Способ правки цилиндрических изделий Советский патент 1987 года по МПК B21D3/02 

Изобретение относится к обработ- ке металлов давлением, в частности к производству деталей типа цилиндрических стержней, и может быть использовано в машиностроительной промышленности.

Цель изобретения - повышение производительности и точности процесса правки стержневых цилиндрических деталей,

На чертеже приведена схема осуществления способа при правке цилиндрического изделия.

В валки 1 с винтовой нарезкой помещают цилиндрическую стержневую деталь 2, В начальный момент осуществляют вдавливание стержневой заготовки профильными частями валков. Затем создают непрерывное перемещение зон вдавливания путем вращения стержня 2 во вращающихся валках I с винтовой профильной нарезкой. При этом противоположные зоны вдавливания смещают одну относительно другой вдоль оси стержня на величину а 0,40,..0,44 ширины дой зоны вдавливания , . Выбор смещения а в указанных пределах необходим для создания, кроме деформа-.-, ции изгиба, деформации вдавливания. При а меньше 0,4 деформация изгиба настолько мала, что влияние ее на правку практически отсутствует. При а больше 0,44 аналогичное явление происходит с деформацией вдавливания. Создание вдавливания с одновремен- ным приложением изгибающего момента позволяет получить необходимую деформацию стержня с образованием по,- движного пластического шарнира, кото рый обеспечивает устранение исходной непрямолинейности и получение нужной точности.

Приложение изгибающего момента определяется не только расположением противоположных зон вдавливания, но и расположением соседних зон воздействия на расстоянии t. Расстояние между зонами воздействия профильных частей каждого валка на выпрямляемый стержень выбирают равным (0,38 .,.0,42)d,.

При L « 0,38d(j дня создания изги10

15

20

25

гиба и ухудшению качества правки. При ,42 dg необходимо увелич вать время onepaiyiH правки,

ПрофильныеЛ части валков выпол няют с шириной выступающей части профиля, равной ширине зоны возде ствия (вдавливания) 2, (0,74.. 0,76) dg, где djj - диаметр стержн детали в начале правки.

Выбор ширины зоны воздействия указанных пределах обусловлен тем что при этом возникают наилучшие ловия получения деформации стержн с образованием в середине стержня пластического шарнира. Установлен что увеличение ширины зоны воздей ствия 2, 0,76 dp приводит к рост потребных усилий правки и, кроме го, при этом деформация сопровожд ется значительным внутренним трен ем н выделением тепла, что п ривод к короблению изделия и потере неп молинейности стержня. При E,0,7 ухудшаются условия образования пл тического шарнира.

Усилие воздействия валков на стержень определяют из условия

30

кг1

где б

(0,34.,.0,36)5„ - -d.

Вр

35

предел прочности матери ла изделия, кг/мм ; Е - общая длина зон правки,

мм, Е Г г, I

.d - приведенный диаметр, мм d 1/d, + 1/d

„40

2

где d, - диаметр выправленного с ня , мм;

d- - диаметр правильного вал ка, мм.

Данная величина усилия являет необходимой и достаточной для об печения пластической деформации, позволяет получать небольшой изг 45 стержня одновременно с его обжати и устранять исходную кривизну сте ня с обеспечением его прямолинейн ти.

На второй стадии деформации е 50 ня осуществляют создание перемеща щихся зон воздействия выступающих частей валков на стержень путем в щения стержня во врашдющихся валк с винтовой профильной спиралью пр

бающих напряжений необходимо увеличи 55 скорости вращения стержня п (40

50) , об/мин.

вать смещение а между противоположными зонами воздействия до величины больше 0,44 Е,, что в конечном счете приводит к деформации чист ого из

5

0

5

гиба и ухудшению качества правки. При ,42 dg необходимо увеличивать время onepaiyiH правки,

ПрофильныеЛ части валков выполняют с шириной выступающей части профиля, равной ширине зоны воздействия (вдавливания) 2, (0,74... 0,76) dg, где djj - диаметр стержня детали в начале правки.

Выбор ширины зоны воздействия в указанных пределах обусловлен тем, что при этом возникают наилучшие условия получения деформации стержня с образованием в середине стержня пластического шарнира. Установлено, что увеличение ширины зоны воздействия 2, 0,76 dp приводит к росту потребных усилий правки и, кроме того, при этом деформация сопровождается значительным внутренним трением н выделением тепла, что п риводит к короблению изделия и потере непрямолинейности стержня. При E,0,75d ухудшаются условия образования пластического шарнира.

