Файл: Капорович В.Г. Обкатка в производстве металлоизделий.pdf

деформациями сферической оболочки обкатанной за­

с различными скоростными режимами показывает, что интенсификация скоростного режима обкатки влечет за собой соответствующее увеличение силовых параметров. Так, максимальное осевое усилие при обкатке днищ за 12 сек на трубах размером 210X8 мм из стали D при Т'=1150о С составляет 4200 кгс, а при обкатке таких же заготовок по двухскоростному режиму за 4,4—6,2 сек — 6200—8000 кгс. Экспериментальные данные удовлетво­ рительно согласуются с расчетными. При проектирова­ нии новых технологических процессов обкатки и нового оборудования расчетные энергоснловые параметры с до­ статочной для практики точностью могут быть опреде­ лены по формулам (37), (51), (52), (55).

14.ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБКАТКИ И РАСКАТКИ

Вкачестве инструмента для обкатки и раскатки ли­ стовых и трубчатых заготовок служат оправки, ролико­ вые и безроликовые давилышки (инструмент трения, формователь), ножи для совмещения обкатки с отрез­ кой припуска на обработку.

Конфигурация роликовых оправок определяется пе­ реходными в процессе обработки и заданной конфигура­ циями детали. При обкатке деталей с образующей, имеющей двойную кривизну, или сужающихся к горло­ вине (пережим) применяют разборные оправки (рис. 35), которые можно извлекать из обкатанной детали по ча­ стям или из которых можно извлекать деталь (в случае применения охватывающей оправки).

Конфигурация и рабочий профиль инструмента тре­ ния для обкатки определяются конфигурациями обра­ батываемой заготовки и детали (рис. 36), а также кине­ матической схемой обкатки. На рис. 36, а показан про-

80

Рис. 35. Разборные оправки, применяемые для обкатки:

а — внутренняя, извлекаемая по частям; б — внешняя

стейший и наиболее универсальный инструмент — ролик с оправкой. Рабочий профиль ролика может быть раз­ личным в зависимости от требований, предъявляемых к деталям и к механической схеме деформации. Напри­ мер, для получения детали с отдельными участками об­ разующей, полученными сопряжением прямой линии с дугой заданного радиуса или сопряжением дуг различ­ ных -р.адиусов, применяют ролики с профилем, соответ­ ствующим конфигурации сложного участка образую­ щей. Тогда, обкатка вдоль прямолинейной образующей юсуществляется тороидной частью ролика, обкатка

.закругления рабочего участка ролика повышается удель­ ное давление его на металл, достигается возможность проработки узких пережимов при обкатке на оправке. Однако для сохранения заданного класса чистоты по­

Так, для обкатки цилиндрических деталей диаметром 50—200 мм и толщиной 1,2—3 мм из сплавов АМцАМ, стали 08кп и 10 кп успешно применяют ролик диамет­ ром 120 мм с радиусом закругления в рабочей части, равным 8 мм, а для раскатки на оправке деталей из вольфрама примерно таких же габаритных размеров радиус закругления рабочего участка ролика принима­ ется равным 4 мм.

Для обкатки в индивидуальном и мелкосерийном производствах вместо роликовых оправок иногда приме-

ж)

Рис. 36. Конфигурации роликовых и безроликовых инструмен­ тов для обкатки и раскатки

няют стержневые формователи (давильники), показан­ ные на рис. 36, г. При обкатке таким инструментом осо­ бое внимание уделяется правильному подбору (см. § 15) и подводу к зоне деформации смазки (например, с по­ мощью войлочного ролика, перекатывающегося по по­ верхности обрабатываемого изделия перед зоной дефор­ мации) .

На рис. 36, д представлен водоохлаждаемый роли­ ковый инструмент для обкатки и калибровки по наруж­ ному диаметру горловин на концах трубчатых заготовок. Такой инструмент применяют при горячей обработке металла, он имеет ограниченные технологические воз­ можности: не позволяет управлять набором металла в процессе обкатки.

