Способ изготовления деталей Советский патент 1991 года по МПК B23K20/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к изготовлению деталей вращения типа колец, втулок, роликов в условиях безотходного и малоотходного производства.

Цель изобретения - повышение точности и расширение технологических возможностей.

Точность размера и форма внутренней поверхности детали определяется точностью штамповки, на которую наматываются нити, и не зависит от деформации нитей в процессе намотки. Точность наружных размеров детали обеспечивается шаблоном. Точность профиля наружной поверхности детали -точностью штамповки, которая напрессовывается на верхний слой нитей, Точность детали в целом не зависит от растяжения и деформации нитей при намотке и поэтому существенно повышается в сравнении с известным способом. Так как после намотки нитей их не надо снимать с катушки, то катушка может иметь фасонный профиль, что расширяет технологические возможности способа.

На фиг. 1 изображено устройство, иллюстрирующее способ; на фиг.Ј - готовая деталь.

На оправке 1 с помощью шайбы 2 и гайки 3 закрепляют тонколистовую штампованную заготовку 4, представляющую собой внутреннюю и торцовую оболочку изготавливаемой детали, Оправке 1 придают вращение и наматывают на внутреннюю полость заготовки 4 металлическую нить 5, укладывая ее слоями. Верхний слой нити укладывают так, чтобы он плотно прижимался роликом-шаблоном 6, свободно вращающимся в центрах, к нижележащим слоям нити и повторял форму детали.

Перед снятием заготовки 4 с оправки 1 свободный конец нити 5 закрепляется, например, путем заправки его в отверстие, выполненное в периферийной части заготовки 4 (не показано). Заготовка снимается с оправки 1 и на ее наружную поверхность напрессовывается втулка 7, представляющая собой наружную оболочку детали. Для обеспечения необходимой силы натяга между втулкой 7 и витками нитей 5 при намотке нити на заготовку 4 (фиг. 1) расстояние между осями оправки 1 и ролика-шаблона 6 устанавливают равным

А l(D + Dp + H)-h,

где D -- диаметр детали;

Dp -диаметр ролика-шаблона;

h - толщина стенки напрессовываемой втулки;

Н - требуемая величина натяга,

Пусть, например, необходимо изготовить стальную гладкую втулку с наружным диаметром D 60 мм, внутренним диаметром 30 мм и длиной L - 60 мм. Для

обеспечения высокой износостойкости поверхности втулка должна быть изготовлена из нержавеющей стали Х25Н16Г7АР. Внутреннюю и наружную оболочку детали изготавливают путем листовой штамповки из

стальной (ЗОХГС) металлической полосы толщиной 2 мм. Внутреннюю полость дета- ли заполняют алюминиевой нитью диаметром d 2 мм. Ролик-шаблон имеет диаметр Dp 30 мм.

Как известно, экономически достижимая точность изготовления стальных оболочек детали 7-8 квалитет (D 60 ° 046. DBH

3Q+3,038 h j -0,014ч

Намотку нити на внутреннюю оболочку

детали осуществляют с частотой вращения

оправки п 300 об/мин и натягом Р 50 Н.

Для осуществления прессовой посадки

необходимо обеспечить натяг не менее Н

0,046 мм. Тогда расстояние между осями

оправки и ролика-шаблона

А -1 (60 + 30 + 0,05)2 43,025 мм

30

принимают

А 43 +0,025 А Ч%3 +0,075

Ролик-шаблон настраивают так, чтобы наружный размер витков нити находился в пределах погрешности настроечного разме- ра А. Минимальный размер наружных витков после навивки

Daniln b .nin + Dmsx 2 hmin

0,046 + 60 - 21,956 56,074 мм; 0Втах-0Вт,п+(5А

56,074 + 0,05 56,124 мм, где г5д -допуск на настроечный размер А.

Отсюда величина натяга Н 0,046-0,17мм.

При укладке последнего слоя витков нити величина зазора между предыдущим слоем витков и поверхностью ролика-шаблонд должна быть меньше диаметра проволоки и равна

1

С Ј(DB-DBH)-h-(Z-1)d d.

где Z - число витков кити.

Несложно подсчитать, что в условиях примера

Cmin | (56,074 - 30,038) - -2-2 (6-1) 1,018 мм;

1

Cmax Ј(56,124

30,00)- 1.956- -J,95(6- 1) 1,356мм,

т.е. указанное условие соблюдается. Учитывая, что нить выполнена из алюминия, легко поддающегося пластической деформации, полученная величина зазора больше половины диаметра нити вполне приемлема: если бы она оказалась слишком велика, то следовало бы либо корректировать толщину оболочек h, либо диаметр проволоки. Например, если использовать нить диаметром d

MM, TO Cmln 2,018 MM.Cmax 2,256 MM,

К 0,24-0,33 более рационально. В общем

случае d (DB DBH 2 2 (z к )

где К - относительная величина деформации нити роликом-шаблоном (К 1 - п 0,1-0,5).

Для осуществления предлагаемого способа возможно использование навивочного автомата, либо обычного токарного станка устройства.

Технико-экономическая эффективность использования предлагаемого изобретения

0

заключается в повышении точности изготовления детали в сравнении с известным способом, так как она не зависит от деформации нити в процессе намотки, расширении технологических возможностей способа, так как в данном случае возможно изготовление детали с фасонной поверхностью отверстия, а также экономии дефицитного материала, уменьшении веса детали, снижении отходов по сравнению с традиционными способами изготовления деталей.

Формула изобретения

Способ изготовления деталей, включающий навивку на катушку в несколько слоев металлической нити, отличающийся тем. что, с целью повышения точности детали и расширения технологических возможностей, в качестве катушки берут тонкостенную оболочку, последний слой нити укладывают по форме детали, и на него напрессовывают наружную оболочку, предварительно изготовленную по внешней

форме готовой детали.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к изготовлению деталей вращения типа колец, втулок, роликов в условиях безотходного и малоотходного производства. Целью изобретения является повышение точности и расширение технологических возможностей. На оправке 1 с помощью шайбы 2 и гайки 3 закрепляют тонколистовую штампованную заготовку 4, представляющую собой внутреннюю и торцовую оболочку изготавливаемой детали. Оправке 1 придают вращение и наматывают на внутреннюю полость заготовки 4 металлическую нить (Н) 5, укладывая ее слоями. Верхний слой Н 5 укладывают так, чтобы он плотно прижимался роликом-шаблоном б, свободно вращающимся в центрах, к нижележащим слоям Н 5. Перед снятием заготовки 4 с оправки 1 свободный конец Н 5 закрепляется. Заготовка 4 снимается с оправки 1 и на ее наружную поверхность напрессовывается втулка 7, представляющая собой наружную оболочку детали. 2 ил. 6 (Л С 3 р,