EA028019B1 - Stamping unit for producing articles of anisotropic structure - Google Patents

Stamping unit for producing articles of anisotropic structure Download PDF

Info

Publication number
EA028019B1
EA028019B1 EA201400297A EA201400297A EA028019B1 EA 028019 B1 EA028019 B1 EA 028019B1 EA 201400297 A EA201400297 A EA 201400297A EA 201400297 A EA201400297 A EA 201400297A EA 028019 B1 EA028019 B1 EA 028019B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
punch
wedge
sectional
workpiece
sections
Prior art date
Application number
EA201400297A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201400297A1 (en
Inventor
Артур Игоревич Покровский
Original Assignee
Государственное Научное Учреждение "Физико-Технический Институт Национальной Академии Наук Беларуси"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное Научное Учреждение "Физико-Технический Институт Национальной Академии Наук Беларуси" filed Critical Государственное Научное Учреждение "Физико-Технический Институт Национальной Академии Наук Беларуси"
Publication of EA201400297A1 publication Critical patent/EA201400297A1/en
Publication of EA028019B1 publication Critical patent/EA028019B1/en

Links

Abstract

The invention is related to the field of mechanical engineering, in particular, to pressure metal treatment, and can be used for manufacture of friction assemblies for heavily loaded machines and mechanisms. The objective of the invention is improvement of wear resistance of surfaces of parts under treatment. Said objective is attained by provision of a stamping unit for producing articles of anisotropic structure comprising an upper bed and a lower bed (6), a punch (1) having wedge-like surfaces (A), a yoke mounted around the blank and having wedge-like surfaces (B), their shape mating the punch surfaces (A), where in the punch (1) is sectional and is additionally provided with a support surface (5) disposed in its central part, and movable coaxially with the sectional part and acting on the blank before it is subjected to action of the sectional part of the punch (1), the yoke is sectional and consists of immovable sections (3) secured to the lower bed (6), and spring-loaded movable sections (2) having external wedge-like surfaces (B) that interact with wedge-like punch surfaces (A), and internal shape-forming areas acting on the blank, the angle of vertical inclination of wedge-like surfaces (A) and (B) being from 5 to 15°. The essence of the technical solution according to the invention consists in controlling the anisotropy of structure and properties of the part under treatment by provision of conditions of radial and axial compression.

Description

(57) Изобретение относится к области машиностроения, в частности к обработке металлов давлением, и может быть использовано для изготовления узлов трения тяжело нагруженных машин и механизмов. Задачей заявляемого изобретения является повышение износостойкости поверхности обрабатываемых деталей. Поставленная задача решается тем, что в штампе для получения изделий с анизотропной структурой, содержащий верхнюю и нижнюю (6) плиты, пуансон (1) с клиновыми поверхностями (А), обойму, установленную вокруг заготовки, с клиновыми поверхностями (Б), сопряженными по форме с поверхностями (А) пуансона, пуансон (1) выполнен секционным и снабжен дополнительно опорной поверхностью (5), расположенной в его центральной части, перемещающейся соосно с секционной частью и независимо от нее и воздействующей на заготовку до воздействия на нее секционной части пуансона (1), обойма выполнена секционной и состоит из неподвижных секций (3), закрепленных на нижней плите (6), и подпружиненных подвижных секций (2) с внешними клиновыми поверхностями (Б), взаимодействующими с клиновыми поверхностями (А) пуансона, и внутренними формообразующими участками, воздействующими на заготовку, причем угол наклона по вертикали клиновых поверхностей (А) и (Б) составляет от 5 до 15°. Сущность заявляемого технического решения заключается в управлении анизотропией структуры и свойств обрабатываемой детали за счет реализации условий радиального и осевого сжатия.(57) The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular to the processing of metals by pressure, and can be used for the manufacture of friction units of heavily loaded machines and mechanisms. The task of the invention is to increase the wear resistance of the surface of the workpieces. The problem is solved in that in the stamp to obtain products with an anisotropic structure, containing the upper and lower (6) plates, a punch (1) with wedge surfaces (A), a clip mounted around the workpiece, with wedge surfaces (B) mated along form with the surfaces (A) of the punch, the punch (1) is made sectional and provided with an additional supporting surface (5) located in its central part, moving coaxially with the sectional part and independently acting on the workpiece before the sectional hour is exposed to it and the punch (1), the cage is made sectional and consists of fixed sections (3) mounted on the bottom plate (6), and spring-loaded movable sections (2) with external wedge surfaces (B) interacting with the wedge surfaces (A) of the punch, and internal forming sections acting on the workpiece, and the vertical angle of inclination of the wedge surfaces (A) and (B) is from 5 to 15 °. The essence of the proposed technical solution is to control the anisotropy of the structure and properties of the workpiece by implementing the conditions of radial and axial compression.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к обработке металлов давлением, и может быть использовано для изготовления узлов трения тяжело нагруженных машин и механизмов.The invention relates to the field of engineering, in particular to the processing of metals by pressure, and can be used for the manufacture of friction units of heavily loaded machines and mechanisms.

