Инструмент поперечно-клиновой прокатки трубных заготовок на оправке

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ИНСТРУМЕНТ ПОПЕРЕЧНО-КЛИНОВОЙ ПРОКАТКИ ТРУБНЫХ ЗАГОТОВОК НА ОПРАВКЕ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси(72) Автор Кожевникова Гражина Валерьевна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси(57) Инструмент для поперечно-клиновой прокатки трубной заготовки на оправке, продольная ось которого расположена вдоль направления прокатки, включающий основание инструмента, калибрующую плоскость и боковую наклонную грань, расположенную под острым углом наклонак продольной оси инструмента и под острым углом наклона к основанию инструмента, отличающийся тем, что угол наклонак продольной оси инстру327 мента выполнен менее, где- острый угол наклона боковой 4 наклонной грани к продольной оси инструмента в градусах,- наружный диаметр трубной заготовки, ВН - диаметр внутренней поверхности трубной заготовки,- прокатываемый диаметр трубной заготовки. 46982008.10.30 Полезная модель относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для получения полых осесимметричных деталей, преимущественно типа ступенчатый вал, посредством поперечно-клиновой прокатки. Известен инструмент для поперечно-клиновой прокатки, продольная ось которого расположена вдоль направления прокатки, включающий основание инструмента, калибрующую плоскость и боковую наклонную грань, расположенную под углами наклона к продольной оси инструмента и к основанию инструмента. Формообразование полых осесимметричных деталей типа трубы осуществляется путем перераспределения металла вдоль оси заготовки движущимся поперек оси заготовки инструментом 1. Недостатком этого инструмента является то, что при свободной прокатке труб без оправки наблюдается изменение толщины трубы, внутреннее отверстие имеет значительные перепады по диаметру, вследствие чего необходима дополнительная механическая обработка отверстия. Известен инструмент для поперечно-клиновой прокатки, продольная ось которого расположена вдоль направления прокатки, включающий основание инструмента, калибрующую плоскость и боковую наклонную грань, расположенную под острым углом наклонак продольной оси инструмента и под острым углом наклонак основанию инструмента 2.3 , где- остВеличина углав этом инструменте устанавливается 27 4 рый угол наклона боковой наклонной грани к продольной оси инструмента в градусах,наружный диаметр трубной заготовки,- диаметр внутренней поверхности трубной заготовки,- прокатываемый диаметр трубной заготовки. Недостатком инструмента этой конструкции является то, что такая величина углаинструмента при прокатке полых осесимметричных заготовок на оправке приводит к образованию овальной формы поперечного сечения заготовки вместо круглой и, как следствие, к проскальзыванию заготовки по инструменту, т.е. процесс поперечно-клиновой прокатки ограничивается потерей устойчивости заготовки. Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение устойчивого протекания процесса поперечно-клиновой прокатки трубной заготовки на оправке без проскальзывания. Поставленная задача решается следующим образом. В инструменте для поперечноклиновой прокатки трубной заготовки на оправке, продольная ось которого расположена вдоль направления прокатки, включающем основание инструмента, калибрующую плоскость и боковую наклонную грань, расположенную под острым углом наклонак продольной оси инструмента и под острым углом наклона к основанию инструмента, угол3 , гденаклонак продольной оси инструмента выполнен менее 27 4 острый угол наклона боковой наклонной грани к продольной оси инструмента в градусах, - наружный диаметр трубной заготовки,-диаметр внутренней поверхности трубной заготовки,- прокатываемый диаметр трубной заготовки. На фиг. 1 показан инструмент. На фиг. 2 показана схема процесса. Инструмент поперечно-клиновой прокатки имеет основание инструмента 1 (фиг. 1),калибрующую плоскость 2 и боковую наклонную грань 3. Продольная ось инструмента 12 совпадает с направлением прокатки. Боковая наклонная грань 3 расположена под острым углом наклонак продольной оси инструмента 12 и под острым углом наклонак основанию инструмента 1. Величина угла наклонак продольной оси инструмента 46982008.10.30 Работа инструментом осуществляется следующим образом. Трубная заготовка 1(фиг. 2) нагревается до температуры прокатки, одевается на оправку 2 и укладывается поперек заходной части нижних подвижных клиновых инструментов 3. Верхние подвижные клиновые инструменты 4 и нижние подвижные клиновые инструменты 3 перемещают навстречу друг другу в параллельных направлениях вдоль продольной оси инструмента. При этом клиновые инструменты 3 и 4 внедряются в заготовку 1, вызывая ее вращение. В результате раскатывания металла боковой наклонной гранью 3 (фиг. 1) каждого клинового инструмента и последующего обжатия на участке калибрующей плоскости 2 (фиг. 1) происходит уменьшение диаметра заготовки 1, увеличение ее длины и формирование профиля получаемой детали. Изменение угла наклонак продольной оси инструмента до величины равной3 приводит к увеличению распорного усилия прокатки(нормального 27 4 к основанию инструмента) по отношению к усилию прокатки Рх (вдоль продольной оси инструмента), вследствие чего материал трубной заготовки прижимается к оправке и не образуется овальная форма поперечного сечения трубы. Тем самым создаются условия,препятствующие проскальзыванию заготовки, и достигается поставленная цель - устойчивое протекание процесса поперечно-клиновой прокатки трубной заготовки на оправке. На разработанном в ГНУ Физико-технический институт НАН Беларуси по предлагаемой полезной модели инструмента поперечно-клиновой прокатки производилась прокатка детали трактора МТЗ Ниппель Д 80-4607201. Трубная заготовка с наружным диаметром 21 мм и внутренним диаметром 11 мм прокатывалась на оправке диаметром 10 мм. Заготовка из стали 35 ГОСТ 1050-88 нагревалась перед прокаткой до температуры 1470 К и прокатывалась со скоростью 0,5 м/с до получения минимального наружного диаметра 15,6 мм. Угол заострения клинабыл выполнен 3, т.е. меньше(2110)15,635,8 . Проскальзывания при прокатке не наблюдалось. 27 214 Инструмент предложенной конструкции найдет применение при производстве полых ступенчатых валов в машиностроительной промышленности Республики Беларусь, в частности на РУП Минский тракторный завод. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.