Спосіб виготовлення тороподібних деталей

Реферат: UA 82037 U UA 82037 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до обробки металів тиском і може бути використана при штампуванні обкочуванням трубних заготовок для розширення технологічних можливостей процесу з отримання якісних тороподібних деталей. Відомий спосіб виготовлення тороподібних деталей шляхом формування їх діаметра на верстаті для гнуття труб з наступним зварюванням кінців трубної заготовки і формуванням отриманої заготовки у вигляді тора для досягнення заданих розмірів в штампі [Патент № 2368480 RU 2368480 С1, кл. В23K31/02; F02K9/62. Опубл. 27.09.2009]. Недоліком способу є те, що він дозволяє виготовляти з труби переважно габаритні одношарові тороподібні деталі. Мета винаходу - розширення номенклатури та якості виготовлення тороподібних деталей, в т.ч. шляхом формування багатошарових деталей, методом штампування трубних заготовок обкочуванням. Відомий спосіб відбортування трубних заготовок штампуванням обкочуванням через забезпечення відцентрової течії матеріалу заготовки в зоні контакту з валком шляхом зміщення вершини конічного валка від осі заготовки в напряму зони контакту або переміщення меридіональної площини циліндричного валка за меридіональний переріз заготовки у напрямі її обертання [Авторське свідоцтво СРСР № 1493359, кл. В21D37/12, 15.07.89. Бюл. № 26]. Недоліком цього способу є непередбачення можливості отримання тороподібних деталей через відсутність оцінки впливу величини зміщення валка та кута його нахилу до осі заготовки на інтенсивність течії деформованого матеріалу. Мета винаходу - розширення номенклатури та якості виготовлення тороподібних виробів, в т. ч. шляхом формування багатошарових деталей, методом штампуванням обкочуванням трубних заготовок. Поставлена мета досягається тим, що, відповідно способу, утворення тора здійснюється за обґрунтованими технологічними параметрами штампування обкочуванням шляхом управління інтенсивністю течії матеріалу трубної заготовки, що сприяє формуванню тороподібної деталі, в т.ч. багатошарової. В основу корисної моделі поставлена задача визначення основних технологічних параметрів та встановлення їх впливу на інтенсивність тороутворення при штампуванні обкочуванням. Поставлена задача вирішується тим, що експериментально аналітичним методом при штампуванні обкочуванням досліджений вплив на радіальну складову сили тертя направленості векторів швидкостей точок валка і заготовки в зоні контакту. На фіг. 1-3 показано тороутворення деталі штампуванням обкочуванням трубної заготовки конічним валком. Пристрій для отримання тороподібної деталі шляхом штампування обкочуванням трубної заготовки 2 включає конічний валок 1, матрицю 3, штовхач 4, шпиндель 5, готовий виріб 6, 7. Спосіб здійснюється наступним чином. Експериментально встановленими основними параметрами, які впливають на інтенсивність течії матеріалу по відношенню до осі заготовки при обкочуванні конічним валком, є кут нахилу α осі валка до осі заготовки, а також величина зміщення вершини валка δ по відношенню до центра обертання заготовки (фіг. 1). Зі збільшенням кута α і величини зміщення δ посилюється відцентрова течія металу, яка при достатньому співвідношенню параметрів h0/b0 супроводжується виворотом трубної заготовки і утворенням тора. Тому при необхідності сформувати тороподібну деталь вершина валка 1 зміщується у напрямі зони контакту (δ>0) з заготовкою 2, яка розміщується в матриці 3 на штовхачі 4, включається обертання шпинделя верстата 5 з матрицею і заготовкою і подачею валка 1 в осьовому напрямі здійснюється вивертання стінки трубної заготовки і формування тороподібної деталі 6 (фіг. 2). Після цього відключається привід обертання матриці 3, відводиться валок 1 і штовхачем 4 виштовхується отриманий виріб 6 для відокремлення тора від вихідної труби. У випадку необхідності формування багатошарової тороподібної деталі 7 (фіг. 3) в процесі утворення тора здійснюється подача заготовки штовхачем назустріч розкочувальному валку. Для визначення напряму швидкостей точок на поверхні валка і заготовки застосовувався апарат аналітичної геометрії. Для цього здійснювали сумісне рішення рівнянь проекцій прямих, на яких лежать вектори швидкості точок заготовки і валка, на утворену штампуванням обкочуванням площину. В результаті була отримана аналітична залежність кута υ між векторами швидкості точок заготовки і валка в зоні їх контакту від параметрів процесу обкочування (Вплив технологічних параметрів на кінематику холодного торцевого розкочування / Краєвський В.О., Матвійчук В.А., Михалевич В.М. Удосконалення процесів і обладнання 1 UA 82037 U обробки тиском в металургії і машинобудуванні. Темат. зб. наук, пр. -Краматорськ-Слов'янськ, 2003. - С. 286-291) у вигляді  k  k1    arctg 2  1 k  k   1 2 ,  x k1   0 k  m y0 , 2 l - кутові коефіцієнти проекцій прямих, на яких лежать вектори де 5 10 15 20 25 швидкості точок заготовки і валка, на утворену обкочуванням площину. На фіг. 4 графічно представлена залежність (1) кута υ від напряму та величини зміщення валка δ при різних кутах нахилу валка α. Аналіз отриманих залежностей свідчить про те, що при додатному зміщенні вершини валка, матеріал тече від центру заготовки (υ0) з кутом нахилу 10, a для формування тора шляхом вивороту стінки трубної заготовки всередину здійснюють від'ємне зміщення вершини валка (