Известен штамп для раздачи трубчатых заготовок, включающий верхнюю и нижнюю плиты, опорную оправку и подпружиненную цилиндрическую обойму, установленные на нижней плите штампа [1].Known stamp for the distribution of tubular blanks, including upper and lower plates, a supporting mandrel and a spring-loaded cylindrical cage mounted on the bottom plate of the stamp [1].

Недостатком рассматриваемого аналога является неконтролируемая анизотропия свойств заготовок после обработки на таком штампе. Так, например, распределение твердости поверхности обрабатываемой детали крайне неоднородно, носит пятнистый характер и зависит от расположения измеряемого участка поверхности, что связано с особенностями пластического течения металла в процессе вытяжки. Причем, зона по направлению нормали к обрабатываемой поверхности характеризуется, как правило, минимальным значением твердости. Это приводит к преждевременному выходу из строя изготавливаемых, деталей, обусловленному износом за счет истирания.The disadvantage of this analogue is the uncontrolled anisotropy of the properties of the workpieces after processing on such a stamp. So, for example, the distribution of the surface hardness of the workpiece is extremely heterogeneous, has a spotty character and depends on the location of the measured surface area, which is associated with the peculiarities of the plastic flow of the metal during the drawing process. Moreover, the zone in the direction normal to the surface being machined is characterized, as a rule, by the minimum value of hardness. This leads to premature failure of the manufactured parts due to wear due to abrasion.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению, его прототипом, является штамп для раздачи трубчатой заготовки, включающий верхнюю и нижнюю плиты, оправку, установленную внутри заготовки, пуансон с коническим участком и подпружиненную обойму с коническим участком, сопряженным по форме с пуансоном, установленную вокруг заготовки, причем пуансон снабжен кольцевым клиновидным ребром, ширина которого зависит от толщины заготовки [2].Closest to the claimed technical solution, its prototype, is a stamp for distributing a tubular billet, including the upper and lower plates, a mandrel installed inside the workpiece, a punch with a conical section and a spring-loaded clip with a conical section mated in shape with a punch installed around the workpiece, moreover, the punch is equipped with an annular wedge-shaped rib, the width of which depends on the thickness of the workpiece [2].

Прототип позволяет несколько оптимизировать пластическое течение металла в процессе штамповки, однако данная оптимизация касается преимущественно только края заготовки. Поэтому в принципе прототип характеризуется теми же недостатками, что и приведенный выше аналог.The prototype allows you to slightly optimize the plastic flow of the metal during the stamping process, however, this optimization mainly applies only to the edge of the workpiece. Therefore, in principle, the prototype is characterized by the same disadvantages as the above analogue.

