Способ получения кольцевых профилей из малопластичных материалов
Использование: при изготовлении профильных кольцевых профилей из малопластичных материалов. Сущность изобретения: заготовку раскатывают со стороны предполагаемых фланцев клиновидн ым валком с углом заострения 120° « 50°. Затем попереходно раскатывают заготовку цилиндрическими и клиновидными валками на глубину высоты фланца кольцевого изделия , 2 ил. :
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 В 21 Н 1/06
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) .. Мь®ф1д
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (21) 4949062/27 (22) 25.06.91 (46) 15.02.93. Бюл,¹ 6 (71) Самарский моторный завод Научнопроизводственного объединения "Труд" (72) В.Г.Панин и А.Ф.Косырев (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 11333333445599,, кКл,.В 21 Н 1/06, 1986. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОЛЬЦЕВЫХ
ПРОФИЛЕЙ ИЗ МАЛОПЛАСТИЧНЫХ MATE РИАЛОВ
Изобретение относится к машиностроению, а именно к обработке металлов давлением, и может быть использовано при иэготовле4ии профильных кольцевых эаготбвок.
Известен способ получения кольцевых заготовок с неглубокими канавками или имеющий прямоугольный профиль. Способ применяется при изготовлении колец из титановых и высоколегированных никелевых сплавов. 3то связано с HGBblcoKoA способнОстью к заполнению сложных ручьев в инструменте.
Наиболее близким решением из известных является способ получения кольцевых заготовок, включающий раскатку заготовок в клиновидных и цилиндрических валках, причем угол заострения клиновидных вал.ков выбирается а = 1200, 140, 1600, а ширина исходной заготовки выбирается меньше ширины окончательно раскатанного кольца. При изготовлении колец известным способом невоз можно получать
„„ Ц „„1794565 A1 (57) Использование; при изготовлении профильных кольцевых профилей из малопластичных материалов. Сущность изобретения: заготовку раскатывают с0 стороны предполагаемых фланцев клиновидным валком с углом заострения 120 >а 50 .
Затем попереходно раскатывают заготовку цилиндрическйми:и клиновидными валками . на глубину высоты фланца кольцевого изделия. 2 ил. кольцевые изделия с высокими фланцами в связи с тем, что в способе интенсифицируется процесс осевого течения. материала заготовки, . ь .Цель изобретения — расшйрение тех- нологических воэможност й, а именно получение колец. с высокими фланцами из материалов с низкой способностью к эапол- + нению инструмента. СЛ
Поставленная цель достигается. тем что ..„С в предлагаемом способе интенсифицируют (Я процесс радиального течения: металла заготовки за счет поочередного внедрения клиновидного валка с углом заострения
1200 а 50 и цилиндрического валка на глубину йф.
Известен способ изготовления колец фланцевой формы путем раскатки исходной заготовки прямоугольной формы в валках, когда. деформируют заготовку с шириной, равной ширинепрофильного кольца. Там же отмечается, что толстые фланцы оформляются лучше тойких, Отсюда следует, что
1794565 профильная заготовка с широкими фланцами будет больше отличаться от формы чистовой детали, а коэффициент использования материала будет невысоким.
На фиг.1 и г показана технологическая схема (верхнее и нижнее расположение валка) внедрения клиновидного валка в заготовку прямоугольной формы, технологическая схема (верхнее и нижнее положение валка) внедрения цилиндрического валка по меньшей площади контакта заготовки и валка.
На фиг.1 показана технологическая схема внедрения .клиновидного валка с углом заострения 50О «< a 120 в заготовку прямоугольной формы на глубину Ьф; на фиг.2
-технологическая схема внедрения цилиндрического валка по меньшей площади контакта металла заготовки и валка.
Предложенное техническое решение основывается на выводе. что глубина внед рения валков при профилировании будет зависеть от соотношений площадей контакта, толщины исходной заготовки и диаметров раскатных валков. В данном случае деформируют заготовку клиновидным валком с одновременным образованием ложных фланцев высотой Л . Эти буртй предназначены: во-первых, для центровки при последую цей раскатке; во-вторых, для выравнивания степени деформации по стенке и фланцам. Величина Ьдолжна быть . не менее 5 мм. С внутренней:стороны профильной заготовки в 1-ом переходе выкатывается треугольный выступ для точной установки заготовки на валке П-го перехода.
