2. Проектирование клинового инструмента

Проектирование клинового инструмента по чертежу горячей вальцованной заготовки.

В общем случае клиновой инструмент включает следующие участки: загрузочный, заходный, формообразующий, калибрующий, отрезной, правочный.

Загрузочный участок предусматривается в плоско и валково-клиновых машинах для загрузки заготовок. В ВСМ загрузочный участок не предусматривается (вырез в сегментном инструменте).

Длина загрузочного участка зависит от конструкции:

для ПКМ

; (8)

для ВКМ

- подача вдоль оси

- подача перпендикулярно оси.

где - центральный угол валка, соответствующий участку заг­рузки

( =100°).

Загрузочные участки выполняются съемные.

На заходном участке клинового инструмента осуществляется плавное внедрение деформирующего бурта в заготовку. При выполняется заходный участок I типа, который образуется пересечением наклонных деформирующих поверхностей (в сечении - остроугольный треугольник). Угол подъема определяется:

. (9)

При - заходный участок II типа, у которого вершина острого бурта срезана поверхностью, чтобы в сечении бурт имел форму трапеции

, (10)

где - ширина вершины трапеции в сечении, до которого продлевается заходный участок,

.

Формообразующий участок может быть одномаршрутным или многомаршрутным. В 1-ом случае последовательно осуществляется оформление изделия непосредственно из исходной заготовки.

Многомаршрутный участок отдельные элементы изделия (для которых требуемая степень обжатия превышает допустимую за один проход) оформляет из заготовки промежуточной формы. При этом элементы формообразующего участка, производящие обжатие заготовки на промежуточные формы (вспомогательные клинья) могут располагаться последовательно или параллельно с его элементами, осуществляющими окончательное формообразование (основные клинья).

Из условия вращения заготовки предельное значение угла не должно превышать 12° при и 10° при .

Значение следует принимать:

	= 30 … 40°
	= 25 … 30°
	= 20 … 25°

Меньшие значения принимаются при большей степени обжатия заготовки.

При — образуются осевые полости, при — спиралевидные гребешки.

Возможно использование разных значений при получении ступенчатых изделий с разной степенью обжатия по длине.

Калибровка элементов изделия осуществляется калибрующими поверхностями формообразующего участка сразу по мере выхода с наклонной деформирующей грани.

Для калибровки концевых элементов небольшой длины предусматривается калибрующий участок, который располагается за формообразующим. Калибрующий участок имеет постоянное по длине поперечное сечение, элементы рабочего профиля которого негативно повторяют соответствующие элементы профиля горячей вальцованной заготовки.

Длина калибрующего участка выбирается из условия со­вершения заготовкой 1-2 оборотов, т.е.

. (11)

Клиновые ножи. Отрезной участок.

В зависимости от назначения различают отрезные и разделительные ножи. Они предназначены для отделения концевых отходов и разделения спаренного изделия на штучные. Ножи включают участок подъема рабочего профиля и участок с постоянной высотой этого профиля. На участке подъема осуществляется внедрение ножа в заго­товку вплоть до ее оси. Участок с постоянной высотой рабочего профиля предназначен для гарантированного отделения одной части заготовки или изделия.

, (12)

где - диаметр концевого или стыковочного участка,

- угол подъема рабочего профиля ножа.

Обычно угол подъема принимается не более 5°. Длина участка с постоянной высотой профиля определяется:

, (13)

где для ВКМ; для ПКМ, ВСМ.

Большие значения для меньших диаметров заготовки. Угол наклона боковой грани ножа к оси заготовки равен 65-75°. (рифление).

Правочный участок применяется для уменьшения кривизны изделия. Правку ступенчатых изделий рекомендуется осуществлять последовательно, при этом контактирующие с изделием элементы профиля повторяют соответствующие элементы профиля этого изделия. Длина правочного участка при последовательной правке определяется из условия совершения изделием не менее одного полуоборота при правке ступеней каждой группы

, (14)

где - сумма диаметров каждой группы ступеней изделия, подвергаемых последовательной правке; - количество групп ступеней.

Для большинства изделий правку достаточно осуществлять лишь по некоторым ступеням.

Вспомогательные клинья 2 предназначены для предварительного обжатия концов заготовки на конус для уменьшения глубины торцевой воронки и снижения веса концевых отходов.

Вспомогательные клинья 1 предназначены для предварительного обжатия заготовки на промежуточный диаметр, когда требуемое обжатие не превышает допустимое обжатие за один проход.

Расстояние между деформирующими гранями вспомогательных клиньев в конечный момент деформирования определяется

, (15)

где - длина развертки вспомогательного клина; - расстояние между деформирующими гранями в начальный момент; - угол заострения клина.

Общая длина развертки клинового инструмента определяется:

. (16)

Длина должна удовлетворять условиям:

- ВКМ

(17)

- ВСМ

- 2-мя подвижными плитами ПКМ; - с 1 плитой; - величина хода.