Способ изготовления колец переменного сечения Советский патент 1992 года по МПК B21H1/06 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть иопользова- но при изготовлении кольцевых изделий типа колец пружинных, упорных, плоских, эксцентрических,

Целью изобретения является увеличение коэффициента использования материала заготовки за счет исключения потерь металла на технологические отходы и механическую обработку.

На фиг.1 показана заготовка бочкообразной фермы со сферическими концами; на фиг.2 - готовое изделие (кольцо) и схема, поясняющая определение радиуса сечения и

радиуса сферы заготовки на фиг.З-сечение А-А на фиг.2.

Способ осуществляется следующим образом.

Пруток круглого сечения (проволоку) разрезают на отрезки, величину которых определяют в соответствии с объемом готового кольца. Далее осуществляют горячую прокатку при температуре 800 ±15 С для получения заготовки бочкообразной формы со сферическими концами (фиг.1). При этом радиус сечения п в любой плоскости заготовки и радиус сферы гсф определяют по выражениям, соответственно:

N

О

о

Ч

со

/S(R + n - e sin а -Й гГ- е со5г«)

где R - радиус внешней окружности кольца;

п - радиус внутренней окружности кольца;

I - величина эксцентриситета кольца;

S - толщина кольца;

а - угол между усредненным радиусом кольца и плоскостью сечения, проходящей через прямую, делящую эксцентриситет пополам перпендикулярно плоскости кольца

Гсфг

4л:

где УСф - объем сферы.

Радиус поперечного сечения п заготовки, полученной горячей прокаткой определен из условия минимальной деформации полуфабриката на последующей стадии штамповки.

Длина бочкообразной части заготовки определена из условия равенства длины заготовки длине готового кольца. Затем производят формообразование гибкой и окончательное формообразование осадкой для получения требуемой прямоугольной формы сечения кольца в инструменте с плоскими рабочими поверхностями.

Формирование отверстий на ушках кольца осуществляется в процессе окончательного формообразования и осуществления расплющивания при внедрившихся в сферические концы прокалывающих элементах.

Пример. Для изготовления кольца на вал диаметром мм проволоку кругло го сечения из стали 65Г диаметром ,0 подавали на резку. Длина отрезаемого куска проволоки определялась в соответствии с объемом готового кольца по выражению:

Vk

7ГХ

г2

где г - радиус прутка.

по выражению: VK

Объем готового кольца (VK) определяли

П1

7

где m - масса кольца известна и равна 7,267х10 3 кг, а плотность равна ,8х103 кг/м3, получили длину отрезаемого куска проволоки: И7.267 х 10 3

7,8 х 103х 3,14x4 10

- 74,18 10 Зм

Заготовка (проволока) покрывается смазочно-защитным покрытием. Например, раствор сульфатно-спиритной барды марки КБЖ по ГОСТ-уС8518-57 и нагревается. Далее

осуществляли прокатку при температуре 800 +15°С для получения бочкообразной формы заготовки со сферическими концами. Радиус любого поперечного сечения бочкообразной части заготовки определяли по

выражению;

/S ( R + п - e sin а -4 rf - e )

n vп

з2)

где S- толщина кольца, равная 1,7x10 м;

R - радиус внешней окружности кольца, равный 22,35x10 3 м;

п - радиус внутренней окружности кольца, равный 18,25х10 3м;

I - величина эксцентриситета кольца, равный 1,

а- угол между усредненным радиусом кольца и плоскостью сечения, проходящей через прямую, делящую эксцентриситет пополам перпендикулярно плоскости кольца, ц рассчитываемый в интервале 0°-360° через каждые 15°.

Все значения формулы (2) известны (см. ГОСТ 13942-68 стр.22). Меняя угол а в интервале 0°-360° через каждые 15 и подстав- ляя значения всех величин в формулу (2), получили значение п и в, которые были вычислены на ЭВМ и приведены в таблице.

Значения п в интервале № 5,сч.,№ 7 ложны, т.е. приходятся на сферические кон- цы и зазор кольца и их можно не брать в расчет.

Ma 0,0873L(2D+d)2

где L - длина бочкообразной части заготовки, равная:

4 г3 + е

( R + П ) ( 1

arcsin

R +n

-

180° 3,14 (22,35 +18,25 ).(1 arcSin 14+в

.22.35if 18,25 )(Ш624„

180°

D - максимальный диаметр бочкообраз- ной части заготовки, равный 2x1,72560x10 3 м (таблица 1)

d - минимальный диаметр бочкообразной части заготовки, равный 2х1,23856х10 3 М (табл.1) Объем бочкообразной части заготовки:

,0873x106 24(2x2x1,7256+2x1,23856)2 ,81595-10 V

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении пружинных упорных плоских эксцентрических колец. Цель изобретения - увеличение коэффициента использования материала заготовки за счет исключения потерь металла на технологические отходы и механическую обработку. Пруток круглого сечения разрезают на части, длины которых определяют в соответствии с объемом готового кольца, и подвергают их горячей прокатке для получения бочкообразной формы со сферическими концами. При этом радиус любого поперечного сечения бочкообразной части заготовки определяют соответственно по выражениям: П VS(R+r-esinet rzi-e2cos2 а)/я, где R - радиус внешней окружности кольца; -гч - радиус внутренней окружности кольца; I - величина эксцентриситета кольца; S - толщина кольца; а - угол между усредненным радиусом кольца и плоскостью сечения, проходящей через линию, делящую эксцентриситет пополам, перпендикулярно плоскости кольца. Затем производят формообразование гибкой и окончательное формообразование осадкой для получения плоской формы кольца. При этом соблюдается условие равенства площадей сечения заготовки и готового кольца и не требуется окончательной механической обработки. 3 ил., Т табл. fe

Объем сферы равен:

™6

Vc УК -Уб ( 0.9316 -0.81595) 10 °

i2

0,0578-10 V.,

радиус сферы по формуле равен:

0.0578 10 ° 4 -3,14

Зная радиус любого поперечного сечения бочкообразной части заготовки и радиус сферы, можно изготовить прокатные валки точных конфигураций для получения кольца на вал диаметром 40 мм.

После получения бочкообразной заготовки производили формообразование.заготовки- гибкой и окончательное формообразование плющением, при этом выполнялись условия равенства площадей сечения заготовки и готового кольца.

Окончательная механическая обработка колец не производится, так как поверхность колец соответствует требованиям ГОСТ 13942-68.

Формула изобретения

Способ изготовления колец переменного сечения, включающий резку заготовки и

формообразование гибкой, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента использования материала заготовки за счет исключения потерь металла на технологические отходы и припуск под механическую обработку, величину отрезаемой заготовки определяют в соответствии с объемом готового кольца, осуществляют горячую прокатку заготовки для получения бочкообразной формы со сферическими концами, причем радиус любого поперечного сечения определяют из зависимости

/S( R + п - е sin а Н/4гТ ё cos2 a)

П V.

л

где R - радиус внешней окружности кольца;

п - радиус внутренней окружности кольца;

S - толщина кольца;

а-угол между усредненным радиусом кольца и плоскостью сечения , проходящей через прямую, делящую эксцентриситет пополам перпендикулярно плоскости кольца, а после гибки осуществляют окончательное формообразование- осадкой в инструменте с плоскими рабочими поверхностями.

фиг. 2

3

А-А

фиг.З