Способ изготовления лап культиваторов Советский патент 1993 года по МПК B21H7/00 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам изготовления рабочих органов сельхозмашин, и может быть использовано в производстве стрельчатых лап культиваторов.

Целью изобретения являются экономия металла, повышение качества получаемых изделий за счет повышения их эксплуатационных характеристик, производительности и стойкости оснастки.

На фиг. 1 а, б изображена заготовка, отрезанная от полосы: на фиг. 2 -схема прохождения заготовки в рабочих валках 1 перехода (а), заготовка после вальцовки центральной зоны (б), силовое воздействие на носовую часть заготовки при 1 переходе

(в); на фиг. 3 - принципиальная схема установки для вальцовки - оттяжки крыльев (а, в) стрельчатых лап, а также схемы действия сил, прикладываемых к заготовке (г, д) и геометрические построения для пояснения формы сечения лезвий на концах крыльев

(е).

Заготовку 1 (фиг. Т) ромбовидной формы (можно квадратной), отрезают от полосы толщиной S, нагревают до ковочной температуры (t 1100-1150). Перед первым проходом заготовку 1 выставляют (фиг. 2а) относительно пары валков 2.3 острым углом у вперед. При прохождении в валках 2, 3 на носовую часть4 (фиг, 26)сразу накладывают боковые ограничения V в виде скосов 5 (фиг.

00

ю VI

го ел

2в), образующих переднюю часть лезвия, а излишки деформируемого металла имеют свободный выход вверх вдоль оси в виде гребия 6 (фиг. 2в, б). Со стороны нижних валков 3 вдоль оси 7 происходит внедрение узкого выступа 8 (фиг. 2а, в) и двух головок 9, производящих наметку под последующую прошивку отверстий. Ширина деформируемой зоны F. После первого перехода заготовку 10 (фиг. 26) укладывают (можно с промежуточным подогревом краевых недеформированных участков) на седло 11 (фит. За), продольная направляющая которого наклонена вперед под углом «.Деформация проходит в три этапа (фиг. 36).

Первый зтап. При прохождении через валки 12, 13 наклоненные гравюры своим воздействием отгибают боковые недеформированные участки 14 заготовки 10 (фиг. Зв) и производят одновременно пластическое деформирование в рабочей клиновой зоне валков (фиг. Зг) 15, образуя крылья с лезвиями (схема действия сил на фиг. Зг). Нижний валок 13 образует винтовую поверхность с наклоном под углом .поверхность 16, а верхний валок 12 имеет две наклонные винтовые поверхности 17 (под углом р+Ао где АО - угол образуемого лезвия) и 18 (под углом р + АО где А - угол образуемого скоса-фаски на лезвии). Усилие деформации (фиг. Зг), приложенное к участка 14 наклонными поверхностями 17, направлено под углом /3 .90-{ p+h ). а усилие PI - под углом 90-( р Ч-А ). На протяжении всего периода деформации к седлу 11с заготовкой 10 приложено усилие подпора, направленное в сторону выхода из валков (фиг. За. б).

Второй этап. Деформация крыльев с лезвием отдельно от центральной и хвостовой части. Во избежание серповидности крыльев и создания силовых условий для разгона металла в сторону от оси и в длину в очаге деформации вместо усилий QP (растягивающих) накладывают постепенно изменяющиеся по направлению и по величине противодействия 0Сж (сжатия) и Оторм (торможения), направленные в сторону кромки лезвия (фиг. 36, д).

Третий этап. Деформация концов крыльев (фиг. Зе). Сечения в начале стадии и в конце обозначены соответственно 20 и 21.

Экспериментально установлено, что исходной заготовкой должна служить заготовка, имеющая в плане угол. Наложение на носовую часть исходной заготовки замка, состоящего из двух наклонных поверхностей, направленных под определенным углом друг к другу и отстоящих одна От другой на некотором регулируемом расстоянии f (выполненном в поперечном сечении в виде плавно изменяемых равнобедренных треугольников), тормозит боковое истечение металла, сохраняя остроту носа и позволяет аккумулировать металл в гребне, тем самым увеличивая и жесткость, и износостойкость, и улучшая параметры оптекаемости лап,

0 что, в свою очередь, положительно влияет на качество изделия. Степень вытяжки хвостовика регулируется его геометрическими параметрами, задаваемыми по сечению (уклоны, величина f). Излишки металла, аккуму5 лированные вдоль границы (торца) хвостовика, гарантируют повышение ресурса работы лап. Схема комбинированного де- формирования при оттяжке-разгоне крыльев подсказана экспериментами. Опе0 рация формоизменения лезвий энергоемка, особенно для малых углов (до ). Комбинированное нагружение с наложением усилий подпора Т в осевом направлении и в поперечном направлении растягивающих

5 усилий Qp, образованных от совмещения операций гибки с осадкой лезвий, дают выигрыш в силе, что позволяет увеличивать степень деформации и вытягивают крылья за один переход, не снижая стойкости инс0 трумента. Выбор оптимальных, параметров (деформирования и геометрических) позволит добиться безотходного варианта, либо минимума заусенцев. Увеличение производительности труда достигается путем сокра5 щения числа технологических переходов, выбора оптимальных схем нагружения при деформировании как в первом, так и во втором переходах, а также одновременной оттяжки двух крыльев. Повышение качества

0 изделия и его технологичности достигаются также изменение геометрических параметров крыльев вне зоны гибки с сохранением его агротехнических характеристик, т.е. скосы и ребра жесткости 19, образован5 ные на крыльях, в технологическом процессе оказывают сопротивление изгибу крыльев, снижают их серповидность. При эксплуатации- таких лап скосы позволяют снизить энергозатраты на прохождение в

