а высоту выступающей части заготовки определяют из выражений in 1,4,57 - 1.01 у 1.75 §2 0,.14 (|j) - 1.7Ау|5- .0..34 у (§:-). Ik Ро i1,5, где H(j. Dj, - соответственно высота и диаметр выступающей части заготовки} толщина кольца по его внутреннему контуру; уугол наклона пуансона к оси раскатки, град. 2.Инструмент для осуществления способа по П.1. содержащий приводную матрицу с центральнь отверстием и наклонньй к оси матрицы приводной пуансон, отличающийся тем, что пуансон выполнен с центральным вьютупом на его рабочей поверх;о 4 ел ности, диаметр которого равен диаметру центрального отверстия матрицы. 3.Инструмент по п.2. отличающийся тем. что охватываюСЛ1 щие элементы рабочих поверхностей : матрицу и пуансона выполнены коническими с углом наклона образующих к оси раскатки не менее 45.

(19) {11) СО1ОЭ СОВЕТСНИХ

ЗПЯ

РЕСПУБЛИК (ю))4 В 21 Н 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ио — +

Do

Нр

Do — ь1 5, где Но, Do — соответственно высота и диаметр выступающей части заготовки)

Н

- толщина кольца по его внутреннему контуру;

1г — угол наклона пуансона к оси раскатки, град.

2. Инструмент для осуществления способа по п.1, содержащий приводную матрицу с центральньм отверстием и наклонный к оси матрицы приводной пуансон, отличающийся тем, что пуансон выполнен с центральным выступом на его рабочей поверхности, диаметр которого равен диаметру центрального отверстия матрицы.

3. Инструмент по п.2, о т л и— ч а ю шийся тем, что охватывающие элементы рабочих поверхностей матрицы и пуансона выполнены коническими с углом наклона образующих к оси раскатки не менее 45 . (2 1) 3656112/25-27 (22) 31. 10.83 (46) 30. 11.85. Бюл. У 44 (72) В. В. Наговицын (53) 621. 771. 29 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 699732, кл. В 21 Н 1/02, 1977.

Авторское свидетельство СССР

И- 867490, кл. В 21 Н 1/00, 1978. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЕЦ И

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ изготовления колец, при котором цилиндрическую заготовку устанавливают во вращающуюся кольцевую матрицу н раскатывают по этой матрице выступающую над ее рабочей поверхностью часть заготовки наклонным к осн раскатки вращающимся пуансоном, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения стойкости инструмента путем обеспечения отрыва кольца от заготовки при раскатке, выступающую часть заготовки раскатывают пуансоном, наклоненным о к оси раскатки на угол 4-8, в процессе раскатки на кольце в зоне его перехода к заготовке выполняют коль,цевой концентратор напряжений, а высоту выступающей части заготовки определяют из выражений

1п — 7 4,57 — 1,01 1 + 1,75

Н1

+ O,0e y + 2, 14 (ф) — 1,74 У

+ 0,28 — — 0,34 (—;), g Н

Ра

Изобретение относится к производ-1 .ству плоских кольцевых иэделий пря; моугольного или сложного сечения торцовой раскаткой цилиндрической заготовки, Целью изобретения является повьпиение стойкости инструмента путем обеспечения отрыва кольца от заготовки при раскатке.

На фиг. 1 показан инструмент для осуществления способа изготовления кольца прямоугольного сечения; на фиг. 2 — то же, для изготовления кольца сложного сечения.

Инструмент для изготовления колец торцовой раскаткой состоит иэ вращающейся кольцевой матрицы 1 и вращающегося пуансона 2, наклоненного к оси 3 раскатки (осц матрицы 1) на угол 4-8 . Матрица 1 имеет центральное отверстие 4 для установки заготовки и рабочую поверхность 5, форма которой (плоская на фиг.1 или ступенчатая на фиг.2) определяется формой готового кольца.

Вращающийся пуансон 2 на своей рабочей поверхности 6 имеет центральный выступ 7, диаметр которого равен диаметру центрального отверс— тия 4 матрицы.

В зависимости от формы готового кольца рабочие поверхности 5 и 6 матрицы и/или пуансона могут иметь охватывающие элементы 8, которые должны быть выполнены коническими с углом наклона их образующих к оси 3 раскатки не менее 45 (фиг.2).

Изготовление колец осуществляется с помощью описанного инструмента следующим образом.

Цилиндрическую заготовку 9 уста— навливают в центральное отверстие

4 матрицы 1. При вращении матрицы и пуансона вокруг их осей часть заготовки, выступающую над рабочей поверхностью. матрицы, деформируют торцовой прокаткой посредством сближения матрицы и пунасона. В конце процесса прокатки выступ 7 пуансона выполняет на кольце 10 кольцевой концентратор 11 напряжений, вблизи

2 которого должно произойти разделение (отрыв) кольца 10 от заготовки под действием радиальных растягивающих напряжений при их равенстве пределу прочности материала заготовки.

Обеспечение этого равенства при наклоне пуансона к оси раскатки на угол 4-8 достигается заданной

Но

1О степенью деформации In — материала

Н„ заготовки, найденной эксперименталь.о и выражающейся следующим образом

94551

20

In — >i 4,57 — 1,01 + 1,75 — +

Но Но

По

+ 0,06у + 2,14 (— )

2 Н,г

По

1,74 — + 0,28 т

Но 2 Но

Dî D

0,34, (Но

Dî где Н, D — соответственно высота и диаметр выступающей части заготовки

Н1 — толщина кольца по его внутреннему контуру," — угол наклона пуансона к оси раскатки, град.

Из этого выражения при условии

30 Ыо — c 1,5 определяют высоту Н выРo ступающей части заготовки, достаточную для отрыва кольца от заготовки в конце процесса раскатки.

По предложенному способу изготовили модель диска трения — плоского кольца с наружным диаметром 130 мм, внутренним диаметром 60 мм и толщи— . ной 1,5 мм из заготовки сталь 45

40 диаметром 40 мм и высотой 40 мм. о

При Но = 16 мм, у = 5 получили

Но 16

In — = Jn — = 2,37 ) 1,11. РаскатН„1,5 ку выполнили на прессе 100 тс с приставкой для торцовой прокатки при скорости вращения инструмента 60 оборотов в минуту.

Исключение операции разделения заготовки и кольца режущей кромкой инструмента позволяет повысить его стойкость.

1194551

Рое. Г

ВНИИПИ Заказ 7352/13 Тираж 646 Подлисное

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул. Проектная, 4