PL224501B1 - Sposób wyciskania zewnętrznych stopni wałów drążonych - Google Patents

Sposób wyciskania zewnętrznych stopni wałów drążonych

Info

Publication number
PL224501B1
PL224501B1 PL404616A PL40461613A PL224501B1 PL 224501 B1 PL224501 B1 PL 224501B1 PL 404616 A PL404616 A PL 404616A PL 40461613 A PL40461613 A PL 40461613A PL 224501 B1 PL224501 B1 PL 224501B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
blank
hollow shaft
punch
speed
sleeve
Prior art date
Application number
PL404616A
Other languages
English (en)
Other versions
PL404616A1 (pl
Inventor
Grzegorz Winiarski
Andrzej Gontarz
Original Assignee
Lubelska Polt
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 Lubelska Polt filed Critical Lubelska Polt
Priority to PL404616A priority Critical patent/PL224501B1/pl
Publication of PL404616A1 publication Critical patent/PL404616A1/pl
Publication of PL224501B1 publication Critical patent/PL224501B1/pl

Links

Landscapes

  • Forging (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wyciskania zewnętrznych stopni wałów drążonych.
Dotychczas znanych i stosowanych jest szereg metod wytwarzania osiowosymetrycznych odkuwek stopniowanych, pełnych i drążonych, które wykorzystuje się jako półfabrykaty stopniowanych wałków, stopniowanych tulei i innych. Do najczęściej spotykanych metod zalicza się: kucie matrycowe na prasach i młotach, ciągnienie, kucie i przebijanie, kucie na kowarkach, kucie obrotowe, wysokociśnieniowe kształtowanie wewnętrzne, wyciskanie na zimno, wyciskanie na zimno z głębokim wierceniem oraz walcowanie poprzeczno-klinowe. Szczegółowo procesy te opisano w literaturze autorstwa Bartnicki J., Pater Z.: „Walcowanie poprzeczno-klinowe wyrobów drążonych” Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin 2005. Jak podają autorzy, największe dokładności wyrobów uzyskuje się w procesach ciągnienia, jednak ograniczeniami w stosowaniu tej technologii w produkcji wyrobów drążonych są niewielkie możliwości w zakresie uzyskiwanych kształtów elementów. Technologia kucia znajduje zastosowanie tylko w przypadku kształtowania wałów o dużych wymiarach i masach. Przeb ijanie natomiast jest stosowane do produkcji grubościennych i krótkich tulei. Procesy kucia na kowarkach pozwalają na redukcję średnic prętów i rur.
Elementy ukształtowane tym sposobem charakteryzują się dużą dokładnością, a przy kuciu na trzpieniu mogą posiadać bardzo dokładne otwory cylindryczne i stożkowe. Inną metodą wytwarzania wyrobów drążonych, opisaną w rozprawie doktorskiej: „Proces kształtowania elementów rurowych ciśnieniem cieczy” autorstwa Stadnik R., Kraków 2008, jest proces wytłaczania hydrostatycznego, który pozwala na formowanie wyrobów o złożonej geometrii. W metodzie tej wyrób jest kształtowany pod wpływem wysokiego ciśnienia wytworzonego wewnątrz elementu. Szerokie zastosowanie w przemyśle do produkcji wyrobów drążonych znalazły również procesy wyciskania na zimno, które powstają w wyniku wyciśnięcia przez otwór matrycy na trzpieniu.
W ostatnich latach opracowano szereg sposobów kształtowania wyrobów drążonych w oparciu o metodę walcowania poprzeczno-klinowego oraz walcowania klinowo-rolkowego, przedstawionych w pracy: „Podstawy teoretyczne i badania eksperymentalne procesu walcowania klinowo-rolkowego” autorstwa Pater Z., Poznań 2007. W procesach walcowania poprzeczno-klinowego i walcowania klinowo-rolkowego przynajmniej jedno z narzędzi kształtujących to klin płaski lub nawinięty na walec, który wciskając się we wsad redukuje jego średnicę, przemieszczając pewną objętość metalu na boki. W efekcie wyrób w czasie kształtowania ulega wydłużeniu, a grubość ścianki w strefie kształtowanego przewężenia zmniejsza się. Prowadzi to do osłabienia wyrobu w miejscu walcowanego stopnia i w ymusza stosowanie wsadów grubościennych, które można kształtować wyłącznie na gorąco. Dodatkowo, metoda ta wymaga stosowania skomplikowanych narzędzi klinowych o dużych gabarytach, co prowadzi do wysokich kosztów wdrożeniowych technologii walcowania poprzeczno-klinowego.