0 почве, а ребра увеличивают жесткость крыльев, снижая долю выхода из строя по причинам изгиба или поломки крыльев. Наличие наклонных поверхностей 16врабочей зоне, образующей крыло и лезвие, благо5 приятно действует на кинематику течения основного металла, позволяет разгонять и оттягивать металл в стороны от оси. Изменение геометрических параметров лезвия на третьем этаже позволяет увеличить ресурс работы как лезвий, так и крыльев, что

достигается увеличением длины лезвия 1г и толщины крыла Л2 по сравнению с основной данной -К к толщиной hi крыла (фиг. Зе). Увеличение стойкости оснастки гарантировано приложенными схемами нагружения в рабочей зоне. Экспериментами под верж- дено, что прокатка с пбдпором эффектмзнее обычной прокатки, формоизменение лезвий эффективнее с приложением растягивающих усилий, что дает сочетание этогс про- цесса с гибкой лапы, и формоизменение лезвий с образованием фасок 18 а также позволяет снижать рабочее усилие. Третий участок крыла - последний этап деформации - по изменяющимся характерно гикам (толщине, ширине) позволяет не снижать стойкость оснастки, повышать также ресурс работы лапы.

Пример. Изготовление стрельчатой лапы (типа С-5.23 ГОСТ 1343-82). Для этого из полосы толщиной 15 мм нарезают мерные ромбовидные заготовки размером 92 х 92 с углом при вершине 75е (-1°-2°). Нагревают до t 1100-1150° С и прокатывают цен- тральную зону заготовки на вальцах ( МН). Перекладывают заготовку на специальное устройство-каретку, на. котором установлено седло с углом наклона огг:16°. Фиксация заготовки производится по про- дольной канавке и двум наметкам, образованным в предыдущем переходе. Устройство с заготовкой подается в валки и с некоторым принудительным подпором, направленным в сторону выхода из валков и приложенным к устройству, а черзз него - на заготовку, производится оттяжка крыльев с лезвиями и предварительная гибка. Перекладывая на пресс, после промежуточного подогрева лезвий и хвосто- вой зоны, совмещаем операции пробивки отверстия, обрезки заусенца и гибки лапы по радиусу осуществляют окончательное формоизменение лезвий в зависи- мости от требований к лезвию: либо.в штампе, либо в вальцах. Термообработка: закалка в спреере, отжиг.

Эффект от применения данного способа - экономия металла до 85-90%, повыше

ние жесткости и прочное /; i 1,5-2 раза, повышение износостоек :.:/ 1,3-1,5 раза. Формула изобретения

1. изготовления лап культиваторов с хвостовой чаепю и да/Mr; крыльями с лезвиями, включающий получение заготовки из полосы равной толщины в виде ромба или квадрате, нагрзйвго до ковочной температуры, прокатку центральной части с оформлением носовой и хвостовой частей при совмещении одной из диагоналей заготовки с направлением прокатки и высвобождением металла при деформировании вдоль оси, аккумулируя его излишки вдоль торца хвостовика, оттяжку крыльев с одновременным предварительным оформлением лезвий путем перераспределения металла, расположенного в зоне углов при другой диагонали рсмба или квадрата, окончательное оформление лезвий, пробивку двух, отверстий на хвостовике и термообработку, отличаю- щ м и с я тем, что, с целью повышения экономии металла, качества получаемых изделий за счет повышения их эксплуатационных характеристик, производительности, стойкости оснастки, при деформации центральной части заготовки со стороны верхнего инструмента к носовой части прикладывают усилия, тормозящие боковое истечение металла до получения его окончательной формы, оттяжку крыльев с оформлением лезвий осуществляют одновременно с гибкой, прикладывая постоянно действующее усилие подпора к загоюв: е, при этом оттяжку крыльев с оформлением лезвий осуществляют с приложением дополнительного подпора со стороны, проти зоположной лезвию крыла, испостепенннм аккумулированием металла в кож евой чэсти крыльев.

2. Способ, по п. 1,отличающийся тем, что при прокатке центральной части со стороны нижних валков осуществляют осевое продавливание технологической канавки иг предварительную наметку под отверстия в хвостовике.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при оттяжке крыльев с лезвиями формообразование лезвий осуществляют с образованием фасок.

/

ю

ЈN Гen oo

CO

3;

-B

M

12

10

-у ; ;

I- /k U

JL

Ж

// Id 17 15

(Pt/f.3

Использование: при производстве стрельчатых лап культиваторов. Сущность изобретения: заготовку ромбовидной формы отрезают от полосы равной толщины. Нагревают до ковочной температуры. Прокатку центральной части с оформлением носовой и хвостовой частей осуществляют, совмещая одну из диагоналей заготовки с направлением прокатки. При этом на носовую часть заготовки накладывают боковые ограничения в виде скосов, образующих переднюю часть лезвия. Излишки деформируемого металла имеют свободный выход вдоль оси. аккумулируя его излишки вдоль торца хвостовика. При деформации центральной части заготовки со стороны верхнего инструмента к носовой части прикладывают усилия, тормозящие боковое истечение металла до получения его окончательной формы. Затем оттягивают крылья с одновременным оформлением лезвий, что осуществляют одновременно с гибкой, прикладывая постоянно действующее усилие подпора к заготовке, при этом оттяжку крыльев с оформлением лезвий осуществляют с приложением дополнительного подпора со стороны, лротивоположной лезвию крыла, и с постепенным аккумулированием металла в концевой части крыльев. 2 з.п.ф- лы, 3 ил. (Л С