Способ изготовления деталей бочкообразной формы

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (и) (51)а В 21 1 5/08 В 21 К 1/76

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

4CPqq„..,-, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(" ц

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиа1 (21) 3770339/25-27 (22) 12.07.84 (46) 23.01.86. Бюл. Р 3 (71) Камское объединение по производству большегрузных автомобилей (72) Л.И.Котляр, -Б.И.Мохнев и Н.П.Марков (53) 621 .735(088.8) (56) Котляр Л.И. Технология холодной штамповки носков челноков.-Кузнечно-штамповочное производство, 1965, В 3.

Ф (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ БОЧКООБРАЗНОЙ ФОРМЫ путем отрезки мерной цилиндрической заготовки, ее многократного двустороннего

Редуцирования с получением полуфабриката со ступенчатыми коническими участками, а также высадки, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона типо- размеров получаемых изделий, в процессе высадки на серединной зоне полуфабриката формируют два равно великих участка в виде усеченных конусов, встречно обращенных большими основаниями, составляющих совместно по высоте 0,4-0,55 от высоты участка полуфабриката, ограниченно° го большими основаниями примыкающих к его торцам конических участков, и имеющих центральные углы о в пределах 7-12

1205978

Объем двух усеченных конусов определяют, пренебрегая величиной незаполнения углов (эта погрешность не превышает 2 7):

Z 12

2оц2ГЗ.„С Л а i Ьi

Ф

4 4 Ф 12

pJìoêñ Jî)=026211(3щОк Jî с мОкс 11о1 "2 (2l

t1s,-—

c макс 0 (3) ом do откуда h

tg co

Подставляя в выражение (2) значение равенства (1) и (3), получают макс о 2 2

- (q)

В процессе отладки технологического процесса установлено, что наибольший диаметр формы продольной устойчивости (dÄÄÄ,) должен составлять (1,1-1,15)d» так как при значв ниях .меньших 1,ld в процессе дальнейшей высадки теряется продольная

Изобретение относится к обработъ ке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении при изготовлении деталей холодной объемной штамповкой, имеющих форму тел вращения и большие перепады диаметров на концах по отношению к средней части, например, для изготовления стальных деталей с трехкратным перепадом диаметров в одном сечении безотходным способом.

Цель изобретения — расширение диапазона типоразмеров получаемых иэделий.

На фиг,1 показана стадия получения мерной исходной заготовки; на фиг,2 — начальный момент редуцирования; на фиг. 3 — двустороннее редуцирование; на фиг.4 — следующая стадия редуцирования; на фиг.5— деталь после высадки; на фиг.6— готовое изделие.

Объем металла для высадки формы продольной устойчивости определяют по начальным размерам цилиндра .высотой Ьо и диаметром Йо: и о 1 11 о 1

4 о 4

1, 334 устойчивость, возникает продольный изгиб, а при значениях больших

1,15 d нHа д еeт а ляnх, полученных из заготовки бочкообразной формы, по .линиям пересечения двух тел (усеченных конусов и цилиндров) возможно образование складки. В указанном интервале на поверхности. детали образуется только видимый след без

10 арушения сплошности поверхности. нтерваЛ 1,1-1,15 обозначим чеез k. Тогда (5) 11макс 1 о

Из выражения (4) имеют

0262(k3,-d, () д, д ikd,-Д, с 1,5311„

20 после преобразований получают (6) tg k = 0,197 (k 1) 25 При k = 1,1 tgоо = 0,065 и о = 3 38 и при k= 1,15 1уо =0,102 ни=55 .

В результате незначительных округлений найденных значений приняты

З0 величины центральных углов усеченных конусов 2о1. = (7-12)

Способ осуществляют следующим образом.

35 Mpрную цилиндрическую заготоВку отжигают в нейтральной среде, подвергают фосфатированию и омыпиванию, устанавливают в нижней матрице штампа первого двустороннего реду40 цирования. Центровку заготовки при этом осуществляют по боковой по.верхности цилиндра с зазором 0,05 мм на сторону, производят рабочий ход за счет движения вниз верхней матрицы, которая по конструкции соответствует нижней. Благодаря тому, что удельные усилия при редуцировании меньше сопротивления пластическому деформированию, получение цилиндров на концах перехо50 да не вызывают изменения диаметра цилиндрической части перехода, расположенного между большими основаниями конусов редуцирования, Допустимая интенсивность процесса

55 характеризуется относительной степенью деформации, которая в процессах редуцирования принимается равной (0,25-0,32).

205978 з 1

На втором переходе осуществляют процесс двустороеннего редуцирования без промежуточного отжига и фосфатирования с омыливанием. Редуцированию при этом подвергают объемы металла, заключенные в цилиндрах на концах перехода после первого редуцирования. Часть каждого объема цилиндра расходуется на образование усеченного конуса второго редуцирования и цилиндра..Процесс редуцирования с каждой стороны продолжается до соприкоснования усеченного конуса, полученного на первом редуцировании, с конической поверхностью матрицы второго редуцирования. Так обеспечивается последовательное суммирование усеченнных конусов от редуцирования в разных матрицах, для получения гладкой конической поверхности без следов ступенек. После окончания процесса второго редуцирования в этом же штампе выполняют высадку формы продольной устойчивости, которую располагают на се,редине исходной длины цилиндра (Ho ), расположенного между двумя большими основаниями усеченных конусов редуцирования. Форма продольной устойчивости имеет высоту (0,40,55) Н, состоит из двух равновеликих участков в виде усеченных конусов, соединенных большими основаниями, с центральными углами о

7-12 . Образующие усеченных конусов сопрягают между собой дугой, полученной от незаполнения угла между ними. Это достигается подбором закрытой высоты пресса, т.е. наладкой штампа,. Центровку перехода до рабочего хода осуществляют по боковой поверхности цилиндра с исходным диаметром заготовки на высоте

0,5х (1 †(0,4-0,55))хН с зазором

0,05 мм на сторону. В связи с тем, что удельные усилия при высадке больше сопротивления пластического деформирования, зазор 0,05 мм на сторону заполняется металлом. Таким образом после второго редуцирования длина исходного цилиндра Н о несколько уменьшается до величиI ны Но. На этой длине располагаются наименьший диаметр d = d + ч н о

+ 0,05x2=d + Ol, где do - диаметр заготовки, и наибольший диаметр

d„ „ - диаметр по незаполненным основаниям формы продольной устойчивости. Поэтому на этой длине целесообразно ввести понятие среднего диаметра как полусуммы двух рассмотренных:

В процессе третьего редуцирования получают на концах необходимые

1п по чертежу детали диаметры цилиндра. После завершения редуцирования высаживают бочкообразную форму, которая состоит из двух усеченных конусов, образующие которых сопряга1 ются дугой боковой поверхности части материала, не соприкасающегося с инструментом. До .высадки переход с двух сторон защемляют по боковой поверхности усеченных конусов, полученных редуцированием.

В процессе высадки образующие усеченных конусов дополнительно удлиняют. Величина этого удлинения регулируется подбором закрытой

2S высоты пресса,-т.е. наладкой штампа. Благодаря новой форме продольной устойчивости при высадке заготовки бочкообразной формы с отношением начальных размеров

Но †->3,0 не возникает потери продольср ной устойчивости.

Высота формы продольной устойчивости Ь=(0,4-0,55) Н определяется следующими, геометрическими соотношениями: — -)3, практически

35 эта величина равна (3,0-3,8). Таким

<1о образом

"о (3 0 3 8)

Уменьшение этого размера до

40 величины Н связано только с высадкой формы продольной устойчивости, поэтому

Н вЂ” Но=h о

Величина ho определена ранее. Величину h находят из выражения (3):

dN, - дл КД -«dî

h л1с л 2 0

tgM tg 0

50 Д . К-1 1 о д

tg s6

IIpH K = l,l oC *= 3 30 ; при К m о — 1 15 М вЂ” 6 . Подставив эти значения, получают в обоих случаях значения h = 1,4 d<, тогда из выражения (8) находят

Ho — Ho =, do - l,4de 0 3do (12

Н =Н +03d (10)

Зная две величины, находят их ° соотношение:

1 4 d

-т " - — — - — = О, 467-0, 37. . Н (3,0-3,8) d<

Откуда получают

Ь (0,37-0,467) Н, (11)

Подставив в выражение (ll) величину

Н», по формуле (10), получают (0,37-0,467) (Но +0в3с1о) (12 еличину d находят из выражений

9) и (7):

Н,.,-О,Я,-)З,О-З,В! Л,-O,Sd.=(à,×-y,SI,1, ь Но (2,7-З,5) (13) одставив значение (13) в выражение

12) получают высоту формы продольной устойчивости ! Н0

h (0 37"0 467) Но 0 3 — — — 1» (2,7-3,5))

После преобразований имеют h=

"(0,402-0,518)Н . Принимают М (0,4-0,55) Но °

Пример . Изготавливают холодной объемной штамповкой автомо05978 б бильную деталь — втулка скользящая перемещения сиденья водителя, Материал — пруток с ф =15 ° из ст.20, с качеством отделки поверхности группы Б, допустимой степенью осадки образца 663 (вид термической обработки — отжиг сфероидезированный).

Диаметр средней части детали равен

25 мм, диаметры на концах 9,5 мм, 1О Остальные размеры соответствуют чертежу.

Каждый переход процесса выполняется на отдельном штампе ° Первый штамп для отрезки заготовки от прут15 ка выставляется на пресс модели

К 2232 усилием 1600 мм. Все остальные штампы выставляются на прессах модели К 0032 усилием 1600 кН.

Перед последним штамповочным

2р переходом выполняется отжиг с последующим фосфатированием и омыпиванием поверхности. Последовательность проведения штамповочных операций следующая: отрезка заготовки от прутка16 =15; первое двустороннее редуцирование;второе двустороннее редуцирование и высадка формы продольной устойчивости; третье двусторон. нее редуцирование и высадка заготов30 ки бочкообразной формы; высадка из заготовки бочкообразной формы 250,52 мм, длиной 25 мм, получение фасок на концах детали.

)205978

o,ю2

Составитель А.Быстров

Редактор Н.Бобкова Техред Л.Микеш Корректор А.Тяско

Заказ 8597/10 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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