82

производства полых периодических профилей на стаі-іе поперечно-винтовой обкатки (см. § 29). Инструмент тре­ ния имеет форму бруса, рабочая часть которого накло­ нена к образующей заготовки под углом у\. Для обкат­ ки профилей с переменным углом конуса полирующий участок скругляется радиусом р«. При постоянном угле конуса изделия более высокая чистота обработки по­ верхности обкатанного профиля достигается, если ка­ либрующий участок выполнен с наклоном к образующей заготовки под углом у2 (рис. 36, в).

Радиусы захода р и и скругления р' (рис. 36,6, в), от которых зависит чистота поверхности готового изделия, являются функцией скоростных и геометрических пара­ метров процесса. При обкатке трубчатых заготовок в горячем состоянии минимальное значение радиуса за­ хода определяется зависимостью

ния очага деформации в мм/сек;

п— окружная частота перемещения очага дефор­ мации в об/мин;

длина инструмента с учетом возможности его креп­ ления

/„ = (0,5-*- 1,2) D,

где on — полное обжатие заготовки, равное разности на­ ружных диаметров заготовки до и после об­ катки;

При проектировании инструмента с конусным или плоским полирующим участком (рис. 36, е) длина поли­ рующего участка должна быть

Для горячей обкатки сферических, эллипсоидных, параболоидных, плоских и ступенчатых днищ, а также горловин на концах трубчатых заготовок целесообраз­

Широкое применение для обкатки может найти сек­ ционный инструмент трения, позволяющий заменять наи­ более изнашиваемый или наиболее ответственный уча­ сток калибра, например полирующий участок инстру­ мента для обкатки горловин, а также позволяющий формовать профили сложных конфигураций.

В качестве раскатного инструмента при холодной раскатке тонкостенных трубчатых заготовок на оправке широко применяются шарики, собранные в обойму (рис. 36, е). Их радиус можно определить по зависи­ мости

равке без промежуточного отжига относительное обжа­ тие должно составлять 40—80% предельно допустимой степени деформации раскатываемого металла. Угол вхо­ да а ш для большинства металлов на основании опытных данных рекомендуется принимать не более 20—25°.

Количество шариков в обойме должно быть макси­ мальным, но таким, чтобы при раскатке детали мини­ мального диаметра зазор между ним был не менее

84

лом обкатываемых деталей, а инструмент был дешевым и имел высокую износостойкость. Не менее важным яв­ ляется правильный выбор режима термообработки ин­ струмента, от которого зависят механические характе­ ристики и структура металла.

В табл. 4 приведены рекомендуемые материалы для изготовления основных деталей инструмента и требуе­ мая его твердость после термообработки.

Инструмент трения эффективно изготовлять литьем из твердых сплавов типа стеллитов и стеллитоподобных сплавов. Исходными продуктами при изготовлении твердых сплавов типа стеллитов служат металлический

никель, железный и чугунный лом, активированный уголь и флюс (стекло). Плавят в индукционных печах тигельного типа с кислой футеровкой при температуре 1500—1600° С, литье — в кокили, нагретые до 400° С.

Заслуживает внимания применение наплавки рабо­ чих поверхностей инструмента. В этом случае инстру­ мент изготовляют из стали 45 (ГОСТ 1050—60), а его поверхность наплавляют при горячей обкатке электро­ дами из стали 3X13, что обеспечивает твердость на­ плавленного слоя RC 50—53, и при холодной обкат­ ке — электродами из стали 2X13 (HRC 47—50). На­ плавляют также сормайтом № 2 с последующим отжигом, закалкой и отпуском.

Наплавленные поверхности обрабатывают абразив­ ным инструментом. Припуск иа обработку наплавленно­ го металла должен быть не менее 1,5 мм. Наплавкой можно восстановить изношенный инструмент.

Чистота обработанной поверхности оправок, роликов и инструмента трения зависит от условий деформации

85