ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ РАДИАЛЬНОЙ КОВКИ Российский патент 1996 года по МПК B21J13/02 B21J7/16 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к инструментам для радиально-ковочных машин.

Известен инструмент для радиально-ковочных машин, содержащий две пары расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях бойков, имеющих заходные и калибрующие участки [1]
Инструмент такой конструкции широко применяется при ковке на радиально-ковочных машинах заготовок круглого и квадратного сечений. Однако, применение такого инструмента не обеспечивает получение удовлетворительного качества металла.

Известен также инструмент для радиально-ковочных машин, содержащий две пары расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях бойков, имеющих рабочий поверхности, образующие заходные участки переменной ширины и калибрующие участки, боковые и опорные поверхности [2]
Однако, ковка таким инструментом не обеспечивает интенсивной проработки металла во всем объеме заготовки, что отрицательно влияет на качество изделий.

Технический результат, получаемый при использовании изобретения, заключается в повышении качества получаемых изделий за счет более интенсивной проработки металла в объеме поковки.

Технический результат обеспечивается тем, что в известном инструменте для радиальной ковки, содержащем две пары расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях бойков, имеющих рабочие поверхности, образующие заходные участки переменной ширины и калибрующие участки, боковые и опорные поверхности, согласно изобретению заходные участки каждого бойка имеют ширину, увеличивающуюся в направлении калибрующих участков.

Технический результат обеспечивается также тем, что в известном инструменте для радиальной ковки заходные участки бойков имеют форму трапеции, большие основания которых примыкают к калибрующим участкам.

Кроме того, технический результат обеспечивается тем, что меньшие основания заходных участков бойков, имеющих форму трапеций, смещены относительно продольной плоскости симметрии бойков в окружном направлении от бойка к бойку.

Кроме того, технический результат обеспечивается тем, что боковые поверхности заходных участков бойков выполнены вогнутыми, при этом поверхности описаны гиперболическими кривыми.

Кроме того, технический результат обеспечивается тем, что заходные участки выполнены различной ширины с возрастанием ширины от бойка к бойку в окружном направлении.

Кроме того, технический результат обеспечивается тем, что ширина заходного участка каждого бойка в месте соединения с калибрующим участком, составляет 0,3-1,0 ширины калибрующего участка бойка.

На фиг. 1 изображен инструмент для радиальной ковки в сборе; на фиг. 2 вид в плане на рабочую поверхность бойка; на фиг. 3 вид в плане на рабочую поверхность бойка, у которого заходные участки имеют форму трапеций, а большие основания примыкают к калибрующему участку; на фиг. 4 инструмент для радиальной ковки, у которого меньшие основания заходных участков бойков, имеющих форму трапеций, смещены относительно продольной плоскости симметрии бойков в окружном порядке; на фиг. 5 вид в плане на рабочую поверхность бойка, у которого боковые поверхности бойков выполнены вогнутыми и описаны гиперболическими кривыми; на фиг. 6 инструмент для радиальной ковки, у кото
рого заходные участки выполнены с возрастанием ширины от бойка к бойку в окружном направлении; на фиг. 7 показано взаимодействие инструмента с заготовкой.

Инструмент для радиальной ковки состоит из двух пар бойков 1, установленных на радиально-ковочных машинах (не показаны) с возможностью попарного перемещения (фиг. 1).

Каждый боек имеет рабочие поверхности, образующие заходные 2 и калибрующие 3 участки, и боковые поверхности 4 (фиг. 2 и 3).

На всех бойках заходные участки имеют переменную ширину, увеличивающуюся в направлении калибрующих (фиг. 2).

Заходные участки бойков могут быть выполнены в форме трапеций, большие основания которых примыкают к калибрующим участкам (фиг. 3).

При обжатии заготовки инструментом такой конструкции заходные участки своей узкой частью внедряются в тело заготовки, а затем по мере прохождения ее через ковочный блок, глубина внедрения уменьшается и за счет действия боковых поверхностей создается тангенциальное течение металла, что улучшает его проработку.

Выполнение инструмента для радиальной ковки со смещенными меньшими основаниями заходных участков бойков относительно продольной оси плоскости симметрии бойков (фиг. 4), а также с возрастанием ширины от бойка к бойку в окружном направлении (фиг. 6), позволяет создать в деформируемой заготовке дополнительное тангенциальное течение металла и суммировать эффект закручивания металла от каждого бойка.

Ширина заходного участка каждого бойка, в месте соединения с калибрующим участком может составлять 0,3-1,0 ширины калибрующего участка бойка.

При значениях ширины заходного участка <0,3 ширины калибрующего участка на поверхности поковки возможны заковы, а при ширине заходного участка больше ширины калибрующего участка не достигается существенного улучшения проработки металла.

Выполнение боковых поверхностей бойков вогнутыми (фиг. 5) обеспечивает более интенсивную проработку металла за счет внедрения заходных участков в тело заготовки.

Ковка инструментом предлагаемой конструкции ведется обычным образом. Обжатие производится четырьмя бойками одновременно, в промежутках между обжатиями производится продольная подача с одновременным вращением заготовки вокруг своей оси. Деформация происходит таким образом, что в заходных участках бойков заготовка в поперечном сечении имеет форму круга с выступами (фиг. 7), при этом в процессе каждого обжатия создаются дополнительные потоки вытеснения металла. По мере прохождения заготовки через калибрующие участки бойков выступы заковываются и ее поперечное сечение преобразуется в круглое.

Инструмент для радиальной ковки позволяет улучшить качество получаемых изделий за счет интенсивной проработки металла по сечению поковки.

Сущность изобретения: инструмент для радиальной ковки содержит две пары бойков. Бойки имеют заходные и калибрующие участки. Заходные участки бойков выполнены шириной, увеличивающейся в направлении калибрующих участков. Ширина заходных участков в месте сопряжения с калибрующими участками составляет 0,3 - 1,0 ширины калибрующего участка. Заходные участки могут иметь форму трапеций, меньшие основания которых смещены относительно продольной плоскости симметрии бойков. 5 з. п. ф-лы, 7 ил.

1. ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ РАДИАЛЬНОЙ КОВКИ, содержащий две пары расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях бойков, имеющих рабочие поверхности, образующие заходные участки переменной ширины и калибрующие участки, боковые и опорные поверхности , отличающийся тем, что заходные участки каждого бойка имеют ширину, увеличивающуюся в направлении калибрующих участков. 2. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что заходные участки бойков имеют форму трапеций, большие основания которых примыкают к калибрующим участкам. 3. Инструмент по пп.1 и 2, отличающийся тем, что меньшие основания заходных участков бойков, имеющих форму трапеций, смещены относительно продольной плоскости симметрии бойков в окружном направлении от бойка к бойку. 4. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что боковые поверхности заходных участков бойков выполнены вогнутыми, при этом эти поверхности описаны гиперболическими кривыми. 5. Инструмент по пп.1 - 4, отличающийся тем, что заходные участки бойков выполнены различной ширины с возрастанием ширины от бойка к бойку в окружном направлении. 6. Инструмент по пп. 1 - 5, отличающийся тем, что ширина заходного участка каждого бойка в месте сопряжения с калибрующим участком составляет 0,3 - 1,0 ширины калибрующего участка бойка.