Недостатки прототипа особенно сильно проявляются при изготовлении втулок скольжения для тяжело нагруженных машин и механизмов. Минимальная твердость обработанной заготовки по направлению нормали к рабочей поверхности зачастую приводит к невозможности использования прототипа при изготовлении особо ответственных деталей. Пластическое течение металла в процессе деформации обусловлено силами, действующими на заготовку. При использовании прототипа они являются растягивающими в направлении по окружности заготовки. Деформация приводит к модификации кристаллической структуры заготовки, микрокристаллы материала деформируются и вытягиваются в соответствии с приложенными силами. При этом площадь проекции этих микрокристаллов в направлении нормали к поверхности, т.е. на рабочую поверхность, возрастает, что аналогично укрупнению структуры в данном направлении и соответствующему изменению свойств материала. В то же время в направлении действия сил деформации по окружности заготовки изменение структуры можно представить как измельчение. Т.е. зерна, составляющие микроструктуру материала, вытягиваются вдоль направления действия сил с соответствующим изменением всех характеристик обрабатываемого материала. В этом случае анизотропия свойств обработанной заготовки самым нежелательным образом сказывается на ее износостойкости.The disadvantages of the prototype are especially pronounced in the manufacture of slide bushings for heavily loaded machines and mechanisms. The minimum hardness of the processed workpiece in the direction normal to the work surface often leads to the inability to use the prototype in the manufacture of critical parts. The plastic flow of the metal during the deformation process is due to the forces acting on the workpiece. When using the prototype, they are tensile in the direction around the circumference of the workpiece. Deformation leads to a modification of the crystal structure of the workpiece, the microcrystals of the material are deformed and stretched in accordance with the applied forces. The projection area of these microcrystals in the direction normal to the surface, i.e. on the working surface, increases, which is similar to the enlargement of the structure in this direction and the corresponding change in the properties of the material. At the same time, in the direction of the action of the deformation forces around the circumference of the workpiece, a change in structure can be represented as grinding. Those. the grains constituting the microstructure of the material are elongated along the direction of action of the forces with a corresponding change in all characteristics of the processed material. In this case, the anisotropy of the properties of the processed workpiece most undesirably affects its wear resistance.

Задачей заявляемого изобретения является повышение износостойкости поверхности обрабатываемых деталей.The task of the invention is to increase the wear resistance of the surface of the workpieces.

Поставленная задача решается тем, что в штампе для получения изделий с анизотропной структурой, содержащем верхнюю и нижнюю плиты, пуансон с клиновым участком, обойму, установленную вокруг заготовки, с клиновым участком, сопряженным по форме с пуансоном, пуансон выполнен секционным и снабжен дополнительно опорной поверхностью, расположенной в его центральной части, перемещающейся соосно с секционной частью и независимо от нее, и воздействующей на заготовку до воздействия на нее секционной части пуансона, обойма выполнена секционной и состоит из неподвижных секций, закрепленных на нижней плите, и подпружиненных подвижных секций с внеш-ними клиновыми участками, взаимодействующими с пуансоном, и внутренними формообразующими участками, воздействующими на заготовку, причем угол наклона составляет 5-15°.The problem is solved in that in the stamp to obtain products with an anisotropic structure containing the upper and lower plates, a punch with a wedge section, a clip mounted around the workpiece, with a wedge section mated in shape with a punch, the punch is made sectional and is equipped with an additional supporting surface located in its central part, moving coaxially with the sectional part and independently of it, and acting on the workpiece before the sectional part of the punch is exposed to it, the cage is made sectional and with of the fixed sections is fixed to the bottom plate, and the spring-loaded movable sections with external-two wedge portions interacting with the punch and the internal portions of the forming acting on the workpiece, the inclination angle is 5-15 °.

Сущность заявляемого технического решения заключается в управлении анизотропией структуры и свойств обрабатываемой детали за счет реализации условий радиального и осевого сжатия.The essence of the proposed technical solution is to control the anisotropy of the structure and properties of the workpiece by implementing the conditions of radial and axial compression.

Воздействие на заготовку в радиальном направлении приводит к деформации зерен материала также в этом направлении. Проекция их поперечного сечения на рабочую поверхность обрабатываемой детали в условиях радиального и осевого сжатия значительно уменьшается, т.е. зерна вытягиваются в радиальном направлении. Это равносильно измельчению структуры и ее упрочнению в направлении нормали к рабочей поверхности. В результате твердость и износостойкость рабочей поверхности обрабатываемой детали заметно возрастают, что позволяет соответственно увеличить диапазон нагрузок в процессе их эксплуатации.The impact on the workpiece in the radial direction leads to the deformation of the grains of the material also in this direction. The projection of their cross section on the working surface of the workpiece under radial and axial compression is significantly reduced, i.e. the grains extend in a radial direction. This is equivalent to grinding the structure and hardening in the direction normal to the working surface. As a result, the hardness and wear resistance of the working surface of the workpiece are noticeably increased, which allows to accordingly increase the range of loads during their operation.

