способ получения стержней с проушинами на концах

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ С ПРОУШИНАМИ НА КОНЦАХ, содержащий предварительное образование утолщений на концах стержня, штамповку полученных утолщений и последующую механическую обработку отверстий, отличающийся тем, что штамповку утолщений ведут одновременной осадкой в одной плоскости и далее последовательно осуществляют механическую обработку отверстия концентрично одному утолщению, механическую обработку отверстия концентрично другому утолщению, местный нагрев стержня в средней части, растяжение стержня с одновременной фиксацией по отверстиям и плоскостям осадки и разворот проушин в состоянии фиксации по отверстиям и плоскостям осадки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обработке давлением и может быть использовано для получения стержней с проушинами на концах, повернутыми относительно друг друга, например, для получения рулевых тяг автомобилей.

Известен способ получения стержней с проушинами на концах методом горячей объемной штамповки [1]

При таком способе затруднительно получение стержней с большим отношением объема металла проушины к диаметру стержня, а также стержней с проушинами, повернутыми относительно друг друга на значительный угол.

Известен способ получения стержней, содержащий предварительное образование утолщений на концах стержня, штамповку полученных утолщений и последующую механическую обработку отверстий [2]

При таком способе важно получение стержней с большим отношением объема металла проушин к диаметру стержня, а также стержней с проушинами, повернутыми относительно друг друга на значительный угол.

Однако качество таких стержней, связанное с разностенностью проушин, а также точностью расстояния между отверстиями и углом разворота проушин, невелико, так как ввиду затруднительного одновременного получения проушин, находящихся в разных плоскостях, их получение осуществляют раздельно.

Целью изобретения является уменьшение разностенности проушин, а также повышение точности расстояния между отверстиями и углом разворота проушин.

Это достигается тем, что в способе получения стержней с проушинами на концах, содержащем предварительное образование утолщений на концах стержня, штамповку полученных утолщений и последующую механическую обработку отверстий, штамповку утолщений ведут одновременной осадкой в одной плоскости и далее последовательно осуществляют механическую обработку отверстия концентрично одному утолщению, механическую обработку отверстия концентрично другому утолщению, местный нагрев стержня в средней части, растяжение стержня с одновременной фиксацией по отверстиям и плоскостям осадки и разворот проушин в состоянии фиксации по отверстиям и плоскостям осадки.

На фиг. 1 показан нагрев концов стержня перед образованием утолщений; на фиг. 2 образование утолщений; на фиг. 3 осадка утолщений; на фиг. 4 механическая обработка одного отверстия; на фиг. 5 механическая обработка другого отверстия; на фиг. 6 местный нагрев стержня в средней части; на фиг. 7 растяжение стержня и фиксация по отверстиям и плоскостям; на фиг. 8 разворот проушин.

Стержень 1 нагревают с двух концов на длине l₁. Далее, например, на ГКМ, получают утолщения 2. После повторного нагрева осадкой в одной плоскости получают проушины 3 с плоскостями 4 и наметками под отверстия. Далее механической обработкой получают отверстие 5 концентрично одному утолщению, например, в самоцентрирующихся зажимах 6, а затем отверстие 7 концентрично другому утолщению, например, в самоцентрирующихся зажимах 8. Далее осуществляют местный, например, индукционный, нагрев в средней части стержня на длине l₂. После этого в отверстия 5 и 7 вводят соответственно фиксаторы 9 и 10, форма которых соответствует форме отверстий. При этом за счет заходных частей 11 и 12 фиксаторов 9 и 10 происходит растяжение стержня в зоне нагрева на величину l. В конце ввода фиксаторов 9 и 10 осуществляется также фиксация по плоскости осадки проушин за счет их прижима к неподвижной опоре 13 и поворотной опоре 14. За счет поворота опоры 14 в подшипниках 15 совместно с фиксатором 10 производят разворот проушин 3 за счет деформации чистого кручения в зоне нагрева до упора (упоры не показаны). После извлечения фиксаторов 9 и 10 из проушин 3 изготовление изделия завершено.

П р и м е р. Изготовление тяги продольной рулевого управления полуторотонного автомобиля ГАЗ 3302 "Газель". Из стального прутка диаметром 18 мм с помощью печного нагрева и с применением ГКМ и КГШП получали стержень с проушинами, находящимися в одной плоскости. Диаметр проушин 52 мм. Далее производили последовательную механическую обработку каждого отверстия до диаметра 38,9 мм концентрично наружной диаметральной плоскости проушины для обеспечения минимальной разностенности проушин.

Расстояние между осями отверстий 536 2 мм. Далее индукционно нагревали среднюю часть стержня на длине 50 мм до 900-950^оС и вводили в отверстия цилиндрические фиксаторы диаметром 38,6 мм с конической заходной частью (угол конуса 20^оС), производя растяжку стержня. Расстояние между осями фиксаторов составляло 540 мм. Далее производили разворот проушин в условиях чистого кручения до упора на угол 90^о и извлечение фиксаторов из изделия.

В окончательно обработанном изделии расстояние между осями отверстий 540 0,5 мм, разностенность проушин не более 1 мм, угол разворота 90 30, что соответствовало техническим требованиям на изделие.

Преимуществом способа является то, что обработку отверстий ведут концентрично наружному диаметру проушин, получая минимальную разностенность и не заботясь о точности расстояния между отверстиями. Последнее обеспечивается за счет растяжения стержня, до фиксированной величины, требуемой от изделия. Точности расстояния между отверстиями способствуют приближенность формы фиксаторов к форме отверстия, местный нагрев и небольшая температурная усадка, фиксация проушин в процессе разворота. Высокая точность угла разворота достигается взаимной геометрической точностью проушин, полученных одновременно, осуществлением разворота проушин от одного фиксированного положения до другого в условиях чистого кручения, фиксации отверстий и плоскостей проушин. Наличие деформации растяжения стержня в отличие от деформации сжатия не приводит к потере устойчивости стержня и ухудшению его прямолинейности.