SU1523318A1 - Method of deformation broaching - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов пластическим деформированием, в частности к обработке отверстий деформирующим прот гиванием. Цель изобретени  - повышение точности обработки за счет устранени  вли ни  осевой силы прот гивани  на изменение размеров заготовки. Дл  деформирующего прот гивани  используют идентичные деформирующие элементы, которые перемещают один навстречу другому до контактировани  их торцовых поверхностей, после чего нагрузку с одного из элементов снимают, перемеща  его другим элементом до выхода из обрабатываемого отверсти . С целью расширени  технологических возможностей способа после сн ти  нагрузки с одного из элементов, другой могут перемещать в направлении его рабочего движени  на рассто ние, при котором цилиндрическа  ленточка этого элемента достигнет участка детали, обработанного первым элементом, после чего элементы возвращают в исходное положение. В процессе прот гивани  концы заготовки жестко фиксируют, к ним прикладывают дополнительную осевую раст гивающую нагрузку, либо они остаютс  свободными. Это позвол ет повысить точность обработки деталей в 3-4 раза и уменьшить энергоемкость процесса на 20-25%. 1 з.п.ф-лы, 8 ил., 1 табл.The invention relates to the treatment of metals by plastic deformation, in particular to the processing of holes by deforming pulling. The purpose of the invention is to increase the machining accuracy by eliminating the influence of the axial pulling force on the change in the dimensions of the workpiece. For deforming pulling, identical deforming elements are used, which move one towards the other before contacting their end surfaces, after which the load from one of the elements is removed, moving it by another element before exiting the hole to be machined. In order to expand the technological capabilities of the method after removing the load from one of the elements, the other can be moved in the direction of its working movement to the distance at which the cylindrical ribbon of this element reaches the section of the workpiece processed by the first element, after which the elements return to their original position. In the process of pulling, the ends of the preform are rigidly fixed, an additional axial tensile load is applied to them, or they remain free. This allows to increase the accuracy of machining parts by 3-4 times and reduce the energy intensity of the process by 20-25%. 1 hp ff, 8 ill., 1 tab.

Description

то же, после контактировани  их торцовых поверхностей; на фиг. 7 - схема обработки участка детали, образованного при контакте их торцовых поверхностей между цилиндрическими ленточками этих элементовj на фиг. 8 - схема перемещени  деформируюпщх элементов после обработки внутренней поверхности детали.the same, after contacting their end surfaces; in fig. 7 is a diagram of processing a portion of a part formed by the contact of their end surfaces between the cylindrical ribbons of these elements in FIG. 8 is a diagram of the movement of deformed elements after processing the inner surface of the part.

Способ осуществл етс  следующим образом.The method is carried out as follows.

Деформирующие элементы 1 и 2 (фиг. 1), соосность которых обеспечиваетс  стержнем 3, рабочими конусами 4 и 5 располагают в отверстии заготовки 6. Деформирующие элементы 1 и 2 выполнены идентичными, т.е. имеют одинаковые диаметры цилиндрических ленточек 7 и 8 и углы наклона образующей рабочих конусов 4 и 5.The deforming elements 1 and 2 (Fig. 1), the coaxiality of which is provided by the rod 3, with working cones 4 and 5 are placed in the bore of the workpiece 6. The deforming elements 1 and 2 are identical, i.e. have the same diameters of the cylindrical ribbons 7 and 8 and the angles of inclination of the generatrix of the working cones 4 and 5.

Деформирование заготовки 6 начинаетс  при приложении нагрузки Р к деформирующим элементам 1 и 2. При контактировании торцовых поверхностей элементов 1 и 2 на внутренней поверхности заготовки 6 остаетс  необработанный участок АБ, прот женность которого определ етс  рассто нием между началом.цилиндрических ленточек 7 и 8. Дл  того, чтобы обработать этот участок, нагрузку с элемента 2 снимают , а заготовку 6 продолжают деформировать элементом 1, использу  элемент 2 в качестве направл ющего (фиг. 2). Элементы 1 и 2 после обработки участка АБ двигаютс  по обработанному участку заготовки 6 и пластической деформации не выполн ют. Это обусловлено тем, что элементы 1 и 2 вьтолне- ны идентичными, поэтому размер обработанного отверсти  по длине заготовки будет одинаковым. Диаметр обра- ботанного отверсти  при этом может быть больше диаметра деформирующего элемента (разбивка отверсти ). В этом случае деформирующие элементы не контактируют с обработанной поверхностью . Если диаметр обработанного отверсти  меньше диаметра деформирующего элемента (усадка отверсти ) то при перемещении дефоркирующих элементов 1 и 2 через обработанный участок детали нат г находитс  в области упругих деформаций и размер отверсти  по длине остаетс  посто н-. ным.The deformation of the workpiece 6 begins when a load P is applied to the deforming elements 1 and 2. When the end surfaces of elements 1 and 2 are in contact, the untreated AB section remains on the inner surface of the workpiece 6, the length of which is determined by the distance between the beginning of the cylindrical ribbons 7 and 8. In order to process this area, the load from element 2 is removed, and the workpiece 6 is continued to be deformed by element 1, using element 2 as a guide (Fig. 2). Elements 1 and 2, after processing the AB area, move along the treated area of the workpiece 6 and no plastic deformation is performed. This is due to the fact that elements 1 and 2 are made identical, therefore the size of the machined hole along the length of the workpiece will be the same. In this case, the diameter of the processed hole may be larger than the diameter of the deforming element (breakdown of the hole). In this case, the deforming elements are not in contact with the treated surface. If the diameter of the machined hole is smaller than the diameter of the deforming element (shrinkage of the hole), then when moving the deforming elements 1 and 2 through the machined part of the part, tension is in the area of elastic deformations and the size of the hole remains constant n. nym.

При прот гивании тонкостенной заготовки с 0,075 ее концы жестWhen a thin-walled workpiece is drawn from 0.075, its ends are gesture

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

ко фиксируют (фиг. 3). При приложе- НИИ нагрузки Р к деформирующим элементам 1 и 2 начинаетс  раздача де- , тали (фиг. 3), При раздаче тонкостенна  заготовка стремитс  укоротитьс . Жесткое закрепление ее концов преп тствует этому, в результате чего в , стенке детали возникают осевые раст гивающие напр жени . Они стабилизируют течение металла во внеконтакт- ных зонах очага деформации, преп тству  отклонению от осесимметричного течени . Это улучшает точность обработки . После контактировани  торцовых поверхностей элементов 1 и 2 нагрузку с элемента 2 снимают (фиг. 4), а заготовку 6 продолжают деформировать элементом 1, использу  элемент 2 в . качестве направл ющего. После обработки участка АБ деформирующие элементы 1 и 2 пластической деформации не вьшолн ют, перемеща сь при этом к выходу из обработанной заготовки.to fix (Fig. 3). When the load P is applied to the deforming elements 1 and 2, the distribution of de-hoists (Fig. 3) begins. During the distribution, the thin-walled billet tends to be shortened. The rigid fastening of its ends prevents this, resulting in axial tensile stresses in the part wall. They stabilize the flow of the metal in the non-contact zones of the deformation zone, preventing the deviation from the axisymmetric flow. This improves processing accuracy. After contacting the end surfaces of elements 1 and 2, the load from element 2 is removed (Fig. 4), and the workpiece 6 is further deformed by element 1, using element 2 in. as a guide. After processing the AB section, the deforming elements 1 and 2 of plastic deformation are not fulfilled, while moving to the exit from the processed workpiece.

При прот гивании заготовки с t(,075 особенно при углах наклона образующей 0(74 может иметь место удлинение заготовки. В этом случае к концам заготовки прикладывают осевую раст гивающую нагрузку (фиг. 5). Величина этой нагрузки определ етс  из требуемого уровн  осевых раст гиваюш 1х напр жений в стенке заготовки. Поэтому приложение осевой раст гивающей нагрузки позвол ет управл ть уровнем осевых раст гивающих напр жений, что, в свою очередь, позвол ет получать требуемую точность обработанной заготовки После контактировани  торцовых поверхностей элементов 1 и 2 нагру-зку с элемента 2 снимают (фиг. 6), а заготовку продолжают деформировать элементом 1, использу  элемент 2 в качестве направл ющего. После обработки участка АБ деформирующие элементы 1 и 2 перемещаютс  к выходу из обработанной заготовки, не выполн   при этом пластической деформации.When the workpiece is pulled from t (, 075, especially at angles of inclination of 0) (74 can be elongated. In this case, axial tensile load is applied to the ends of the workpiece (Fig. 5). The magnitude of this load is determined from the required level of axial stresses 1x stresses in the wall of the workpiece. Therefore, the application of axial tensile load allows controlling the level of axial tensile stresses, which, in turn, allows to obtain the required accuracy of the machined workpiece. The strengths of elements 1 and 2 are removed from element 2 (Fig. 6), and the workpiece is further deformed by element 1, using element 2 as a guide. After processing the section AB, the deforming elements 1 and 2 are moved to the exit from the processed workpiece, not performed with this plastic deformation.

При прот гивании длинных деталей, обработка которых затруднена ввиду повьш1енной длины рабочего хода исполнительного органа, после контактировани  торцовых поверхностей элементов 1 и 2 нагрузку с элемента 2 снимают (фиг. 7), а заготовку 6 продолжают деформировать элементом 1 до тех пор, .пока цилиндрическа  ленточка 7 не достигнет участка детали When long parts are machined, which are difficult to process due to the increased length of the stroke of the executive body, after contacting the end surfaces of elements 1 and 2, the load from element 2 is removed (Fig. 7), and the workpiece 6 is still deformed by element 1 until cylindrical ribbon 7 will not reach the part area

работаиного 2. После этого элементы 1 и 2 вошфашают в исходное положение (фиг. 8).Work 2. After this, elements 1 and 2 are reset to their initial position (Fig. 8).

Дл  сравнени  предлагаемого способа с известным пронодены спеи,р альные эксперименты. Изготавлива.пи две партии втулок из стали 20 НВ 120 размерами: внутренний диаметр d 30 мм толщина стенки t 4 мм, длина вту- лок L 150 мм. Первую партию прот гивали согласно известному способу двум  деформирую1ф ми элементами, одновременно осуществл ющтми процесс деформации с углом с/ - 4 и диамет- рами ленточек d, 30,75 и 31,50 мм. Последующий деформирующирЧ элемент расположен з ма7 симуме внеконтактной зоны от первого. Вторую партию прот гивали- , согласно предлагаемому спо- собу двум  идентичными элементами сIn order to compare the proposed method with the known, the known experiments are carried out. Made in two batches of steel 20 HB 120 dimensions: internal diameter d 30 mm wall thickness t 4 mm, length of the sleeves L 150 mm. According to a well-known method, the first batch was wound by two deforming elements, simultaneously carrying out a deformation process with an angle c / - 4 and the diameters of ribbons d, 30.75 and 31.50 mm. The subsequent deforming element is located on the maximum of the non-contact zone from the first one. The second batch is drawn according to the proposed method with two identical elements with

диаметрами ленточек 31,50 мм и угламribbon diameters 31.50 mm and corners

, / о. , / about.

с( 4 .with (4.

Дл  исследовани  вли ни  предлагаемого способа на кривизну деталей из готавливали две партии втулок с эксцентриситетом по стенки 1 О,5 мм.To study the effect of the proposed method on the curvature of parts from preparing two batches of bushings with an eccentricity along the wall of 1 O, 5 mm.

Элементы перемешали навстречу друг другу до контактировани  их тор цовых поверхностей, после чего нагрузку с одного из элементов снимали, а второй элемент продолжал деформировать заготовку. После деформировани  необработанного участка второй элемент перемещалс  к выходу, не выполн   пластической деформации. Прот гивание осуществл ли на пресс ПММ-200, в качестве смазки использовали сульфоврезол. В процессе про- т гивани  измер лось значение осевой си.иы. После прот гивани  измер ли овальность отверсти , максимальную погрешность его по длине детали, а также кривизну детали. Средние значе- ни  данных измерений сведены в та&- лицу.The elements were mixed towards each other before the contacting of their end surfaces, after which the load from one of the elements was removed, and the second element continued to deform the workpiece. After deforming the untreated area, the second element moved to the exit, did not perform plastic deformation. Pulling was carried out on a PMM-200 press; sulforesol was used as a lubricant. The axial sy.yi value was measured during the flushing process. After pulling, the hole ovality, its maximum error along the part length, and the part curvature were measured. The mean values of the measurement data are summarized in that & - face.

Как следует из анализа данных, приведенных в таблице, прот гивание деталей предлагаемым способом позво- As follows from the analysis of the data given in the table, the pulling of parts by the proposed method allows

д 5 0 d 5 0

5 five

о д about d

5five

186186

л ет в 3-4 раза увеличить точность обработки и снизить энергозатраты на процесс на 20-25% по сравнению с известным способом прот гивани .It makes it possible to increase the processing accuracy by 3-4 times and reduce the energy consumption for the process by 20-25% as compared with the known drawing method.

Применение предлагаемого способа позвол ет за счет улучшени  условир базировани , устранени  вли ни  осевой силы прот гивани  на изменение размеров детали, повысить точность обработанных деталей в 3-4 раза. Кроме того, применение пред.пагаемого способа позвол ет снизить энергозатраты на процесс на 20-25%. Таким образом , предлагаемый способ может быть эффективно использован при обработке деталей типа втулок и труб.The application of the proposed method allows, by improving the condition of the base, eliminating the influence of the axial pulling force on the change of part dimensions, to increase the accuracy of the machined parts by 3-4 times. In addition, the use of the method described in advance allows reducing the energy consumption for the process by 20–25%. Thus, the proposed method can be effectively used in the processing of parts such as bushings and pipes.

Claims (2)

1. Способ деформирующего прот ги-. вани , при котором перед обработкой осуществл ют жесткую фиксацию концов заготовки, поступательное перемещение деформирующих элементов с заборным и обратным конусами, а также цилиндрической ленточкой через обрабатываемое отверстие с одновременным воздействием на концы заготовок осевой раст гивающей нагрузкой, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности обработ- рси за счет устранени  вли ни  осевой силы прот гивани  на изменение размеров заготовки, обработку осуществл ют деформирующими элементами с одинаковыьи размерами и геометрией , при этом указанные элементы перемещают навстречу друг другу до контактировани  их торцовых поверхностей , после чего нагрузку с одного из элементов снимают.1. The method of deforming prog-. in which, before processing, rigid fixation of the ends of the workpiece is carried out, translational movement of the deforming elements with intake and inverse cones, as well as a cylindrical ribbon through the hole being machined with simultaneous action of the axial tensile load on the ends of the workpieces, characterized in that machining by eliminating the influence of axial pulling force on the change in the size of the workpiece, the treatment is carried out by deforming elements with the same dimensions and geometry, with these elements moving towards each other before contacting their end surfaces, after which the load from one of the elements is removed. 2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что после сн ти  нагрузки с одного из элементов второй дополнительно перемещают в направлении его рабочего движени  на рассто ние , равное сумме длин заборных конусов и цилиндрических ленточек деформирующих элементов.2. A method according to claim 1, characterized in that, after removing the load from one of the elements of the second, it is additionally moved in the direction of its working movement a distance equal to the sum of the lengths of the intake cones and cylindrical ribbons of the deforming elements. 8.78.7 Составитель С. ЧукаеваCompiled by S. Chukaeva Редактор В. ПетрашТехред М.ХоданичEditor V. PetrashTekhred M. Khodanych H::JH :: J ,-р,-R Фиг. 8FIG. eight Корректор М. ШарошиProofreader M. Sharoshi