Способ протяжки заготовок — SU 1609544 (original) (raw)
)5 В 2131 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОРИ ГКНТ СССР ТЕТРЫТИЯМ ОБР ЕНИ ЛЬСТ У СВИ К АВТОР строения, ный инсе объеди- строения Богун,арьян,бработке мепротяжке эанструменте сечного сечеческих пресИзобрете таллов давле готовок преи замкнутым и ния рабочей ние относится ием, а именн мущественно риметром по оны на гидра и ер ли ние надеж- эксцентриповышение утем сокраза счет увееталла при ОПИСАНИЕ(71) Московский институт прибороМосковский станкоинструментальтитут и Научно-производственнонение по технологии машино(56) Авторское свидетельство СССМ 1400745, кл. В 21 3 1/04, 1987. Цель изобретения - повыш ности пресса за счет исключени ситета нагрузки при обжатии и производительности протяжки щения числа обжатий эаготовк личения смещаемых объемов единичном обжатии. На фиг. 1 и 2 изображены положения бойков и заготовки соответственно до и после нечетного обжатия; на фиг, 3 - положение бойков и заготовки до обжатия; на фиг, 4 и 5 - то же, после четного обжатия; на фиг. 6 и 7- поперечные сечения А-А и Б-Б восьмигранной заготовки соответственно до и после обжатия соответственно,609544 А 1(54) СПОСОБ ПРОТЯЖКИ ЗАГОТОВОК (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к протяжке заготовок преимущественно на гидравлических прессах. Цель изобретения - повышение надежности пресса и производительности протяжки. Способ включает периодические подачи заготовки и ее обжатия, Направление подачи меняют перед каждым обжатием, определяя величину перемещения заготовки по предложенным зависимостям. За счет оптимизации смещаемых объемов металла при протяжке достигается минимально возможное количество обжатий заготовки. 4 з,п. ф-лы, 7 ил. Способ осуществляется следующим образом,Заготовку 1, нагретую до ковочной температуры и установленную в манипуляторе 2, перед нечетным обжатием перемещают на величину Ь в направлении ат себя (манипулятор 2 приближается к байкам 3, 4), после чего заготовка 1, манипулятор 2 и байки 3 - 6 занимают положение, показанное на фиг. 1 и 6. При этом объем металла заготовки Ч, находящийся в рабочей зоне инструмента, образованной байками 3 - 6, равен объему рабочей зоны, Производят рабочий ход инструмента Ь = Нз - Нл, в конце которого заготовка 1, манипулятор 2, бойки 3 - 6 занимают положение, показанное на фиг. 2 и 7, при этом объем заготовки, находящейся в рабочей зоне инструмента, уменьшается до объема рабочей зоны Чл, При нечетном обжатии происходит вытекание металла за торцы 7 и 8 бойков, смещенный объем которого Ч состоит из двух равных частей, вытекших за торец 7 и 8. Остается недефор 160954411) + Лн + - "Мч2бочей поверхности бой родольной оси заготовк мированный участок заготовки с исходными размерами поперечного сечения, длиной 1 и объемом Чэ 1, Как видно иэ фиг. 2,указанный недеформированный участок находится между соседними продеформирован ными при нечетных обжатиях участками.Таким образом металл заготовки течет в противоположные стороны от нейтрального слоя Н-Н, совмещенного с осью инструмента 9. При этом результирующая от сил 10 сопротивления деформированию остается совмещенной с нейтральным слоем Н-Н и осью 9 на протяжении всего рабочего хода, что исключает внецентральное нагружение пресса, Затем инструмент приводят в ис ходное положение и заготовку 1 перемещают на величину 1 ч в направлении на себя (манипулятор удаляется от бойков 3 - 6), после чего заготовка 1, манипулятор 2 и бойки 3 - 6 занимают положение, показан ное на фиг. 3 и 6. Нейтральный слой Н-Н при этом также как и при нечетном обкатии совпадает с осью симметрии 9 инструмента, Производят рабочий ход инструмента, равный Ь = Нз - Нп, в конце которого заготовка 1, 25 манипулятор 2, бойки 3 - 6, торцы бойков 7 и 8 и границы 10, 11 между участками, находящимися в рабочей зоне бойков 3 - 6 в конце нечетного обжатия и металловытекшим за торцы 7 и 8 бойков 3 - 6 занимают 30 положение, показанное на фиг. 4 и 7, если выполняется условие, при котором удлинение заготовки соответственно при нечетном и четном обжатии составляет Ын ( В (3 - Рз/Гп) и Л 1 ч =- В - Л 1 н - 1.