RU2092262C1 - Method of making inner splines in tubular blank - Google Patents

Abstract

FIELD: technique of working shaped openings of tubular blanks, for example of splined sleeves, by axially symmetrical reduction of blank on shaped mandrel with use of deforming die. SUBSTANCE: method of making inner splines in tubular blank by reducing it on shaped mandrel through die comprises step-by-step reduction of blank subjected to free elongation. Total tightness A of die onto blank is determined according to depth h (mm) of formed splines A= k1xh, where k1= 2.8-3.2. At each n-step of i-step reduction process die tightness onto blank a_n = k2 x A x i^-0,631/(2,67•i^-0,415)^n-1 mm, where k2 = 0.9-1.1. EFFECT: high accuracy formation of spline profile. 1 tbl

Description

Изобретение относится к технологии обработки профильных отверстий в трубных заготовках, а именно шлицевых втулок методом осесимметричного редуцирования заготовки на профильной оправке с помощью деформирующей матрицы. The invention relates to a technology for processing profile openings in pipe billets, namely spline bushings, by the method of axisymmetric reduction of a workpiece on a profile mandrel using a deformation matrix.

Известен способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке путем ее редуцирования на профильной оправке через матрицу. A known method of manufacturing internal slots in a pipe billet by reducing it on a profile mandrel through the matrix.

Задача изобретения заключается в обеспечении получения полного формирования профиля деталей и повышения точности получаемого изделия. The objective of the invention is to ensure the complete formation of the profile of parts and improve the accuracy of the resulting product.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке путем ее редуцирования на профильной оправке через матрицу редуцирование осуществляет ступенчато при свободном удлинении заготовки, при этом суммарный натяг А матрицы на заготовку находят в зависимости от глубины формируемого профиля шлицев h (мм): A k₁•h, где k₁= 2,8^oC3,2, а каждую n-ю ступень при i-ступенчатом редуцировании выполняют с натягом матрицы на заготовку:

где k₂=0,9^oC1,1.The technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing internal slots in a pipe billet by reducing it on a profile mandrel through a matrix, the reduction is performed stepwise with free elongation of the billet, while the total tightness A of the matrix on the billet is found depending on the depth of the formed profile of the slots h (mm) : A k ₁ • h, where k ₁ = 2.8 ^o C3.2, and each n-th stage with i-stage reduction is performed with an interference fit of the matrix on the workpiece:

where k ₂ = 0.9 ^o C1.1.

Пример. Получают внутренний эвольвентный шлицевой профиль во втулке кардана грузового автомобиля "ГАЗ" методом редуцирования на оправке. Заданы следующие параметры детали:
материал детали: сталь 20 X, HB 158;
модуль шлицев m=2,5 мм;
высота шлица (глубина профиля) h 4;
диаметр окружности выступов D_a=54 мм;
диаметр окружности впадин D_f=62 мм;
наружный диаметр втулки D_н=73 мм;
исходный зазор заготовки с оправкой не более 0,3 мм.Example. An internal involute spline profile is obtained in the cardan sleeve of the GAZ truck by reduction on a mandrel. The following part parameters are set:
part material: steel 20 X, HB 158;
slot module m = 2.5 mm;
slot height (profile depth) h 4;
the diameter of the circumference of the protrusions D _a = 54 mm;
the diameter of the circumference of the depressions D _f = 62 mm;
the outer diameter of the sleeve D _n = 73 mm;
the initial clearance of the workpiece with a mandrel of not more than 0.3 mm

Расчет технологических параметров процесса редуцирования осуществляют следующим образом. The calculation of the technological parameters of the reduction process is as follows.

1. Находят суммарный натяг матрицы на заготовку по формуле:
А k₁•h (2,8^oC3,2)•h (2,8^oC3,2)•4 11,2^oC12,8 мм (1)
Коэффициент k₁ был определен на основе многочисленных опытов, в результате которых были установлены предельные значения. Среднее значение суммарного натяга матрицы на заготовку в данном примере составит А 12 мм.1. Find the total interference of the matrix on the workpiece by the formula:
A k ₁ • h (2.8 ^o C3.2) • h (2.8 ^o C3.2) • 4 11.2 ^o C12.8 mm (1)
The coefficient k ₁ was determined on the basis of numerous experiments, as a result of which limit values were established. The average value of the total interference of the matrix on the workpiece in this example is A 12 mm.

