книги из ГПНТБ / Капорович В.Г. Обкатка в производстве металлоизделий

В. Г. КАПОРОВИЧ

ОБКАТКА В ПРОИЗВОДСТВЕ

МЕТАЛЛОИЗДЕЛИЙ

а

Мо с к в а

«М А Ш И Н О С Т Р О Е Н И Е »

I 9 7 3

Рецензент канд. техн. наук А. В. Овчинников

3-12-3

© Издательство „.Машиностроение". 1973г.

3

Г Л А В А I

Э Л Е М Е Н ТЫ ТЕОРИИ ОБКАТКИ И РАСКАТКИ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Во всех отраслях народного хозяйства находят ши­ рокое применение полые осесимметричные металлоизде­ лия. Разнообразие конфигураций заготовок и изделий, технологических приемов их изготовления, применяемого оборудования и инструментов затрудняет рациональный выбор способа изготовления заготовок и изделий с уче­ том производительности, возможностей производства, экономической эффективности.

Конфигурация заготовки во многом предопределяет­ ся конфигурацией изделия и выбором технологического процесса. В качестве заготовок для изготовления полых осесимметричных изделий наиболее рационально исполь­ зовать продукт непрерывного производства — листовой металл и трубы.

Конфигурация заготовки, изделия и технологический процесс их изготовления взаимообусловлены и должны обеспечить минимальные затраты общественно необхо­ димого труда, которые определяют сравнением экономи­ ческой эффективности, получаемой от применения тех или иных конфигураций.

При проектировании новых технологических процес­ сов, инструментов и машин для обработки металлов давлением, кроме экономической эффективности, техно­ логов и конструкторов интересуют технологические воз­ можности процесса и его энергосиловые параметры, определяющие мощность привода основных механизмов, габаритные размеры и массу оборудования. Последние обстоятельства на современном этапе развития техники вызвали значительный интерес к процессам, обеспечи-

5

вающим локализацию зоны очага деформации в неболь­ шой части обрабатываемой заготовки. При этом суще­ ственно изменяется механизм деформации, зачастую расширяются технологические возможности процесса, значительно уменьшаются составляющие усилия дефор­ мирования, момент и мощность привода, что особенно важно при обработке металлов и сплавов с высоким со­ противлением деф ор м и р ов а и и ю.

При волочении и раскатке трубы на оправке, исход­ ная заготовка и результат конечной деформации могут быть одинаковыми. Но при волочении кольцевой очаг мгновенной деформации, охватывающий оправку, пере­ мещается поступательно вдоль оси заготовки, а при об­ катке— локальный очаг мгновенной деформации пере­ мещается по винтовой линии вокруг оправки с той же осью. В этом заключается преимущество раскатки на оправке перед волочением: объем одновременно дефор­ мируемого металла п площадь контактной поверхности в первом случае в десятки раз больше, чем во втором. Так же значительно отличаются и энергосиловые пара­ метры этих процессов. Аналогичные преимущества име­ ет поперечно-винтовая прокатка перед продольной про­ каткой одинаковых изделий (в частности, труб).

Расширение технологических возможностей при ло­ кализации зоны деформации можно показать на приме­ рах сравнения обжима с обкаткой конца трубы без оправки. Чтобы избежать потерю устойчивости заготов­ ки, ее обжимают за несколько переходов, обусловливае­ мых предельно допустимыми значениями коэффициента обжима. Обкатку же выполняют с одной установки и с одного нагрева вплоть до полного смыкания и сварива­ ния внутренних сторон заготовки. При этом не происхо­ дит продольной потери устойчивости трубчатой заготов­ ки. Кроме того, при соответствующей калибровке инст­ румента можно с одного нагрева заготовки получать герметичные плоские, ступенчатые и другой конфигура­ ции диища и пережимы.

На рис. 1 и 2 показаны типовые детали, получаемые обкаткой и раскаткой из листовых и трубчатых загото­ вок, а в табл. 1 даны основные технологические схемы получения металлоизделий из этих заготовок и схемы напряженного состояния очага мгновенной деформации (схемы листовой штамповки жестким инструментом и эластичными средами не приведены). Технологические

6

Рис. 1. Типовые детали, получаемые обкаткой и раска­ ткой плоских заготовок на оправке

Рис. 2. Типовые детали, получаемые обкаткой трубча­ тых заготовок

возможности каждого способа обработки давлением, приведенного в табл. 1, в той или иной степени изучены и описаны.

• ' 7

V