Z polskiego zgłoszenia patentowego numer P. 392 275 znany jest sposób obciskania obrotowego wyrobów drążonych, który polega na kształtowaniu półfabrykatu w kształcie tulei lub odcinka rury między trzema obracającymi się narzędziami. Przy czym jedno z narzędzi lub wszystkie narzędzia przemieszczają się dodatkowo w kierunku osi półfabrykatu, wprawiając go w ruch obrotowy i redukują kolejne stopnie odkuwki kształtowanego wałka wielostopniowego. Cechą charakterystyczną procesu jest odwzorowanie zarysu narzędzi na zewnętrznej powierzchni odkuwki, w wyniku czego następuje redukcja przekroju i wzrost grubości ścianki wyrobu.
Z polskiego zgłoszenia patentowego numer P. 393 242 znany jest sposób kształtowania wyrobów drążonych metodą przepychania obrotowego, który polega na kształtowaniu osiowosymetrycznych odkuwek drążonych z półfabrykatu w kształci rury. W opisanym w zgłoszeniu procesie przepychania półfabrykat umieszczany jest w obrotowej głowicy, a następnie przemieszczany w kierunku trzech obrotowych narzędzi, które rozmieszczone są dookoła osi wsadu co 120°. W wyniku oddziaływania narzędzi redukuje się średnicę czopa skrajnego wsadu i uzyskuje się stopniowaną odkuwkę drążoną.
Istotą sposobu wyciskania zewnętrznych stopni wałów drążonych jest to, że półfabrykat w kształcie odcinka rury umieszcza się współosiowo w matrycy w kształcie stopniowanej wewnętrznie tulei, następnie umieszcza się stempel wewnątrz półfabrykatu, po czym ustawia się tuleję współosiowo do stempla w odległości w zakresie od połowy grubości ścianki rury do trzykrotnej wartości średnicy zewnętrznej rury od powierzchni czołowej matrycy, następnie wprawia się w ruch postępowy stempel z prędkością w zakresie od 0,001 m/s do 100 m/s i spęcza się półfabrykat oraz wyciska się pr omieniowo materiał półfabrykatu, następnie wprawia się w ruch postępowy tuleję z prędkością w zakrePL 224 501 B1 sie od 0,001 m/s do 100 m/s w kierunku przeciwnym do prędkości stempla i zwiększa się długość stopnia wału drążonego i kształtuje się wał drążony ze stopniem. Półfabrykat w kształcie odcinka rury umieszcza się współosiowo w matrycy, która ma przekrój kołowy lub niekołowy i kształtuje się stopień o przekroju poprzecznym kołowym lub niekołowym wału drążonego, którego pole powierzchni przekroju poprzecznego jest stałe na całej długości stopnia wału drążonego. Półfabrykat w kształcie odcinka rury umieszcza się współosiowo w matrycy, której pole powierzchni przekroju poprzecznego jest zmienne na długości stopnia wału drążonego i kształtuje się stopień o przekroju poprzecznym kołowym lub niekołowym wału drążonego, którego pole powierzchni przekroju poprzecznego jest zmienne na długości stopnia wału drążonego. Wprawia się równocześnie w przeciwbieżny ruch postępowy stempel oraz tuleję i kształtuje się stopień wału drążonego. Wprawia się w ruch postępowy stempel i spęcza się półfabrykat oraz wyciska się promieniowo materiał półfabrykatu i kształtuje się stopień wału drążonego, w wyniku czego wprawia się tuleję w ruch postępowy w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu stempla.
Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że pozwala na plastyczne kształtowanie stopni wałów drążonych przy zminimalizowaniu naddatków na obróbkę wiórową, co zwiększa wykorzystanie materiału. Dzięki plastycznemu kształtowaniu wału, otrzymywany wyrób pozostaje monolitem. Eliminuje się konieczność łączenia elementów na przykład poprzez spawanie, zgrzewanie, czy lutowanie. Wyrób z ukształtowanymi plastycznie stopniami charakteryzuje się ciągłym układem włókien w materiale, dzięki czemu uzyskuje się polepszone własności wytrzymałościowe produktu. Wytwarzanie stopni według wynalazku pozwala zachować stały wymiar średnicy wewnętrznej na całej długości rury. Sp osób pozwala kształtować stopnie o dużych średnicach oraz o dużej wysokości, mierzonej w kierunku równoległym do osi rury.