0 выборе диапазона угла заострения можно сказать, следующее. Глубина внедрения клиновидного валка Ьф, расстояние В1 и половинный угол клина (см,фиг.3) связаны между собой зависимостью
В1 а — =tg— гьф г
Пусть Ьф профильной заготовки равны
10, 15, 20, 25, 30 мм. Тогда для каждого значенйя Ьф имеется интервал значений Ât.
При угле заострения a = 50 значения Ьф
: будут соответствовать значения B 1, равные 9,32; 14; 18,7; 23,4; 28 мм, при угле .заострения а= 120 - В" 1, равные 34,6; 52;
69: 86,5; 104 мм. Иными словами, предложенный диапазон значений угла охватывает всю номенклатуру применяемых фланцевых колец для газотурбинного двигателя. С дру гой стороны, при рассмотрении проекции йлощадей контакта на плоскость Z0X можно заключить- чем острей клин, тем меньше площадь контакта, тем выше его проникающая способность в тело заготовки (см.фиг.3).
На представленном рисунке показано внедрение клина с углом 50 и 120 в заготовку прямоугольного. сечения на глубину Ьф и цилиндрического валка — на глубину Ьф и соответствующие им проекции площадей контакта. Построение выполнено графическим путем. Получается, что малый угол кли"0 на выгодней, стачки зрения проникновения в тело заготовки, но он не пригоден, так как при этом мало расстояние между фланцами, большой угол клина приближает его форму к цилиндрической, пропадает его эффектив15 ность. . Способ осуществлялся следующим образом, Разработали чертеж профильной заготовки по условиям обработки в механическом цехе (см.фиг.2). Получили
20 размеры профильной заготовки: Ьф = 12 мм, S= 61 мм, Ьс=9,5 мм, О =729 мм, уф=24,5 мм, a> = 3О, а2 = 7О, подсчитали объем профильной заготовки V = 3,5 х 10 мм . Материал — жаропрочный сплав ХН45МВТЮБР. Опре25 деляем B> = (В - 2Ьф) - 2Ьф х tg а2 = 31 мм.
Угол заострения a==2arctg
В1
2 Ьф
64о Иэ соображений стойкости оснастки выбираем радиус вершины клина r = 4 мм, графически
30 определяем а= 56О. Из практических соображений выбираем Л = 5 мм, т.к. меньшая величина не позволит зафиксировать заготовку во второй паре валков. Назначаем внутренний диаметр исходной заготовки
35 dp - 250 мм. Считали ширину исходной заго товки
В - В + 2(Ьф + Ь) х tg a> = 64 мм
Такая ширина позволит жестко зафиксировать заготовку в первой паре валков, т.к. она удерживается клиновидным валком в трех точках (см.фиг.1), а также в процессе раскатки увеличить радиальное течение ме 45 талла путем исключения осевого течения материала. Рассчитали наружный диаметр заготовки
0о" +d2 =363 мм
Раскатали заготовку Я362х 8250х64 в первой паре валков до размеров Di - 472 . мм, h - 17.5 мм, Затем раскатали заготовку
55 во второй паре валков.
Проведенная раскатка профильных колец подтвердила полное оформление профиля. Качество оформления оценивали визуально с помощью шаблона.
1794565
Применение изобретения позволяет; получать профиль кольца с высокими и узкими планками из материала с низФормула изобретения
Способ получения кольцевых профилей из малопластичных материалов, включающий раскатку заготовки во вращающихся и сближающихся между собой клиновидном и цилиндрическом валках, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента . использования металла за счет приближения профилей кольца в виде швеллера с кой способностью к заполнению калибра, сократить расход металла — 12 кг на 1 кольцо. высокими узкими фланцами к форме чистОвой детали, в процессе раскатки со стороны предлагаемых фланцев заготовку деформируют клиновидным валком с углом заострения 120 Eа? 50, при этом попереходное: внедрение клиновидного и цилиндрического валков в заготовку осуществляют на глубину.высотй фланца кольцевого изделия.
1794565
Составитель В. Панин
Техред М. Моргентал Корректор M. Демчик
Редактор
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 388 Тираж . Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5 ..
