CS224719B1

CS224719B1 - Closed die for two-position forging of hollow forged pieces

Info

Publication number: CS224719B1
Application number: CS899980A
Authority: CS
Inventors: Antonin Ing Malusek
Original assignee: Malusek Antonin
Priority date: 1980-12-18
Filing date: 1980-12-18
Publication date: 1984-01-16

Description

Vynález řeší uzavřenou zápustku pro dvoupolohové kování dutých výkovků ve tvaru kroužku kovaných ze špalíku, zejména na svislých a automatických vodorovných klikových lisech.The invention solves a closed die for two-position forging of hollow forgings in the form of a ring forged from a block, especially on vertical and automatic horizontal crank presses.

V sériové a hromadné výrobě še polotovary některých součáasí tvaru kroužku, jako jsou např. kroužky radiálních a axiálních valivých ložisek, ouzbená kola apod., vyrábějí dvoupolohovým kováním v uzavřených zápustkách bez kompenzační dutiny nebo s hlubokou kompenzační dutinou tvořenou středovým zahloubením na čele dolního předděrovacího výstupku zápustky. Při kování v uzavřené zápustce bez kompenzační dutiny se veškerý přebytečný materiál rozloží na půdorysné ploše zápustkové dutiny. V uzavřené zápustce se středovým zahloubením vyteče v závěrečné fázi kování, kdy zápustka je již zaplněna, ale smýkadlo nebo beran zatím nedosáhl mrtvou polohu, část přebytečného materiálu do středového zahloubení; zbytek se rozloží na půdorysné ploše zápustkové dutiny obdobně jako v uzavřené zápustce bez kompenzační dutiny. Nevýhodou uzavřené zápustky bez kompenzační dutiny je, že vyžaduje objemově i geometricky přesné dělení výchozího materiálu tvaru špalíku, geometricky přesné předkování a přesné ustavení předkovu v zápustce. Má-li špalík nedostatečný objem, nebo má-li předkovek nedostatečně přesný tvar anebo je nedostatečně ustředěn v dokovací zápustce, dochází k celkovému nebo místnímu nedokování, a tím ke vzniku neopravítelných zmetků. Špalík s nadbytečným objemem může zapříčinit překročení mezní výšky výkovku a přetížení klikového lisu a nadměrné namáhání, příp. i destrukci zápustky. Nevýhodou uzav224719 řéné zápustky s kompenzačním středovým zahloubením, do něhož vnikne část materiálu i při kování bez přebytku materiálu, je, že prakticky může kompenzovat jen menší část přebytečného materiálu. Se zvětšováním průměru se kompenzační účinek zahloubení prakticky snižuje až k nule.In series and mass production, blanks of some ring-shaped parts, such as radial and axial roller bearings, gear wheels, etc., are produced by two-position forging in closed dies without a compensating cavity or with a deep compensating cavity formed by a central recess at the front of the lower pre-punch dies. In closed die forging without a compensating cavity, any excess material is distributed over the surface of the die cavity. In a closed die with a central recess, in the final fitting stage, when the die is already filled but the ram or ram has not yet reached the dead position, part of the excess material into the central recess; the remainder is distributed on the planar surface of the die cavity in the same way as in a closed die without a compensating cavity. The disadvantage of a closed die without a compensating cavity is that it requires both a volumetric and geometrically accurate separation of the billet-shaped starting material, a geometrically accurate forging and a precise alignment of the forging in the die. If the block is of insufficient volume, or if the forging is of insufficiently accurate shape or is not sufficiently centered in the docking die, complete or local failure occurs, resulting in irreparable rejects. A block with an excess volume may cause the forging limit to be exceeded and the crank press to overload and overload. and the destruction of the die. A disadvantage of a closed dies with a compensating center recess, into which part of the material penetrates even during forging without excess material, is that it can practically compensate only a minor part of the excess material. As the diameter increases, the recess compensation effect is virtually reduced to zero.

Výše uvedené nevýhody jsou odstraněny uzavřenou zápustkou pro dvoupolohové kování dutých výkovků ve tvaru kroužku, zejména na klikových lisech, jejichž podstata spočívá v tom, že alespoň na předděrovacím výstupku nebo na průtlačníku je vytvořena nejméně jedna kompenzační drážka. Hloubka kompenzační drážky přesahuje její maximální šířku a objem kompenzační drážky je větší než maximálně předpokládaný objem přebytečného materiálu. Kompenzační drážka je vytvořena sražením boční plochy vložky' i sražením zahloubení předděrovacího výstupku. Jsou-li např. dvě kompenzační drážky, tyto jsou vytvořeny tak, že rotační boční plochy drážky průtlačníku mají sražení a vnitřní i vnější osazené rotační plochy vložky jsou rovněž sražené.The above disadvantages are overcome by a closed die for two-position forging of hollow forgings in the form of a ring, in particular on crank presses, which consists in that at least one compensation groove is formed on at least the punching projection or the die. The depth of the compensation groove exceeds its maximum width and the volume of the compensation groove is greater than the maximum anticipated volume of excess material. The compensation groove is formed by chamfering the side face of the insert and chamfering the recess of the pre-punching protrusion. For example, if there are two compensating grooves, these are formed such that the rotational side surfaces of the die groove have chamfering and the inner and outer shoulder of the insert are also chamfered.

Výhodou uzavřené zápustky pro dvoupolohové kování podle vynálezu je, že umožňuje kompenzovat větší část přebytečného materiálu než uzavřená zápustka se středovým zahloubením, a tím snižuje nároky na přesnost dělení a ustředění špalíku v zápustce a na kovací sílu. Vzhledem k tomu, že v závěrečné fázi kování kompenzační drážka snižuje napětí v bláně, tato se může volit tenší než při kování v uzavřené zápustce bez kompenzační dutiny nebo s kompenzačním středovým zahloubením. Úspora materiálu vzniklé snížením hmotnosti blány přesahuje ztrátu materiálu, který.vyteče do kompenzační drážky před vlastní kompenzací. Kompenzačními drážkami je možno přivádět do středu zápustky mazací nebo chladicí médium.The advantage of the closed die for the two-position fitting of the invention is that it allows to compensate for a larger part of the excess material than the closed die with a central counterbore, thereby reducing the demands on the accuracy of cutting and centering the block in the die and the forging force. Since in the final phase of the fitting the compensation groove reduces the tension in the membrane, it can be chosen thinner than in a closed die forging without a compensating cavity or with a compensating center recess. The material savings resulting from the weight loss of the membrane exceed the loss of material that will flow into the compensation groove prior to the compensation. Lubrication or coolant can be supplied to the center of the die through the compensation grooves.

Uzavřené zápustka pro dvoupolohové kování podle vynálezu-je znázorněna na výkresu, kde obr.l představuje uzavřenou zápustku s jednou kompenzační drážkou a obr. 2 uzavřenou zápustku s dvěma kompenzačními drážkami, přičemž oba obrázky zachycují v levé polovině uzavřenou zápustku s předkovem před dokováním a v pravé polovině výkovek po dokování.A closed die for two-position fittings according to the invention is shown in the drawing, wherein Fig. 1 shows a closed die with one compensating groove and Fig. 2 shows a closed die with two compensating grooves, both figures showing a closed die with an ancestor before docking and right half of the forgings after docking.

Uzavřená Zápustka s jednou kompenzační dlážkou 8 se skládá z pevného spodního dílu 1 zápustky, v němž je vytvořena zápustkové dutina 2, a z pohyblivého horního dílu J zápustky a průtlačníkem 4. Spodní díl 1 zápustky je opatřen vyrážečem 2, předděrovacím výstupkem 6, do něhož je vsazena vložka 2· Osazené část vložky J vytváří kompenzační drážku 8. Dokování volně spěchovaného předkovku J na výkovek 10 s blánou 11 lze z hlediska vytékání materiálu do kompenzační drážky 8 rozdělit dvě fáze. V první fázi, která je ukončena úplným zaplněním zápustkové*dutiny 2, vnikne do kompenzační drážky 8 materiál 12, který vyteče před kompenzací a je ohraničen pomyslnou hranicí 13 mezi materiálem 12 a přebytečným materiálem 14. Materiál 12, který vyteče před kompenzací, je vytlačen do kompenzační drážky 8 i při kování bez přebytku materiálu. Ve druhé fázi, ukončené dosažením horního dílu 3 zápustky dolní polohy, ja vytlačen do kompenzační drážky 8 přebytečný materiál 14. Součet objemů materiálu 12, který by teče před kompenzací, a přebytečného materiálu 14/ je vždy menší než objem kompenzační drážky 8. Uzavřená zápustka se dvěma kompenzačními drážkami 8 se skládá z pevného spodního dílu 1 zápustky s vyrážečem £ a z pohyblivého horního díluThe closed die with one compensating floor 8 consists of a solid lower die part 1 in which the die cavity 2 is formed, and a movable upper die part J and a die 4. The lower die part 1 is provided with a ejector 2, a punching projection 6 into which The insert part 2 of the insert J forms the compensation groove 8. The docking of the free-flowing preform J on the forging 10 with the membrane 11 can be divided into two compensating grooves 8 in terms of material flow. In the first phase, which is terminated by the full filling of the die cavity 2, material 12 which flows out before compensation and enters an imaginary boundary 13 between the material 12 and the excess material 14 enters into the compensation groove 8. into the compensation groove 8 even when forging without excess material. In the second phase, terminated by reaching the lower die part 3, the excess material 14 is pushed into the compensation groove 8. The sum of the volumes of the material 12 that would flow before the compensation and the excess material 14 / is always smaller than the volume of the compensation groove 8. with two compensating grooves 8 consists of a fixed lower die part 1 with a puncher az and a movable upper part

J zápustky s průtlaěníkem £, bo něhož je uložena oboustranně osazená vložka 2, vytvářející dvě kompenzační drážky 8. Velikost kompenzační drážkyje stanovena hloubkou H a maximální šířkou B, vycházející z úkosů stěn. Účinek kompenzační drážky 8 je závislý na její maximální šířce B. Čím je maximální šířka B kompenzační drážky 8 větší, tím větší objem přebytečného materiálu 14 pojme, ale tím je také objemnější materiál 12. který vyteče před za ěátkem vlastní kompenzace do kompenzační drážky 8. Kompenzování většíhomnožství přebytečné ho materiálu 14 je možno provádět ve dvou nebo i více kompenzačních drážkách 8. Stěny kompenzační drážky 8 mají úkos stejně jako stěny uzavřené zápustky. Úkos na vnější stěně může být s ohledem na smrštění materiálu 12, který zateče do kompenzační drážky 8, větší než na stěně vnitřní. Při volbě umístění kompenzační drážky 8 je nutno přihlížet na rychlost teče ní materiálu. Čím je kompenzační drážka 8 dále od středu uzavřené zápustky, tím větší rychlostí materiál 12, který vyteče před kompenzací do kompenzační drážky 8, přetéká a tím je větší nebezpečí, že se odstřihne materiál 12, který vyteče před kompenzací do kompenzač ní drážky 8, před kompenzací.The dies with an extruder 6, which is provided with a double-sided insert 2, forming two compensating grooves 8. The size of the compensating groove is determined by the depth H and the maximum width B resulting from the wall bevels. The effect of the compensation groove 8 is dependent on its maximum width B. The larger the width B of the compensation groove 8, the greater the volume of excess material 14 it receives, but also the bulkier material 12 which will flow into the compensation groove 8. Compensation for a large amount of excess material 14 can be made in two or more compensation grooves 8. The walls of the compensation groove 8 have a bevel as well as the walls of a closed die. The taper on the outer wall may be greater with respect to the shrinkage of the material 12 that flows into the compensation groove 8 than on the inner wall. When selecting the location of the compensation groove 8, the flow rate of the material must be taken into account. The further the compensation groove 8 is further away from the center of the closed die, the higher the speed of the material 12 that flows before the compensation into the compensation groove 8, and the greater the risk of cutting the material 12 which flows before compensation into the compensation groove 8 compensation.

V první fázi obou provedení uzavřených zápustek při kování postupně zatéká materiál 12, který vyteče před kompenzaci, do kompenzačních drážek 8 a ve druhé fázi obou způsobů kování se tlačí přebytečný materiál 14 do kompenzačních drážek 8. Výkovek 10 s blánou 11 vykovaný z předkovku je potom ze zápustkové dutiny 2 vyražen vyrážečem aby se celý dokovací proces mohl opakovat.In the first phase of both embodiments of closed dies, during the forging step, the material 12 which flows out before the compensation gradually flows into the compensating grooves 8 and in the second phase of both forging methods the excess material 14 is pushed into the compensating grooves 8. it is punched out of the die cavity 2 by a puncher so that the entire docking process can be repeated.

Claims

Closed die for two-position forging of hollow forgings in the form of rings, in particular not crank presses, characterized in that either at least one compensation groove (8) is formed on the punching projection (6) or on the die (4), the depth of which (H) ) exceeds the width (F).

Closed die according to claim 1, characterized in that the compensation groove (8) is formed by the side surface of the insert (7) and the recess of the pre-punching projection (6).

Closed die according to claim 1, characterized in that the compensation grooves (8) are formed by the inner and outer rotational surfaces of the insert (7) and the grooves of the die (4).