Способ изготовления кольцевых изделий типа поршневых колец
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 04.05.78(21) 2615613/25-27 с присоединением заявки ¹â€” (23} Приоритет
Опубликовано 150980, Бюллетень № 34
Дата опубликования описания 18. 09. 80
{51)М. Кл, В 21 Н 1/06
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 981. . 2 (088. 8) (72) Автор изобретения
С. Г. Мчедлов (71} Заявитель
Саратовский институт механизации сельского, хозяйства им. N. И. Калинина (5и)СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЬЦЕВЫХ ИЗДЕЛИИ
ТИПА ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ
Изобретение относится к обработке металлов давлением,в частности к из, отовлению кольцевых изделий типа торшневых колец методом прокатки.
Известен способ изготовления порш- $ невых колец, в котором формообразование контура осуществляют тремя роли ками, Иэ которых два неподвижны (опорные), а третий регулируемый ролик обеспечивает изгиб заготовки 10 кольца 31) .
Недостатком известного способа формообразования контура кольца является принципиальная невозможность получения расчетной формы в зоне концов ветвей(зоне замка), так как в этой зоне происходит недовив кольца, который следует из особенности реализации способа. Недовив формы кольца в зоне замка приводит к их браку, поскольку получается завис или подпор концов ветвей. Кроме того, данный способ не решает вопроса получения кольца заданной формы.
Известен также способ иэготовления25 кольцевых изделий путем прокатки заготовки мерной длины между двумя вращающимися в противоположных направлениях валками с изменением соотношения их линейных скоростей(21 .
Однако при таком способе изготовления, изгиб заготовки происходит в плоскости, проходящей по оси прокатки параллельно осям валков. Изделие имеет спиралеобразную форму с трапециевидным сечением. Осуществление формооб- разования поршневого кольца таким способом невозможна из-за необходимости получения прямоугольного сечения его.
Цель изобретения — повышение точности геометрической формы и размеров кольцевых иэделий.
Поставленная цель достигается тем, что изменение скорости валков осущестствляют по длине заготовки в следующем соотношении
1 + и 2р(Р)-t где V V -линейные скорости соответ-.. ственно первого и второго валков;
-радиальная толщина кольцевого изделия;
Я(Ф) -радиус кривизны кольцевого изделия в зависимости от
I угловой координаты текущего сечения заготовки;
763025
{Ч ) -угловая координата(центральный угол)текущего сечения заготовки.
На фиг. 1 изображена прокатка заготовки кольца между двумя валками; на фиг. 2 — элемент поршневого кольца в зоне деформации, поясняющий вы5 вод формулы соотношения линейных скоростей валков.
Заготовка кольца 1 мерной длины подается в раствор между двумя валками 2 и 3 вращающимися в противоположных направлениях,где происходит ее обжатие и,за счет разности тангенциальных сил, определяемых разностью линейных скоростей валков, осуществляется изгиб заготовки, причем ее кривизна зависит от соотношения линейных скоростей валков в эрне деформации.
Из выделенного элемента поршневого кольца в зоне деформации вытекает . 20
d s+4s(p(4)+ ) d+ (1)
d s = $P(+) - -jd+ (2)
ДиФФеренцируя (1) и (2) по времени и учитывая, что d5/Ю есть скорость, после преобразования получим (3)
30 (Р()+ )д
2- де (4)
Взяв отношение (3) к (4) и произведя преобразования окончательно получим:
vz 2K /д 2р(р) - t
Поскольку,в (5) в правой части постоянная величина для конкретных колец, а р(ф) — радиус кривизны в об- 40 щем случае есть величина переменная и зависит от угловой координаты 1т зоны деформации, то и соотношение ли- нейных скоростей Чт/+ — есть функция от Ч . Формула(5). вйражает зависи- 45 мость соотношения линейных скоростей валков от заданной функции изменения радиуса кривизны р(1т) поршневого кольца.
П р и и е р. Рассчитать линейные скорости прокатных валков для получения формы кольца с равномерной эпюрой сил: Р(т=Р„.=0,01кг!ЧМ
М-й ф р,. (1+cGs+) кг.мм — квадратным .сечением профиля: Ъ =1=2мм,Л = мм . .Мат@риал кольца-сталь(Е=20000Кг/м4 .
Номинальный диаметр Р 62 мм (по нейтральной линии), R, =30мм.
Скорость второго валка постоянная и равна 50 мм/сек. Функция изменения радиуса кривизны p(g) получается из щ основного уравнения изгиба кривого бруса
) о
EZ - т13
Подставив сюда заданные значения параметров, получим
12 1О
4 1О -81(1+ cosw)
Подставляя значение p(N) в формулу (5) окончательно имеем (11 Ь081+81соьФ
Формула (8)определяет функцию изменения скорости первого валка в зависимости от угла поворота заготовки для получения поршневого кольца заданной формы.
Использование предлагаемого способа изготовления кольцевых заготовок типа поршневых колец по сравнению с существующими обеспечивает следующие преимущества: повышение точности геометрической форьи и размеров кольцевых изделий;снижение трудоемкости и себестоимости изготовления иэделий за счет упрощения технологического процесса;возможность использования широского диапазона материалов для изготовления изделий;стабильность получения колец с заданными параметрами; осуществление автоматизации процесса изготовления кольцевых иэделий.
Формула изобретения
Способ изготовления кольцевых иэделий типа поршневых колец путем прокатки заготовки мерной длины между двумя вращающимися в противоположных направлениях валками с изменением соотношения их линейных скоростей, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности геометрической формы и размеров изделий изменение скорости валков осуществляют по длине заготовки в следующем соотношении 2t я чт т лине ные скорости соответственно первого и второго валков; радиальная толщина кольцевого изделия; радиус кривизны кольцевого изделия в зависимости от угловой координаты текущего сечения заготовки; угловая .координата (центральный угол)текущего сечения заготовки.
-Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент Франции Р 2181406, кл. F 16 У 9/00, 1973.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 429872, кл. В 21 0 1/06, 1972.
763025
Заказ 6556 4 Тираж 9
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП"Патент4, r. Ужгород, ул. Проектная,4
Составитель В. Мальцев
Редактор Г. Волкова Техред Н.Граб Корректор iE. Папп