Wynalazek został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój w rzucie izometrycznym narzędzi oraz półfabrykatu w początkowej fazie wyciskania stopnia wału drążonego, fig. 2 przedstawia przekrój w rzucie izometrycznym narzędzi oraz półfabrykatu w końcowej fazie wyciskania stopnia wału drążonego, fig. 3a - widok w półprzekroju półfabrykatu, a fig. 3b - widok w półprzekroju wału drążonego ze stopniem.
Sposób wyciskania zewnętrznych stopni wałów drążonych polega na tym, że półfabrykat 1 w kształcie odcinka rury o grubości g ścianki rury i średnicy D zewnętrznej rury umieszcza się współosiowo w matrycy 4 w kształcie stopniowanej wewnętrznie tulei. Następnie, umieszcza się stempel 3 wewnątrz półfabrykatu 1, po czym ustawia się tuleję 2 współosiowo do stempla 3 w odległości ho w zakresie od połowy grubości g ścianki rury do trzykrotnej wartości średnicy D zewnętrznej rury od powierzchni 6 czołowej matrycy 4. Następnie, wprawia się w ruch postępowy stempel 3 z prędkością V3 w zakresie od 0,001 m/s do 100 m/s i spęcza się półfabrykat 1 oraz wyciska się promieniowo materiał półfabrykatu 1. Następnie, wprawia się w ruch postępowy tuleję 2 z prędkością V2 w zakresie od 0,001 m/s do 100 m/s w kierunku przeciwnym do prędkości V3 stempla 3 i zwiększa się długość h stopnia 7 wału 5 drążonego i kształtuje się wał 5 drążony ze stopniem 7 o długości h. Półfabrykat 1 w kształcie odcinka rury umieszcza się współosiowo w matrycy 4, która ma przekrój kołowy lub niekołowy i kształtuje się stopień 7 o przekroju poprzecznym kołowym lub niekołowym wału 5 drążonego, którego pole powierzchni przekroju poprzecznego jest stałe na całej długości h stopnia 7 wału 5 drążonego. Półfabrykat 1 w kształcie odcinka rury umieszcza się współosiowo w matrycy 4, której pole powierzchni przekroju poprzecznego jest zmienne na długości h stopnia 7 wału 5 drążonego i kształtuje się stopień 7 o przekroju poprzecznym kołowym lub niekołowym wału 5 drążonego, którego pole powierzchni przekroju poprzecznego jest zmienne na długości h stopnia 7 wału 5 drążonego. Wprawia się równocześnie w przeciwbieżny ruch postępowy stempel 3 z prędkością V3 oraz tuleję 2 z prędkością V2 i kształtuje się stopień 7 wału 5 drążonego. Wprawia się w ruch postępowy stempel 3 z prędkością V3 i spęcza się półfabrykat 1 oraz wyciska się promieniowo materiał półfabrykatu 1 i kształtuje się stopień 7 wału 5 drążonego, w wyniku czego wprawia się tuleję 2 w ruch postępowy w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu stempla 3.
P r z y k ł a d
W przykładzie wykonania zewnętrznego stopnia wału drążonego umieszcza się półfabrykat w kształcie odcinka rury o grubości g ścianki równej 10 mm i średnicy D zewnętrznej równej 70 mm współosiowo w matrycy 4 w kształcie stopniowanej wewnętrznie tulei 2, następnie umieszcza się stempel 3 wewnątrz półfabrykatu 1, po czym ustawia się tuleję 2 współosiowo do stempla 3 w odległości ho równej 10 mm od powierzchni 6 czołowej matrycy 4, następnie wprawia się w ruch postępowy stempel 3 z prędkością V3 równą 0,01 m/s i spęcza się półfabrykat 1 oraz wyciska się promieniowo
PL 224 501 B1 materiał półfabrykatu 1, następnie wprawia się w ruch postępowy tuleję 2 z prędkością V2 równą 0,006 m/s w kierunku przeciwnym do prędkości V3 stempla 3 i zwiększa się długość h stopnia 7 wału 5 drążonego i uzyskuje się wał 5 drążony ze stopniem 7 o długości h równej 45 mm.

