CS212480B1

CS212480B1 - Method for forming elongated forgings and forgings with considerable cross-sectional differences

Info

Publication number: CS212480B1
Application number: CS152879A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Ridky; Antonin Malusek
Original assignee: Frantisek Ridky; Antonin Malusek
Priority date: 1979-03-07
Filing date: 1979-03-07
Publication date: 1982-03-26

Abstract

Účelem vynálezu je způsob tváření podlouhlých výkovků a předkovků se značnými rozdíly průřezů, zejména výkovků hřídelí dotvářených příčným klínovým válcováním a předkovků ojnic dotvářených v zápustce na svislém kovacím stroji s výronkem nebo bez výronku. Uvedeného účelu je dosaženo způsobem tváření podlouhlých výkovků a předkovků se značnými rozdíly průřezu, zejména výkovků hřídelí a předkovků ojnic, jehož podstata spočívá v tom, že na výchozím materiálu tvaru špalíku se nejdříve na kovacím stroji napěchuje hlava výkovku. Pak se jeho napěchovaná část, případně jen její díl redukuje příčným klínovým válcováním. Při pěchování kruhové nebo nekruhové hlavy se vytvoří čelní dutina.The purpose of the invention is a method of forming elongated forgings and blanks with significant differences in cross-section, in particular shaft forgings finished by transverse wedge rolling and connecting rod blanks finished in a die on a vertical forging machine with or without a die. The stated purpose is achieved by a method of forming elongated forgings and blanks with significant differences in cross-section, in particular shaft forgings and connecting rod blanks, the essence of which lies in the fact that the head of the forging is first pressed onto the starting material in the shape of a block on a forging machine. Then its pressed part, or only a part of it, is reduced by transverse wedge rolling. When pressing a round or non-round head, a front cavity is formed.

Description

Vynález se týká způsobu tváření podlouhlých výkovků a předkovkň Se značnými rozdíly průřezů, zejména výkovků hřídelí dotvářených příčným klínovým Válcováním š předkovkň ojnic dotvářených v zápustce na svislém kovacím stroji s výrobkem něbd béž výrobku.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for forming elongate forgings and forgings with considerable cross-sectional differences, in particular forgings of shafts formed by transverse wedge-rolling of forgings of rods formed in a die on a vertical forging machine with a product or a product.

Výkovky ojnic, pák a součástí jim tvarově podobné se nejdříve předkovávají, předtvaro vávají, aby spotřeba oceli byla co možná nejmenší. Předkováni Sé provádí jédnak vdlhým kováním na bučharU, a to bu5 na samostatném předkovacím bucharů hebo při tžv* pdštUpóvém kování přímo na kovacím bucharu v pomůené dutině vedle dokovací dutiny zápustky. Dále je znám způsob předtvarování výchozího materiálu válcováním a to buč pďdélňýfli na řUČhé óbšluhovaných nebo automatických kovacích válcích,nebo příčným na střójích prd příčné klínové Válcování. V hromadné výrobě je také zbám způsob výroby výkovků ž periodicky válcovaných tyčí, které jsou ve výrobním sortimentu hutí.Forgings of connecting rods, levers and components similar in shape to them are first pre-formed, preforming to minimize the consumption of steel. The forging is carried out by long forging on either the forging hammer or on the forging hammer directly on the forging hammer in the auxiliary cavity next to the docking cavity of the die. Further, a method of preforming the starting material by rolling is known, either in the form of longitudinal or automatic forging rolls, or transverse wedge-rolling on the sticks. In mass production there is also a method of production of forgings of periodically rolled bars, which are in the production assortment of metallurgical works.

Výkovky kratších hřídelí a součásti jim tvarově podobné šé zpraVidlé vyrábějí pěchováním na vodorovných kovacích strojích nahotovo nebo klasickým žápUštkdvým koVáflím š dělicí rovinou procházející osou výkovku» Je znám také způsob tVářěníj pódlé hěhSŽ šě hřídel nejdříve předtVáří na strojích pro příčné klínové zpracováni S potom šé dotváří pěchováním na vodorovných kovacích strojích.Shafts of shorter shafts and parts similar in shape to them are generally produced by ramming on horizontal forging machines by means of a nude or conventional stinging coil with a dividing plane passing through the forging axis. on horizontal forging machines.

