Способ накатки зубчатых профилей Советский патент 1993 года по МПК B21H5/02 

5

Изобретение может быть использовано для накатки зубчатых колес. При накатке зубчатых профилей соседние сектора зубчатого венца деформируют в осевом направлении и накатывают на полную глубину при качательном движении накатника 5 вокруг оси заготовки последовательно с одновременным проворотом заготовки на очередной сектор без осадки обода в зацеплении с накатником. 2 ил.

Фиг.1

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к образованию зубчатых венцов пластической деформацией, и может быть применено при накатывании зубчатых колес.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей, снижение трудоемкости и упрощение проведения процесса за счет снижения усилий деформации.

На фиг.1 изображена принципиальная схема осуществления способа; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Заготовку 1 устанавливают на оси 2 таким образом, что .обрабатываемый сектор 3 ее обода расположится под пуансоном 4 напротив зубчатого венца накатника 5, установленного с возможностью поворота на оси 6, которая выполнена с возможностью проворота вокруг оси 2. Накатнику 5 (его оси 6) придается качательное движение вдиапа- , зоне обрабатываемого сектора 3, после чего пуансон 4 деформирует лежащий под ней сектор 3 заготовки 1 и подает при этом металла сектора 3 в зону обработки зубчатым венцом накатника 5 до тех пор, пока на секторе 3 заготовки 1 не будут полностью сформированы зубья. Затем пуансон 4 отводится от заготовки 1, ось б фиксируется в крайнем положении (на границе сектора 3), накатнику 5 придается вращение, в результате которого он, обкатывая образованные на секторе 3 зубья, проворачивает заготовку и подводит в зону обработки следующий сектор 7 заготовки 1, после чего ось 6 освобождается, накатнику (его оси 6) придается качательное движение, пуансон 4 входит в контакт с ободом сектора 7 и цикл повторяется. Циклы повторяются до тех пор, пока зубчатый венец заготовки 1 не оформится полностью.

Затем заготовка 1 со сформированным ободом удаляется, на ее место - на ось 2 устанавливается следующая заготовка и обработка повторяется.

Для правильного деления заготовки накатник 5 при всех перемещениях находится в постоянном зацеплении с синхронизирующим зубчатым колесом 8, установленным центрично обкатываемому сектору 3 (7) и при необходимости оформление торца заготовки - одновременно в зацеплении с зубчатым сектором 9, выполненным на пуансоне 4.

П р и м е р. По предлагаемому способу произведена накатка зубчатого венца зубчатого колеса ТСН 653 редуктора транспортера, выпускаемого заводом Елгавсельмаш. Параметры колеса: число зубьев Z 80, модуль mn - 2,5 мм, угол

0

0

наклона зуба /3 8°б 34й , направление зуба - правое, материал - сталь 20Х,

Накатывание производилось на изготовленном приспособлении, содержащем качающуюся рамку с установленным в ней накатником, находящимся в зацеплении с зубчатым колесом, аналогичным направляемому, укрепленному на оси заготовки, совпадающей с центром качания рамки. Накатник выполнен с Z 100 зубьями, толщина которых увеличена на требуемый боковой зазор, и изготовлен из стали Х12М с твердостью Н 58-64 YRe. Приспособление устанавливалось на гидравлический пресс 5 усилием 400 т, привод в качание рамки с накатником осуществлялся гидроцилиндром.

Заготовка 1 устанавливается в приспособление на синхронизирующее вращение накатника зубчатое колесо 8, имеющее параметры накатываемого колеса, на сектор ее венца устанавливается пуансон 4, имеющий фигурную рабочую часть, ограничивающую течение металла, заготовки к центру 5 детали. Сектор 3, перекрытый пуансоном 1, составляет 30° венца колеса толщиной 10 мм. Пресс приводился в действие и на секторе формировался зубчатый венец, при этом накатник 5 обкатывает сектор 3 при качательном движении вокруг оси 2 заготовки 1 и зацеплении с синхронизирующим колесом 8. Деформация сектора 3 пуансоном 1 прекращается за счет ограничения движения пресса упорами, установленными на 5 клети пресса. После окончания деформации пуансон 4 отводится от заготовки 1, накатник 5 фиксируется от проворота на оси 6 и качанием рамки синхронизирующее колесо 8 с закрепленной на ней заготовкой проворачивается в новое исходное положение, подставляя под обработку очередной сектор. При этом накатник остается в зацеплении с синхронизирующим колесом и с зубчатым венцом, сформированным на сек- 5 торе 3 заготовки 1, После окончания проворота заготовки накатник 5 расфиксируется от проворота относительно оси 6, пуансон 4 входит в контакт с зубчатым венцом переднего сектора 7 и цикл повторяется.

В результате обработки получено зубчатое колесо, точность зубчатого венца которого соответетаует степени точности ГОСТ 1643-81. Зубья полностью симметричны, зажимов и закатов не обнаружено. Мак- 5 симальное усилие деформации обода находится в пределах 100-120 т. Время,об- работки одного сектора определялось вре-1 менем работы пресса и при эксперименте равнялось 10 с. Таким образом, чистое время обработки одного колеса составляло 40

0

0

0

с, а с учетом переходов с сектора на сектор может быть определено в 60 с. Очевидно, на более совершенной установке, оно может быть уменьшено.

В сравнении с прототипом предлагаемый способ обеспечивает расширение технологических возможностей, снижение трудоемкости и упрощение способа за счет возможности снижения усилий деформации.

Формула изобретения

Способ накатки зубчатых профилей,

при котором заготовку устанавливают на

оси и осуществляют накатку зубьев обода

путем вращения накатника и заготовки, при

0

5

этом к ободу прикладывают дополнительные усилия деформирования, отличающийся тем, что, с целью повышения качества получаемых изделий и расширения технологических возможностей, снижения усилий деформации, накатку осуществляют последовательно по секторам заготовки на полную глубину, при этом в процессе накатки каждого сектора осуществляют качатель- ное движение накатника относительно оси заготовки, после чего осуществляют поворот заготовки для накатки следующего сектора, а дополнительные усилия к ободу прикладывают посредством его торцовой осадки в процессе накатки.