Частным случаем использования заявляемого технического решения является изготовление втулок скольжения из высокопрочного чугуна, который содержит в структуре шаровидные включения графита. Горячая пластическая деформация заготовки втулки в условиях радиального и осевого сжатия при использовании заявляемого штампа позволяет вытянуть шаровидные графитные включения в радиальном направлении, в результате чего они приобретают веретенообразную форму с ориентацией главной оси в радиальном направлении.A special case of using the claimed technical solution is the manufacture of sliding bushings from ductile iron, which contains spherical inclusions of graphite in the structure. Hot plastic deformation of the billet billet under radial and axial compression using the inventive stamp allows you to stretch spherical graphite inclusions in the radial direction, as a result of which they acquire a fusiform shape with the orientation of the main axis in the radial direction.

Радиальная ориентация графитных включений обеспечивает минимальную суммарную длину их границ, выходящих на рабочую поверхность трения. Поскольку механические напряжения на границе раздела включений и металлической матрицы достаточно высоки, то уменьшение длины границ, выхо- 1 028019 дящих на фрикционную поверхность, приводит к снижению суммарных напряжений на этой поверхности. За счет этого увеличиваются энергозатраты, необходимые на микроскалывание частиц материала втулки при ее износе. Микроскалывание материала с такой поверхности значительно затруднено. Твердость такой поверхности трения заметно выше, чем поверхности с концентрическим расположением графитных включений, как это имеет место при формообразовании втулки с использованием штампапрототипа. В то же время не происходит выкрашивание графитных включений из металлической матрицы при воздействии высоких механических нагрузок. Совокупность данных свойств обеспечивает необходимые условия скольжения (за счет выхода графитных включений на поверхность и стабильности количества графита) и высокую износостойкость поверхности трения.The radial orientation of graphite inclusions provides the minimum total length of their boundaries that extend onto the working surface of the friction. Since mechanical stresses at the interface between the inclusions and the metal matrix are quite high, a decrease in the length of the boundaries extending to the friction surface leads to a decrease in the total stresses on this surface. Due to this, the energy required for micro-spallation of the particles of the material of the sleeve when it is worn increases. Microbinding of material from such a surface is significantly difficult. The hardness of such a friction surface is noticeably higher than surfaces with a concentric arrangement of graphite inclusions, as is the case with sleeve shaping using a stamp prototype. At the same time, there is no chipping of graphite inclusions from the metal matrix when exposed to high mechanical loads. The combination of these properties provides the necessary sliding conditions (due to the release of graphite inclusions to the surface and the stability of the amount of graphite) and high wear resistance of the friction surface.

Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами фиг. 1-6, где на фиг. 1 схематически приведено горизонтальное поперечное сечение заявляемого штампа в исходном положении, на фиг. 2 приведено горизонтальное поперечное сечение заявляемого штампа по окончании цикла деформации, на фиг. 3 приведено вертикальное сечение заявляемого штампа в процессе выполнения цикла, на фиг. 4 приведена схема горячей пластической деформации заготовки в условиях радиального и осевого сжатия, на фиг. 5 условно изображена структура полученной втулки при использовании заявляемого штампа, а на фиг. 6 - структура полученной втулки при использовании штампа-прототипа.The essence of the claimed technical solution is illustrated by the drawings of FIG. 1-6, where in FIG. 1 schematically shows a horizontal cross section of the inventive stamp in the initial position, FIG. 2 shows a horizontal cross section of the inventive stamp at the end of the deformation cycle, FIG. 3 shows a vertical section of the inventive stamp during the execution of the cycle, in FIG. 4 is a diagram of the hot plastic deformation of a workpiece under radial and axial compression; FIG. 5 conventionally shows the structure of the obtained sleeve when using the inventive stamp, and in FIG. 6 - structure of the obtained sleeve when using the prototype stamp.

