Способ деформирующего протягивания

 

Изобретение относится к обработке металлов протягиванием и может быть использовано для обработки внутренних цилиндрических поверхностей, Целью изобретения является повышение прочности протяжки путем создания всесторонних сжимающих напряжений на каждом зубе. Способ включает установку на оправке протяжки зубьев сегментной формы с зазором между деформирующими элементами и протягивание через обрабатываемое отверстие , причем зубья устанавливают на плоские грани оправки с зазором К, определяемым по формуле: К 2 (1-ftg «)i/2+rOTB sin(180°: n) : n(f+tg- а а S Е, где tBH - осевое усилие при протягивании; f - коэффициент трения; а - угол заборного конуса конической части деформирующего зуба; n - число зубьев; i - натяг на деформирующий зуб; г0тв - радиус обрабатываемого отверстия; L-длина основания зуба; S - ширина основания зуба; Е -модуль упругости материала оправки. Сами зубья выполняют с соотношением высоты к длине h/L 0,7-1,4. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л В 23 D 43/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

НИЯ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4652143/63 (22) 17.02.89 (46) 07.01,93, Бюл. № 1 (71) Липецкий политехнический институт и

-Московский автомеханический институт (72) А.M.Êóçíåöoâ, Э.И,Зубков и С, К.Абросимов (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 638433, кл. В 23 D 43/02, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 330044007733, кл. В 23 0 43/02, 1979. (54) СПОСОБ ДЕФОРМИРУЮЩЕГО ПРОТЯГИВАНИЯ (57) Изобретение относится к обработке металлов протягиванием и может быть использовано для обработки внутренних цилиндрических поверхностей, Целью изобретения является повышение прочности протяжки путем создания всесторонних

Изобретение относится к области обработки металлов протягиванием и может быть использовано для обработки внутренних цилиндрических поверхностей.

Известен способ обработки шлицевых отверстий дорнованием, реализуемый устройством, в котором перед обработкой деформирующие зубья устанавливаются на коническую оправку и затягиваются гайкой, Для повышения срока службы инстру° мента он снабжен нажимной втулкой, представляющей. собой уп ругодеформируемый стакан с прорезями и пазами, а деформирующие зубья выполнены в виде кулачков, расположенных в пазах.

ЫЛ о 1785848 А1 сжимающих напряжений на каждом зубе.

Способ включает установку на оправке протяжки зубьев сегментной формы с зазором между деформирующими элементами и протягивание через обрабатываемое отверстие, причем зубья устанавливают на плоские грани оправки с зазором К, определяемым по формуле: К = 2 ((t»(1-ftg

a))l/2+roT sIn(180 . n): n(f+tg a) а & Е, где teH — осевое усилие при протягивании; f — коэффициент трения; а — угол заборного конуса конической части деформирующего зуба; и — число зубьев; i— натяг на деформирующий зуб; r » — радиус обрабатываемого отверстия; L — длина основания зуба S — ширина основания зуба; Е

-модуль упругости материала оправки. Сами зубья выполняют с соотношением высоты к длине h/L = =0,7 — 1,4. 6 ил.

Недостатком этого способа является то, что инструмент имеет сложную конструкцию, а сам способ невозможно реализовать при использовании деформирующих элементов из хрупких материалов, например, минералокерамики, поскольку они не спо.собны выдерживать возникающие радиальные напряжения.

Прототипом предложенного способа принят способ, реализуемый устройством, включающий установку зубьев сегментной формы на оправке протяжки и последующее проталкивание элементов протяжки через обрабатываемое отверстие, При осуществлении этого способа каждый элемент сме1785848 щается относительно соседних двух в направлении оси протяжки.

Недостатком данного способа является недостаточная прочность деформирующих зубьев, составляющих инструмент.

Целью настоящего изобретения являет ся повышение прочности протяжки путем создания всесторонних сжимающих напряжений на каждом зубе.