2. Находят наружный диаметр заготовки D₀:
D₀ D_н + А 73 + 12 85 мм.2. Find the outer diameter of the workpiece D ₀ :
D ₀ D _n + A 73 + 12 85 mm.

3. Находят общую степень деформации по наружному диаметру заготовки:

4. Находят число степеней деформации по эмпирической формуле, полученной на основании проведенных многочисленных опытов при исследовании процесса редуцирования:
i=0,25ε_о±0,5=0,25•14,12±0,5=3÷4 (4)
5. Находят натяги а_n на каждой ступени редуцирования для 3- и 4-ступенчатого процесса по формуле:

где к₂ 0,9-1,1 получен экспериментальным путем.3. Find the total degree of deformation of the outer diameter of the workpiece:

4. Find the number of degrees of deformation according to the empirical formula obtained on the basis of numerous experiments in the study of the reduction process:
i = 0.25ε _о ± 0.5 = 0.25 • 14.12 ± 0.5 = 3 ÷ 4 (4)
5. Find the interference and _n at each stage of reduction for a 3- and 4-step process according to the formula:

where k ₂ 0.9-1.1 obtained experimentally.

Результаты вычислений натягов и размеров матрицы приведены в таблице. The results of calculations of interference and matrix sizes are given in the table.

6. Определяют номинальные диаметры D_мм рабочих отверстий матриц по цилиндрической ленточке по формуле:

Результаты расчетов приведены в таблице.6. Determine the nominal diameters D _{mm of the} working holes of the matrices on a cylindrical ribbon according to the formula:

The calculation results are shown in the table.

Способ реализуют на гидропрессе или станке типа вертикально-протяжного с применением специальной оснастки. Заготовку с наружным диаметром устанавливают с небольшим зазором на шлицевую оправку, не имеющую жесткой связи со станком. К опорному торцу заготовки прикладывают осевое усилие редуцирования, при этом удлинение заготовки по торцам не ограничивают. Каждая ступень радиального обжатия (редуцирования) осуществляется с натягом, рассчитанным по формуле (5) последовательно. The method is implemented on a hydraulic press or machine type vertical-broaching with the use of special equipment. A workpiece with an outer diameter is installed with a small gap on the slotted mandrel, which does not have a rigid connection with the machine. An axial reduction force is applied to the support end face of the workpiece, while the elongation of the workpiece at the ends is not limited. Each step of radial compression (reduction) is carried out with an interference fit, calculated by the formula (5) sequentially.

После завершения редуцирования оправку выпрессовывают из детали. В результате процесса получают полностью сформированный шлицевой профиль, точность которого составляет IT6-T8. After completion of the reduction, the mandrel is pressed out of the part. As a result of the process, a fully formed spline profile is obtained, the accuracy of which is IT6-T8.

Способ позволяет ступенчато достигать значительных суммарных степеней деформации по наружному диаметру заготовки (до 14% и более), необходимых для получения глубоких шлицевых профилей повышенной точности. The method allows stepwise to achieve significant total degrees of deformation along the outer diameter of the workpiece (up to 14% or more), necessary to obtain deep spline profiles with increased accuracy.

Claims (1)

Способ изготовления внутренних шлицев в трубной заготовке путем ее редуцирования на профильной оправке через матрицу, отличающийся тем, что редуцирование осуществляют ступенчато при свободном осевом удлинении заготовки, при этом суммарный натяг А матрицы на заготовку находят в зависимости от глубины h формируемого профиля шлицев, мм
A K₁ • h,
где K₁ 2,8 3,2,
а каждую n-ю ступень при i-ступенчатом редуцировании выполняют с натягом a_n матрицы на заготовку

,
где K₂ 0,9 1,1.A method of manufacturing internal slots in a pipe billet by reducing it on a profile mandrel through a matrix, characterized in that the reduction is carried out stepwise with free axial elongation of the workpiece, while the total tightness A of the matrix on the workpiece is found depending on the depth h of the formed profile of the slots, mm
AK ₁ • h,
where K ₁ 2,8 3,2,
and each n-th stage with i-stage reduction is performed with an interference of a _n matrix on the workpiece

,
where K ₂ 0.9 1.1.

Images