3. Технологические особенности и параметры процесса

Технологическая схема поперечно-клиновой прокатки определяет последовательность формообразования различных элементов изделия. Так как эта последовательность определяется конструкцией инструмента, то под технологической схемой понимается схема развертки клинового инструмента. Выбор схемы производится в зависимости от геометрической формы и соотношения размеров изделия.

При одномаршрутной схеме, обжатие осуществляется от исходного диаметра до конечного диаметра .

При двухмаршрутной схеме, обжатие части заготовки, соответствующей отдельным участкам изделия с отношением осуществляется сначала от исходного диаметра , до промежуточного , а затем от до .

Интенсивность формоизменения определяется степенью обжатия . Наибольшее значение , достигаемое за один переход, составляет 2.

Клиновой инструмент включает следующие участки: заходный, формообразующий, калибрующий, отрезной, правочный.

Заходный участок выполнен в виде острого бурта, образованного двумя пересекающимися наклонными гранями. Формообразующий участок выполнен с трапециевидным поперечным сечением, боковые стороны которого образованы наклонными деформирующими гранями, а верхнее основание - калибрующими поверхностями. Профиль верхнего основания повторяет элементы профиля получаемого изделия.

Положение наклонных деформирующих граней определяется углом расхождения (угол заострения клина ) и углом наклона их к продольной оси заготовки - .

Углы и являются основными технологическими параметрами клинового инструмента. Угол определяет длину очага деформации, угол - скорость распространения очага деформации вдоль оси заготовки и длину клинового инструмента.

В процессе деформирования происходит смещение металла в направлении продольной оси заготовки (вытяжка металла) и в тангенциальном направлении (тангенциальная раскатка). С увеличением степени обжатия, угла наклона деформирующей грани и уменьшением угла заострения клина доля деформации вытяжки в общей деформации возрастает.

В процессе деформации заготовка вращается вокруг удлиненной оси под действием сил трения, возникающих в очаге деформации между заготовкой и инструментом. Устойчивое вращение зависит от степени обжатия , углов и . Устойчивость уменьшается с увеличением и увеличением угла заострения клина . Величина угла наклона оказывает меньшее влияние.

Опасность появления значительных растягивающих напряжений возрастает с увеличением степени обжатия и увеличением угла . Влияние угла сказывается в меньшей степени ( = 20...45°; = 5...10°). Дефекты, возникающие при ПКП могут быть наружными и внутренними. К наружным дефектам относятся закаты, спиралевидные гребешки на поверхности, смятие концевого участка заготовки, торцевая утяжина, конусность цилиндрических участков.

К внутренним дефектам относятся разрушение металла в централь­ной зоне (осевая рыхлость).

4. Разработка чертежа поковки

При разработке чертежа поковки целесообразно провести корректировку чертежа детали: приведение эксцентрично расположенных сферических элементов к оси с целью окончательного оформления их при ПКП; увеличение радиусов округлений на переходах от одной ступени к другой с целью повышения стойкости инструмента. На участках изделия с наружным поперечным сечением назначаются напуски. Отверстия, канавки не выполняются. При прокатке спаренных изделий в случае разделения их ножами на стыковочных торцах назначается штамповочный уклон до 5°. Радиусы округлений принимаются равными соответственно 0.5 и 0.75 от значений, опре­деляемых по ГОСТ 7505.

Допуск на диаметральные размеры складываются из допусков по износу и изготовлению инструмента, непараллельности опорных поверхностей, допуск по температурному интервалу.

Допуск на долевые размеры складывается из допуска по износу инструмента, допуска по изготовлению, допуска по взаимному смещению инструмента вдоль оси и допуска по интервалу.

Для внутренних долевых размеров допуски устанавливаются с обратным знаком.

Допуски на овальность цилиндрических поверхностей устанавливаются в пределах поля допуска на диаметральные размеры.