Усилие воздействия валков на стержень определяют из условия

30

кг1

где б

(0,34.,.0,36)5„ - -d.

Вр

35

предел прочности материала изделия, кг/мм ; Е - общая длина зон правки,

мм, Е Г г, I

.d - приведенный диаметр, мм, d 1/d, + 1/d

40

2

где d, - диаметр выправленного стержня , мм;

d- - диаметр правильного валка, мм.

Данная величина усилия является необходимой и достаточной для обеспечения пластической деформации, что позволяет получать небольшой изгиб 45 стержня одновременно с его обжатием и устранять исходную кривизну стержня с обеспечением его прямолинейности.

На второй стадии деформации етерж- 50 ня осуществляют создание перемещающихся зон воздействия выступающих частей валков на стержень путем вращения стержня во врашдющихся валках с винтовой профильной спиралью при

скорости вращения стержня п (40

50) , об/мин.

Скорость вращения стержня п установлена экспериментально и обусловлено ограничением выделения тепла в

3129

процессе деформации, приводящего к короблению стержня, т.е. должно быть п 50 ,, и обеспечением скорости получения требуемого результата по непрямолинейности стрржня (т.е., производительности процесса), что обеспечивается п 40 .

В предлагаемом способе правки выпрямляемый стержень подвергают обжатию с величиной

d,/do

0,95

0,975

где d - диаметр стержня до начала

правки

d - диаметр выправленного стержня.

Указанная величина обжатия стержня достаточна для получения высокой точности стержня по прямолинейности. При больших величинах обжатия увеличивается время правки и ухудшаются показатели точности.

Пример. Способ испытан в процессе правки стержневой детали - штанги толкателя клапана двигателя ЗШ1-130 из прутка диаметром 8 мм, . длиной 325 мм, сталь 45 в состоянии, улучшенном до твердости 28...33 HRc.

Указанный стержень располагают в валках с винтовой нарезкой и в начальный момент осуществляют воздействие на стержневую заготовку профильными частями валков. Затем создают знакопеременньш изгибающий момент с непрерывным перемещением- зон воздействия. При этом одновременно с приложением изгибающего момента осуществляют обжатие цилиндрического

Редактор Н.Тупица

Составитель Э.Копаев Техред Л.Олейншс

Кор Под

68/10 Тирая 733

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

2324

стержня до диаметра 7,7 мм путем воздействия на стержень рабочих зон винтовой нарезки валков с усилием 1210,5 тс, при этом противоположные зоны воздействия смещены одна относительно другой вдоль оси стержня на величину а 2,5 мм. Расстояние между зонами воздействия Г 32 мм, ширина , 6 мм, скорость вращения 10 валков Hg 45 об/мин, диаметр балков d 160 мм, рабочая длина валков 285 мм. Время правки 2...3 с.

Предлагаемый способ обеспечивает получение непрямолинейности стержня 15 в пределах 0,5 мм на 1 м длины, что в два раза вьше показателей непрямолинейности прутков по ГОСТу.

Формула изобретения

20

Способ правки цилиндрических изделий, при котором изделию сообщают вращение относительно его продольной оси, поступательное перемещение зон

воздействия вдоль продольной оси и знакопеременный изгиб за счет обкатки его между двумя валками с выступами, расположенными на каждом из них по винтовой линии, а т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью noBbmie- ния качества правки и производительности процесса, в процессе знакопере- менного изгиба изделие дополнительно обжимают между выступами валков, при

этом противоположные зоны обжатия смещают одну относительно другой вдоль оси изделия на величину, равную 0,4 ... 0,44 ширины каждого выступа.

Корректор М.Пожа Подписное

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроительной промышленности. Целью изобретения является повышение качества правки и производительности. В валки 1 с винтовой нарезкой (выступами) помещают стержень 2 и.вначале осуществляют обжим профильными частями валков. Затем зоны обжима перемещают, смещая одновременно противоположные зоны одну относительно другой вдоль оси стержня на заданную величину, равную 0,4-0,44 ширины выступа. Смещение зон обжима до- Iстирается вращением стержня. Совмещение обжима с одновременным знакопеременным изгибом позволяет получить необходимую деформацию стержня с образованием подвижного пластического шарнира, который обеспечивает устранение исходной прямолинейности и получение нужной точности. 1 нл. ел