Z uvedených způsobů předtvarování podélných výkovků typu ojnic a pák jé nejméně dokonalý bejstarší způsob předkování na předkovacím, zpravidla phéUmátiékám, buchám, protože vyžaduje zručné, zapracované a fyzicky zdatné kováře, pfOtOžé doba prdVéderií této operace udává výrobní takt kovací linky. Přímé předkování zpravidla há paroVáďUŠHém bucharu, tzn. vedle zápustky, je proti nepřímému méně náročné ha póSét lidi a strojů V lince a Výrobní plochu. Jeho velkou nevýhodou je, že nepříznivě ovlivňuje produkci kování* Způsoby předtvarování válcováním, zejména automatickým, předčí předkování volným kováním hlavně tím, že jsou přesnější, což se příznivě odráží na spotřebě ddéli á ňa trVahlivOšti zápustky, a výkonnější, takže nelimitují takt tvářecí linky a žé ftěkladóU SVýŠěrié ftářóky na zručnost a fyzickou zdatnost kováře* Společnou nevýhodou způsobů Váléováhí jé jeďftšk omezený rozsah redukce průřezu a jednak omezený maximální průřéž přédkovku na daném štróji·Of the above methods of preforming longitudinal forgings of the connecting rods and levers, the least perfect prior art method of forging on the forging, usually phémátékách, buchách, because it requires skillful, elaborate and physically proficient blacksmiths. Direct forging usually heals the steam hammer, ie. in addition to the die, there are fewer people and machines in the line and the production area than indirect. Its great disadvantage is that it adversely affects the production of forging. Rolling preforming methods, in particular automatic, outperform the forging by free forging mainly by being more accurate, which is positively reflected in the consumption of dies, and more powerful, so that they do not limit The common disadvantage of the methods is the limited extent of the cross-section reduction and, secondly, the limited maximum transverse thickness of the blacksmith.

Nevýhodou výroby výkovků hřídelí a součástí se zhačnými rozdíly průřezů pěshóVáňím na hotovo na vodorovných kovacích strojích jé nízká produktivita pfáeé á Vélká fyžiéká ftáSlahS obsluhy. Nízká kvalita, způsobená nesouosostí napěchovaných á heftapěčftóVšftýCft částí, křivostí, nékruhovostí, stopami pó upínacích čelistech a materiálěm zatečeným íBěži svěřěcí čelisti, je další nevýhodou způsobů kování nebo dokování na VOdOroVhýeh kóvačích strojích* Rozdíly průřezů Výkovků dosažitelné uVedénými způsoby tváření jsou někdy menší než póžedoVáné.The disadvantage of manufacturing forged shafts and components with stark differences in cross-sectional distortion by horizontal forging machines is that low productivity is great for the operator. Poor quality, due to misalignment of the crammed and impacted parts, curvature, non-circularity, traces of clamping jaws, and materials entrained in the gripper jaws, is another disadvantage of forging or docking methods.

Nevýhodou způsobu výroby využívající kombinace příčného klínového válcování á óěchóvá ní na Vodorovném kovacím stroji je, že Velikost stroje pro příčně klínóvá váleóváhí se nevolí podle délky výkovku, ale předkóvku. Nevýhodou klasickéhó zápustkového kování výkovků typu hřídelů je Vélká ztráta materiálu v podélném výróhkU.A disadvantage of the production method using a combination of transverse wedge rolling and sizing on a horizontal forging machine is that the size of the machine for transverse wedge rolling is not chosen according to the length of the forging, but the pre-curing. A disadvantage of the conventional drop forging of shaft-type forgings is the long material loss in the longitudinal burrs.

Uvedené nedostatky známých způsobů tváření výkovků podélriýeh a přédkóvkfl še značnými rozdíly průřezů odstraňuje způsob tváření podle vynálezu, jehož pódštata spočívá V tom, žé na výchozím materiálu tvaru špalíku se nejdříve na kovacím stroji hepěčhujé hlaVa a pak se jeho napěchovaná část, případně jen její díl, redukuje příčným klínovým válcováním.The foregoing drawbacks of the known processes for forming forgings and forgings are remedied by the considerable difference in cross-section of the forming process according to the invention, the principle of which is that the starting material of the billet is first blown on the forging machine. reduced by cross wedge rolling.

Předností způsobu výroby podélných výkovků podle vynálezu je, žé jím lze dosáhnout, s použitím známých poměrně jednoduchých tvářecích nástrojů, tak značných rozdílů průřezů, které nelze dosáhnout samotným pěchováním nebo válcováním. Navrhovanou kombinací pěchování a příčného klínového válcování lze podstatně rozšířit výrobní možnosti využití strojů pro příčné klínové válcování.The advantage of the process for producing the longitudinal forgings according to the invention is that it can be achieved, using known relatively simple forming tools, as well as considerable cross-sectional differences that cannot be achieved by upsetting or rolling alone. The proposed combination of upsetting and cross wedge rolling can significantly expand the production possibilities of cross wedge rolling machines.

K zanedbatelným výhodám způsobu tváření podle vynálezu patří také to, že menší průřez výchozího materiálu má menší povrchové hutnické vady a že na výrobu výkovku nebo předkovku s velkým průměrem velké hlavy a s velkým rozdílem průřezu hlavy a dříku lze použít poměrně malý, levný, snadno přemístitelný válcovací stroj, vyžadující malou výrobní plochu, takže je možno jej zařadit i do existujících kovacích linek.The negligible advantages of the molding process according to the invention also include the fact that the smaller cross-section of the starting material has less surface metallurgical defects and that a relatively small, inexpensive, easily replaceable rolling mill can be used to produce a forging or forging with a large head diameter. machine requiring a small production area so that it can be integrated into existing forging lines.

Způsobem výroby výkovku podle vynálezu lze dosáhnout kvalitních výkovků vyznačujících se minimálními nebo žádnými nádavky, minimálními přídavky na obrábění. Samotným příčným klínovým válcováním nelze zhotovit hřídel s čelním zahloubením a nekruhovou hlavou. Způsobem výroby výkovků, v němž pěchováni předchází příčnému klínovému válcování, lze vyrábět výkovky hřídelí delší než při známém obráceném sledu těchto operací.By the production method of the forging according to the invention, it is possible to achieve high-quality forgings characterized by minimal or no feeds, minimum machining allowances. Transverse wedge rolling alone cannot produce a shaft with a countersink and a non-circular head. A forging method in which the upsetting precedes transverse wedge rolling can produce shaft forgings longer than in the known reverse sequence of these operations.

Způsob výroby podlouhlých předkovků podle vynálezu umožňuje přiblížit tvar předkovku ideálnímu tvaru a tím snížit na minimum spotřebu oceli, elektrické energie potřebné na ohřev a zápustkové oceli. Získání prakticky ideálního předkovku a zpřesnění jeho ustavení umožňující kováni s minimálním výronkem, případně bez výronku, se příznivě odráží také v nižších nárocích na kovací sílu a tím i tonáž kovacího stroje a ve vyšší kvalitě výkovku projevující se užší toleranci výškových rozměrů, v menším přesazení a v menších povrchových defektech.The method for producing elongate forgings according to the invention makes it possible to bring the shape of the forgery closer to the ideal shape and thus to minimize the consumption of steel, electric energy needed for heating and die steel. Obtaining a virtually ideal forging and refining its alignment allowing forging with minimal or no extrusion is also positively reflected in lower forging strength and hence forging capacity and higher forging quality resulting in narrower height tolerances, less offset and in minor surface defects.

Určitou nevýhodou způsobu tváření podle vynálezu je složitější tok materiálu v kovací lince, který do určité míry ztěžuje automatizaci výrobního procesu. Příklad použití způsobu tváření podle vynálezu na výrobu hřídele ukazuje nákres na připojeném výkresu, na němž je znázorněn na obr. 1 pohled na výchozí materiál kruhového profilu, na obr. 2 předkovek zhotovený pěchováním, na obr. 3 hotový výkovek s dříkem redukovaným příčným klínovým válcováním.A certain disadvantage of the forming method according to the invention is the more complex material flow in the forging line, which makes the automation of the manufacturing process somewhat difficult. An example of the use of the forming method according to the invention for the production of a shaft is shown in the drawing in the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows a starting material of a round profile; Fig. 2 preforms produced by upset; .

