способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке
Классы МПК: | B21D41/04 сужение диаметра; заглушка труб B21D17/00 Образование желобков, пазов и тп в заготовках из листового металла в трубчатых или полых изделиях |
Автор(ы): | Розенберг Олег Александрович[UA], Траченко Борис Павлович[UA], Луцик Александр Алексеевич[UA] |
Патентообладатель(и): | Институт сверхтвердых материалов им.В.Н.Бакуля НАН Украины (UA) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1994-04-26 публикация патента:
10.10.1997 |
Изобретение относится к технологии обработки профильных отверстий в трубных заготовках, а именно шлицевых втулок методом осесимметричного редуцирования заготовки на профильной оправке с помощью деформирующей матрицы. Для обеспечения полного формирования профиля деталей и повышения точности в способе изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке путем ее редуцирования на профильной оправке через матрицу редуцирование осуществляют ступенчато при свободном осевом удлинении заготовки. Суммарный натяг А матрицы на заготовку находят в зависимости от глубины формируемого профиля шлицев h (мм): А = k1
h, где k1 = 2,8-3,2, а каждую n-ю ступень при i-ступенчатом редуцировании выполняют с натягом матрицы на заготовку: an = k2
А
i-0,631/(2,67
i-0,415)n-1 мм, где k2 = 0,9-1,1. Такая совокупность признаков обеспечивает получение полного формирования профиля деталей с повышенной точностью. 1 табл.
Рисунок 1
![способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке, патент № 2092262](/images/patents/380/2092010/183.gif)
![способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке, патент № 2092262](/images/patents/380/2092010/183.gif)
![способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке, патент № 2092262](/images/patents/380/2092010/183.gif)
![способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке, патент № 2092262](/images/patents/380/2092010/183.gif)
Формула изобретения
Способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке путем ее редуцирования на профильной оправке через матрицу, отличающийся тем, что редуцирование осуществляют ступенчато при свободном осевом удлинении заготовки, при этом суммарный натяг А матрицы на заготовку находят в зависимости от глубины h формируемого профиля шлицев, ммA K1
![способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке, патент № 2092262](/images/patents/380/2092010/183.gif)
где K1 2,8 3,2,
а каждую n-ю ступень при i-ступенчатом редуцировании выполняют с натягом an матрицы на заготовку
![способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке, патент № 2092262](/images/patents/380/2092262/2092262-5t.gif)
где K2 0,9 1,1.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к технологии обработки профильных отверстий в трубных заготовках, а именно шлицевых втулок методом осесимметричного редуцирования заготовки на профильной оправке с помощью деформирующей матрицы. Известен способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке путем ее редуцирования на профильной оправке через матрицу. Задача изобретения заключается в обеспечении получения полного формирования профиля деталей и повышения точности получаемого изделия. Технический результат достигается тем, что в способе изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке путем ее редуцирования на профильной оправке через матрицу редуцирование осуществляет ступенчато при свободном удлинении заготовки, при этом суммарный натяг А матрицы на заготовку находят в зависимости от глубины формируемого профиля шлицев h (мм): A k1![способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке, патент № 2092262](/images/patents/380/2092010/183.gif)
![способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке, патент № 2092262](/images/patents/380/2092262/2092262t.gif)
где k2=0,9oC1,1. Пример. Получают внутренний эвольвентный шлицевой профиль во втулке кардана грузового автомобиля "ГАЗ" методом редуцирования на оправке. Заданы следующие параметры детали:
материал детали: сталь 20 X, HB 158;
модуль шлицев m=2,5 мм;
высота шлица (глубина профиля) h 4;
диаметр окружности выступов Da=54 мм;
диаметр окружности впадин Df=62 мм;
наружный диаметр втулки Dн=73 мм;
исходный зазор заготовки с оправкой не более 0,3 мм. Расчет технологических параметров процесса редуцирования осуществляют следующим образом. 1. Находят суммарный натяг матрицы на заготовку по формуле:
А k1
![способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке, патент № 2092262](/images/patents/380/2092010/183.gif)
![способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке, патент № 2092262](/images/patents/380/2092010/183.gif)
![способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке, патент № 2092262](/images/patents/380/2092010/183.gif)
Коэффициент k1 был определен на основе многочисленных опытов, в результате которых были установлены предельные значения. Среднее значение суммарного натяга матрицы на заготовку в данном примере составит А 12 мм. 2. Находят наружный диаметр заготовки D0:
D0 Dн + А 73 + 12 85 мм. 3. Находят общую степень деформации по наружному диаметру заготовки:
![способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке, патент № 2092262](/images/patents/380/2092262/2092262-2t.gif)
4. Находят число степеней деформации по эмпирической формуле, полученной на основании проведенных многочисленных опытов при исследовании процесса редуцирования:
i=0,25
![способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке, патент № 2092262](/images/patents/380/2092185/949.gif)
![способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке, патент № 2092262](/images/patents/380/2092030/177.gif)
![способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке, патент № 2092262](/images/patents/380/2092010/183.gif)
![способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке, патент № 2092262](/images/patents/380/2092030/177.gif)
![способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке, патент № 2092262](/images/patents/380/2092262/247.gif)
5. Находят натяги аn на каждой ступени редуцирования для 3- и 4-ступенчатого процесса по формуле:
![способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке, патент № 2092262](/images/patents/380/2092262/2092262-3t.gif)
где к2 0,9-1,1 получен экспериментальным путем. Результаты вычислений натягов и размеров матрицы приведены в таблице. 6. Определяют номинальные диаметры Dмм рабочих отверстий матриц по цилиндрической ленточке по формуле:
![способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке, патент № 2092262](/images/patents/380/2092262/2092262-4t.gif)
Результаты расчетов приведены в таблице. Способ реализуют на гидропрессе или станке типа вертикально-протяжного с применением специальной оснастки. Заготовку с наружным диаметром устанавливают с небольшим зазором на шлицевую оправку, не имеющую жесткой связи со станком. К опорному торцу заготовки прикладывают осевое усилие редуцирования, при этом удлинение заготовки по торцам не ограничивают. Каждая ступень радиального обжатия (редуцирования) осуществляется с натягом, рассчитанным по формуле (5) последовательно. После завершения редуцирования оправку выпрессовывают из детали. В результате процесса получают полностью сформированный шлицевой профиль, точность которого составляет IT6-T8. Способ позволяет ступенчато достигать значительных суммарных степеней деформации по наружному диаметру заготовки (до 14% и более), необходимых для получения глубоких шлицевых профилей повышенной точности.
Класс B21D41/04 сужение диаметра; заглушка труб
Класс B21D17/00 Образование желобков, пазов и тп в заготовках из листового металла в трубчатых или полых изделиях