Способ холодной обработки металлов давлением Советский патент 1982 года по МПК B21J5/00 

(54) СПОСОБ ХО ЮДНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

1

Изобретение относится к обработке i металлов давлением и может быть использовано при изготовлении изделий путем дорнования, волочения и др.

Известен способ обработки металлов давлением, заключающийся в измерении величин технологического усилия, сравнеНИИ ее с расчетной и последующей ее корректировке за счет изменения температурного поля раската l,

Указанный способ применим только при горячей обработке металлов давле-i нием и не может быть использован itpa холодной обработке.

Целью изобретения является повышение точности получаемых изделий Щ)И холодной обработке металлов давлением.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу холодной обработки металлов давлением, заключающемуся в деформировании заготовки с измерением величины технологического усилия, срав нении ее с расчетной и последующей ее корректировки в процессе деформирования.

ДАВЛЕНИЕМ

перед деформированием на обрабатываемую поверхность заготовки наносят поверхностно-активное вещество, активизирующее пластичность обрабатываемого материала в очаге деформаций, а корректировку величины технологического ,уси-, ЛИЯ осуществляют изменением скорости деформации.

Холодная обработка металлов давлением согласно предложенному способу

to осуществляется следующим обрааом.

Перед обработкой на поверхность за готовки наносят поверхностно-активное вещество. В процессе обработки иам© ряют величину технологического усилия

IS в соответствии с расчетным путем определяют величину упругого восстановления формируемого размера и сравнивают ее с требуемой (заданной). Если в 1фоцессе обработки возникает отклоне

20 ние расчетной величины от требуемой, то для компенсации появившегося отклонения изменяют скорость деформации обрабатываемой заготовки. При обработке изделий пластическим деформированием в холодном состоянии после прекращения действия инструмента на заготовку и снятия технологического усилия происходит частичное упругое восстановление размеров заготовки. Нагфимер, диаметр дорнуемого отверстия после прохода аорна частично упруго восстанавливается и становится меньше, чем диамет дорна, наружный диаметр трубы при воло чении через волоку на выходе из зоны об работки упруго восстанавливается и ста- новится больше, чем диаметр волоки. Величина улругого восстановления при обработке изделий пластическим деформи рованием в холодном состоянии не остается постоянной и изменяется от одной заготовки к другой и даже по длине одной и той же заготовки. Это 1фйводит к рассеиванию размеров при обработке ; иаделий деформированием в холодном состоянии. Исследованиями установлено, что величина утфугого восстановления в значительной мере зависит от пластичности материала обрабатываемого изделия. Чем более пластичен материал, тем меньше величина ущ}угого вос становления и наоборот. Принимая во внимание указанное обстоятельство в . egJiaffiSMOM способе регулирование величины угфугого воссггацовления осуществляется путем предварительаого нан сения на обрабатываемую поверхность заготовки поверхностно-активных веществ (ПАВ) с последуюашм регулиро: ванием скорости деформадви. ПАВ, нанесе ные на обрабатываемую повщхяость, способствуют увеличе1-шно плозтичностн матер ала заготовки, находящегося в на1фвженно состоянии. Причем увеличение пластичност материала при этом зависит от еменк, в течение которого материал находится в на пряженном СОСТОЯНИЙ. В определенном (Штервале чем больше это время, тем большую пластичность гряобретаетматериал и тем меньше величина упругого восстановления после обработки. Время, в течение которого материал заготовки находится в нагфяжешюм состоянии, jpeгулируется путем изменения скорости деформации обрабатьшаемой заготовки. Величина упругого всюстанбвленяя связана с давлением, возникающим на поверхности контакта инструмента и обрабатываемого изделия, а следовательно, и с технологическим усилием. Таким образом, измеряя величину технологического усилия, можно заранее рассчитывать величину У1ФУГОГО восстановления формируемого размера и если последняя отличается от требуемой величины упругого восстановления, технологический процесс поднастраивают путем изменения скорости .деформации обрабатываемого изделия. Активная поднастройка технологической системы способствует поддержанию постоянной величины упругого восстановления формируемого размера и тем самым уменьшает рассеивание, т.е. повышает точность изделий, Способ осуществляется следующим образом. На обрабатываемую йоверхность заготовки перед обработкой наносят слой технологической смазки с.добавлением ПАВ (нейтример, О,2%-ный раствор олеиновой кислоты в вазелиновом масле). Затем заготовку подвергают обработке холодным пластическим деформированием. В процессе обработки измеряется техно-, логическое усилие, связанное с относительным перемещением инструмента и обрабатываемой заготовки и вычисляют расчетным путем величину угфугого восстановления формируемого размера по окончании обработки. Если расчетное значение величины упругого восстановления больше требуемого, то необходимо уменьшить скорость деформации обрабатываемого изделия, в тех случаях, когда расчетное значение величины упругого восстановления меньше требуемого, необходимо увеличить скорость деформации обрабатываемого изделия. Процесс легко автоматизируется. Пример. Обработке Дорнованием согласно данному способу подверг-ают партию образцов втулок в количестве 15 штук с диаметром дорнуемого отверстия 2U мм, диаметром наружной поверхности 40 мм, длиной 8О мм, изготовленных из стали 45, предварительная обработка - растачивание на токарном станке. На поверхности отверстия перед обработкой дорнованием наносят слой поверхностно-активной смазки, состоящей из 0,2% олеиновой кислоты и 99,8% вазелинового масла. Натяг дорнрвания изменяется в зависимости от размера отверстия в заготовке в пределах 0,20-0,31 мм. Дорнование осуществляется на гидравлическом прессе П-471, оснащенном устройством для регулирования скорости дорнования. Максимальное технологическое усилие, F при дорновании 920 кг, минимальное технологическое усилие 620 кг. Номинальнаявеличина упругого восстановпения 45 мкм. Расчетным путем опре59деляют скорость обработки при F 92О кг исходя изтого условия, чтобы величина упругого восстановления не превышала 45 мкм. При этом требуемая скорость деформирования составляет V 92О мм/ми При минимальном F 62О-кг, Р « 82О мм/мин. При измерении полученных размеров колебание их наблюдается после обработки согласно предложенному способу в пределах 2О,О41 - 20,О46 м т.е. диапазон рассеивания составляет 0,ОО5 мм. Без применения описанного способа обрабатывают аналогичную партию образцов, у которой величина натяга дорнования составляет от 0,22 до 0,32 рассеивание размеров образцов после обработки О,О12 мм. Использование избЗретения позволяет значительно повысить качество получаемых изделий. Формула из-обре тения Способ холодной обработки металлов давлением, заключающийся в д€|формиров 0 НИИ заготовки с измерением величины технологического усилия, фавнении ее с расчетной и последующей ее кодректировке в процессе деформирования, отличающийся teM, что, с целью повышения точности получаемых изделий путем повьпиения стабильности величины упругого восстановления формируемых размеров заготовки, перед деформированием н обрабатываемую поверхность заготовки наносят (Поверхностно-активное вещество, Jaктивизиpyющee пластичность обрабатьшаемого материала в очаге деформации, а к фректиро1аку величины, технологического усилия осуществляют изменением скорости деформации. Источники инфс мации, пришггые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР ,Ms 548330, кл. В 21 В :37/00, 1975 (iqjOTOTHn).