На чертежах приняты следующие обозначения: 1 - секции пуансона с клиновыми поверхностями А, 2 - подвижные секции обоймы (пружинный механизм возврата секций в исходное положение по окончании цикла деформации на чертежах не показан и может быть любым) с клиновыми поверхностями В, сопряженными по форме с клиновыми поверхностями пуансона А, 3 - неподвижные секции обоймы, жестко закрепленные на нижней плите, 4 - деформируемая заготовка, 5 - дополнительная опорная поверхность в центральной части пуансона, 6 - нижняя плита. Верхняя плита, расположенная над пуансоном, во избежание загромождения чертежей не показана. Направления действия сил деформации изображены фигурными стрелками, направления вытяжки графитных включений изображены линейными стрелками. Исходная форма заготовки на фиг. 4 изображена пунктирными линиями, а после деформации - сплошными. Светлые области на фиг. 4 - фиг. 6 соответствуют металлической матрице, а темные - включениям графита. При использовании заявляемого штампа (фиг. 5) графитные включения вытягиваются перпендикулярно фрикционной поверхности. При использовании штампа-прототипа эти области располагаются преимущественно перпендикулярно диаметру втулки (фиг. 6) и способствуют расслоению материала при воздействии высоких механических нагрузок при работе втулки, что и приводит к относительно быстрому износу. Сравнение фиг. 5 и фиг. 6 также показывает, что суммарная длина границ графитных включений, выходящих на фрикционную поверхность, при изготовлении втулки с помощью заявляемого штампа заметно ниже, чем при использовании прототипа.The following notation is used in the drawings: 1 — punch sections with wedge surfaces A, 2 — movable cage sections (the spring mechanism for returning the sections to the initial position at the end of the deformation cycle is not shown in the drawings and can be any) with wedge surfaces B mated in shape with wedge surfaces of the punch A, 3 - fixed sections of the cage, rigidly fixed to the bottom plate, 4 - deformable workpiece, 5 - additional supporting surface in the central part of the punch, 6 - bottom plate. The top plate located above the punch is not shown to prevent clutter of the drawings. The directions of action of the deformation forces are shown by curly arrows, the directions of drawing of graphite inclusions are shown by linear arrows. The initial blank shape in FIG. 4 is shown by dashed lines, and after deformation, by solid lines. The bright areas in FIG. 4 - FIG. 6 correspond to a metal matrix, and dark ones correspond to graphite inclusions. When using the inventive stamp (Fig. 5), graphite inclusions are stretched perpendicular to the friction surface. When using the prototype stamp, these areas are located mainly perpendicular to the diameter of the sleeve (Fig. 6) and contribute to the delamination of the material when exposed to high mechanical loads during operation of the sleeve, which leads to relatively rapid wear. Comparison of FIG. 5 and FIG. 6 also shows that the total length of the boundaries of the graphite inclusions overlooking the friction surface during the manufacture of the sleeve using the inventive stamp is significantly lower than when using the prototype.

Как следует из описания и видно из приведенных чертежей фиг. 1-3, заявляемый штамп состоит из верхней (на чертежах не показана) и нижней 6 опорных плит, секционного пуансона 1 с центральной опорной поверхностью 5, обоймы, разделенной на подвижные 2 и неподвижные 3 секции. Клиновые поверхности пуансона А и обоймы Б сопрягаются по форме и характеризуются одинаковым углом наклона по вертикали от 5 до 15°. При угле наклона менее 5°, например, 3°, для достижения требуемой степени деформации необходим большой ход пуансона, что влечет необоснованное увеличение габаритов штампа. При угле наклона более 15°, например 20°, заметно снижается усилие, передаваемое на заготовку, что требует необоснованного повышения энергозатрат на процесс штамповки. Количество подвижных секций зависит от требуемой степени деформации и размеров обрабатываемых деталей. Очевидно, что оно не может быть менее трех. В противном случае условие радиального сжатия реализуется лишь частично.As follows from the description and can be seen from the drawings of FIG. 1-3, the inventive stamp consists of an upper (not shown in the drawings) and lower 6 base plates, a sectional punch 1 with a central supporting surface 5, a cage divided into movable 2 and fixed 3 sections. The wedge surfaces of the punch A and the holder B are mated in shape and are characterized by the same vertical angle of inclination from 5 to 15 °. When the angle of inclination is less than 5 °, for example, 3 °, a large stroke of the punch is required to achieve the required degree of deformation, which entails an unreasonable increase in the dimensions of the stamp. When the angle of inclination is more than 15 °, for example 20 °, the force transmitted to the workpiece is noticeably reduced, which requires an unreasonable increase in energy consumption for the stamping process. The number of movable sections depends on the required degree of deformation and the dimensions of the workpieces. Obviously, it cannot be less than three. Otherwise, the radial compression condition is only partially realized.

