Способ изготовления кольцевых деталей Советский патент 1992 года по МПК B21J5/00 B21K1/38 B21H1/08 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано на металлургических и машиностроительных предприятиях для получения цилиндрических деталей типа колец с сечением различной конфигурации.

Цель изобретения - повышение качества поковок за счет увеличения точности их геометрических размеров и снижения расхода металла за счет уменьшения припуска на механическую обработку.

Нафиг.1 показана заготовка кольца, общий вид; на фиг.2 - схема раскатки заготовки кольца в закрытом калибре; на фиг.З - заготовка кольца с полостями на торцах после осадки, общий вид; на фиг.4 - то же, после раскатки.

При формировании перед раскаткой сечения кольцевой заготовки в виде трапеции с меньшей стороной основания, обращенной в сторону оси заготовки, угол наклона стенок трапеции задают равным 2-5°, а раскатку заготовки кольца производят в закрытом калибре. В другом случае при осадке в торцовых стенках кольцевой заготовки формируют ряд расположенных равномерно по окружности заготовки полостей.

Способ осуществляют следующим образом..

Заготовку осаживают в бойках специальной формы, прошивают и получают кольцо 1, сечение которого имеет форму трапеции, т.е. боковые стенки имеют уклон (угол а на фиг.1), равный 2-5°, а меньшее основание трапеции обращено в сторону оси кольцевой заготовки 1. Заготовку 1 нагревают до температуры деформации и раскатывают на кольцепрокатном стане, валки 2 и 3 которого образуют закрытый калибр. При этом в результате уширения металла уклон боковых стенок исчезает, угол становится равным нулю. Угол а принимают в пределах 2-5°, так как при большей его величине уширение не компенсирует этот угол, и кольцо в сечении получается с уклоном торцовых стенок в сторону внутреннего

Ч

ГО

ю о ч

OJ

диаметра. При величине угла меньше 2° металл при раскатке переполняет калибр, образуется заусенец, который необходимо удалять. И втом, и в другом случае увеличивается припуск на механическую обработку колец, следовательно, возрастает расход металла. Для получения кольцевых деталей, торцовые поверхности которых являются нерабочими, либо в том случае, если наличие на их торцах полостей не влияет на эксплуатационные свойства деталей (зубчатые колеса, бандажи и т.д.), с целью дальнейшего уменьшения массы заготовки кольца на ее торцах при осадке формируют ряд углублений 4(фиг.З). При этом исходную массу кольца уменьшают на величину, соответствующую размерам и количеству этих углублений (полостей).

Полученную заготовку с коническим сечением и полостями 4 на торцах раскатыва- ют на кольцепрокатном стане, В процессе раскатки полости 4 принимают удлиненную форму, а масса кольца под механическую обработку уменьшается, т.е. снижается расход металла на изготовление колец.

П р и м е р 1. Для получения кольцевой детали из стали Х18Н10Т диаметрами: наружным 1350 мм, внутренним 1148 мм и высотой 138 мм, раскатывают кольцевую заготовку высотой 150 мм, внутренним диа- метром 300 мм и наружным 600 мм. После раскатки кольцо подвергают механической обработке для удаления припуска, масса готового кольца составляет 138 кг. Перед раскаткой в процессе осадки сечению заготовки придают трапецеидальную форму с уклоном торцовых стенок 1,2,3,5 и 7° соответственно. Массу заготовки подбирают таким образом, чтобы после раскатки и механической обработки на готовом кольце не оставалось черновины, а все размеры соответствовали допускаемым. Раскатку производят в закрытом калибре и сравнивают с известным способом. При этом были получены следующие результаты (см. табли-

цу).

Как видно из таблицы, выполнение уклона на торцовых стенках заготовки кольца позволяет увеличить коэффициент исполь-

зования металла на 0,010-0,021 кг/т или на 1,8-3,8%.

П р и м е р 2. Такие же кольца получают раскаткой из кольцевой заготовки с уклоном торцовых стенок 3°. Причем на торцах дополнительно формируют по 12 полостей диаметром в плане 70 мм и глубиной 10 мм. После раскатки подвергают кольца механической обработке. Причем полученные осадкой и раскаткой полости полностью не удаляют, так как их наличие на торцах колец в данном случае не ухудшает эксплуатационные свойства деталей. Масса заготовок колец в этом случае составляет 236 кг, коэффициент использования металла 0,585, т.е. расход металла дополнительно уменьшается на 0,006 кг/т или на 1,1%.

Таким образом, использование изобретения позволяет уменьшить расход металла на изготовление кольцевых деталей за счет уменьшения припуска на механическую обработку и формирования полостей в торцовых поверхностях колец, одновременно уменьшается масса колец, а также повышается качество за счет более точных геометрических размеров.

Формула изобретения

1.Способ изготовления кольцевых деталей, включающий нагрев, получение полой заготовки осадкой и прошивкой, при которых сечение заготовки в плоскости ее симметрии формируют трапециевидной формы с меньшей стороной основания, обращенной к упомянутой оси, раскатку, охлаждение и механическую обработку, о т- личающийся тем, что, с целью повышения качества поковок за счет увеличения точности их геометрических размеров и снижения расхода металла за счет уменьшения припуска на механическую обработку, угол наклона стороны трапеции, образующей сечения кольцевой заготовки, задают равным 2-5°, а раскатку осуществляют в закрытом калибре,

2,Способ по п.1, от личающийся тем, что при осадке на торцовых поверхностях кольцевой заготовки формируют ряд равномерно расположенных по окружности полостей.

Фиг. 2

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может использоваться для получения цилиндрических деталей тила колец. Цель изобретения - снижение расхода металла и повышение качества деталей. Полую заготовку получают осадкой и прошивкой. Поперечное сечение заготовки имеет форму трапеции с меньшим основанием, обращенным в сторону оси заготовки. Угол наклона стенок равен 2-5°. Затем кольцевую заготовку раскатывают в закрытом калибре. При изготовлении кольцевых деталей с нерабочими торцовыми поверхностями на торцах заготовки при осадке формируют ряд полостей. Способ позволяет добиться снижения расхода металла на изготовление кольцевых деталей и повысить их качество за счет точных геометрических размеров. 1 з.п.ф-лы, 4 ил., 1 табл.