Указанная цель достигается тем, что зубья устанавливают на плоские грани oftравки с зазором К, определяемым по формуле, !

t 1ВО (1ен(1 — ftga))(>+rpzs) stn(1 ) и 1+ща L S E где tsH — осевое усилие при протягивании; f — коэффициент трения; и — угол заборного конуса конической части деформирующего зуба;

n — число зубьев, l — натяг на деформирующий зуб; готв — радиус обрабатываемого отверстия;

L — длина основания зуба;

S — ширина основания зуба, E — модуль упругости материала оправки, а зубья выполняют с соотношением высоты к длине h/L = 0,7-1,4, На фиг.1 показано устройство для осуществления способа, общий вид, на фиг,2— сечение А — А на фиг,1; на фиг.3 — узел l на фиг.1; на фиг.4 — вид по стрелке Б на фиг.3; на фиг.5 — аксонометрическое изображение деформирующего зуба; на фиг.6 — показана схема для расчета зазора К.

Способ осуществляют при помощи устройства, которое состоит из деформирующих зубьев 1, граненой оправки 2, дистанционных закрепляющих втулок 3, зажимной гайки 4, На деформирующих зубьях выполнен двойной заборный конус 5 и двойной обратный конус 6. Боковые грани деформирующих зубьев наклонены под углом

Р.

Способ осуществляют следующим образом, Деформирующие зубья 1 сегментной формы (фиг,1,2,5) устанавливают на плоские грани оправки 2 с зазором К, который определяют по формуле: (t8н(1 ftga))(Z+rо») stn() оо

n ft. tg agL S Е

i5 где ts — осевое усилие при протягивании;

f — коэффициент трения;

a — угол заборного конуса конической части деформирующего зуба; и — число зубьев;

i — натяг на деформирующий зуб;

rozs —. радиус обрабатываемого отверстия;

L — длина основания зуба;

S — ширина основания зуба;

E — модуль упругости материала оправки.

Зубья выполняют с. соотношением высоты к длине h/i = 0,7 — 1,4 (фиг.3,4). Между деформирующими секциями, составленными из отдельных зубьев, устанавливают дистанционные втулки 3, углы поднутрения которых соответствуют углам заборных конусов деформирующих зубьев а и а1

Составленную таким образом конструкцию протяжки стягивают гайкой 4. Затем протяжку протягивают через обрабатываемое отверстие с натягом! на каждый деформир ующий зуб. В процессе протягивания в каждом элементе протяжки и соответственно в каждом зубе возникают радиальные напряжения сжатия, которые перемещают зубья и оси протяжки таким образом, что полностью выбирается зазор К, рассчитываемый по приведенной выше формуле . В результате этого в каждом зубе в процессе обработки действуют трехосные напряжения сжатия, что повышает прочность каждаго зуба в отдельности и всей конструкции в целом, Это особенно важно для деформирующих зубьев, изготовленных из хрупких материалов, например, минералокерамики.

Экспериментально установлено, что при натягах на зуб от 0,2 до 0,3 мм деформирующие зубья не разрушаются при соотношении высоты к длине h/L = 0,7 — 1,4. То есть, чем ближе форма зубьев к кубической, тем прочнее инструмент.

Формула изобретения

Способ деформирующего протягивания, при котором на оправке протяжки с боковым зазором устанавливают деформирующие зубья сегментной формы и протягивают через обрабатываемое отверстие, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности протяжки путем со50 здания всесторонних сжимающих напряжений на каждом зубе, зубья устанавливают на плоские грани, выполненные на оправке, при этом величину бокового зазора опреде 5 ляют по следующей зависимости;

I (ts (1 ftg a))(>+rzzz ) sin()

1ВО

К=2

n(f+tga L S ° Е

1785848

Видо где К вЂ” боковой зазор между деформирующими зубьями;

tsH — oceaoe усилие при протягивании;

f — коэффициент трения; и — угол заборного конуса конической части деформирующего зуба;

n — число зубьев;

i — натяг на деформирующий зуб; А4

lors — радиус обрабатываемого отверстия;

L длина основания зуба;

S — ширина основания зуба;

5 E — модуль упругости материала оправки, а сами зубья выполняют с соотношением высоты к длине и/1 = 0,7 — 1,4, 1785848

Составитель Л.Боброва

Техред М.Моргентал Корректор Н.Кещеля

Редактор С,Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 216 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5