Способ холодной объемной штамповки стальных цилиндрических шестерен

Способ холодной объемной штамповки стальных цилиндрических шестерен

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКИ СТАЛЬНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ШЕСТЕРЕН, заключающийся в последовательном оазмещении нескольких цилиндрических заготовок одна на другую в сквозной полости инструмента, боковая поверхность которого образует его гравюру, деформировании приложением осевого деформирующего усилия и удалении готовой детали на провал следующей заготовкой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности получаемых изделий, расширения их номенклатуры и повьшения стойкости, деформирование заготовок проводят-последовательно в несколько этапов за один рабочий ход инструмента, со степенью деформации заготовки на каждом этапе в пределах 0,25-0,33. сл сд О5 со о:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ONW

РЕСПУБЛИК

4(5ЭЭ В 21 К 1/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЖ (21) 3582394/25-27 (22) 21 04 ° .83 (46) 23.05.85. Вюл. У 19 (72) Л.И.Котляр, Б.И.Мохнев, В.Н.Околелов и Н.П.Марков (71) Камское объединение по производству большегрузных автомобилей (53) 621. 73 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР.

У 166223, кл. В 21 J 13/02, 1962 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ОБЪЕМНОЙ

ШТАМПОВКИ СТАЛЬНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ

ШЕСТЕРЕН, заключающийся в последовательном размещении нескольких цилинд„„SU„„1156796 A рических заготовок одна на другую в сквозной полости инструмента, боковая поверхность которого образует его гравюру, деформировании приложением осевого деформирующего усилия и удалении готовой детали на провал следующей заготовкой, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности получаемых изделий, расширения их номенклатуры и повышения стойкости, деформирование заготовок проводят. последовательно в несколько этапов за один рабочий код инструмента, со степенью деформации заготовки на каждом этапе в преде- лах 0,25-0,33.

1156796

Изобретение относится к безотходным технологическим процессам, основанным на пластическом деформировании металлов без нагрева, и может быть использовано для изготовления цилиндрических шестерен с прямым зубом на прессах.

Целью изобретения является новышение точности получаемых изделий, расширение их номенклатуры и повышение стойкости инструмента за счет снижения удельных усилий в процессе деформирования.

На чертеже изображена схема, реализующая способ (положение инструмента показано в конце рабочего хода).

Способ осуществляется следующим образом.

Первый этап формообразования. В заходную часть матрицы 1 укладывают отожженную заготовку 2. Для полного получения размеров поперечного сечения шестерни заготовка имеет центральное отверстие, контролируемое оправкой 3 в процессе деформирования.

Рабочий ход выполняется на высоту одной заготовки пуансона 4. В результате на первом этапе получается поперечное сечение с частью высоты зубьев (см. поперечное сечение с выноской 1). После первого этапа деформирование при очередном ходе заготовка (полуфабрикат) попадает в калибрующий поясок инструмента, являющийся одновременно приемным по отношению к следующему этапу деформирования.

Второй этап формообразования.

При следуюШем ходе, после установки очередной заготовки, происходит дальнейшее деформированне материала по впадинам между зубьями. После прохождения всей высоты конической части А образуется полный профиль вПадин зубьев. Процесс заканчивается калибровкой размеров полученного профиля на участке Б (см. поперечное сечение с выноской II). В зависимости от высоты шестерни в рабочей зоне инструмента может находится от четырех до шести переходов, включая готовую деталь и заготовку.

При закладке заготовки под номером на один больше количества размещенных в матрице переходов происходит удаление на провал первой готовой детали. В дальнейшем после каждого рабочего хода получается деталь

Готовая деталь падает вниз для уда. паня в тару. Угол конуса формоиэменяющих частей составляет 25"30

Таким образом, пройдя все рассмот. ренные стадии, заготовки формируются в шестерню с полным профилем зубьев, пригодную под шевингование.

При шевинговании снимается припуск

0,06 мм на сторону по звольвенте для получения необходимой прямолинейности образующей зуба.

Выбор диаметра исходной заготовки производится по зависимости

d < и е (01 2+О ° 5) мм« е где d — диаметр окружности выступов.

Таким образом, поперечная деформация по зубьям мала и назначается для устранения погрешностей заготовки

Изготовление шестерни с модулем ш

4,25 мм и площадью поперечного сечения Рк .676 мм«.

Площадь поперечного сечения заготовки F 1230 мм . Минимальное число этапов рассчитываем исходя

25 из максимальных допустимых степеней деформации на этапах. Предельные деформации прн редуцировании на первом и втором этапе составляют q 0,25.

0,3, а на третьем и последующем q 0,3-0,33.

Суммарная относительная степень деформации для указанной шестерни

Рн — F« 1230 — 676 О 452

F 123О

Этой относительной степени деформации соответствует истинная степень деформации E - =0,6 °

Распределение деформации по этапам принимаем равномерным

Ю с=с, + г +, О 2+О 2+02 =

= 0,6

Этим истинным деформациям соответствуют относительные степени деформации при E: = Е = Я = 0,2 получим

z.

=q = q =018

2 5

Эта степень деформации мала, поэтому в целях интенсификации процесса принимаем два этапа редуцирования с истинными степенями деформаций

0 6

E Е-, — — -- — - =03

2 2 при Е = Ez = 0,3 получим

1 ч« = 1 = 026

В технической литературе нет формул расчета удельных давлений для редуцирования .шестерен с эвольвент11567

1О

Составитель В.Бещеков

Техред Т.Фанта Корректор Г;Решетник

Редактор Т.Кугрышева

Заказ 3235/10 Тираж 647

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4 з ным зубом, поэтому воспользуемся формулой для редуцирования шлицев, как наиболее приблщкенных к данному случаю.

В результате расчета удельных давS лений по формуле получаем удельное давление на инструмент на первом этапе P = 1100 МПа и на втором этапе = 2020 МПа для стали 15ХФ.

В случае, если деформирование производить непрерывно, удельное дав96 4 ление составит 3400 МПа, что превышает возможность инструментальных сталей для холодной объемной штамповки.

В связи с дроблением деформации по этапам появляется возможность заранее задавать рациональную величину удельных давлений на каждом этапе. Это позволяет по сравнению с известным способом повысить стойкость матриц, получить профиль зуба с максимальным приближением к черте- жу штамповкой, изготовить шестерни с модулем до 5 мм взамен резания металлов и получить экономию металла.

Кроме того, волокна металла в детали не будут перерезанными, а будут соответствовать контуру зубьев, что повысит качество и долговечность.