ММК Спецтехнология ЛА 2013
.pdf
В зависимости от расположения деформирующих роликов относительно
обрабатываемой заготовки ротационная вытяжка с утонением исходной заготовки подразделяется на наружную (рис. 5.4, а) и внутреннюю (рис. 5.5).
Рисунок 5.5. Схема внутренней ротационной вытяжки: S0 — толщина исходной заготовки; S- толщина детали
Ротационной вытяжкой можно изготавливать детали из углеродистых, нержавеющих, высокопрочных сталей, жаропрочных хромоникелевых сплавов, а также сплавов на основе алюминия, меди, титана и тугоплавких металлов (молибдена, вольфрама, ниобия, тантала и ванадия). Изготовление деталей из сплавов на основе титана, молибдена и вольфрама производится с нагревом заготовки и подогревом оправки.
В результате ротационной вытяжки (РВ) происходит упрочнение материала исходной заготовки и изменение его микроструктуры. Зависимость упрочнения материала от степени деформирования заготовки при РВ аналогична зависимости при деформировании другими методами обработки давлением. С помощью последующего отжига деталей снимается нагартовка и восстанавливаются пластические свойства материала, а также улучшаются прочностные свойства детали.
Допуск на толщину деталей при ротационной вытяжке устанавливается согласно таблице 5.2.
|
|
Таблица 5.2 |
|
|
|
||
|
Предельные отклонения от номинальной толщины ∆S, |
||
Номинальная |
|
% |
|
толщина детали |
|
|
|
деталей цилиндрической |
Деталей конусообразной |
||
S, мм |
|||
формы |
формы и деталей с |
||
|
|||
|
|
криволинейной образующей |
|
До 1,0 |
± 4,0 |
±5,0 |
От 1,0 до 5,0 |
±3,5 |
±5,0 |
От 5,0 до 8,0 |
±3,0 |
±4,0 |
От 8,0 до 12,0 |
±2,5 |
±3,5 |
S>12,0 |
±2,0 |
±3,0 |
Ротационная вытяжка деталей цилиндрической формы может осуществляться по нескольким схемам (рис. 5.6).
Рисунок 5.6. Схемы ротационной вытяжки цилиндрических деталей: а - прямой; б - обратной; в - с протягиванием; г - комбинированной (обратная и с протягиванием)
Назад
При прямой РВ (рис. 5.6, а) направление течения металла заготовки совпадает с направлением продольного перемещения деформирующих роликов, при этом деформированная часть заготовки подвергается растяжению, а недеформированная — свободна от напряжений. Прямая РВ деталей цилиндрической формы применяется при изготовлении высокоточных деталей с постоянной или переменной толщиной, в том числе имеющих на наружной поверхности кольцевые ребра и выступы.
Длина рабочей части оправки в данном случае должна быть больше длины детали.
При обратной РВ (рис. 5.6, б) направление течения металла заготовки противоположно продольному перемещению деформирующих роликов, недеформированная часть заготовки подвергается сжатию, а в деформированной части имеются только остаточные напряжения. Эта схема используется при изготовлении деталей с постоянной толщиной стенки из толстостенных заготовок. Длина оправки в этом случае может быть меньше длины детали. Точность деталей, получаемых обратной РВ, несколько ниже, чем деталей, получаемых прямой РВ, из-за возможности искривления образующей. Поэтому при обратной РВ необходимо применять специальные устройства типа люнетов для поддержания деформированной части заготовки.
При РВ с протягиванием нет продольного перемещения роликов и заготовка либо вместе с оправкой, либо как показано на рис. 5.6, в, сама перемещается в осевом направлении. Этим способом изготавливают детали цилиндрической формы с длиной, в несколько раз превышающей длину оправки.
РВ по схеме, изображенной на рис. 5.6, г, представляет собой комбинацию обратной РВ и РВ с протягиванием. Деформированная часть заготовки растягивается, при этом обеспечивается более высокая точность размеров детали.
РВ деталей конической формы, а также деталей с криволинейной образующей, производится по схеме проекционной вытяжки. В этом случае каждый элемент заготовки сдвигается параллельно ее оси, при этом нормальные толщины детали (по нормали) меньше толщины исходной заготовки, а осевые — равны толщине заготовки (рис. 5.7).
Рисунок 5.7. Схема ротационной вытяжки конических деталей
Назад
Обозначения на рис. 5.7:
Dзаг- диаметр заготовки; S0 - толщина заготовки; ∆у - ширина элементарного кольца; d0 - начальный диаметр обработки;
Sп′′ , Lп′′ , αп′′ - соответственно толщина, высота, угол наклона образующей полуфабриката 2;
Sп′ , Lп′ , αп′ — соответственно толщина, высота, угол наклона образующей полуфабриката 1;
Dmax -максимальный диаметр обработки; Dд.max -максимальный диаметр детали; Dд.min- минимальный диаметр детали; S-толщина детали;
S0′-осевая толщина; ∆у′- длина образующей элементарного конуса;
α- угол наклона образующей детали; Lд —высота детали; Lд.п—высота прокатанной детали с припусками
При проекционной вытяжке между толщиной исходной заготовки и толщиной детали по нормали существует следующее соотношение, называемое законом синуса:
где S- толщина детали по нормали; So— номинальная толщина исходной заготовки; α- угол между образующей детали и осью ее вращения (для деталей с криволинейной образующей угол между касательной к образующей детали и осью ее вращения).
При РВ цилиндрических деталей в качестве исходной заготовки используется лист, поковка, раскатанное кольцо, прессованная или катаная труба, отливка электрошлакового переплава.
Для получения РВ деталей конической формы исходной заготовкой может служить плоский диск, сварной конус или механически обработанная поковка.