Штамп работает следующим образом. Заготовка 4 помещается внутрь обоймы и фиксируется между нижней плитой 6 и центральной опорной поверхностью 5. Это предотвращает расширение заготовки при деформации в осевом направлении. К секционному пуансону прикладывается усилие Р сжатия. Это усилие через сопрягающиеся клиновые поверхности А и Б передается на подвижные секции 2 обоймы, в результате чего они начинают деформировать заготовку 4 в радиальном направлении. Графитные включения при этом также вытягиваются в радиальном направлении, обеспечивая заданную анизотропию механических свойств обрабатываемой заготовки. Формообразующие поверхности подвижных секций обоймы задают требуемую форму готового изделия, например, цилиндрическую.The stamp works as follows. The workpiece 4 is placed inside the holder and is fixed between the lower plate 6 and the Central supporting surface 5. This prevents the expansion of the workpiece during deformation in the axial direction. A compressive force P is applied to the sectional punch. This force is transmitted through the mating wedge surfaces A and B to the movable sections 2 of the cage, as a result of which they begin to deform the workpiece 4 in the radial direction. In this case, graphite inclusions are also elongated in the radial direction, providing a given anisotropy of the mechanical properties of the workpiece. The shaping surfaces of the movable sections of the cage define the desired shape of the finished product, for example, cylindrical.

Испытания заявляемого штампа проводили следующим образом.Tests of the inventive stamp was carried out as follows.

В качестве исходных использовали литые заготовки втулок с размерами (диаметрхвысота) 40,8x41,6 мм с толщиной стенки 10,7 мм, полученные методом литья в песчаные формы чугуна марки ВЧ-50. Заготовки нагревали в индукторе до температуры 900-1000°С и проводили горячую пластическую деформацию со степенью 40-60% в условиях радиального и осевого сжатия с помощью заявляемого штампа. Конструкционные особенности штампа указаны в таблице. Затем охлаждали заготовки до комнатной температуры и проводили их отпуск при температуре 450-500°С. После этого проводили финишную механическую обработку для получения требуемых размеров втулок.Cast billets of bushings with dimensions (diameters of height) of 40.8x41.6 mm and wall thickness of 10.7 mm obtained by casting in sand molds of cast iron VCh-50 were used as initial ones. The billets were heated in an inductor to a temperature of 900-1000 ° C and hot plastic deformation was carried out with a degree of 40-60% under radial and axial compression using the inventive stamp. Structural features of the stamp are shown in the table. Then the preforms were cooled to room temperature and their tempering was carried out at a temperature of 450-500 ° C. After that, finishing machining was performed to obtain the required dimensions of the bushings.

Для проведения испытаний на механическую прочность и износостойкость из обработанных заготовок вырезали образцы требуемых размеров. Испытания образцов на растяжение проводили на машине ΖΌΜ-1000 по ГОСТ 1497-84. Износостойкость определяли исходя из линейного износа рабочей поверх- 2 028019 ности за время испытания на универсальной машине трения УМТ-2. Расположение включений графита в объеме втулки и на поверхности трения контролировали методом оптической микроскопии при увеличении 250х после травления образцов нитралем.To conduct tests for mechanical strength and wear resistance, samples of the required sizes were cut from the processed blanks. Tensile testing of the samples was carried out on a ΖΌΜ-1000 machine according to GOST 1497-84. Wear resistance was determined based on the linear wear of the working surface during the test on a universal friction machine UMT-2. The location of graphite inclusions in the sleeve volume and on the friction surface was controlled by optical microscopy at a magnification of 250 × after etching of the samples with nitral.

Результаты испытаний приведены в таблице.The test results are shown in the table.

Из приведенных данных видно, что заявляемый штамп по сравнению с прототипом позволяет получить изделия с заметно большей износостойкостью, которая возрастает по мере увеличения степени деформации. Механическая прочность втулки при этом сохраняется на уровне изделий, полученных с применением прототипа. Результаты исследования структуры с помощью оптической микроскопии свидетельствуют о наличии радиальной ориентации графитных включений, обеспечивающих требуемую анизотропию структуры, полученную на заявляемом штампе в условиях радиального и осевого сжатия.From the above data it is seen that the inventive stamp in comparison with the prototype allows to obtain products with significantly greater wear resistance, which increases with increasing degree of deformation. The mechanical strength of the sleeve while maintaining the level of products obtained using the prototype. The results of the study of the structure using optical microscopy indicate the presence of a radial orientation of graphite inclusions that provide the required anisotropy of the structure obtained on the inventive stamp under conditions of radial and axial compression.

