Спосіб холодного витискування внутрішнього різьбового профілю на циліндрових заготовках

Реферат: Винахід належить до області обробки металів тиском, а саме до способів утворення деталей шляхом холодного витискування заготовки і може бути використаний при виробництві гайок, втулок, ковпачків та ін. деталей циліндрової форми з внутрішнім різьбовим профілем. В способі холодного витискування внутрішнього різьбового профілю на циліндрових заготовках заготовку уздовж її осі обкатують ролики, розташовані відносно один до одного під кутом 120°, при цьому профіль розташованих таким чином роликів описує концентричне коло з центром, співпадаючим з віссю заготовки. Винахід підвищує продуктивність виготовлення, якість різьбових деталей і знижує енергоємність процесу витискування різьбового профілю на порожнистих циліндрових деталях. UA 98256 C2 (12) UA 98256 C2 UA 98256 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Пропонований винахід належить до області обробки металів тиском, а саме до способів утворення деталей шляхом холодного витискування заготовки і може бути використаний при виробництві гайок, втулок, ковпачків та ін. деталей циліндрової форми з внутрішнім різьбовим профілем. Відомий спосіб виготовлення порожнистих деталей з різьбовою поверхнею шляхом холодного витискування внутрішньої різі редукуванням в жорсткій матриці [Евстратов В.А., Крахт В.Б., Сопилкин Г.В. Теоретические основы малоотходной технологии изготовления резьб / В.А. Евстратов, В.Б. Крахт, Г.В. Сопилкин. - Старый Оскол: СОФ МИСиС, 2000. - 146 с]. У даному способі витискування внутрішньої різі відбувається під дією матриці із змінним профілем, яка, переміщаючись уздовж заготовки, формує зовнішню поверхню і внутрішню різьбову частину деталі. Виготовлення деталі у такий спосіб характеризується досить великими зусиллями витискування, що зменшує термін служби інструменту і збільшує його витрату. Найбільш близьким по технічній суті до способу, що заявляється, є спосіб виготовлення порожнистих деталей з внутрішньою різьбовою поверхнею шляхом обкатування роликом з осьовою подачею, які розташовані перпендикулярно осі заготовки [Матвієнко А.В. Підвищення ефективності виготовлення тонкостінних різьбових виробів: Автореферат дис. канд. техн. наук.Донецьк: ДонДТУ, 1999. - 19 с.]. Перпендикулярно розташовані ролики, що обкатуються, обертаються навколо своєї осі і, переміщаючись уздовж осі заготовки, формують готовий виріб. Проте відомий спосіб має наступні недоліки. Перпендикулярно розташовані ролики, що обкатуються, відносно осі заготовки створюють зусилля, необхідне для витискування внутрішньої різі на заготовці, яка розташована на різьбовій оправці. При переміщенні уздовж осі заготовки, ролики створюють додатковий опір зусиллю витискування, оскільки напрям обертання роликів перпендикулярний напряму їх переміщення уздовж заготовки. Це сприяє не лише надмірному зносу роликів і збільшенню мікронерівностей (задирів, мікротріщин і так далі) на зовнішній поверхні деталі, що виготовляється, але і підвищенню енергоємності процесу витискування різьбової деталі. Надмірний знос роликів збільшує час простою обладнання, необхідний для його ремонту і заміни роликів. Мікронерівності на зовнішній поверхні деталі негативно позначаються на несучій здатності деталі і на ресурсі її згвинчення. Для зниження сил тертя між роликами і заготовкою необхідно використовувати змащувальні матеріали, вживання яких збільшує собівартість виготовлення різьбових виробів. Складність конструкції пристроїв, які необхідні для реалізації даного процесу, не дозволяє використовувати стандартне пресове обладнання, оскільки необхідно забезпечити не лише поступальний рух різьбової оправки і заготовки, але і їх обертальний рух для забезпечення обертання роликів, що обкатуються. Задачею запропонованого способу є підвищення продуктивності виготовлення, якості різьбових деталей і зниження енергоємності процесу витискування шляхом зміни схеми взаємодії робочого інструменту і матеріалу заготовки. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі виготовлення порожнистих деталей з внутрішньою різьбовою поверхнею шляхом обкатування роликом з осьовою подачею, із зміною схеми взаємодії передбачені наступні відмінності: - ролики, що обкатуються, орієнтовані відносно заготовки таким чином, що обкатують останню в паралельній площині відносно її осі; - ролики, що обкатуються, мають профіль, відповідний профілю заготовки, яка обкатується; - лише поступальне переміщення заготовки; Аналіз відомих технічних рішень, що належать до способів утворення різьбового профілю на порожнистих циліндрових деталях, показав, що технічних рішень, які містять таку ж сукупність суттєвих ознак, що і заявлений спосіб, не виявлено, це дозволяє зробити висновок про те, що спосіб, який заявляється, відповідає критерію "новизна". Аналіз виявлених відмітних від аналога і прототипу суттєвих ознак показав, що такі ознаки або схожі з ними, у відомих технічних рішеннях з проявом тих же властивостей, які вони проявляють в заявленій сукупності, не виявлено, що дозволяє зробити висновок про те, що заявлений спосіб відповідає критерію "суттєві відмінності". Сукупність суттєвих ознак, що заявляється, дозволяє отримати новий, вищий результат, що виражається в отриманні різьбового профілю на порожнистих циліндрових деталях. На кресленні показаний інструмент для виготовлення за пропонованим способом деталей з різьбовим профілем. Інструмент для виготовлення деталей з різьбовим профілем містить: 1 - різьбову оправку, 2 - циліндрову порожнисту заготовку; 3 - ролики, що обкатуються; 4 - напрямні втулки; а) - початок процесу витискування; б) - процес витискування; в) - кінець процесу витискування. 1 UA 98256 C2 5 10 15 20 25 30 Спосіб холодного витискування внутрішнього різьбового профілю на циліндрових заготовках здійснюється таким чином (див. креслення). На різьбову оправку 1 встановлюється порожниста циліндрова заготовка 2, яку від подовжніх переміщень фіксують напрямні втулки 4, зовнішній діаметр яких менше зовнішнього діаметра заготовки. Напрямні втулки є так само й елементом, що калібрує, тобто зовнішній діаметр напрямної втулки відповідає зовнішньому діаметру готового різьбового виробу, що отримується наприкінці процесу витискування. Ролики 3, що обкатуються, мають профіль концентричної дуги і при розташуванні відносно один одного під кутом 120°, утворюють профіль концентричного кола з центром, співпадаючим із подовжньою віссю заготовки. На початку процесу витискування (кресл. а) ролики охоплюють одну з напрямних втулок. Потім, різьбовій оправці надається поступальний рух, і ролики починають обкатувати заготовку, деформуючи її до діаметра, що відповідає діаметру напрямної втулки (кресл. б). Матеріал заготовки вдавлюється в профіль різьбової оправки, утворюючи внутрішню різьбову поверхню деталі. Наприкінці процесу витискування (кресл. в) ролики, що обкатуються, набігають на другу напрямну втулку, яка розташована після заготовки. З різьбової оправки, знімають напрямну втулку і згвинчують готовий виріб. Використання запропонованого способу холодного витискування внутрішнього різьбового профілю на циліндрових заготовках забезпечує в порівнянні з існуючими способами наступні переваги: 1. Простота конструкції пристроїв дозволяє застосовувати стандартне пресове обладнання, що значно спрощує реалізацію пропонованого способу. 2. Профіль роликів, що обкатуються, при певному розташуванні відносно один одного в точності повторює профіль деталі, що витискується, це дозволяє отримати якісну зовнішню поверхню готового різьбового виробу, оскільки ролики обкатують заготовку уздовж її осі. 3. Обкатування роликами заготовки уздовж її осі не викликає підвищеної сили тертя між роликами і матеріалом заготовки, що сприяє зменшенню зусилля витискування і як наслідок зниження енергоспоживання. 4. Менші зусилля витискування забезпечують більший ресурс експлуатації роликів, що обкатуються, зменшують час простою обладнання необхідний для його ремонту і заміни роликів. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 Спосіб холодного витискування внутрішнього різьбового профілю на циліндрових заготовках, при якому заготовку обкатують роликами з осьовою подачею, які розташовані перпендикулярно осі заготовки, який відрізняється тим, що циліндрову заготовку встановлюють на різьбову оправку, якій надають поступальнй рух уздовж подовжньої осі, ролики розташовані відносно один одного під кутом 120º, обкатують заготовку уздовж її осі і утворюють профіль деталі, що витискується. 2 UA 98256 C2 Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3