Продолжение табл. 4

Тип ролика, эскиз

Тип детали

Толщина заготовки

Геометрические параметры роликов

Тнп Д. Ролик двусто-роииий с калибрующим пояском

До 4

Св. 4

25-45

25-35

25-45

30-45

ЛфН- 5

Лф+ 5

(2--5) Н

(2-5) Н

(3--5) 5

(3--5) S

Выглаживание поверхности различных деталей

Примечания . 1. Диаметр Dp и ширину В ролика принимают для всех типов роликов в зависимости от условий Эксплуатации и конструктивных особенностей используемого оборудования-

2. Длину / Для роликов типов А, Б, Д принимают в зависимости от высоты фланца и угла установки роликов.

5. Геометрические параметры роликов для ротационной вытяжки цилиндрических деталей (размеры, мм)

Тип ролика, эскиз

Тип Е. Ролик с двойным конусом

Тип ж. Ролик с двойным конусом н калибрующим пояском

Тип дета,лн

Цилиндрические с постоянной и переменной толщиной стенки

То же

Материал

Высокопрочные стали и сплавы Низкоуглеродистые стали, медные и алюминиевые сплавы

Высокопрочные стали и сплавы Низкоуглеродн-стые стали, медные и алюмн-иневые сплавы

Геометрические параметры роликов

20-30 15-20

4-45 5-45

20-30 15-25

5-35 4-45

(1.5

3) дл

(1.5- 3) ДА

1-3 2-4

ДЛ + + (3-5-5)

ДЛ-f 4- (ЗЧ-5)

(3-5) S (3-5) S

дл-ь

+ (35)

ДЛ-Ь + (3-4-5)

§ а. С

с к н

со со

2? ю

I I

1Л то

I I

1Л 1Л

о 1Л

то (м

3 сг S 3

5 га £ 5 g я

X 1 § S 5

2: 5 £

§ 5 5 я S ш S в в

t X ? э =: в

S S !>

5s§

:£ в-

а V * 5

S

К X X

с 9-

ra X a;

фронтом ролика образуется наплыв, величина которого пропорциональна углу ар II подаче S. Уменьшение угла ар и значений S приводит к изменению диаметра детали и потере точности. В отличие от ролика типа Е, ролик типа Ж имеет калибрующий поясок, величина которого k = (3- 4-5) S. Наличие в ролике такого пояска обеспечивает более низкую шероховатость поверхности. Радиус при вершине ролика г= мм.

Ролики типа 3 находят широкое применение при производстве гладких цилиндрических деталей и цилиндрических деталей с концевыми утолщениями толщиной Н. Наличие у ролика вспомогательной поверхности, выполяеииой под углом в, препятствует образованию наплыва, что позволяет интенсифицировать процесс вытяжки различных материалов с обеспечением высокой производительности. Угол вспомогательной поверхности принимают равным в = = 3-г-10°. Меньшие значения в задают при обработке мягких легкоде-формируемых материалов, а верхние - для высокопрочных материалов. Высоту гребня ролика / для мягких материалов принимают / = ЛЛ, для легкодеформируемых материалов / = = (0,854-0,95) ЛЛ. Ширина калибрующего пояска k и радиусов такая же, как у ролика типа Ж-

В рассмотренных выше типах роликов углы задней поверхности допускается принимать в широких пределах с учетом обеспечения профиля переходных участков с одной толщины стеики на другую.

Радиусный ролик типа И применяют, как правило, для ведения процесса на мощных специализированных станках по схеме обратной вытяжки. Ролики типа К являются вспомогательными и предназначены для исключения возможности образования наплыва. Эти ролики применяют для калиброванной схемы ротационной вытяжки (см. рис. 8), где они работают совместно с роликами типа Е и Ж-В процессе работы калибрующий поясок вспомогательного ролика перекрывает зону очага деформации, создаваемую рабочими роликами, препятствуя образованию наплыва.

Выбор технологических режимов.

Технологические режимы процесса ротационной вытяжки устанавливают нз расчета обеспечения качества получаемых деталей и высокой производительности.

Машинное время, затрачиваемое иа процесс формоизменения детали за один проход.

То = L/nS, (13)

где L - длина обработки, мм; я - частота вращения заготовки, мии

При многопроходном процессе Том =

= 2 Го, где N - число проходов. 1

Из анализа зависимости (13) следует, что производительность процесса лимитируется, длиной обработки, числом проходов, величиной продольной подачи и частотой вращения шпинделя станка. Таким образом, при реализации процесса ротационной вытяжки следует стремиться к работе с большими подачами, максимально допустимой частотой вращения заготовок и минимальным числом проходов.

На практике возможности повышения значений я и S ограничены схемой кинематики станка и его жесткостью, интенсивностью тепловыделения, мощностью привода вращения и т. д. (т. е. возможностями применяемого оборудования, а также необходимостью обеспечения заданных качественных характеристик обрабатываемой детали).