Výchozí materiál tvaru špalíku £ se nejdříve předtváří na svislém kovacím stroji, na němž se napěchuje hlava 2 s čelní dutinou £. Na stopce předkovku £ je pak na stroji pro příčné klínové válcování redukován dřík hřídele 2· Vzhledem k tomu, že plocha dříku 2 je nefunkční, může být vyválcovén nahotovo, tzn. bez přídavku na obrábění.The billet-shaped starting material 6 is first preformed on a vertical forging machine on which the head 2 with the front cavity 6 is rammed. The shaft 2 of the shaft 2 is then reduced on the shank of the forging 4 on the transverse wedge rolling machine. without machining allowance.

Příklad použití způsobu výroby předkovků podle vynálezu pro výkovky ojnic ukazuje nákres na přiloženém výkresu, na němž je znázorněn na obr. 4 pohled na výchozí materiál kruhového profilu, na obr. 5 první předkovek zhotovený předkováním na klikovém kovacím stroji, na obr. 6 druhý předkovek s dříkem redukovaným příčným klínovým válcováním a na obr. 7 zápustkový výkovek s výronkem.An example of the use of the forging method according to the invention for connecting rod forgings is shown in the attached drawing, in which Fig. 4 shows a starting material of a circular profile, Fig. 5 a first forging made by forging on a crank forging machine; with a shank reduced by transverse wedge rolling, and in FIG. 7, a die forging with a projection.

Na výchozím materiálu tvaru špalíku 6 se nejdříve napěchuje na svislém kovacím stroji velká hlava £. Potom se na dílu nepěchované části 8 předkovku 16 redukuje na stroji pro příčné klínové válcování dřík 2· 2 předvalku 17. na němž zbylá netvářená část výchozího materiálu tvoří malou hlavu £0, se vykove na svislém kovacím stroji výkovek 11 s výronkem 12 a blánou n· Po kování následuje děrování a ostřihování, které se s výhodou může provádět současně v jednom nástroji.On the billet-shaped starting material 6, a large head 6 is first packed on a vertical forging machine. Then, on the part of the non-tamped part 8, the blank 16 is reduced on a cross-wedge rolling machine 2, 2 of the billet 17, on which the remaining unformed portion of the starting material forms a small head 60, is forged on a vertical forging machine. · Forging is followed by punching and trimming, which can advantageously be carried out simultaneously in one tool.

Průměr výchozího materiálu 6 se s výhodou volí s ohledem na průřez malé hlavy ££ výkovku 11. Průměr velké hlavy £ předvalku 16 se volí s ohledem na průřez velké hlavy £2 výkovku 11.The diameter of the starting material 6 is preferably selected with respect to the cross section of the forging piece 11.

Obousměrné přesné a rychlé nastavení předvalku 17 v zápustce se dosahuje tím, že malá hlava £0 se opře o příslušné zahloubení v zápustce a velká hlava £ se uloží na čelo předděrovacího výstupku.Bi-directional accurate and rapid alignment of the billet 17 in the die is achieved by supporting the small head 60 with the corresponding recess in the die and placing the large head 60 on the face of the pre-punching projection.

Způsob tváření podlouhlých výkovků a předkovků podle vynálezu lze využít v závodech na výrobu vozidel, zejména těžších traktorů a nákladních automobilů, kde rozměry podlouhlých výkovků a předkovků zpravidla přesahují možnosti válcování na strojích pro příčné klínové válcování vůbec, nebo když plošné rozměry válcovacích zařízení přesahují možnost jejich zařazení do existujících kovacích linek.The method for forming elongate forgings and forgings according to the invention can be used in vehicle manufacturing plants, especially heavier tractors and trucks, where the dimensions of elongated forgings and forgings generally exceed the rolling possibilities on cross wedge rolling machines at all, or inclusion in existing forging lines.

Claims

Method for forming elongate forgings and forgings with considerable cross-sectional differences, in particular forgings of shafts and connecting rod forgings, characterized in that the forging head is first packed with a forging head and then at least a portion of the non-compacted portion of the billet is reduced by transverse wedge rolling.

2. A method according to claim 1, wherein the head cavity is simultaneously formed in the head cavity.