При 35 Л.В (3 - Г./Г.) и А, (В - Л. - 1) в конца четного обжатия заготовка 1, манипулятор 2, бойки 3 - 6 торцы которых 7 и 8, и границы 10 и 11 занимают положение, показанное на фиг. 5 и 7. Из фиг, 5 видно, 40 что в этом случае получаются участки 12 и 13 металла, вытекшего за торцы 7 и 8. Участки 12 и 13 требуют дополнительных обжатий для получения поковочных размеров, что снижает производительность про цесса протяжки. Затем бойки 3 - 6 приводят в исходное положение, перемещают заготовку на величину Ь от себя и циклы повторяют до тех пор, пока не прокуют заготовку 1 по всей длине, т.е. До завершения прохода. 50 При необходимости делают еще один или несколько проходов. Величина подачи заготовки перед нечетными обжатиямин определяется соотношением(Н Щ 2+ С 3) - с 1 - с где Нз, Нп - высота заготоно до и после обжатия;б, с - размер в попереответственно горизонтальных граней рабочей зоныа - угол между рагранью инструмента и верДлину 1 недеформирзаготовки, находящегося мпродеформированными вчетных обжатиях участкамлить из соотношенияВ(3 ) А0111+ -Рпадь поптственно ки соответственчном ных и инстр бочей тикал ованн сечении со- вертикальуме нта;наклонной ью.ого участка соседними ыдущих нежно опредепред и,мо где Рз, Еп - площ заготовки соотве тия,Удлинение з бжатия оп е е еречндо и го сечения осле обжаготовки Вч после четного ют иэ соотношения Юч = ао р д ля= В-Мн Перемещениями заготовки перед нечетныь и обжатиями в одном направлении на величину Ь, определяемую предложенным соотношением, обеспечивают при нечетном обжатии деформирование заготовки от начала до конца всей рабочей поверхности, чем исключается внецентренное нагружение инструмента, а следовательно, и пресса, соосно с которым установлен инструмент, что позволяет увеличить длину рабочей зоны инструмента и тем самым увеличить смещаемый объем металла, который, в случае использования инструмента с обжатием по всему периметру. поперечного сечения заготовки, весь идет на удлинение. М, - удлинение заготовки после нечетного обжатия;М, - удлинение заготовки после четного обжатия;1 - длина недеформированного участка заготовки, находящегося между соседними продеформированными в предыдущих нечетных обжатиях участками.Величина подачи заготовки перед четными обжатиями 1 ч определяется соотнашением1.= - (В + й. +1).12Удлинение заготовки Мн после нечетного обжатия в инструменте с восьмигранным замкнутым поперечным сечением рабочей зоны определяют из соотношения5 10 15 20 25 30 35 40 50 55 В результате сокращается необходимое число обжатий заготовки, и, следовательно, повышается производительность процесса. Кроме того, исключение внецентренного нагружения пресса уменьшает износ пресса и повышает его работоспособность. Перемещениями заготовки перед четными обжатиями в противоположном направлении на величинуч, определяемую предложенными соотношениями, обеспечивают расположение нейтрального сечения в очаге деформации заготовки, от которого при обжатии металл течет в обе стороны к торцам бойков, соосно с инструментом, а следовательно, и с прессом, укаэанными перемещениями обеспечивают в то же время начало реформирования заготовки при четном обжатии не всей рабочей поверхностью инструмента, а только ее частью, а также контакт смещаемого объема металла со всей рабочей поверхностью бойков и отсутствие вытекания металла за торцы бойков в конце четного обжатия при соблюдении предложенного соотношения для,Мч (при А (В - А-1) металл будет