Таблица. Сравнительные характеристики втулок.Table. Comparative characteristics of the bushings.

Исполь- зуемый штамп Use- zyuyemy stamp Угол наклона сопрягаемых поверхностей, град The angle of inclination of the mating surfaces, degrees Степень деформации, % The degree of deformation,% Предел прочности при растяжении, МПа Tensile strength MPa Линейный износ рабочей поверхно- сти, мкм Linear wear on the work surface STI μm Особен- ности структуры втулок Special nosti the structure bushings Примечание Note Заявляе- мый Declarations my 3 3 40 40 770 770 2,5 2,5 Радиальное расположение включений графита Radial arrangement of graphite inclusions Значительные размеры штампа, излишняя металлоем- кость Significant stamp sizes, excessive metal bone 5 5 40 40 765 765 2,5 2,5 10 10 40 40 770 770 2,5 2,5 15 fifteen 40 40 770 770 2,5 2,5 20 twenty 40 40 770 770 2,5 2,5 Велико усилие штамповки Great stamping force 10 10 50 fifty 765 765 2,4 2,4 10 10 60 60 775 775 2,2 2.2 Прототип Prototype 50 fifty 770 770 3,5 3,5 Концен- трическое располож ение включений графита Concent tricky located nation graphite inclusions

Источники информации:Information sources:

1. Ковка и штамповка: Справочник в 4-х томах. Т.4. Листовая штамповка / Под ред. А.Д. Матвеева. - М.: Машиностроение, 1987, с. 223, рис.28.1. Forging and stamping: Handbook in 4 volumes. T.4. Stamping / Ed. HELL. Matveeva. - M.: Mechanical Engineering, 1987, p. 223, fig. 28.

3. Патент РБ 10902 от 30.08.2008 г. по заявке № а20051039. Гуринович В.А., Гурченко П.С., Исаевич Л.А., Сидоренко М.И. Штамп для раздачи тонкостенной трубчатой заготовки (прототип).3. Patent RB 10902 dated 08/30/2008 by application No. a20051039. Gurinovich V.A., Gurchenko P.S., Isaevich L.A., Sidorenko M.I. Stamp for the distribution of thin-walled tubular billets (prototype).

Claims (1)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM Штамп для получения изделий с анизотропной структурой, содержащий верхнюю и нижнюю (6) плиты, пуансон (1) с клиновыми поверхностями (А), обойму, установленную вокруг заготовки, с клиновыми поверхностями (Б), сопряженными по форме с поверхностями (А) пуансона, отличающийся тем, что пуансон (1) выполнен секционным и снабжен дополнительно опорной поверхностью (5), расположенной в его центральной части, перемещающейся соосно с секционной частью и независимо от нее, и воздействующей на заготовку до воздействия на нее секционной части пуансона (1), обойма выполнена секционной и состоит из неподвижных секций (3), закрепленных на нижней плите (6), и подпружиненных подвижных секций (2) с внешними клиновыми поверхностями (Б), взаимодействующими с клиновыми поверхностями (А) пуансона, и внутренними формообразующими участками, воздействующими на заготовку, причем угол наклона по вертикали клиновых поверхностей (А) и (Б) составляет от 5 до 15°.A stamp for obtaining products with an anisotropic structure, containing the upper and lower (6) plates, a punch (1) with wedge surfaces (A), a clip mounted around the workpiece, with wedge surfaces (B) mated in shape with the surfaces (A) of the punch characterized in that the punch (1) is made sectional and is additionally provided with a supporting surface (5) located in its central part, moving coaxially with the sectional part and independently of it, and acting on the workpiece before the sectional part of the punch (1) is exposed to it wallpaper The ma is made sectional and consists of fixed sections (3) fixed on the bottom plate (6), and spring-loaded movable sections (2) with external wedge surfaces (B) interacting with wedge surfaces (A) of the punch, and internal forming sections that act on the workpiece, and the vertical angle of the wedge surfaces (A) and (B) is from 5 to 15 °.
EA201400297A 2013-07-09 2014-04-02 Stamping unit for producing articles of anisotropic structure EA028019B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BY20130837 2013-07-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201400297A1 EA201400297A1 (en) 2015-01-30
EA028019B1 true EA028019B1 (en) 2017-09-29

