SE445523B - Forfarande och verktyg for att pa ett emne astadkomma elastiska skruvgengor med slutet skruvlinjeformat halrum i gengprofilen - Google Patents

Description

20 25 30 35 H0 8201084-4 formas på ett sådant sätt, att dess djup varierar mellan halva och hela profilhöjden.

För att åstadkomma skruvgängor dríves gängformningsverk- tyget in i skruvspårets toppar, varigenom skruvspårets väggar deformeras och skruvgängor med slutet skruvlinje- format hålrum i gängprofilen erhålles.

De medelst detta kända förfarande framställda skruvgäng- orna gör det möjligt att öka ämnets dimensionstolerans- gränser genom att det slutna skruvlinjeformade hålrummet är utformat i gängprofilen, att minska de på verktyget verkande gängformningskrafterna och att förhindra att verktyget kilas fast, när inre skruvgängor rullas.

När man deformerar skruvspåret, vars djup varierar mellan halva höjden av den gängprofil, som skall erhållas, och upp till hela gängprofilhöjden, ligger emellertid det fort- sättningsvis bildade hålrummet i gängprofiltopparna, var- vid det begränsas av gängprofilutsprângens storlek. Dess- utom deformeras ämnesmaterialet kraftigast i gängprofil- topparna under inverkan av verktygets gängformningsdel sam- tidigt som det utformade hålrummet blir litet. Härigenom kan man icke i någon väsentlig grad öka skruvgängornas elasticitet och ämnets dimensionstoleransgränser eller minska det vridmoment, som alstras vid gängformníngsverk- tygets rotation när skruvgängor framställes.

Ett gängformningsverktyg i form av en gängtapp för att i hål rulla elastiska skruvgängor med slutet skruvlinje- format hålrum i gängprofilen är känt (jämför exempelvis det sovjetiska uppfinnarcertifikatet 62582U, publicerat den 30.09.1978).

Denna kända gängtapp är uppbyggd i form av två i serie anordnade spârbildande och gängformande, med varandra stelt förbundna halsdelar. De båda halsdelarnas gängprofil- utsprâng är utformade med lika stor stigning och är för- skjutna minst halva stigningen i förhållande till varandra i riktningen för gängtappens centrumlinje, varvid ytter- 10 15 20 25 30 35 NO 3 8201084-4 diametern hos utsprången på den spärbildande halsdelen' är lika med högst ytterdiametern hos gängformningshals- delen.

För att medelst denna kända gängtapp kunna framställa elastiska skruvgängor med slutet skruvlinjeformat hålrum i gängprofilen inskruvas gängtappen i hålet ifråga, varvid den första, dvs den spårbildande halsdelen formar ett skruvspår, vars djup varierar mellan halva profil- höjden hos de skruvgängor, som framställes, och maximalt hela gängprofilhöjden. Den efter den spårbildande hals- delen följande gängformningshalsdelen drives under gäng- tappens fortsatta rörelse in i skruvspårets toppar och deformerar skruvspårets väggar, varför man erhåller skruv- gängor med slutet skruvlinjeformat hålrum i gängprofilen.

Hålrummets volym i de medelst denna kända gängtapp erhåll- bara skruvgängorna begränsas - liksom vid det ovan beskrivna kända förfarandet - av dimensionerna hos utsprången på gängprofilen, eftersom det av den spårbildande halsdelen formade skruvspårets djup är maximalt lika med profil- höjden hos de skruvgängor, som erhålles. Härvid påverkas hålrummet i den zon, där metallen deformeras kraftigast, av den gängformande halsdelen, varför hälrummet uppvisar en i riktningen för gängprofilens centrumaxel långsträckt form. Samtliga dessa omständigheter gör det omöjligt, såsom det påpekats ovan, att i avsevärd grad öka skruv- gängornas elasticitet och ämnets dimensíonstoleransgränser eller minska vridmomentet vid gängtappens rotation.

Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förfarande och ett gängformningsverktyg för framställning av elastiska skruvgängor med slutet skruv- linjeformat hålrum i gängprofilen, vilka gör det möjligt att genom ändring av läget hos hålrummet i djupriktningen för gängprofilen hos de skruvgängor, som erhålles, dels öka de erhållbara skruvgängornas elasticitet, dels öka ämnets dimensionstoleransgränser och dels minska vridmomen- tet vid verktygets rotation under framställningen av skruv- gängorna. 10 15 20 25 30 55 HO 8201084-4 på Q Detta syfte uppnås medelst ett förfarande för att på ett ämne framställa elastiska skruvgängor med slutet skruv- linjeformat hålrum i gängprofilen genom plastísk defor- mering av väggarna hos ett i förväg upptaget skruvspår, varvid det för uppfinningen utmärkande är att skruvspârets djup är större än spaltdjupet i gängprofilen hos de skruv- gängor, som skall framställas, medan den ämnesmaterial- volym, som undanträngts vid skruvspårets framställning, motsvarar volymen hos det slutna skruvlinjeformade hål- rummet i den gängprofil, som skall framställas.

Vid ett dylikt förfarande för framställning av skruvgängor kommer spalterna i det i förväg upptagna skruvspåret att ligga under spalterna i de därefter framställda skruv- gängorna, varvid det hålrum, som bildas vid den plastiska deformeringen av skruvspârets väggar, kommer att vara för- skjutet i djupriktningen för gängprofilen hos de skruv- gängor, som framställes, samtidigt som hålrummet är skilt _ från det ställe, där ämnesmaterialet deformeras kraftigast under inverkan av gängformníngsverktyget. Detta innebär med andra ord, att både hålrummets form och volym gör det möj- ligt att dels avsevärt öka skruvgängornas elasticitet, dels öka ämnets dimensionstoleransgränser (dvs man kan framställa skruvgängor på ämnen, vilkas dimensioner icke är tillräck- liga för att skruvgängor skall kunna framställas i dessa ämnen medelst de tidigare kända förfarandena) och dels minska vridmomentet vid verktygets rotation vid framställningen av skruvgängorna.

Förfarandet enligt uppfinningen genomföres medelst ett gängformníngsverktyg, som innefattar ett skaft och en arbetsdel, som består av två i serie anordnade spârbildande och gängformande halsdelar, vilkas gängprofilutspräng har lika stor stigning och vilkas gängprofiler är förskjutna minst halva stigningen i förhållande till varandra, sett i riktningen för verktygets centrumaxel, varvid det för verk- tyget utmärkande är att den spårbíldande halsdelens ytter- diameter är större än den gängformande halsdelens ytter- diameter. 10 15 20 25 30 15 H0 5 8201084-4 Det är lämpligt, att den spårbildande halsdelen är anordnad framför den gängformande halsdelen, sett från verktygets skaft, varvid den gängformande halsdelen vid sin mot den spårbildande halsdelen vända sida är utformad med ett in- tagsparti.

I en möjlig utföringsform av gängformningsverktyget är var- dera halsdelen uppbyggd i form av i ett hus, i omkretsrikt- ning likformigt fördelade rullar med ringformade gängor, vilkas stigning är lika med stigningen hos de skruvgängor, som skall framställas.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken figur 1 schematiskt visar hur man plastiskt deformerar väggarna hos ett i förväg framställt skruvspår, figur 2 visar schematiskt ett gängformnings- verktyg, dvs en gängtapp enligt uppfinningen, figur 3 visar schematiskt en utföringsform av gängtappen, vars spårbil- dande halsdel är anordnad framför den gängformande halsdelen, sett från verktygets skaft, figur U visar schematiskt en ut- föringsform av gängformningsverktyget med rullar och figur S visar schematiskt det i figur H visade verktyget, sett från dess ingângsparti.

Skruvgängor framställes medelst det enligt uppfinningen föreslagna förfarandet på följande sätt.

I ett ämne A upptages i förväg.ett skruvspår B, vars stig- ning är lika med stigningen hos de skruvgängor, som skall framställas, och vars djup är större än djupet hos en spalt i gängprofilen hos de skruvgängor, som skall framställas, varvid den ämnesmaterialvolym,.som undanträngts vid upp- tagandet av skruvspåret B, skall motsvara volymen hos ett tillslutet skruvlinjeformat hålrum C inuti profilen hos de gängor, som framställes genom efterföljande deformering av skruvspårets B väggar.

Den ytterligare materialvolym, som undantränges vid upp- tagandet av spåret, vars djup är större än spaltdjupet i de skruvgängor som framställes gör det möjligt att öka 8201084-4 ,~ 6 10 15 20 25 30 35 'HO ämnets dimensionstoleransgränser och framställa skruvgängor exempelvis i hål, vilkas diameter varierar mellan medel- diametern och ytterdiametern hos de skruvgängor, som fram- ställes. Dessutom kan förfarandet enligt uppfinningen an- vändas för återställning av deformerade skruvgängor, vilkas återstående profildels höjd utgör ned till 20% av den ur- sprungliga profilhöjden (dvs 80% av förslitningen).

Det bör därvid påpekas, att hålrummet, som bildas i gäng- profilen hos de skruvgängor, som erhålles medelst detta förfarande, dels uppvisar en större volym än hålrummet i de kända elastiska skruvgängorna, dels är skilt från det ställe, där materialet deformeras kraftigast medelst verk- tygets gängformningsdel, och följaktligen tilldelar gäng- profilen hos de skruvgängor, som framställes, en högre elasticitet samt minskar vridmomentet vid skruvgängornas formning.

Gängformníngsverktyget för genomförande av detta förfarande, exempelvis en icke spånskärande gängtapp, innefattar ett skaft 1 (figur 2) och en arbetsdel 2, som är uppbyggd av två i serie anordnade spårbildande och gängformande halsdelar 3 respektive H, vilkas gängprofilers utsprång harllika stor stigning och vilkas gängprofiler är förskjutna minst halva stigningen i förhållande till varandra, sett i riktningen för verktygets centrumaxel. Härvid är den spårbildande hals- delens 3 ytterdiameter dl större än den gängformande hals- delens U ytterdiameter da. Enligt en andra möjlig utförings- form av verktyget enligt uppfinningen är den spårbildande halsdelen 3 anordnad framför den gängformande.halsdelen H, sett från skaftet.1 (figur 3), varvid den gängformande halsdelen H vid sin mot den spårbildande halsdelen 3 vända sida är utformad med ett intagsparti 5.

Såsom det framgår av figur U och 5, kan var och en av de spârbildande och gängformande halsdelarna 3 respektive U av gängformningsverktyget uppbyggas i form av i ett hus 6, i omkretsriktningen likformigt fördelade rullar 7 respektive 8 med ringformade gängor, vilkas stigning är lika med stigningen hos de skruvgängor, som skall framställas. 10 15 20 25 30 35 H0 7 8201084-4 I figrr H och 5 visas en utföringsform av gängformnings- verktyget, vars spårbildande halsdel 3 med rullarna 7 är anordnad framför den gängformande delen H med rullarna 8, sett från skaftet 1. Givetvis kan man uppbygga en utförings- form, där halsdelarna 3 och U med rullarna 7 respektive 8 är anordnade i omvänd ordningsföljd, dvs halsdelen H med rullarna 8 är anordnad framför halsdelen 3 med rullarna 7, sett från skaftet 1.

Elastiska skruvgängor framställes i ett hål på följande sätt. d Samtidigt som den spårbildande halsdelen 3 (figur 2) rör sig axiellt i hålet i ämnet formar den ett skruvspår, varvid den förflyttar en del av ämnesmateríalet uppåt från ett omrâde, som ligger under diametrallinjen för de skruvgängor, som framställes, varigenom diametern hos hålet i ämnet minskar. Därefter aktiveras verktygets gäng- formande halsdel U, vars gängprofiltoppar är förskjutna minst halva stigningen i förhållande till den spårbildande halsdelens 3 gängprofíltoppar, varigenom det första ut- språnget på den gängformande haldelens 4 gängprofil an- passas till skruvspårets utsprång, när delen U börjar arbeta. Samtidigt som den gängformande halsdelen N vid verktygets fortsatta inskruvning drives in i skruvspårets profiltoppar deformerar den skruvspårets väggar, varigenom man erhåller skruvgängor med ett tillslutet skruvlinje- format hâlrum, som ligger under spalterna i skruvgängorna.

Ifall halsdelarna 3 och U är anordnade i omvänd ordnings- följd (figur 3 och U), framställes skruvgängor på följande sätt. ' Den gångformande halsdelen U rör sig axiellt fritt i hålet i ämnet, om diametern hos hålet i ämnet är större än ytter- diametern hos de gängor, som framställes, eller rör sig axiellt genom självidragning, om hålets diameter är mindre än ytterdiametern hos de skruvgängor, som framställes, varvid gängor med liten profilhöjd bildas. Den spårbildan- de halsdelen 3 formar - omedelbart efter den gängformande 10 15 20 25 30 35 ÄO 8201084-4 gf halsdelen U - ett skruvspår samtidigt som den förflyttar en del av materialet uppåt från ett område, som ligger under diametrallinjen för de gängor, som framställes, varigenom utgångshâlets diameter minskar.

Sedan verktygets eller ämnets rotationsriktning omkastats, börjar verktyget avskruvas, varvid den spårbíldande hals- delen fungerar som ett gängkopieorgan, som säkerställer att halsdelens H gängprofiltoppar är inriktade noggrant mellan spalterna i det spår, som_erhålles.

Efter avslutad urskruvning av gängtappen omvandlas skruv- spâret till ett hålrum, som är utformat i gängprofilen hos de skruvgängor, som framställes. Vid verktygets in- skruvning bildas alltså skruvspåret i ämnet, under det att elastiska skruvgängor erhålles, när verktyget ur- skruvas.

Detta verktyg är speciellt bekvämt att använda för fram- ställning av elastiska skruvgängor i blindhål.

Givetvis arbetar verktyget med de spårbildande och gäng- formande halsdelarna 3 respektive H uppbyggda i form av de i huset 6, i omkretsriktningen likformígt fördelade rullarna 7 respektive 8 med ringformade gängor, vilkas stigning är lika med stigningen hos de skruvgängor, som skall framställas, på exakt samma sätt som beskrivits Ovan - Uppfinningen belyses närmare nedan medelst ett utförings- exempel för genomförande av förfarandet.

Förfarandet användes enligt detta exempel för âterställning av förslitna skruvgängor M 18 x 1,5 i ett arbetsstycke av stål 20 medelst en icke spånavskiljande, två halsdelar innefattande gängtapp. En arbetsdel av gängtappens första, spårbildande halsdel har följande geometriska parametrar: 10 15 20 25 30 35 H0 9' 8261084-4 .. profiiv axel ß = 5o° ytterdiameter d = 18,9 mm den spårbildande halsdelens profiltopp har en fasbredd S = 0,2 mm.

Den andra halsdelens arbetsdel är utformad enligt normerna GosT 188h2-73.

Innerdiametern hos de i muttrar återstående skruvgängorna var 17,8 I 0,1 mm (?5%-ig förslitning). Man framställde, i dessa muttrar, elastiska skruvgängor med tillslutet skruv- linjeformat hålrum i gängprofilen med för muttrarna standar- diserade dimensioner medelst en svarv (modell IA616) i en enda passage av gängtappen vid ett spindelvarvtal av 400 varv/min. Härvid användes ett smörjmedel av MP-1-typ.

Man genomförde statistiska undersökningar av den statiska hållfastheten hos de återställda gängorna under betingel- ser, vid vilka skruvmaterialets hållfasthet var avsevärt högre än muttermaterialets.

De återställda skruvgängornas statiska hållfasthet var 1,9 gånger högre än skruvgängornas hållfasthet före för- slitningen.

Det är uppenbart, att en sådan princip för att framställa skruvgängor även kan användas för framställning av yttre skruvgängor.

I det föregående har beskrivits föredragna utföringsformer av uppfinningen. Det skall emellertid observeras, att man kan genomföra olika, för fackmän inom detta tekniska område närliggande ändringar och modifieringar inom uppfinningens Pam .

Uppfinningen kan med fördel användas för framställning av elastiska skruvgängor i hål, vilkas diameter varierar mellan medeldiametern och ytterdiametern hos de skruvgängor, som skall framställas. Dessutom kan uppfinningen användas för återstållning av deformerade gängor, vilkas återstående profildels höjd utgör ned till 20% av den ursprungliga gängprofilhöjden (dvs 80%-ig förslitning).

Claims (3)

10 15 20 25 30 35 H0 82Ü1Ü34"4 10' Patentkrav

1. Förfarande för att på ett ämne framställa elastiska skruvgängor med tillslutet skruvlinjeformat hålrum i gängprofilen genom plastisk deformering av väggarna hos ett i förväg framställt skruvspår, k ä n n e t e c k - n a t a v att man framställer ett skruvspår, vars djup är större än spaltdjupet i gängprofilen hos de skruvgängor, som skall framställas, varvid den ämnesmaterialvolym, som undanträngts vid framställningen av skruvspåret, motsvarar volymen av det tillslutna skruvspåret inuti gängprofilen hos de skruvgängor, som skall framställas.

2. Gängformningsverktyg för genomförande av förfarandet enligt krav 1, innefattande ett skaft (1) och en arbetsdel (2), som består av tvâ axiellt, i serie efter varandra an- ordnade spårbildande och gängformande halsdelar (3 resp U), vilkas gängprofilers utsprång har lika stor stigning och vilkas gängprofiler är axiellt förskjutna minst halva stigningen i förhållande till varandra, sett i riktningen för verktygets centrumaxel, k ä n n e t e c k n a t a v att den spårbildande halsdelens (3) ytterdiameter är större än den gängformande halsdelens (M) ytterdiameter.

3. Verktyg enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t a v att den spårbildande halsdelen (3) är anordnad framför den gängformande halsdelen (U), sett från skaftet (1), varvid den gängformande halsdelen (H) vid sin, mot den spår- bildande halsdelen (3) vända sida är försedd med ett in- .tagsparti (5). N. Verktyg enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t à v att var och en av halsdelarna (3 och H) är uppbyggd i form av i ett hus (6), i omkretsriktningen líkformigt för- delade rullar (7 resp 8) med ringformade gängor, vilkas stigning är lika med stigningen hos de skruvgängor, som skall framställas. 3 3