вытекать за торцы бойков (фиг. 5), что приведет к необходимости дополнительных обжатий вытекшего металла и, следовательно, к снижению производительности. При Ь,(В - Жн- ) уменьшается смещаемый объем при четном обжатии, что приводит к увеличению количества обжатий и, следовательно, к снижению производительности. Кроме того, перемещения в противоположном направлении перед четными обжатиями позволяют проковать участок заготовки, оставшийся между соседними участками, продеформированными при последовательных нечетных обжатиях, избежав тем самым его подхолаживания и трещинообразования. Укаэанные признаки также позволяют увеличить длину рабочей зоны инструмента, повысив тем самым производительность процесса, а такжеуменьшить износ пресса и увеличить его надежность. Перемещения заготовки перед нечетными обжатиями в направлении от себя обеспечивают начало ковки со стороны ее свободного конца и постепенное приближение очага деформации к противоположному концу, установленному в захвате манипулятора, При этом сечение заготовки в районе захвата манипулятора имеет исходные размеры до последнего обжатия в проходе, чем облегчается задача предохранения заготовки от искривления под действием собственной силы тяжести. Но при наличии соответствующей оснастки, предохраняющей заготовку от прогиба, возможен вариант ковки с направлением перемещения заготовки "на себя", когда первое обжатие ее производят около захвата манипулятора. Вариант с направлением перемещения от себя предпочтителен, так как позволяет использовать более простые приемы и оснастку, предохраняющие заготовку от искривления.П р и м е р, По предлагаемому способу было отковано 12 поковок из стали 40 ХН. Исходная заготовка представляла собой полученный иэ круга диаметром 90 мм восьмигранник с высотой и шириной поперечного сечения 80 мм и длиной 2400 мм. Готовая поковка длиной 5290 мм в сечении имела квадрат 51 х 51 мм со сбитыми углами (фаски 5,5 х 45 ), Ковка производилась на гидравлическом прессе с номинальным усилием 15 МН и допускаемым эксцентриситетом нагрузки 100 мм в инструменте с размерами В = 480 мм, С = б = 40 мм, а= 45. Перемещения заготовки перед нечетными обжатиями составляли= 1150 мм в направлении от себя и перед четнымич = 430 мм на себя. Удлинение заготовки при нечетных обжатиях было равно Ан = 380 мм, при четных - Мч =100 мм. Длинунедеформированного участка между соседними продеформированными при нечетных обжатиях выдерживали равной О, Поковка получена за 22 рабочих хода пресса, Эксцентриситет, нагрузки отсутствовал. При ковке по способу- прототипу при прочих равных условияхдлина инструмента В не должна превышать 400 мм, так как уже при указанном значенииВ возникает предельно допустимый изгибающий момент на колоннах пресса, равный 14,5 МН,м, Подобное ограничение на длину инструмента при ковке по настоящему способу исключено и, при необходимости, длина инструмента В может быть увеличена дотребуемых размеров с учетом энергосиловых параметров конкретного пресса, чтопозволит увеличить производительность, Изобретение исключает зксцентриситет нагрузки пресса, что повышает его работоспособность и повышает производительность при ковке-протяжке.Формула изобретения 1. Способ протяжки заготовок, включающий деформирование участков заготовки путем обжатия их всей рабочей поверхностью бойков при подаче в одном направлении и частью рабочей поверхности бойков при подаче в обратном направлении, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности пресса за счет исключения эксцентриситета нагрузки при нечетныхобжатиях, деформирование ведут всей рабочей поверхностью бойка с подачей1609544А-А Фиг. бСоставитель Э.Фазлулин Редактор М.Товтин Техред М,Моргентал Корректор Н.Корол аэ 3693 Тираж 501 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10