СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ С УТОЛЩЕНИЕМ НА ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ Российский патент 1995 года по МПК B21D22/16 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для ротационного обжатия утолщения во внутрь трубчатых участков корпусов.

Известен способ получения изделий с утолщением на внутренней поверхности, при котором исходную цилиндрическую заготовку устанавливают на оправку, имеющую цилиндрические участки большого и малого диаметров, и осуществляют ротационное обжатие заготовки деформирующими роликами.

Недостатком этого способа являются высокие трудовые, материальные и энергетические затраты, так как при его осуществлении используется сложное высокоэнергетическое многооперационное оборудование.

Техническим результатом изобретения является снижение трудовых, материальных и энергетических затрат.

Это достигается тем, что в способе получения изделий с утолщением на внутренней поверхности, при котором исходную цилиндрическую заготовку устанавливают на оправку, имеющую цилиндрические участки большого и малого диаметров, и осуществляют ротационное обжатие заготовки деформирующими роликами, на участке прилегания заготовки к оправке с малым диаметром деформирующему ролику сообщают только осевое перемещение, а заборный угол ролика выбирают таким образом, чтобы радиальная составляющая усилия обжатия была больше осевой, при этом соотношение этих составляющих должно быть не менее 1,2-1, что соответствует заборному углу ролика 40^о, при этом достигается укладка деформируемого металла на оправку и отсутствие дефекта наружной поверхности типа "плен". При выполнении обжатия описанным способом участок изделия, прилежащий к обжимаемому, подвергается ротационной вытяжке и после выполнения операции его диаметр равен диаметру обжатого участка.

При этом достигаются следующие преимущества:
во-первых, снижаются трудовые, материальные и энергетические затраты на изготовление изделия, так как обжатие с использованием только осевой подачи до начала участка, подвергаемого обжатию, позволяет подвергнуть ротационной обработке всю наружную цилиндрическую поверхность, не оставляя недеформируемых выступающих участков, т.е. наружный диаметр обжатого участка и прилегающего к нему равны, что позволяет избежать операции резания;
во-вторых, перемещение деформирующего инструмента (роликов) только по одной осевой координате в процессе обработки позволяет использовать более простое оборудование в случае, когда заготовка подвергается и операции вытяжки и операции обжатия;
в-третьих, применение новой геометрической формы деформирующего ролика на операции обжатия позволяет использовать один и тот же инструмент как для операции вытяжки, так и для операции обжима изделия, что сокращает номенклатуру используемого инструмента, а следовательно, трудовые и материальные затраты;
в-четвертых, повышение точности способа за счет обеспечения возможности стабильного расположения начала обжатого участка относительно конструкторских баз в осевом направлении за счет постоянного расположения на оправке опорной поверхности и поверхности начала диаметра, на котором производят обжатие.

На фиг.1 изображена заготовка, закрепленная на оправке, и деформирующий ролик в начале операции обжатия; на фиг.2 то же, в конце операции обжатия; на фиг.3 и 4 разновидности изделий, получаемых предложенным способом.

Способ ротационного обжатия утолщения во внутрь трубы реализуется следующим образом.

Заготовку 1 для камеры, полученную после ротационной вытяжки и необходимой механической обработки, устанавливают на оправку 2, закрепляют ее и производят обжатие деформирующим роликом 3 прямым способом. Деформирующему ролику сообщают только осевое перемещение и до начала участка обжатия. Врезание осуществляют таким образом, чтобы между вершиной ролика и поверхностью изделия, полученной на предыдущей операции ротационной вытяжки, был бы гарантированный зазор не менее 0,05 мм для исключения контакта ролика с ранее обработанной поверхностью.

Для выполнения операции ротационного обжатия используют ролик 3 с предыдущей операции ротационной вытяжки, у которого заборный угол α=34^о, что обеспечивает соотношение радиальной и осевой составляющих усилия обжатия не менее 1,48:1. Ролик, перемещаясь в осевом направлении, воздействует радиальной и осевой составляющими усилия обжатия на металл, который укладывается в свободной зоне оправки, образуя внутреннее утолщение на изделии.

В результате изготовления изделия предложенным способом сокращаются трудовые, материальные и энергетические затраты за счет использования более простого оборудования, исключения операции резания и сокращения номенклатуры используемого инструмента, а также повышается точность способа за счет обеспечения возможности стабильного расположения начала обжатого участка относительно конструкторских баз.

Использование: обработка металлов давлением, в частности ротационное обжатие. Сущность изобретения: цилиндрическую заготовку устанавливают на оправку, имеющую цилиндрические участки большого и малого диаметров, и осуществляют ротационное обжатие заготовки деформирующими роликами, при этом на участке прилегания заготовки к оправке с малым диаметром деформирующему ролику сообщают только осевое перемещение, а заборный угол ролика выбирают таким образом, чтобы радиальная составляющая усилия обжатия была больше осевой не менее чем на 20% 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ С УТОЛЩЕНИЕМ НА ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ, при котором исходную цилиндрическую заготовку устанавливают на оправку, имеющую цилиндрические участки большого и малого диаметров, и осуществляют ротационное обжатие заготовки деформирующими роликами, отличающийся тем, что, с целью снижения трудовых, материальных и энергетических затрат, на участке прилегания заготовки к оправке с малым диаметром деформирующему ролику сообщают только осевое перемещение, а заборный угол ролика выбирают таким, чтобы радиальная составляющая усилия обжатия бала больше осевой. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что соотношение радиальной и осевой составляющих усилия обжатия должно быть не менее 1,2 1.