Предельная окружная скорость (м/мии) заготовки

0= W60/1020ri/PT,

(14)

где W - мощность привода стайка, кВт; 1] - КПД привода; Рт - тангенциальная составляющая усилия, Н. Частота вращения заготовки

я = mOv/nD. (15)

В целях ограничения теплового эффекта и исключения вибраций, возникающих при недостаточной жесткости системы СПИД, а также обеспечения размерной точности деталей рекомендуется процесс ротациоииой вытяжки вести при скоростях v = (120-г-300) м/мин.

6. Число проходов при ротациоиной вытяжке деталей различной формы и размеров при их изготовлении из плоских заготовок

Наиболее важным фактором при ротационной вытяжке, влияющим на качество получаемой детали, является величина подачи деформирующего ролика за один* оборот детали.

Подачи, используемые при ротационной вытяжке, находятся в широком диапазоне (0,2-5 мм). Поэтому в каждом конкретном случае подачу выбирают исходя из свойств обрабатываемого материала, диаметральных размеров, толщины стенкн и точностных характеристик изготовляемой детали.

Так, обработку деталей небольшого диаметра (до 150 мм) рекомендуется производить при подачах S = (0,2- - I) мм. При ротационной вытяжке деталей среднего и большого диаметра рекомендуется пропорционально увеличить подачу до S=(l,25-f5) мм. Для обработки деталей из мягких материалов, а также тонкостенных деталей следует принимать меньшие значения подачи.

При ротационной вытяжке деталей с повышенными точностными характеристиками оптимальную подачу в указанных диапазонах устанавливают экспериментально.

Число проходов, необходимое для получения детали, зависит от толщины стенки заготовки, профиля и длины детали, а также свойств обрабатываемого материала. При ротациои-

ной вытяжке деталей для определения числа проходов можно использовать выражение

(.6)

где АЛ; ср - среднее утонение за один проход. В табл. 6 приведено число проходов для изготовления деталей в зависимости от их формы и размеров.

В процессе ротационной вытяжки происходит упрочнение металла и снижаются его пластические свойства.

Степень упрочнения при ротациоиной вытяжке зависит от свойств обрабатываемого материала (способности его к упрочнению), степени деформации и условий деформирования.

Как правило, при изготовлении деталей ротациоиной вытяжкой величину суммарной деформации назначают на 10-20 % ниже предельно допустимой степени деформации для данного материала. При необходимости дальнейшего деформирования полуфабрикатов требуется восстановление пластических свойств металла, что достигается отжигом (высоким или низким). Для низкоуглеродистых сталей отжиг может быть заменен нормализацией при температуре 920- 950 °С.

Для отдельных деталей явление упрочнения используется как положительный фактор для повышения их конструктивной прочности и эксплуатационных качеств.

На рис. 10 приведены графики зависимости механических свойств (Ов, От, б) от степени деформации при ротационной вытяжке.

На овальность и прямолинейность, равно как и на разностенность, готовой детали оказывает влияние исходная разиостеииость заготовки и неравномерность механических свойств в ее различных продольных сечениях. Для получения деталей высокого качества по указанным параметрам необходимо использовать заготовки, полученные механической обработкой с последующей термической обработкой. При многопроходной вытяжке термическую обработку целесообразно проводить перед окончательным проходом. При невозможности обеспечения высо-

ffgiffrWMna

о 20 to 60

20 30

- 70 126 -

50 8t-

30 *2

20 W 60 е

М 105

¥0

Рис. 10. Механические характеристики металлов н сплавов при ротационной вытяжке

а- аустеннтная коррозионно-стойкая сталь (17 - 19 % Сг. 8 - 10 % Ni); б - коррозионно-стойкая сталь (15 % Сг. 7 % Ni); в - жаропрочный сплав (15 % Сг, 73 % Ni); г - высокопрочная сталь (0,8 % Сг. 38 % Ni, 0,25 % Mo)

ких требований по разностенности в исходной заготовке процесс вытяжки целесообразно разделить на несколько проходов, поскольку при большем числе проходов уменьшается разностенность и улучшаются качественные характеристики овальности н прямолинейности.

В табл. 7 приведены основные виды дефектов, встречающиеся при ротационной вытяжке деталей, указаны способы их устранения.

Силовые параметры процесса. Для осуществления процесса ротационной вытяжки используемое оборудование должно развивать усилие, достаточное для преодоления сопротивления обрабатываемого материала пластическому деформированию. Опреде-

лить действительную величину и направление результирующего усилия при ротационной вытяжке затруднительно, поэтому на практике определение силовых параметров процесса ротациоиной вытяжки сводят к определению трех составляющих результирующего усилия: радиальной Яд, осевой Ро и тангенциальной Р, с помощью которых производят выбор оборудования.

Тангенциальная составляющая Pj определяет потребную мощность привода вращения и крутящий момент иа шпинделе станка. По осевой составляющей Ро определяют необходимое усилие, развиваемое механизмом продольной подачи, а радиальная составляющая Рд должна учитываться прн