способ изготовления обкатыванием осесимметричных изделий
Классы МПК: | B21K1/28 колес; дисков B21D37/12 особые устройства для направления движения частей штампа; особые устройства для связи или взаимодействия элементов штампа |
Автор(ы): | Чистяков В.С., Закиров И.М. |
Патентообладатель(и): | Казанский государственный технический университет им.А.Н.Туполева, Акционерное общество Казанское моторостроительное производственное объединение |
Приоритеты: |
подача заявки:
1995-02-12 публикация патента:
27.07.1997 |
Использование: в области обработки металлов давлением при изготовлении осесимметричных изделий, например, шестерен, колес, дисков и т.п. Сущность изобретения: заготовку помещают в штамп первого перехода, включающий матрицу и пуансон, совершающий движение обкатывания. на этом переходе производят получение полуфабриката с рельефом на одной из сторон, обращенной к матрице, путем выполнения совмещенных операций осадки, вытяжки фланца и калибровки. Размеры полуфабриката получают из приведенных соотношений. Затем в штампе окончательного перехода производят образование рельефа на другой стороне полуфабриката, подвергая деформированию первоначально образованный рельеф с той же стороны, что и на первом переходе. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5
Формула изобретения
1. Способ изготовления обкатыванием несимметричных изделий, преимущественно колес, включающий получение полуфабриката с рельефом на одной из сторон путем выполнения в одном штампе совмещенных операций осадки и вытяжки фланца, последующее формоизменение полуфабриката с образованием рельефа на другой его стороне в штампе окончательного перехода и калибровку, отличающийся тем, что на первом переходе получают полуфабрикат с размерами, определяемыми из следующих соотношений:A1= A2-
![способ изготовления обкатыванием осесимметричных изделий, патент № 2085321](/images/patents/387/2085023/916.gif)
H1= H2-
![способ изготовления обкатыванием осесимметричных изделий, патент № 2085321](/images/patents/387/2085023/916.gif)
h1= h2-
![способ изготовления обкатыванием осесимметричных изделий, патент № 2085321](/images/patents/387/2085023/916.gif)
![способ изготовления обкатыванием осесимметричных изделий, патент № 2085321](/images/patents/387/2085321/2085321-4t.gif)
![способ изготовления обкатыванием осесимметричных изделий, патент № 2085321](/images/patents/387/2085321/2085321-5t.gif)
Df1 Df2 2Z;
ds1 ds2 2Z;
D1 D2;
hp1= hp2+
![способ изготовления обкатыванием осесимметричных изделий, патент № 2085321](/images/patents/387/2085023/916.gif)
где
![способ изготовления обкатыванием осесимметричных изделий, патент № 2085321](/images/patents/387/2085023/916.gif)
A1, A2 глубина полости полуфабриката и изделия;
H1, H2 высота ступицы полуфабриката и изделия;
h1, h2 высота заглубляемой в матрицу части ступицы полуфабриката и изделия;
t1 толщина полотна полуфабриката;
Vf2 объем фланца изделия;
hp1, hp2 глубина рельефа полуфабриката и изделия;
Df1, Df2 диаметр фланца полуфабриката и изделия;
D1, D2 диаметр рельефа полуфабриката и изделия;
ds1, ds2 диаметр ступицы полуфабриката и изделия;
Z односторонний зазор между матрицей и соответственно фланцем и ступицей полуфабриката, численно равный при полугорячем деформировании (800oС) 0,5 мм, при холодном деформировании 0,25 мм;
d2, b2 диаметр и глубина верхней прошиваемой полости;
d1 диаметр нижней полости ступицы изделия;
![способ изготовления обкатыванием осесимметричных изделий, патент № 2085321](/images/patents/387/2085023/916.gif)
и рельефом, расположенным со стороны, обращенной к матрице штампа, который подвергают деформированию в штампе окончательного перехода с той же стороны, что и на первом переходе, а калибровку осуществляют на первом переходе. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что осадку заготовки на первом переходе производят с двусторонним центрированием заготовки в штампе.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в различных отраслях машиностроения при изготовлении осесимметричных изделий, например шестерен, колес, дисков и тому подобных изделий. Известны способы и устройства [1] для изготовления осесимметричных изделий типа колес, в которых заготовку в виде прутка последовательно осаживают, осуществляют формообразование рельефа, вытяжку фланца и калибровку элементов изделия. У такого способа высокая трудоемкость, обусловленная большим количеством штамповочных переходов, и невысокая точность поковок. Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления обкатыванием осесимметричных изделий [2] включающий осадку, формообразование двухстороннего рельефа, вытяжку фланца и калибровку. В процессе осадки заготовки осуществляют формообразование рельефа на одной стороне и вытяжку фланца путем обкатывания со стороны заготовки, обращенной к торцу пуансона. Полученный полуфабрикат базируют в матрице отформованным рельефом, после чего осуществляют выдавливание рельефа на другой стороне фланца и формирование ступицы. В процессе выдавливания заготовка калибруется по наружному диаметру с истечением излишков металла в ступицу. Реализация известного способа протекает в условиях повышенных удельных усилий деформирования, что снижает стойкость формообразующего инструмента. Технологические возможности способа ограничены предельной высотой используемых заготовок (h0/d0![способ изготовления обкатыванием осесимметричных изделий, патент № 2085321](/images/patents/387/2085005/8773.gif)
![способ изготовления обкатыванием осесимметричных изделий, патент № 2085321](/images/patents/387/2085005/8773.gif)
![способ изготовления обкатыванием осесимметричных изделий, патент № 2085321](/images/patents/387/2085321/2085321-2t.gif)
где
![способ изготовления обкатыванием осесимметричных изделий, патент № 2085321](/images/patents/387/2085023/916.gif)
A1, A2 глубина полости полуфабриката и изделия;
H1, H2 высота ступицы полуфабриката и изделия;
h1, h2 высота заглубляемой в матрицу части ступицы полуфабриката и изделия;
t1 толщина полотна полуфабриката;
Vf2 объем фланца изделия;
hp1, hp2 глубина рельефа полуфабриката и изделия;
Df1, Df2 диаметр фланца полуфабриката и изделия;
D1, D2 диаметр рельефа полуфабриката и изделия;
ds1 и ds2 диаметр ступицы полуфабриката и изделия;
Z односторонний зазор между матрицей и, соответственно, фланцем и ступицей полуфабриката, численно равный: при полугорячем деформировании (800oC) Z=0,5 мм, при холодном деформировании Z=0,25 мм. d2, b2 диаметр и глубина верхней прошиваемой полости;
d1 диаметр нижней полости ступицы изделия;
![способ изготовления обкатыванием осесимметричных изделий, патент № 2085321](/images/patents/387/2085023/916.gif)
и рельефом, расположенным со стороны, обращенной к матрице штампа, который подвергают деформированию в штампе окончательного перехода с той же стороны, что и на первом переходе, а калибровку осуществляют на первом переходе. Осадку заготовки на первом переходе производят с двухсторонним центрированием заготовки. На фиг. 1 представлен один из вариантов реализации данного способа (получение осесимметричных изделий обкатыванием за два перехода: слева - исходное положение заготовки, справа после формоизменения заготовки в полуфабрикат); на фиг. 2 слева изображен полуфабрикат после первого перехода, справа окончательно изготовленное изделие; на фиг.3-5 соответственно исходная заготовка, полуфабрикат и изделие. Способ осуществляют следующим образом. Исходную заготовку 1 устанавливают одним из торцов в полость матрицы 2 с упором на выталкиватель 3, а другим ориентируют в направлении к пуансону 4 с заходной полостью. При осевом перемещении матрицы 2 вверх с усилием F верхний торец заготовки 1 центрируется в полости пуансона 4, совершающего движение обкатывания под углом g относительно торца заготовки. Благодаря тому, что оба торца заготовки строго смонтированы в формообразующих инструментах, дальнейшая осадка заготовки протекает без искривления ее продольной оси. Здесь высота (h0) более (1,8 2,0)d0, где d0 -начальный диаметр заготовки. При дальнейшем перемещении матрицы 2 осуществляют формообразование рельефа со стороны матрицы 2, одновременное оформление фланца 5 и ступицы 6 и калибровку. В результате совместного воздействия пуансона, матрицы и выталкивателя получают полуфабрикат 7, показанный на фиг.4 с размерами, определяемыми из соотношений. На втором переходе (фиг. 2) полуфабрикат 7 устанавливают в матрицу 8 второго перехода с заданным рельефом, центрируя выдавленной на первом переходе полостью в ступице 6 на выталкивателе 9. После этого пуансоном 10 с заданным рельефом осуществляют окончательное формообразование изделия. В начальной стадии прошивень 11 пуансона 10, воздействую на центральную часть ступицы полуфабриката 7, производит частичное выдавливание полости и оформление нижней части ступицы со стороны матрицы (фиг.2). В момент, когда пуансон 10 вступает в контакт с поверхностью полуфабриката, осуществляется одновременная прошивка полости в ступице и формообразование рельефа на фланце со стороны пуансона и матрицы. Благодаря тому, что глубина рельефа полуфабриката (hp1) больше глубины рельефа изделия (hp2) на величину ((
![способ изготовления обкатыванием осесимметричных изделий, патент № 2085321](/images/patents/387/2085023/916.gif)
![способ изготовления обкатыванием осесимметричных изделий, патент № 2085321](/images/patents/387/2085005/8773.gif)
![способ изготовления обкатыванием осесимметричных изделий, патент № 2085321](/images/patents/387/2085023/916.gif)
![способ изготовления обкатыванием осесимметричных изделий, патент № 2085321](/images/patents/387/2085321/2085321-3t.gif)
![способ изготовления обкатыванием осесимметричных изделий, патент № 2085321](/images/patents/387/2085016/946.gif)
Класс B21D37/12 особые устройства для направления движения частей штампа; особые устройства для связи или взаимодействия элементов штампа