Claims (5)

1. Sposób wyciskania zewnętrznych stopni wałów drążonych, znamienny tym, że półfabrykat (1) w kształcie odcinka rury o grubości (g) ścianki rury i średnicy (D) zewnętrznej rury umieszcza się współosiowo w matrycy (4) w kształcie stopniowanej wewnętrznie tulei, następnie umieszcza się stempel (3) wewnątrz półfabrykatu (1), po czym ustawia się tuleję (2) współosiowo do stempla (3) w odległości (ho) w zakresie od połowy grubości (g) ścianki rury do trzykrotnej wartości średnicy (D) zewnętrznej rury od powierzchni (6) czołowej matrycy (4), następnie wprawia się w ruch postępowy stempel (3) z prędkością (V3) w zakresie od 0,001 m/s do 100 m/s i spęcza się półfabrykat (1) oraz wyciska się promieniowo materiał półfabrykatu (1), następnie wprawia się w ruch postępowy tuleję (2) z prędkością (V2) w zakresie od 0,001 m/s do 100 m/s w kierunku przeciwnym do prędkości (V3) stempla (3) i zwiększa się długość (h) stopnia (7) wału (5) drążonego i uzyskuje się wał (5) drążony ze stopniem (7) o długości (h).
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że półfabrykat (1) w kształcie odcinka rury umieszcza się współosiowo w matrycy (4), która ma przekrój kołowy lub niekołowy i kształtuje się stopień (7) o przekroju poprzecznym kołowym lub niekołowym wału (5) drążonego, którego pole powierzchni przekroju poprzecznego jest stałe na całej długości (h) stopnia (7) wału (5) drążonego.
3. Sposób według zastrz. 1 i 2, znamienny tym, że półfabrykat (1) w kształcie odcinka rury umieszcza się współosiowo w matrycy (4), której pole powierzchni przekroju poprzecznego jest zmienne na długości (h) stopnia wału (5) drążonego i kształtuje się stopień (7) o przekroju poprzecznym kołowym lub niekołowym wału (5) drążonego, którego pole powierzchni przekroju poprzecznego jest zmienne na długości (h) stopnia (7) wału (5) drążonego.
4. Sposób według zastrz. 1, 2 i 3, znamienny tym, że wprawia się równocześnie w przeciwbieżny ruch postępowy stempel (3) z prędkością (V3) oraz tuleję (2) z prędkością (V2) i kształtuje się stopień (7) wału (5) drążonego.
5. Sposób według zastrz. 1, 2, 3, 4, znamienny tym, że wprawia się w ruch postępowy stempel (3) z prędkością (V3) i spęcza się półfabrykat (1) oraz wyciska się promieniowo materiał półfabrykatu (1) i kształtuje się stopień (7) wału (5) drążonego, w wyniku czego wprawia się tuleję (2) w ruch postępowy w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu stempla (3).
PL404616A 2013-07-09 2013-07-09 Sposób wyciskania zewnętrznych stopni wałów drążonych PL224501B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL404616A PL224501B1 (pl) 2013-07-09 2013-07-09 Sposób wyciskania zewnętrznych stopni wałów drążonych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL404616A PL224501B1 (pl) 2013-07-09 2013-07-09 Sposób wyciskania zewnętrznych stopni wałów drążonych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL404616A1 PL404616A1 (pl) 2015-01-19
PL224501B1 true PL224501B1 (pl) 2016-12-30

Family

ID=52305517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL404616A PL224501B1 (pl) 2013-07-09 2013-07-09 Sposób wyciskania zewnętrznych stopni wałów drążonych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL224501B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL404616A1 (pl) 2015-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2842649B1 (en) A method of rolling extrusion with regulated axis spacing of axi-symmetrical stepped parts
PL221998B1 (pl) Sposób walcowania poprzecznego odkuwek wielokrotnych z osiowym przemieszczaniem wsadu
PL216310B1 (pl) Sposób obciskania obrotowego wyrobów drążonych metodą walcowania poprzecznego
PL223468B1 (pl) Sposób obciskania odkuwek drążonych
PL224501B1 (pl) Sposób wyciskania zewnętrznych stopni wałów drążonych
US10239113B2 (en) Net shaped forging for fluid ends and other work pieces
PL224497B1 (pl) Sposób wyciskania wewnętrznych stopni wałów drążonych
PL224795B1 (pl) Sposób wyciskania zewnętrznych i wewnętrznych stopni wałów drążonych
PL219463B1 (pl) Sposób kształtowania wyrobów drążonych metodą przepychania obrotowego
RU2473410C2 (ru) Устройство для получения многогранных труб
EP3028787B1 (en) A forging apparatus and method
RU2461436C1 (ru) Способ изготовления тонкостенных корпусов переменного сечения
RU2299104C1 (ru) Способ получения заготовок деталей буровых замков
PL224499B1 (pl) Sposób wyciskania zewnętrznego i wewnętrznego kołnierza
PL238843B1 (pl) Sposób obciskania obrotowego odkuwek wałów stopniowanych
PL220143B1 (pl) Sposób i urządzenie do kucia kul
PL222171B1 (pl) Sposób i urządzenie do wyciskania zewnętrznego kołnierza
PL240863B1 (pl) Narzędzie i sposób wyciskania stopnia wału drążonego
RU2304033C1 (ru) Способ получения буртов на трубчатых заготовках раскаткой
PL240916B1 (pl) Urządzenie do kształtowania kołnierza wału
PL238345B1 (pl) Zestaw narzędzi i sposób półswobodnego wyciskania stopnia
PL234175B1 (pl) Sposób walcowania poprzeczno-klinowego odkuwek osiowosymetrycznych
PL244842B1 (pl) Sposób i narzędzia do wytwarzania osiowosymetrycznych odkuwek drążonych
PL241423B1 (pl) Narzędzia i sposób wyciskania stopni wału pełnego
RU2611634C2 (ru) Инструмент для прошивки заготовки под прессование