Family

ID=52395333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201400297A EA028019B1 (en) 2013-07-09 2014-04-02 Stamping unit for producing articles of anisotropic structure

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA028019B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107537966A (en) * 2017-07-03 2018-01-05 江苏大洋精锻有限公司 The shaping dies and its processing technology of a kind of valley road forging

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU986574A1 (en) * 1981-07-20 1983-01-07 Конструкторско-технологический институт холодновысадочного и пружинного производства Apparatus for preliminary forming of multihedron nut-type parts
SU997943A1 (en) * 1981-12-03 1983-02-23 Первый Государственный Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Подшипниковый Завод Method of producing cylindrical parts with shaped end surfaces and die for performing same
US6457341B1 (en) * 1998-06-29 2002-10-01 Eric Wirgarth Forging die
RU33339U1 (en) * 2003-01-04 2003-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "Челябинский тракторный завод - УРАЛТРАК" Device for radial-axial stamping of rod parts

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU986574A1 (en) * 1981-07-20 1983-01-07 Конструкторско-технологический институт холодновысадочного и пружинного производства Apparatus for preliminary forming of multihedron nut-type parts
SU997943A1 (en) * 1981-12-03 1983-02-23 Первый Государственный Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Подшипниковый Завод Method of producing cylindrical parts with shaped end surfaces and die for performing same
US6457341B1 (en) * 1998-06-29 2002-10-01 Eric Wirgarth Forging die
RU33339U1 (en) * 2003-01-04 2003-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "Челябинский тракторный завод - УРАЛТРАК" Device for radial-axial stamping of rod parts

Also Published As

Publication number Publication date
EA201400297A1 (en) 2015-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101422861B (en) Accurate forming method of special-shape deep-hole type parts
Zhbankov et al. Rational parameters of profiled workpieces for an upsetting process
Wong et al. Cold rotary forming of thin-wall component from flat-disc blank
Plancak et al. Orbital forging—a plausible alternative for bulk metal forming
Zhbankov et al. New schemes of forging plates, shafts, and discs
Pathak A brief review of Incremental sheet metal forming
Chana et al. Magnetorheological nano-finishing of tube extrusion punch for improving its functional applications in press machine
Hezam et al. Development of a new process for producing deep square cups through conical dies
Milutinović et al. Comparison of some mechanical properties and micro-topography of a component with non-axisymmetric geometry manufactured by cold orbital and hot forging
EA028019B1 (en) Stamping unit for producing articles of anisotropic structure
Abbasi et al. Effect of ultrasonic peening technology on the thermal fatigue of rolling mill rolls
de Costa et al. Study of the applicability of 22MnB5 sheet metal as protective masks to improve tool life in hot forging process
CN101328914A (en) Main hydraulic cylinder of hydraulic bending machine
Sun et al. Numerical and experimental investigations on the effect of mandrel feeding speed for high-speed rail bearing inner ring
Arunkumar et al. Forming of hemispherical and hemi-ellipsoidal parts of low carbon steel sheet by mandrel free metal spinning process
Plewiński et al. Spinning and flow forming hard-to-deform metal alloys
Liu et al. The forging penetration efficiency of C45 steel stepped shaft radial forging with GFM forging machine
Rahmani et al. Experimental study on warm incremental tube forming of aa6063 aluminum tubes
Mannens et al. Analysis of surface defects on industrial casting tools for automotive applications after machine hammer peening
Labanova et al. Production of extremely deep sleeves by backward cold extrusion
Parida et al. 12 mm thick circular blanks of Al-killed AISI 1020 steel-applied for cylindrical cup manufacturing by multistage deep drawing with simultaneous ironing
RU161818U1 (en) MATRIX UNIT FOR PRESSING PRODUCTS
CN111761015B (en) Necking-burnishing optimized composite device and process for titanium alloy bushing
Zheng et al. Flow-induced folding in multi-scaled bulk forming of axisymmetric flanged parts and its prediction and avoidance
Azushima et al. Mechanical properties of ultrafine grained steel produced by repetitive cold side extrusion

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU