ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ НАКАТКИ РЕЗЬБЫ НА ПУТЕВЫХ ШУРУПАХ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к инструменту для формирования резьб накаткой на стержневых изделиях типа шурупов с упорной резьбой.
Известен инструмент в виде резьбонакатных плоских плашек, у которых на рабочих поверхностях выполнены заборная и калибрующая части с чередующимися продольными впадинами и выступами, причем профиль выступов на заборной и калибрующей частях одинаков и представляет собой равнобокую трапецию (см. М.И.Писаревский. Накатывание точных резьб, шлицев и зубьев. - Л.: Машиностроение, 1973, с.44, рис.20-21).
При использовании инструмента известной конструкции при формировании крупных упорных резьб из-за того, что профиль выступов заборного участка выполнен в виде трапеции, не обеспечивается надежный захват заготовки на начальном этапе резьбоформирования и происходит проскальзывание заготовки относительно плашек.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является инструмент для формирования накаткой резьбы на стержневых изделиях. Он представляет собой подвижную и неподвижную плашки с рабочими поверхностями в виде заборного и калибрующего участков, на рабочих поверхностях которых выполнены чередующиеся продольные впадины и выступы. На калибрующей части выступы имеют профиль, соответствующий профилю впадин резьбы изделия, а профиль впадин плашки соответствует профилю выступов резьбы. На начальном участке
заборной части плашки профиль выступов выполняется в виде равнобокого треугольника с углом при вершине не более 100° (см. патент РФ №2098240 «Способ формирования накаткой резьбы на стержневых изделиях и инструмент для его осуществления», МКИ В 23 G 7/00, 7/02).
При использовании инструмента известной конструкции в связи с неравномерностью смещения металла, когда вначале формируется симметричный профиль, а затем - несимметричный, вершины выступа упорной резьбы приобретают неправильную форму, что снижает качество изделий. Неблагоприятная схема деформирования на начальном этапе накатки резьбы вызывает неравномерное давление металла на инструмент, что приводит к локальному износу отдельных его участков и преждевременному выходу из строя.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение качества резьбы и повышение стойкости плашек.
Технический результат, обеспечиваемый предлагаемой полезной моделью, заключается в повышении качества резьбы и повышении стойкости инструмента.
Согласно предложению известный инструмент, содержащий две плашки, у которых на рабочих поверхностях выполнены заборная и калибрующая части с чередующимися продольными впадинами и выступами, причем на калибрующих частях профиль выступов соответствует профилю впадин резьбы изделия и имеет форму неравнобокой трапеции, одна сторона которой имеет угол наклона к рабочей поверхности 65...75°, а другая - 45...55°, а на начальном участке заборной части профиль выступов выполнен в виде треугольника, постепенно переходящего в трапецию калибрующей части, на начальном участке заборной части плашек профиль выступов выполнен в виде неравнобокого треугольника с углом наклона одной стороны к рабочей
z
z
поверхности 45-55°, а другой - 30°...40°, кроме того заборные части плашек выполнены с шероховатостью поверхности R 40...R 50 за счет дробеструйной обработки.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена одна из плашек для накатки путевых шурупов; на фиг.2 - вид сверху на рабочую поверхность плашки; на фиг.3 - сечение по А-А на заборной части плашки, на фиг.4 - сечение Б-Б на калибрующей части плашки.
Инструмент для накатки резьбы на путевых шурупах содержит две плашки 1, на рабочих поверхностях которых выполнены заборная 2 и калибрующая 3 части (фиг.1, 2). На начальном участке заборной части плашек выполнены выступы в виде неравнобокого треугольника с углом α наклона одной стороны к рабочей поверхности 45-55°, а угол β наклона другой стороны составляет 30°-40° (фиг.3). На калибрующей части (фиг.4) плашек профиль выступов соответствует профилю впадин резьбы, а профиль впадин плашек - профилю выступов резьбы изделия. При этом угол γ наклона одной стороны составляет 65...75°, а другой угол φ=45...55°.
Инструмент работает следующим образом. Одна плашка (неподвижная) укрепляется на станину накатного станка, а другая (подвижная) - на ползун станка, причем плашки обращены друг к другу рабочими поверхностями и между ними образован зазор, близкий к внутреннему диаметру резьбы изделия. Заготовка подается в зазор между рабочими поверхностями плашек и при движении подвижной плашки осуществляется процесс накатывания резьбы. При этом на начальном участке заборного участка 2 (фиг.1,2) в заготовку внедряются клиновые выступы в виде неравнобокого треугольника с углом α наклона одной стороны к рабочей поверхности 45°...55°, а угол β наклона другой стороны составляет 30°...40° (фиг.3), что обеспечивает
хороший захват заготовки и исключает ее проскальзование. С выходом заготовки на калибрующий участок 3 (фиг.1, 2) плашек формируется резьба требуемого профиля. За счет равномерного смещения металла на заборном 2 и калибрующем 3 участках обеспечивается хорошее выкатывание профиля резьбы. Оптимальные значения углов α и β определены на основании проведенных экспериментов. Установлено, что при α меньше 45° и β меньше 30° угол при вершине треугольного выступа становится больше 115°. При этом не обеспечивается надежный захват заготовки и процесс накатывания становится нестабильным. При α больше 55° и β больше 40° повышается интенсивность износа вершины выступа, что приводит к снижению стойкости инструмента.
Применение инструмента, разработанной конструкции, позволяет повысить качество резьбы и повысить срок службы плашек.
Разработанный инструмент использовался при изготовлении путевых шурупов по ГОСТ 806-71 с наружным диаметром резьбы - 24 мм. Шурупы изготавливались на многопозиционном автомате-комбайне КА-84 (фирма «Malmedi», Германия) холодной штамповкой за четыре перехода с последующей накаткой резьбы плоскими плашками. Отштампованная заготовка в виде ступенчатого стержня с головкой подавалась в зазор между неподвижной и подвижной плашками резьбонакатного устройства автомата и при движении подвижной плашки осуществлялся процесс накатывания резьбы. При этом использовались плашки, у которых на начальном участке заборной части профиль выступов выполнялся в виде неравнобокого треугольника с углом наклона одной стороны к рабочей поверхности α=55°, а угол β равнялся 35°, что обеспечивало хороший захват заготовки и равномерное вытеснение металла из впадины в вершины резьбы по мере продвижения заготовки к калибрующей части плашек. Процесс накатки резьбы на путевых
шурупов протекал стабильно, качество изделий соответствовало требованиям нормативно-технической документации.