Інструмент для радіального кування

Інструмент для радіального кування, що складається з чотирьох бойків з робочими поверхнями, два з яких, верхній та нижній, розміщені в вертикальній площині симетрії, а два ІНШІ, бічні бійки - в горизонтальній площині симетрії інструменту, який відрізняється тим, що робочі поверхні верхнього та нижнього бойків ширші за робочі поверхні бічних бойків, при цьому відношення суми площ проекцій робочих поверхонь бічних бойків на вертикальну площину симетрії інструменту до суми площ проекцій робочих поверхонь верхнього та нижнього бойків на горизонтальну площину симетрії інструменту складає 0,4-0,9 Винахід стосується оброблення металів тисненням, а саме інструменту для радіального кування, який використовується при куванні на пресах в чотирибойкових кувальних пристроях та радіально-обтиснювальних машинах (РОМ) Він може бути використаним в машинобудівній та металургійній промисловості в виробництві виробів з подовженою віссю, наприклад штанг, колон, проміжних валів, торсюнних валів, валків прокатувальних станів, осей залізничних вагонів та схожих виробів, а також при виробництві поковок з конструкційних, нержавіючих, жароміцних та важкоздеформовних сплавів, для перековування вилитого металу злитків та безперервновилитих заготовок на здеформовану заготовку Відомий інструмент для кування, який містить верхній та нижній бойки з вирізами та похилими до площі розніму бічними робочими поверхнями, розташованими хрест - навхрест /1/ При куванні цим інструментом покращуються переділ та знижується анізотропія металу поковки порівняно з куванням інструментом з плоскими робочими поверхнями Недоліком цього інструменту є низька продуктивність процесу внаслідок значного розширення заготовки при обтисненні її двома бойками Відомий також інструмент для радіального кування, який містить дві пари розташованих в взаємно перпендикулярних площинах бойків в чотирибойковім кувальному пристрої 121 Інструмент забезпечує високу продуктивність процесу за рахунок інтенсивної течи металу в на прямку повздовжньої осі заготовки при чотирибічному обтисненні Недоліком цього інструменту є те, що на бічні бойки передаються такі ж зусилля, як на верхній та нижній бойки, що не завжди припустимо, оскільки в деяких конструкціях інструменту необхідно, щоб зусилля на бічні бойки були меншими, ніж на бойки, розміщені в вертикальній площині В основу пропонованого інструменту для радіального кування поставлена задача шляхом зміни його конструкції забезпечити зменшення зусиль, які передаються на бічні бойки, порівняно з зусиллями, що передаються на верхній та нижній бойки Вказана задача вирішується тим, що в інструменті для радіального кування, який складається з чотирьох бойків з робочими поверхнями, два з яких, верхній та нижній, розміщені в вертикальній площині симетрії, а два ІНШІ, бічні бойки - в горизонтальній площині симетрії інструменту, новим є те, що робочі поверхні верхнього та нижнього бойків ширші за робочі поверхні бічних бойків, при цьому відношення суми площ проекцій робочих поверхонь бічних бойків на вертикальну площину симетрії інструменту до суми площ проекцій робочих поверхонь верхнього та нижнього бойків на горизонтальну площину симетрії інструменту складає 0 4-0 9 Інструмент для радіального кування, що патентується, пояснюється схемами (фіг 1,2) На фіг 1 наведений інструмент для радіального кування в статичному стані, загальний (О ю 57677 вигляд, на фіг 2 - інструмент для радіального кування під час експлуатації Інструмент для радіального кування (фіг 1) містить верхній 1 та нижній 3 бойки, розташовані в вертикальній площині симетрії ff та два бічних бойка 2, 4, розташованих в горизонтальній площині симетрії kk' а-іВі Cidi - робоча поверхня бойка 1, - робоча поверхня бойка 2, - робоча поверхня бойка З, - робоча поверхня бойка 4 Площа проекції робочої поверхні верхнього бойка 1 на горизонтальну площину симетрії kk' складає Fi=a-idrl, де a-idi - ширина робочої поверхні верхнього бойка, І - довжина бойка ( всі бойки за довжиною рівні) Площа проекції робочої поверхні нижнього бойка 3 на горизонтальну площину симетрії kk' складає F3=a3d3-I, де a3d3 - ширина робочої поверхні нижнього бойка Сума площ проекцій верхнього та нижнього бойків складає Сума площ проекцій робочих поверхонь бічних бойків 2, 4 на вертикальну площину симетрії ff складає де a2d2 та a4d4- ширина робочої поверхні бічних бойків 2 та 4 ВІДПОВІДНО Відношення суми площ проекцій робочих поверхонь бічних бойків 2, 4 на вертикальну площину симетрії інструменту ff до суми площ проекцій робочих поверхонь верхнього 1 та нижнього 3 бойків на горизонтальну площину симетрії інструменту kk' складає F24/Fi3=0 4-0 9 Інструмент для радіального кування, що патентується, працює наступним чином Заготовку 5 (на фіг 2 зображена тонкими ЛІНІЯМИ) подають до проміжку між попередньо розведеними бойками 1-4 та обтискують з чотирьох боків Оскільки В пропонованому інструменті для радіального кування різні площі проекцій робочих поверхонь бойків, площі контактних поверхонь, ВІДПОВІДНО, будуть також різними Площа контактної поверхні верхнього бойка з заготовкою в момент обтиснення становить FK-Fm-іПгІ, де mini - ширина контактної поверхні верхнього бойка з заготовкою Площа контактної поверхні нижнього бойка з заготовкою становить де гпзПз - ширина контактної поверхні нижнього бойка з заготовкою Загальна площа контактних поверхонь верхнього та нижнього бойка з заготовкою складає Загальна площа контактних поверхонь бічних бойків з заготовкою складає + FK2 4=FK2+FK4=(m2n2 m4n4)l, де ГП2П2 та гтцгц- ширина контактної поверхні бічних бойків ВІДПОВІДНО Відношення загальної площі контактних поверхонь бічних бойків до загальної площі контактних поверхонь верхнього та нижнього бойків пропорційно відношенню суми площ проекцій робочих поверхонь бічних бойків на вертикальну площину симетрії інструменту до суми площ проекцій робочих поверхонь верхнього та нижнього бойків на горизонтальну площину симетрії інструменту та становить FK 2 4 /FKI з=0,4-0,9 Зусилля на контактній поверхні між бойком та заготовкою прямо пропорційно площі контактної поверхні та визначається за формулою P=FKде FK - відповідна площа контактної поверхні, a s - напруга текучості металу при температурі деформування, п о - коефіцієнт, який враховує напружений стан металу в осередку деформування При відношенні F24/F1 з 0,9 зниження зусиль на бічні бойки є несуттєвим Тому відношення F24/F1 з більше за 0,9 є нераціональним Оскільки робочі поверхні верхнього та нижнього бойків в пропонованому інструменті для радіального кування ширші за робочі поверхні бічних бойків, зусилля, що передаються на бічні бойки, будуть меншими, ВІДПОВІДНО меншим буде навантаження на конструкцію кувального пристрою з боку бічних бойків Зменшення зусиль на бічні бойки порівняно з зусиллями на верхній та нижній бойки складає від 10 до 60% Таке зниження зусиль на бічні бойки дозволяє зменшити металоємкість кувального пристрою, в якому використовується цей інструмент, на 5-25% Джерела інформації 1 А с СРСР №393018 кл B21J13/02, надр 10 08 73 Бюл №33 2 Заявка Японії №58-12088 кл B21J9/06,9/02,13/02, надр 83 03 07 57677 Комп'ютерна верстка Н Лисенко Підписано до друку 05 07 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна