PL234006B1 - Forging device and method of forging - Google Patents
Forging device and method of forging Download PDFInfo
- Publication number
- PL234006B1 PL234006B1 PL428548A PL42854819A PL234006B1 PL 234006 B1 PL234006 B1 PL 234006B1 PL 428548 A PL428548 A PL 428548A PL 42854819 A PL42854819 A PL 42854819A PL 234006 B1 PL234006 B1 PL 234006B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- punch
- die
- enlarged diameter
- peripheral surface
- stationary
- Prior art date
Links
- 238000005242 forging Methods 0.000 title claims abstract description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 41
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims description 16
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 241001428390 Jania Species 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/02—Die forging; Trimming by making use of special dies ; Punching during forging
- B21J5/025—Closed die forging
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
- B21J13/02—Dies or mountings therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
- B21J13/02—Dies or mountings therefor
- B21J13/025—Dies with parts moving along auxiliary lateral directions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/02—Die forging; Trimming by making use of special dies ; Punching during forging
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
- B21J5/12—Forming profiles on internal or external surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/28—Making machine elements wheels; discs
- B21K1/30—Making machine elements wheels; discs with gear-teeth
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/28—Making machine elements wheels; discs
- B21K1/40—Making machine elements wheels; discs hubs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
Przedmiotem wynalazku jest urządzenie kuźnicze zawierające nieruchomy stempel (21), w którym jest uformowana zwężająca się część (21a) do formowania części o powiększonej średnicy oraz matrycę (30) rozmieszczoną tak, że otacza zewnętrzne obrzeże nieruchomego stempla (21), przy czym powyżej nieruchomego stempla (21) jest rozmieszczony ruchomy stempel (10), tak, że jest usytuowany naprzeciw nieruchomego stempla (21). Matryca jest podparta płynnie (ruchomo) i zawiera wystającą część (33a) do formowania rowka, na jej wewnętrznej powierzchni obwodowej, zaś gdy ruchomy stempel (10) jest opuszczany, pierścieniowy półwyrób (40), osadzony pomiędzy nieruchomym stemplem (21) a matrycą (30) jest ściskany, a element pierścieniowy jest formowany. Matryca (30) jest opuszczana wraz z ruchomym stemplem (10), a rowek jest formowany na zewnętrznej powierzchni obwodowej części o powiększonej średnicy podczas formowania części o powiększonej średnicy.The subject of the invention is a forging device comprising a stationary punch (21), in which a tapered part (21a) is formed for forming parts with an enlarged diameter, and a die (30) arranged so as to surround the outer rim of the stationary punch (21), above the stationary punch (21), a movable punch (10) is arranged so that it is located opposite the stationary punch (21). The die is fluidly supported (movably) and includes a protruding part (33a) for forming a groove, on its inner peripheral surface, and when the movable punch (10) is lowered, an annular blank (40), seated between the stationary punch (21) and the die ( 30) is compressed and the annular element is formed. The die (30) is lowered with the movable punch (10) and a groove is formed on the outer peripheral surface of the enlarged diameter part while forming the enlarged diameter part.
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest urządzenie kuźniczego i sposób kucia.The invention relates to a forging device and a forging method.
Tego typu urządzenie i sposób jest stosowany zwłaszcza w celu uformowania elementu pierścieniowego mającego zewnętrzną powierzchnię obwodową, która ma część o powiększonej średnicy, w której są wykonane rowki, przy czym wewnętrzna średnica części o powiększonej średnicy jest stopniowo powiększana w kierunku jednego końca.Such a device and method is used in particular to form an annular element having an outer peripheral surface which has an enlarged diameter portion in which there are grooves, the inner diameter of the enlarged diameter portion being progressively enlarged towards one end.
Znane są elementy pierścieniowe, takie jak koła zębate, mające zewnętrzną powierzchnię obwodową części o powiększonej średnicy, w której są formowane zęby i rowki, przy czym wewnętrzna średnica części o powiększonej średnicy, jest stopniowo powiększana w kierunku jednego końca. Te elementy pierścieniowe są często formowane za pomocą urządzenia kuźniczego. Na przykład japońska publikacja zgłoszenia patentowego nr 2007-105793 ujawnia urządzenie kuźnicze do formowania części o powiększonej średnicy za pomocą pływającej matrycy.Ring elements such as gears are known, having an outer peripheral surface of an enlarged diameter portion in which teeth and grooves are formed, the inner diameter of the enlarged diameter portion being progressively enlarged towards one end. These annular elements are often formed with a forging device. For example, Japanese Patent Application Publication No. 2007-105793 discloses a forging device for forming an enlarged diameter part with a floating die.
Twórcy niniejszego wynalazku stwierdzili występowanie następujących problemów dotyczących urządzenia kuźniczego i sposobu kucia w celu uformowania elementu pierścieniowego, mającego zewnętrzną powierzchnię obwodową części o powiększonej średnicy, gdzie są formowane rowki, a wewnętrzna średnica części o powiększonej średnicy jest stopniowo powiększana w kierunku jednego końca.The present inventors have found the following problems with the forging apparatus and method of forging to form an annular element having an outer peripheral surface of an enlarged diameter portion where grooves are formed and the inner diameter of the enlarged diameter portion is progressively enlarged towards one end.
W urządzeniu kuźniczym i sposobie kucia, ujawnionych w japońskiej publikacji zgłoszenia patentowego nr 2007-105793, po uformowaniu części o powiększonej średnicy w procesie kucia, zęby i rowki są formowane na zewnętrznej powierzchni obwodowej części o powiększonej średnicy w proces obróbki skrawaniem. Dlatego istnieje problem polegający na tym, że wydajność i produktywność wytwarzanego elementu pierścieniowego są niskie.In the forging apparatus and forging method disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 2007-105793, after the enlarged diameter portion is formed by the forging process, teeth and grooves are formed on the outer peripheral surface of the enlarged diameter portion by machining. Therefore, there is a problem that the efficiency and productivity of the manufactured annular element is low.
Z drugiej strony, gdy zęby i rowki są jednocześnie formowane na zewnętrznej powierzchni obwodowej części o powiększonej średnicy, podczas prostego formowania części o powiększonej średnicy przez proces kucia, pojawia się problem polegający na tym, że naprężenia koncentrują się na końcowej części wystającej części znajdującej się w matrycy do formowania rowków, co powoduje zużycie części końcowej, powodując znaczne zmniejszenie żywotności matrycy.On the other hand, when the teeth and grooves are simultaneously formed on the outer peripheral surface of the enlarged diameter portion, when simply forming the enlarged diameter portion by a forging process, the problem arises that the stresses are concentrated on the end portion of the protruding portion located in the forging process. die for forming grooves, which causes wear of the end piece, resulting in a significant reduction in die life.
Niniejszy wynalazek został dokonany w związku z wyżej wymienionymi okolicznościami i zapewnia urządzenie kuźnicze i sposób kucia, z którymi wydajność i produktywność elementu pierścieniowego, przewidzianego do formowania, są wysokie, a żywotność matrycy jest długa.The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances and provides a forging apparatus and a forging method with which the efficiency and productivity of the annular element to be formed are high and the service life of the die is long.
Urządzenie kuźnicze, według wynalazku, do formowania elementu pierścieniowego mającego zewnętrzną powierzchnię obwodową, która ma część o powiększonej średnicy, w której jest formowany rowek, a wewnętrzna średnica części o powiększonej średnicy jest stopniowo zwiększana w kierunku jednego końca, charakteryzuje się tym, że zawiera: nieruchomy stempel, w którym jest uformowana zwężająca się część do formowania części o powiększonej średnicy; matrycę rozmieszczoną tak, że otacza zewnętrzne obrzeże nieruchomego stempla; i ruchomy stempel rozmieszczony powyżej nieruchomego stempla tak, że jest usytuowany naprzeciw nieruchomego stempla, w którym matryca jest podparta płynnie (ruchomo) i zawiera wystającą część do formowania rowka na wewnętrznej powierzchni obwodowej elementu, oraz gdy ruchomy stempel jest opuszczany, pierścieniowy półwyrób, osadzony pomiędzy nieruchomym stemplem a matrycą jest ściskany, a element pierścieniowy jest formowany, zaś matryca jest opuszczana wraz z ruchomym stemplem, a rowek jest formowany na zewnętrznej powierzchni obwodowej części o powiększonej średnicy podczas formowania części o powiększonej średnicy.A forging apparatus according to the invention for forming an annular element having an outer peripheral surface which has an enlarged diameter portion in which a groove is formed, and the inner diameter of the enlarged diameter portion is progressively increased towards one end, characterized in that it comprises: a stationary punch in which a tapered portion is formed to form a portion of enlarged diameter; a die positioned to surround the outer periphery of the stationary punch; and a movable punch disposed above the fixed punch so as to face the fixed punch in which the die is supported smoothly (movably) and includes a protruding portion to form a groove on the inner peripheral surface of the element, and when the movable punch is lowered, an annular blank sandwiched between the stationary punch and the die are compressed and the annular member is formed and the die is lowered with the moving punch and a groove is formed on the outer peripheral surface of the enlarged diameter portion while forming the enlarged diameter portion.
Korzystnie wgłębiona część jest usytuowana na dolnej powierzchni ruchomego stempla, a gdy ruchomy stempel jest opuszczany, część końcowa nieruchomego stempla jest wpasowana we wgłębioną część.Preferably, the recessed portion is positioned on the lower surface of the plunger, and when the plunger is lowered, the end portion of the stationary punch fits within the recess portion.
Sposób kucia, według wynalazku, przeznaczony do formowania elementu pierścieniowego, mającego zewnętrzną powierzchnię obwodową, która ma część o powiększonej średnicy, w której jest tworzony rowek, a wewnętrzna średnica części o powiększonej średnicy jest stopniowo zwiększana w kierunku jednego końca, charakteryzuje się tym, że umieszcza się pierścieniowy półwyrób pomiędzy nieruchomym stemplem, gdzie jest uformowana zwężająca się część, do formowania części o powiększonej średnicy i matrycą usytuowaną tak, że otacza zewnętrzne obrzeże nieruchomego stempla, i formuje się element pierścieniowy przez opuszczanie ruchomego stempla, który jest umieszczony powyżej nieruchomego stempla tak, że jest usytuowany naprzec iw nieruchomego stempla i ściskanie półfabrykatu, przy czym matryca jest podparta pływająco (ruchomo) i zawieraThe forging method of the invention for forming an annular element having an outer peripheral surface which has an enlarged diameter portion in which a groove is formed, and the inner diameter of the enlarged diameter portion is gradually increased towards one end, characterized in that an annular blank is placed between the stationary punch where a tapered portion is formed to form the portion of enlarged diameter, and a die positioned to surround the outer periphery of the stationary punch, and the annular element is formed by lowering the movable punch that is positioned above the stationary punch so that it is positioned over the stationary punch and compressing the blank, the die being supported floating (movably) and containing
PL 234 006 B1 wystającą część do formowania rowka na jej wewnętrznej powierzchni obwodowej, zaś podczas formowania elementu pierścieniowego, matryca jest opus zczana wraz z ruchomym stemplem, a rowek jest formowany na zewnętrznej powierzchni obwodowej części o powiększonej średnicy podczas formowania części o powiększonej średnicy.A protruding portion for forming a groove on the inner peripheral surface thereof, and when forming the ring member, the die is pressed against the moving punch and the groove is formed on the outer peripheral surface of the enlarged diameter portion during formation of the enlarged diameter portion.
Korzystnie wgłębiona część jest usytuowana na dolnej powierzchni ruchomego stempla, a gdy ruchomy stempel jest opuszczany, część końcowa nieruchomego stempla jest wpasowywana we wgłębioną część.Preferably, the recessed portion is positioned on the lower surface of the plunger, and when the plunger is lowered, the end portion of the stationary punch fits against the recess portion.
Zaletą rozwiązania według wynalazku jest to, że zapewnia urządzenie kuźnicze i sposób kucia, za pomocą których wydajność i produktywność elementu pierścieniowego, który jest formowany, są wysokie, a żywotność matrycy jest długa.An advantage of the solution according to the invention is that it provides a forging device and a forging method with which the efficiency and productivity of the annular element that is formed are high and the service life of the die is long.
Matryca jest podparta pływająco (ruchomo) i zawiera wystającą część do formowania rowka na wewnętrznej powierzchni obwodowej elementu, oraz jest opuszczana wraz z ruchom ym stemplem, górny koniec wystającej części trudno się zużywa, co przedłuża żywotność matrycy.The die is floating (movably) supported and includes a protruding portion for forming a groove on the inner peripheral surface of the element, and is lowered with the movable punch, the upper end of the protruding portion is difficult to wear, which prolongs the life of the die.
Wgłębiona część może być usytuowana na dolnej powierzchni ruchomego stempla, a gdy ruchomy stempel jest opuszczany, część końcowa nieruchomego stempla może być wpasowana we wgłębioną część. Zgodnie z tą budową, możliwe jest zapobieganie wchodzeniu półwyrobu do szczeliny pomiędzy ruchomym stemplem a nieruchomym stemplem i powstawaniu zadziorów.The recessed portion may be located on the lower surface of the movable punch, and when the movable punch is lowered, the end portion of the stationary punch may fit into the recessed portion. According to this structure, it is possible to prevent the blank from entering the gap between the moving punch and the fixed punch and the formation of burrs.
Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 jest widokiem perspektywicznym elementu pierścieniowego uformowanego przy użyciu urządzenia kuźniczego według pierwszego przykładu wykonania wynalazku, fig. 2 jest przekrojem poprzecznym elementu pierścieniowego uformowanego przy użyciu urządzenia kuźniczego według pierwszego przykładu wykonania wynalazku, fig. 3 jest pionowym przekrojem urządzenia kuźniczego według pierwszego przykładu wykonania wynalazku, fig. 4 jest pionowym przekrojem urządzenia kuźniczego według pierwszego przykładu wykonania wynalazku, fig. 5 jest wynikiem analizy MES wskazującej przepływ plastyczny, gdy obrabiany przedmiot 40 jest formowany za pomocą urządzenia kuźniczego według pierwszego przykładu wykonania wynalazku, fig. 6 jest pionowym przekrojem urządzenia kuźniczego według drugiego przykładu wykonania wynalazku, fig. 7 jest pionowym przekrojem urządzenia kuźniczego według drugiego przykładu wykonania wynalazku, fig. 8 jest wynikiem analizy MES wskazującej przepływ plastyczny, gdy obrabiany przedmiot 40 jest formowany przy użyciu urządzenia kuźniczego według drugiego przykładu wykonania wynalazku.The subject matter of the invention is illustrated in the drawing examples, in which Fig. 1 is a perspective view of an annular element formed using the forging apparatus according to a first embodiment of the invention, Fig. 2 is a cross sectional view of an annular element formed using the forging apparatus according to a first embodiment of the invention, Fig. 3 is a vertical section of the forging apparatus according to a first embodiment of the invention, Fig. 4 is a vertical section of the forging apparatus according to a first embodiment of the invention, Fig. 5 is the result of a FEM analysis indicating plastic flow when the workpiece 40 is formed with the forging apparatus according to the invention. of the first embodiment of the invention, Fig. 6 is a vertical section of the forging apparatus according to a second embodiment of the invention, Fig. 7 is a vertical section of the forging apparatus of a second embodiment of the invention, Fig. 8 is the result of a FEM analysis indicating plastic flow when the workpiece 40 is formed using the forging apparatus of the second embodiment of the invention.
Poniżej, w nawiązaniu do rysunków, zostaną szczegółowo objaśnione konkretne przykłady wykonania, w których zastosowano niniejsze ujawnienie. Jednak niniejsze ujawnienie nie jest ograniczone do następujących przykładów wykonania. Ponadto, dla jasności opisu, poniższy opis i rysunki są odpowiednio uproszczone.Reference will be made in detail to specific embodiments to which this disclosure is applied with reference to the drawings. However, the present disclosure is not limited to the following embodiments. Moreover, for the sake of clarity of description, the following description and drawings are simplified accordingly.
(Pierwszy przykład wykonania)(First embodiment)
Budowa formowanego elementu pierścieniowegoStructure of a molded ring element
Na fig. 1 i 2, przedstawiono element pierścieniowy uformowany z zastosowaniem urządzenia kuźniczego według pierwszego przykładu wykonania wynalazku.Referring to Figures 1 and 2, an annular element formed using a forging apparatus according to a first embodiment of the invention is shown.
Fig. 1 jest widokiem perspektywicznym elementu pierścieniowego uformowanego przy użyciu urządzenia kuźniczego, według pierwszego przykładu wykonania wynalazku. Fig. 2 jest przekrojem poprzecznym pierścieniowego członu uformowanego przy użyciu urządzenia kuźniczego, według pierwszego przykładu wykonania. Jak pokazano na Fig. 1 i 2, element pierścieniowy 50 jest metalowym kołem zębatym zawierającym część 53 o powiększonej średnicy, której wewnętrzna średnica jest stopniowo zwiększana w kierunku jednego końca, a zęby 51 i rowki 52 są utworzone na zewnętrznej powierzchni obwodowej, części 53 o powiększonej średnicy. Na Fig. 2 pokazano, oprócz elementu pierścieniowego 50, obrabiany przedmiot 40 przed formowaniem, czyli półwyrób (przedkuwkę). Można również powiedzieć, że element pierścieniowy 50 jest obrabianym przedmiotem 40 po formowaniu (odkuwką).Fig. 1 is a perspective view of an annular member formed using the forging apparatus according to a first embodiment of the invention. Fig. 2 is a cross sectional view of an annular member formed using the forging apparatus of the first embodiment. As shown in Figs. 1 and 2, the ring member 50 is a metal gear comprising a portion 53 of an enlarged diameter, the inner diameter of which is gradually increased towards one end, and the teeth 51 and grooves 52 are formed on the outer peripheral surface of the portion 53 enlarged diameter. Fig. 2 shows, in addition to the annular element 50, a workpiece 40 before forming, i.e. a blank (slug). It may also be said that the ring piece 50 is a workpiece 40 after forming (forging).
Jak pokazano na Fig. 2, część 53 o powiększonej średnicy, zęby 51 i rowki 52 w elemencie pierścieniowym 50, po formowaniu, nie są uformowane w obrabianym przedmiocie 40 przed formowaniem. Oznacza to, że poprzez kucie obrabianego przedmiotu 40, który jest półfabrykatem, przy użyciu urządzenia kuźniczego, według pierwszego przykładu wykonania wynalazku, część 53 o powiększonej średnicy jest formowana, zaś zęby 51 i rowki 52 są formowane na zewnętrznej powierzchni obwodowej części 53 o powiększonej średnicy.As shown in Fig. 2, the enlarged diameter portion 53, the teeth 51 and the grooves 52 in the annular member 50, after forming, are not formed in the workpiece 40 prior to forming. That is, by forging a workpiece 40 which is a blank using a forging apparatus according to a first embodiment of the invention, an enlarged diameter portion 53 is formed and teeth 51 and grooves 52 are formed on the outer peripheral surface of the enlarged diameter portion 53. .
Element pierścieniowy uformowany za pomocą urządzenia kuźniczego, według pierwszego przykładu wykonania wynalazku nie jest ograniczony do koła zębatego i wystarczy, że element pierścieniowyThe ring element formed by the forging device according to the first embodiment of the invention is not limited to the gear and it is sufficient that the ring element
PL 234 006 B1 zawiera część o powiększonej średnicy, której średnica wewnętrzna jest stopniowo zwiększana w kierunku jednego końca i rowki są utworzone na zewnętrznej powierzchni obwodowej części o powiększonej średnicy.It comprises an enlarged diameter portion, the inside diameter of which is progressively increased towards one end, and grooves are formed on the outer peripheral surface of the enlarged diameter portion.
Budowa urządzenia kuźniczegoConstruction of a forging device
W odniesieniu następnie do Fig. 3 i 4, wyjaśnione zostanie urządzenie kuźnicze, według pierwszego przykładu wykonania wynalazku. Fig. 3 i 4 są pionowymi przekrojami urządzenia kuźniczego, według pierwszego przykładu wykonania wynalazku.Referring now to Figs. 3 and 4, a forging apparatus according to a first embodiment of the invention will be explained. Figures 3 and 4 are vertical sections of a forging apparatus according to a first embodiment of the invention.
Oczywiście, prawostronny prostokątny układ współrzędnych XYZ, pokazany na Fig. 3 i na innych figurach, jest pokazany tylko dla wygody, dla wyjaśnienia zależności położenia pomiędzy elementami składowymi. Zazwyczaj kierunek dodatni osi Z jest pionowym kierunkiem skierowanym do góry, a płaszczyzna XY tworzy płaszczyznę poziomą, która jest wspólna dla wszystkich figur.Of course, the right-hand XYZ rectangular coordinate system shown in Fig. 3 and the other figures is only shown for convenience to clarify the position relationship between the components. Typically, the positive direction of the Z axis is the vertical upward direction, and the XY plane forms a horizontal plane that is common to all figures.
Jak pokazano na Fig. 3 i 4, urządzenie kuźnicze, według pierwszego przykładu wykonania wynalazku, zawiera ruchomy stempel (bijak) (górny stempel) 10, nieruchomy stempel (dolny stempel) 21 i pływającą matrycę 30. Fig. 3 pokazuje stan, zanim obrabiany przedmiot 40 jest kuty, który jest stanem, w którym ruchomy stempel 10 jest uniesiony. Na Fig. 4 pokazano stan po kuciu obrabianego przedmiotu 40, który jest stanem, w którym ruchomy stempel 10 jest opuszczany. Oznacza to, że ruchomy stempel 10 może być podnoszony i opuszczany w kierunku pionowym (kierunek osi Z). Obrabiany przedmiot 40 po uformowaniu, pokazany na Fig. 4 jest elementem pierścieniowym 50.As shown in Figs. 3 and 4, the forging device, according to a first embodiment of the invention, comprises a movable punch (upper punch) 10, a stationary punch (lower punch) 21, and a floating die 30. Fig. 3 shows the state before being processed. workpiece 40 is forged, which is the state in which the moveable punch 10 is raised. Fig. 4 shows the condition after forging a workpiece 40, which is the condition in which the moving punch 10 is lowered. That is, the moveable punch 10 can be raised and lowered in a vertical direction (Z axis direction). After forming, the workpiece 40 shown in Fig. 4 is an annular feature 50.
Jak pokazano na Fig. 3 i 4, ruchomy stempel 10 jest utworzony z kolumnowego wewnętrznego stempla 11 i cylindrycznego zewnętrznego stempla 12, do którego jest dopasowany i wprowadzony wewnętrzny stempel 11. Ruchomy stempel 10 jest przymocowany do dolnej powierzchni płytki 14, przyjmującej nacisk, za pomocą uchwytu 15 stempla, który jest pierścieniowym elementem płytkowym. Ponadto, w przykładach pokazanych na Fig. 3 i 4, pomiędzy płytką 14, przyjmującą nacisk i ruchomym stemplem 10 znajduje się przekładka 13 w kształcie tarczy.As shown in Figs. 3 and 4, the movable punch 10 is formed of a columnar inner punch 11 and a cylindrical outer punch 12 against which an inner punch 11 is fitted and inserted. The movable punch 10 is attached to the lower surface of the pressure-accepting plate 14 by means of by means of the punch holder 15 which is an annular plate element. Moreover, in the examples shown in Figs. 3 and 4, a disk-shaped spacer 13 is provided between the pressure-receiving plate 14 and the movable punch 10.
Bardziej szczegółowo, wgłębiona część mająca kształt kołowy, jak widać w widoku z góry, znajduje się w środkowej części dolnej powierzchni płytki 14 przyjmującej nacisk, a część bazowa ruchomego stempla 10 pasuje do tej wgłębionej części. Kołnierz znajduje się w części bazowej zewnętrznego stempla 12, a uchwyt 15 stempla podtrzymuje kołnierz od dołu. Następnie uchwyt 15 stempla 15 jest przykręcony do płytki 14 przyjmującej nacisk.More specifically, a recessed circular shaped portion as seen from above is provided in the center portion of the lower surface of the pressure receiving plate 14, and the base portion of the movable punch 10 fits over this recessed portion. The collar is at the base portion of the outer punch 12, and the punch holder 15 supports the collar from below. Then, the punch holder 15 is screwed to the pressure-taking plate 14.
Ruchomy stempel 10 nie może być podzielony na wewnętrzny stempel 11 i zewnętrzny stempel 12 i mogą one zamiast tego być uformowane integralnie.The movable punch 10 cannot be divided into an inner punch 11 and an outer punch 12 and may instead be integrally formed.
Jak pokazano na Fig. 3 i 4, nieruchomy stempel 21 jest kolumnową matrycą umieszczoną tak, aby była przeciwległa do dolnej strony wewnętrznego stempla 11 ruchomego stempla 10. Stożkowa część 21a do formowania części 53 o powiększonej średnicy elementu pierścieniowego 50, po formowaniu przedstawionym na Fig. 2 jest utworzona na górnej powierzchni bocznej nieruchomego stempla 21. Nieruchomy stempel 21 jest umieszczony na płytce 22a, przyjmującej nacisk. Płytka przyjmująca nacisk 22b, w której jest dopasowany i osadzony nieruchomy stempel 21, jest umieszczona na płytce 22a przyjmującej nacisk, a nieruchomy stempel 21 jest przymocowany do płytki 22a przyjmującej nacisk. Ponadto płytka 22c przyjmująca nacisk jest umieszczona na płytce 22b przyjmującej nacisk.As shown in Figs. 3 and 4, the stationary punch 21 is a pillar die positioned to oppose the underside of the inner punch 11 of the movable punch 10. A conical portion 21a for forming a portion 53 of enlarged diameter annular member 50 after the molding shown in Fig. 2 is formed on the upper side surface of the stationary punch 21. The stationary punch 21 is disposed on the pressure-receiving plate 22a. A pressure-taking plate 22b in which the stationary punch 21 fits and seats is disposed on the pressure-taking plate 22a, and the fixed punch 21 is attached to the pressure-taking plate 22a. In addition, the pressure taking plate 22c is disposed on the pressure taking plate 22b.
W szczególności, część wycięta znajduje się na obrzeżu górnej powierzchni płytki 22a przyjmującej nacisk. Ponadto na obrzeżu dolnej powierzchni płytki 22b przyjmującej nacisk znajduje się występ. Płytka 22b przyjmująca nacisk jest umieszczona na płytce 22a przyjmującej nacisk w taki sposób, że część wycięta płytki 22a przyjmującej nacisk jest dopasowana do występu płytki 22b przyjmującej nacisk. W podobny sposób, część wycięta jest umieszczona na obrzeżu górnej powierzchni płytki 22b przyjmującej nacisk. Ponadto na obrzeżu dolnej powierzchni płytki 22c przyjmującej nacisk znajduje się występ. Płytka 22c przyjmująca nacisk jest umieszczona na płytce 22b przyjmującej nacisk w taki sposób, że część wycięta płytki 22b przyjmującej nacisk jest dopasowana do występu płytki 22c przyjmującej nacisk.In particular, the cut portion is provided at the periphery of the upper surface of the pressure receiving plate 22a. Furthermore, there is a projection at the periphery of the lower surface of the pressure-taking plate 22b. The pressure-taking plate 22b is disposed on the pressure-taking plate 22a such that the cut portion of the pressure-receiving plate 22a mates with the shoulder of the pressure-taking plate 22b. In a similar manner, a cut portion is disposed at the periphery of the upper surface of the pressure receiving plate 22b. Furthermore, there is a projection at the periphery of the lower surface of the pressure-taking plate 22c. The pressure receiving plate 22c is disposed on the pressure receiving plate 22b such that a cut portion of the pressure receiving plate 22b mates with the shoulder of the pressure receiving plate 22c.
Jak pokazano na Fig. 3 i 4, płytki 22a i 22b, oraz 22c przyjmujące nacisk są umieszczone w uchwycie 23 płytki przyjmującej nacisk. Uchwyt 23 płytki przyjmującej nacisk jest utworzony z cylindrycznych części 23a i 23b korpusu oraz części 23c pokrywki, która jest pierścieniowym elementem płytki. Dokładniej, płytki 22a i 22b przyjmujące nacisk są umieszczone w cylindrycznej części 23a korpusu. Płytka 22c przyjmująca nacisk jest umieszczona w cylindrycznej części 23b korpusu umieszczonej na części 23a korpusu. Ponadto pływająca matryca 30 jest również umieszczona w części 23b korpusu. Część 23c pokrywki jest umieszczona na części 23b korpusu i jest przymocowana do niej.As shown in Figs. 3 and 4, the pressure receiving plates 22a, 22b and 22c are disposed in the holder 23 of the pressure receiving plate. The pressure-bearing plate holder 23 is formed of cylindrical body parts 23a and 23b and a cover part 23c, which is an annular element of the plate. More specifically, the pressure receiving plates 22a and 22b are located in the cylindrical portion 23a of the body. The pressure receiving plate 22c is disposed in a cylindrical body portion 23b located on the body portion 23a. Furthermore, a floating die 30 is also housed in the body portion 23b. The lid part 23c is placed on the body part 23b and is attached thereto.
PL 234 006 B1PL 234 006 B1
Jak pokazano na Fig. 3 i 4, pierścień 24 do wybijania, który jest cylindryczną matrycą, w którą jest pasowany i wkładany nieruchomy stempel 21, jest umieszczony na płytce 22b przyjmującej nacisk podczas formowania obrabianego przedmiotu 40. Pierścień 24 do wybijania jest popychany do góry (w kierunku dodatnim osi Z) za pomocą kołka 25 do wybijania, który przenika przez płytki 22a i 22b przyjmujące nacisk. Po uformowaniu obrabianego przedmiotu 40, pierścień 24 do wybijania jest popychany do góry, dzięki czemu formowany obrabiany przedmiot 40 może być wyjęty z pływającej matrycy 30.As shown in Figs. 3 and 4, the punch ring 24, which is a cylindrical die into which the stationary punch 21 is fitted and inserted, is provided on the pressure-taking plate 22b when forming a workpiece 40. The punch ring 24 is pushed upward. (in the positive Z-axis direction) with a punch pin 25 which passes through the pressure receiving plates 22a and 22b. After workpiece 40 is formed, the punch ring 24 is pushed upward such that the workpiece 40 to be formed can be removed from the floating die 30.
Jak pokazano na Fig. 3 i 4, pływająca matryca 30, która jest matrycą pierścieniową, jest utworzona z obudowy 31 i wkładek matrycowych 32 i 33. Pływająca matryca 30 jest płynnie podtrzymywana przez sworzeń dociskowy 34, który przenika przez płytki 22a i 22b oraz 22c przyjmujące nacisk. Wkładki matrycowe 32 i 33, z których obie mają kształt pierścieniowy, są dopasowane do pierścieniowej obudowy 31 przez obkurczanie lub podobnie. Wkładka matrycowa 32 umieszczona na górnej stronie pierścieniowej obudowy 31, oraz wkładka matrycowa 33, umieszczona na jej dolnej stronie, stykają się ze sobą. Wkładki matrycowe 32 i 33 mogą być uformowane integralnie. Ponadto obudowa 31 i wkładki matrycowe 32 i 33 mogą być uformowane integralnie.As shown in Figs. 3 and 4, the floating die 30, which is an annular die, is formed of a housing 31 and die inserts 32 and 33. The floating die 30 is smoothly supported by a pressure pin 34 that penetrates the plates 22a and 22b and 22c. pressure takers. Die inserts 32 and 33, both of which are annular in shape, fit into annular housing 31 by shrinking or the like. The die insert 32 located on the upper side of the annular housing 31, and the die insert 33 located on the lower side thereof, are in contact with each other. The die inserts 32 and 33 may be integrally formed. Moreover, the housing 31 and the die inserts 32 and 33 may be integrally formed.
Wystająca część 33a jest utworzona na wewnętrznej powierzchni obwodowej wkładki matrycowej 33. Za pomocą tej wystającej części 33a rowki 52 mogą być formowane na zewnętrznej powierzchni obwodowej elementu pierścieniowego 50 pokazanego na Fig. 1. Ponadto, wgłębiona część odpowiadająca wystającej części 33a wkładki matrycowej 33 znajduje się na zewnętrznej powierzchni obwodowej pierścienia 24 do wybijania, dzięki czemu pierścień 24 do wybijania może zostać dopasowany i włożony do wkładki matrycowej 33.A protruding portion 33a is formed on the inner peripheral surface of the die insert 33. By means of this protruding portion 33a, grooves 52 can be formed on the outer peripheral surface of the ring member 50 shown in Fig. 1. Moreover, a recessed portion corresponding to the protruding portion 33a of the die insert 33 is provided. on the outer peripheral surface of the punch ring 24, so that the punch ring 24 can be fitted and inserted into the die insert 33.
Działanie urządzenia kuźniczegoOperation of the forging device
Następnie, w odniesieniu do Fig. 3 i 4, wyjaśnione zostanie działanie urządzenia kuźniczego, według pierwszego przykładu wykonania wynalazku, to jest sposób kucia.Next, with reference to Figs. 3 and 4, the operation of a forging apparatus according to a first embodiment of the invention, i.e. a method of forging, will be explained.
Jak pokazano na Fig. 3, w stanie, w którym ruchomy stempel 10 jest uniesiony, pierścieniowy obrabiany przedmiot 40, to znaczy półfabrykat, jest ustawiony pomiędzy nieruchomym stempelkiem 21 a pływającą matrycą 30.As shown in Fig. 3, in a state in which the movable punch 10 is raised, an annular workpiece 40, i.e., the blank, is positioned between the fixed punch 21 and the floating die 30.
Następnie, jak pokazano na Fig. 4, ruchomy stempel 10 jest opuszczany, a obrabiany przedmiot 40 jest prasowany, dzięki czemu jest formowany element pierścieniowy 50 pokazany na Fig. 1. W tym przypadku wewnętrzny stempel 11 jest wprowadzany do otworu przelotowego pierścieniowego przedmiotu obrabianego 40. Dlatego górna wewnętrzna powierzchnia obwodowa obrabianego przedmiotu 40 (to znaczy elementu pierścieniowego 50) jest formowana przez dolną zewnętrzną powierzchnię obwodową stempla wewnętrznego 11. Z drugiej strony stempel zewnętrzny 12 naciska na górną powierzchnię obrabianego przedmiotu 40. Dlatego górna powierzchnia końcowa obrabianego przedmiotu 40 (to znaczy elementu pierścieniowego 50) jest formowana przez dolną powierzchnię stempla zewnętrznego 12. Ponadto, dolna wewnętrzna powierzchnia obwodowa obrabianego przedmiotu 40 (to znaczy elementu pierścieniowego 50) jest formowana przez górną zewnętrzną powierzchnię obwodową nieruchomego stempla 21.Then, as shown in Fig. 4, the movable punch 10 is lowered and the workpiece 40 is pressed, so that the ring member 50 shown in Fig. 1 is formed. In this case, the inner punch 11 is inserted into the through hole of the annular workpiece 40. Therefore, the upper inner peripheral surface of the workpiece 40 (i.e., the ring member 50) is formed by the lower outer peripheral surface of the inner punch 11. On the other hand, the outer punch 12 presses against the upper surface of the workpiece 40. Therefore, the upper end face of the workpiece 40 (i.e. i.e. the ring member 50) is formed by the lower surface of the outer punch 12. Furthermore, a lower inner peripheral surface of the workpiece 40 (i.e., the ring member 50) is formed by the upper outer peripheral surface of the stationary punch 21.
Jak pokazano na Fig. 4, część wycięta znajduje się na dolnej powierzchni obwodowej stempla zewnętrznego 12. Gdy ruchomy stempel 10 jest opuszczany, ta część wycięta stempla zewnętrznego 12 jest dopasowana do pływającej matrycy 30, a następnie pływająca m atryca 30 jest opuszczana wraz z ruchomym stemplem 10. Fig. 4 pokazuje suw S pływającej matrycy 30. Zewnętrzna powierzchnia obwodowa obrabianego przedmiotu 40 (to znaczy elementu pierścieniowego 50) jest formowana przez wewnętrzną powierzchnię obwodową pływającej matrycy 30. W tym momencie, jak opisano powyżej, rowki 52 elementu pierścieniowego 50 pokazane na Fig. 1 są formowane na zewnętrznej powierzchni obwodowej obrabianego przedmiotu 40, przez wystającą część 33a utworzoną na wewnętrznej powierzchni obwodowej wkładki matrycowej 33 pływającej matrycy 30. Z drugiej strony, dolna powierzchnia końcowa obrabianego przedmiotu 40 (to znaczy elementu pierścieniowego 50) jest formowana przez górną powierzchnię końcową pierścienia 24 do wybijania.As shown in Fig. 4, the cut portion is provided on the lower peripheral surface of the outer punch 12. When the movable punch 10 is lowered, this cut portion of the outer punch 12 is mated with the floating die 30, and then the floating die 30 is lowered with the moving die. 4 shows the stroke S of the floating die 30. The outer peripheral surface of the workpiece 40 (i.e., the ring member 50) is formed by the inner peripheral surface of the floating die 30. At this point, as described above, the grooves 52 of the ring member 50 shown in Fig. 1, they are formed on the outer peripheral surface of a workpiece 40, by a protruding portion 33a formed on the inner peripheral surface of the die insert 33 of the floating die 30. On the other hand, a lower end surface of a workpiece 40 (i.e., annular member 50) is formed by the upper end face of the knockout ring 24 jania.
Teraz zostanie wyjaśniony wynik analizy metodą elementów skończonych (MES) przepływu plastycznego w przypadku, w którym obrabiany przedmiot 40 jest formowany z wykorzystaniem urządzenia kuźniczego, według pierwszego przykładu wykonania wynalazku. Fig. 5 jest wynikiem analizy MES pokazującej przepływ plastyczny w przypadku, w którym obrabiany przedmiot 40 jest formowany przy użyciu urządzenia kuźniczego, według pierwszego przykładu wykonania wynalazku. Fig. 5 pokazuje kształty przekroju obrabianego przedmiotu 40, gdy formowanie jest rozpoczęte, podczas formowania, i po zakończeniu formowania. Trzy schematy przedstawione na Fig. 5 odpowiadają powiększonemu widokowi obszaru V otoczonego linią przerywaną na Fig. 4.Now, the result of the finite element analysis (FEM) of plastic flow in a case where a workpiece 40 is formed by a forging apparatus according to the first embodiment of the invention will be explained. Fig. 5 is the result of a FEM analysis showing plastic flow in a case where a workpiece 40 is formed using a forging apparatus according to a first embodiment of the invention. Fig. 5 shows the cross-sectional shapes of a workpiece 40 as molding begins, during molding, and after molding is complete. The three diagrams shown in Fig. 5 correspond to an enlarged view of the area V surrounded by the dashed line in Fig. 4.
PL 234 006 B1PL 234 006 B1
Jak pokazano za pomocą strzałek konturowych na Fig.5, gdy ruchomy stempel 10 (stempel wewnętrzny 11 i stempel zewnętrzny 12) jest opuszczany, a obrabiany przedmiot 40 jest dociskany, obrabiany przedmiot 40 jest popychany w kierunku pierścienia 24 do wybijania pomiędzy nieruchomym stemplem 21 i wkładkami matrycowymi 32 i 33 pływającej matrycy 30. W tym przypadku średnica obrabianego przedmiotu 40 jest powiększana przez stożkową część 21a nieruchomego stempla 21. Zatem, jak pokazano za pomocą czarnych strzałek na Fig. 5, obrabiany przedmiot 40 jest poddawany przepływowi plastycznemu w kierunku dodatnim osi X, to znaczy w kierunku wkładki matrycowej 33. Dlatego rowki 52 elementu pierścieniowego 50, pokazanego na Fig. 1 są formowane na zewnętrznej powierzchni obwodowej obrabianego przedmiotu 40 przez wystającą część 33a utworzoną na wewnętrznej powierzchni obwodowej wkładki matrycowej 33. Ząb 51 jest formowany pomiędzy rowkami 52.As shown by the outline arrows in Fig. 5, when the movable punch 10 (inner punch 11 and outer punch 12) is lowered and the workpiece 40 is pressed, the workpiece 40 is pushed towards the punching ring 24 between the stationary punch 21 and die inserts 32 and 33 of the floating die 30. In this case, the diameter of the workpiece 40 is enlarged by the conical portion 21a of the stationary punch 21. Thus, as shown by the black arrows in Fig. 5, the workpiece 40 is subjected to plastic flow in the positive axis direction. X, i.e. towards the die insert 33. Therefore, the grooves 52 of the ring member 50 shown in Fig. 1 are formed on the outer peripheral surface of the workpiece 40 by a protruding portion 33a formed on the inner peripheral surface of the die insert 33. A tooth 51 is formed between the grooves. 52.
Jak opisano powyżej, stosując urządzenie kuźnicze według pierwszego przykładu wykonania wynalazku, rowki 52 mogą być formowane na zewnętrznej powierzchni obwodowej części 53 o powiększonej średnicy podczas formowania części 53 o powiększonej średnicy (patrz Fig. 2) elementu pierścieniowego 50 pokazanego na Fig. 1. Zatem, w urządzeniu kuźniczym według pierwszego przykładu wykonania wynalazku, osiąga się formowany element pierścieniowy 50, z wysoką wydajnością i produktywnością.As described above, using the forging machine according to the first embodiment of the invention, grooves 52 may be formed on the outer peripheral surface of the enlarged diameter portion 53 while forming the enlarged diameter portion 53 (see Fig. 2) of the annular member 50 shown in Fig. 1. , in the forging apparatus according to the first embodiment of the invention, the molded ring piece 50 is achieved with high efficiency and productivity.
Ponadto, wkładka matrycowa 33 jest podtrzymywana płynnie i jest opuszczana wraz z ruchomym stemplem 10, to znaczy z obrabianym przedmiotem 40. W związku z tym trudno jest zużywać górny koniec wystającej części 33a wkładki matrycowej 33, co wydłuża żywotność wkładki matrycowej 33.Moreover, the die insert 33 is supported smoothly and is lowered with the moving punch 10, i.e., workpiece 40. Accordingly, it is difficult to wear the upper end of the protruding portion 33a of the die insert 33, which increases the service life of the die insert 33.
Odpowiednio, z urządzeniem kuźniczym, według pierwszego przykładu wykonania wynalazku, uzyskuje się element pierścieniowy, przewidziany do uformowania, mający wysoką wydajność i produktywność oraz matrycę o długiej żywotności.Accordingly, with the forging apparatus according to the first embodiment of the invention, an annular element to be formed is obtained, having high efficiency and productivity, and a die with a long service life.
(Drugi przykład wykonania)(Second embodiment)
W odniesieniu do Fig. 6 i 7, objaśniono budowę i działanie urządzenia kuźniczego według drugiego przykładu wykonania wynalazku. Fig. 6 i 7 są pionowymi przekrojami urządzenia kuźniczego, według drugiego przykładu wykonania wynalazku.Referring to Figs. 6 and 7, the structure and operation of a forging apparatus according to a second embodiment of the invention is explained. Figs. 6 and 7 are vertical sections of a forging apparatus according to a second embodiment of the invention.
Jak pokazano na Fig. 5, w urządzeniu kuźniczym według pierwszego przykładu wykonania wynalazku, gdy formowanie jest zakończone, obrabiany przedmiot 40 może przedostać się do szczeliny pomiędzy stemplem wewnętrznym 11 ruchomego stempla 10 a nieruchomym stemplem 21, i może pojawić się zadzior 40a.As shown in Fig. 5, in the forging apparatus according to the first embodiment of the invention, when molding is complete, the workpiece 40 may enter the gap between the inner punch 11 of the movable punch 10 and the fixed punch 21, and a burr 40a may appear.
Z drugiej strony, jak pokazano na Fig. 6 i 7, w urządzeniu kuźniczym według drugiego przykładu wykonania wynalazku, wgłębiona część 11a mająca kształt kołowy, widziany w widoku z góry, w której jest zamocowana końcowa część nieruchomego stempla 21, jest umieszczona na dolnej powierzchni stempla wewnętrznego 11 ruchomego stempla 10. Ponadto, wysokość końcowej części nieruchomego stempla 21 urządzenia kuźniczego według drugiego przykładu wykonania wynalazku jest większa niż wysokość końcowej części nieruchomego stempla 21 urządzenia kuźniczego zgodnego z pierwszym przykładem wykonania wynalazku o głębokości wgłębionej części 11a.On the other hand, as shown in Figs. 6 and 7, in the forging apparatus according to the second embodiment of the invention, a recessed portion 11a having a circular shape, seen in a top view, in which the end portion of the stationary punch 21 is fitted, is provided on the lower surface. inner punch 11 of the movable punch 10. Moreover, the height of the end portion of the stationary punch 21 of the forging apparatus of the second embodiment of the invention is greater than the height of the end portion of the stationary punch 21 of the forging apparatus of the first embodiment of the invention having the depth of the recessed portion 11a.
Jak to przedstawiono na Fig. 7, gdy ruchomy stempel 10 jest opuszczany, końcowa część nieruchomego stempla 21 wchodzi we wgłębioną część 11a stempla wewnętrznego 11.As shown in Fig. 7, when the movable punch 10 is lowered, the end portion of the stationary punch 21 engages the recess portion 11a of the inner punch 11.
Teraz zostanie wyjaśniony wynik analizy metodą elementów skończonych (MES) przepływu plastycznego w przypadku, w którym obrabiany przedmiot 40 jest formowany z wykorzystaniem urządzenia kuźniczego, według pierwszego przykładu wykonania wynalazku. Fig. 8 jest wynikiem analizy MES pokazującej przepływ plastyczny w przypadku, w którym obrabiany przedmiot 40 jest formowany przy użyciu urządzenia kuźniczego, według drugiego przykładu wykonania wynalazku. Fig. 8 pokazuje kształty przekroju obrabianego przedmiotu 40, gdy formowanie jest rozpoczęte, podczas formowania, i po zakończeniu formowania. Trzy schematy przedstawione na Fig. 8 odpowiadają powiększonemu widokowi obszaru VIII otoczonego linią przerywaną na Fig. 7.Now, the result of the finite element analysis (FEM) of plastic flow in a case where a workpiece 40 is formed by a forging apparatus according to the first embodiment of the invention will be explained. Fig. 8 is the result of a FEM analysis showing plastic flow in a case where a workpiece 40 is formed using a forging apparatus according to a second embodiment of the invention. Fig. 8 shows the cross-sectional shapes of a workpiece 40 as molding begins, during molding, and after molding is complete. The three diagrams shown in Fig. 8 correspond to an enlarged view of the area VIII surrounded by the dashed line in Fig. 7.
Jak pokazano za pomocą strzałek konturowych na Fig. 8, gdy ruchomy stempel 10 (stempel wewnętrzny 11 i stempel zewnętrzny 12) jest opuszczany, a obrabiany przedmiot 40 jest dociskany, obrabiany przedmiot 40 jest popychany w kierunku pierścienia 24 do wybijania. W tym przypadku średnica obrabianego przedmiotu 40 jest powiększana przez stożkową część 21a nieruchomego stempla 21. Zatem, jak pokazano za pomocą czarnych strzałek, obrabiany przedmiot 40 jest poddawany przepływowi plastycznemu w kierunku dodatnim osi X, to znaczy w kierunku wkładki matrycowej 33. Dlatego rowki 52 elementu pierścieniowego 50, pokazanego na Fig. 1 są formowane na zewnętrznej powierzchni obwodowej obrabianego przedmiotu 40 przez wystającą część 33a utworzoną na wewnętrznej powierzchni obwodowej wkładki matrycowej 33. Ząb 51 jest formowany pomiędzy rowkami 52.As shown by the contour arrows in Fig. 8, when the movable punch 10 (inner punch 11 and outer punch 12) is lowered and workpiece 40 is pressed, workpiece 40 is pushed towards the punch ring 24. In this case, the diameter of the workpiece 40 is enlarged by the conical portion 21a of the stationary punch 21. Thus, as shown by the black arrows, the workpiece 40 is subjected to plastic flow in the positive X-axis direction, i.e. toward the die insert 33. Therefore, the grooves 52 an annular member 50 shown in Fig. 1 are formed on the outer peripheral surface of the workpiece 40 by a projecting portion 33a formed on the inner peripheral surface of the die insert 33. A tooth 51 is formed between the grooves 52.
PL 234 006 B1PL 234 006 B1
Jak opisano powyżej, stosując urządzenie kuźnicze według drugiego przykładu wykonania wynalazku, rowki 52 mogą być formowane na zewnętrznej powierzchni obwodowej części 53 o powiększonej średnicy podczas formowania części 53 o powiększonej średnicy (patrz Fig. 2) elementu pierścieniowego 50 pokazanego na Fig. 1. Zatem, w urządzeniu kuźniczym według drugiego przykładu wykonania wynalazku, osiąga się formowany element pierścieniowy 50, z wysoką wydajnością i produktywnością, jak w urządzeniu kuźniczym według pierwszego przykładu wykonania wynalazku.As described above, using the forging machine according to the second embodiment of the invention, grooves 52 may be formed on the outer peripheral surface of the enlarged diameter portion 53 while forming the enlarged diameter portion 53 (see Fig. 2) of the annular member 50 shown in Fig. 1. , in the forging apparatus of the second embodiment of the invention, the molded ring member 50 is achieved with high efficiency and productivity as in the forging apparatus of the first embodiment of the invention.
Ponadto, wkładka matrycowa 33 jest podtrzymywana płynnie i jest opuszczana wraz z ruchomym stemplem 10, to znaczy z obrabianym przedmiotem 40. W związku z tym trudno jest zużywać górny koniec wystającej części 33a wkładki matrycowej 33, co wydłuża żywotność wkładki matrycowej 33. Tak więc z urządzeniem kuźniczym, według drugiego przykładu wykonania wynalazku, uzyskuje się matrycę o długiej żywotności, jak w urządzeniu kuźniczym według pierwszego przykładu wykonania wynalazku.Moreover, the die insert 33 is supported smoothly and is lowered with the moving punch 10, i.e., the workpiece 40. Accordingly, it is difficult to wear the upper end of the protruding portion 33a of the die insert 33, which extends the life of the die insert 33. with the forging apparatus of the second embodiment of the invention, the result is a die with a long service life as in the forging apparatus of the first embodiment of the invention.
Dlatego też z urządzeniem kuźniczym, według drugiego przykładu wykonania wynalazku, uzyskuje się również element pierścieniowy, przewidziany do uformowania, mający wysoką wydajność i produktywność oraz matrycę o długiej żywotności.Therefore, with the forging apparatus according to the second embodiment of the invention, there is also obtained an annular element to be formed having high efficiency and productivity, and a die with a long service life.
Ponadto, w urządzeniu kuźniczym, według drugiego przykładu wykonania wynalazku, gdy ruchomy stempel 10 jest opuszczany, część końcowa nieruchomego stempla 21 jest wpasowana we wgłębioną część 11a stempla wewnętrznego 11. Dlatego po zakończeniu formowania, nie powstaje szczelina pomiędzy stemplem wewnętrznym 11 ruchomego stempla 10 a nieruchomym stempelkiem 21. Możliwe jest zatem zapobieganie przedostawaniu się obrabianego przedmiotu 40 do szczeliny pomiędzy stemplem wewnętrznym 11 a nieruchomym stemplem 21 i powstawaniu zadzioru 40a (patrz Fig. 5).Moreover, in the forging apparatus according to the second embodiment of the invention, when the movable punch 10 is lowered, the end portion of the fixed punch 21 fits into the recess portion 11a of the inner punch 11. Therefore, after completion of molding, no gap is formed between the inner punch 11 of the movable punch 10 and the stationary punch 21. It is thus possible to prevent the workpiece 40 from entering the gap between the inner punch 11 and the fixed punch 21 and the formation of a burr 40a (see Fig. 5).
Ponieważ inne struktury i działanie są podobne do tych z urządzenia kuźniczego według pierwszego przykładu wykonania, ich opisy zostaną pominięte.Since the other structures and operation are similar to those of the forging apparatus of the first embodiment, their descriptions will be omitted.
Z opisanego w ten sposób ujawnienia oczywistym jest, że przykłady wykonania ujawnienia mogą być zmieniane na wiele sposobów. Takie odmiany nie należy uważać za odbiegające od ducha i zakresu ujawnienia, a wszystkie takie modyfikacje, które byłyby oczywiste dla specjalisty w tej dziedzinie, są przeznaczone do włączenia do zakresu poniższych zastrzeżeń patentowych.From the disclosure thus described, it is evident that embodiments of the disclosure can be varied in many ways. Such variations are not to be construed as departing from the spirit and scope of the disclosure, and all such modifications that would be apparent to one skilled in the art are intended for inclusion within the scope of the following claims.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018012653A JP2019130539A (en) | 2018-01-29 | 2018-01-29 | Forging device and forging method |
| JPJP2018-012653 | 2018-01-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL428548A1 PL428548A1 (en) | 2019-08-12 |
| PL234006B1 true PL234006B1 (en) | 2019-12-31 |
Family
ID=67391253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL428548A PL234006B1 (en) | 2018-01-29 | 2019-01-10 | Forging device and method of forging |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20190232359A1 (en) |
| JP (1) | JP2019130539A (en) |
| CN (1) | CN110090911A (en) |
| PL (1) | PL234006B1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111054882B (en) * | 2019-12-30 | 2021-12-21 | 江苏大学 | Gear flash-free forging forming die, preparation method and forging method |
| JP2022178039A (en) * | 2021-05-19 | 2022-12-02 | トヨタ自動車株式会社 | coring punch |
| CN113751651B (en) * | 2021-09-15 | 2024-01-19 | 福建精诚锻造有限公司 | Combined bearing seat forging device and forging process thereof |
| CN114393164B (en) * | 2021-12-10 | 2023-08-01 | 中国航发商用航空发动机有限责任公司 | Forging die for double blind hole fusiform fan shaft and integral extrusion near net forming process |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6087946A (en) * | 1983-10-20 | 1985-05-17 | Oooka Tankoushiyo:Kk | Working method of clutch gear for transmission of automobile |
| JPS61235033A (en) * | 1985-04-10 | 1986-10-20 | Goto Tanko Kk | Production of gear wheel |
| JPH0722800B2 (en) * | 1987-12-23 | 1995-03-15 | 本田技研工業株式会社 | Stepped hollow gear manufacturing equipment |
| PL165708B1 (en) * | 1991-07-22 | 1995-01-31 | B P I Dostaw Urzadzen Hutniczy | Apparatus for mechanically expanding steel rings, in particular non-magnetic ones of a current generator rotor |
| PL170197B1 (en) * | 1993-05-20 | 1996-11-29 | Os Bad Rozwojowy Podstaw Techn | Plastic forming die block |
| JP2849981B2 (en) * | 1994-11-11 | 1999-01-27 | 愛知製鋼株式会社 | Molding method of metal molded article having toothed ridges with missing tooth regions |
| JPH0910883A (en) * | 1995-06-30 | 1997-01-14 | Hitachi Ltd | Formation of gear |
| US5622071A (en) * | 1995-11-27 | 1997-04-22 | Aeroquip Corporation | Method for forming a flange on a tube |
| JP2000237835A (en) * | 1999-02-17 | 2000-09-05 | Komatsu Ltd | Die set for full enclosed die forging and full enclosed die forging method |
| JP2001205367A (en) * | 2000-01-24 | 2001-07-31 | Ck Kinzoku Kk | Method for bending tube end flange part |
| JP2002307126A (en) * | 2001-04-10 | 2002-10-22 | Komatsu Sanki Kk | Tooth profile forming method |
| CN101262965B (en) * | 2005-09-16 | 2011-04-13 | 本田技研工业株式会社 | Process for producing molded article with undercut, forging apparatus therefor |
| CN201711484U (en) * | 2010-07-08 | 2011-01-19 | 北京机电研究所 | Precision forging mould for floating straight-tooth cylindrical gear |
| CN203437575U (en) * | 2013-08-20 | 2014-02-19 | 慈溪市丰盈电声配件有限公司 | Floating gear finishing forging die |
| CN104368741A (en) * | 2014-10-17 | 2015-02-25 | 江苏太平洋精锻科技股份有限公司 | Parking lock sheet gear closed type floating cold extrusion die |
| JP2017087260A (en) * | 2015-11-09 | 2017-05-25 | 三菱自動車工業株式会社 | Forging device and manufacturing method of forging product |
| CN106077396B (en) * | 2016-08-23 | 2018-12-25 | 合肥学院 | Spur gear wheel Vacuum Heat precision forging mold and processing method |
-
2018
- 2018-01-29 JP JP2018012653A patent/JP2019130539A/en active Pending
-
2019
- 2019-01-10 PL PL428548A patent/PL234006B1/en unknown
- 2019-01-15 US US16/247,897 patent/US20190232359A1/en not_active Abandoned
- 2019-01-29 CN CN201910085022.5A patent/CN110090911A/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110090911A (en) | 2019-08-06 |
| US20190232359A1 (en) | 2019-08-01 |
| JP2019130539A (en) | 2019-08-08 |
| PL428548A1 (en) | 2019-08-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL234006B1 (en) | Forging device and method of forging | |
| CN108687281B (en) | Method for manufacturing cup-shaped structure | |
| KR101550023B1 (en) | Press mold apparatus | |
| JP6763606B2 (en) | Hydroforming equipment and hydroforming method | |
| JP5869746B2 (en) | Burring method and mold | |
| JP4812307B2 (en) | Burring mold and burring method | |
| JPH09141380A (en) | Method and device for forging of bevel gear | |
| CN210877129U (en) | One-time simultaneous blanking-punching manufacturing two-piece composite die for automobile rear axle refueling plug seat | |
| WO2014181751A1 (en) | Method for molding cylindrical container with boss | |
| CN107983828A (en) | A kind of mould and application method for processing bowl side wall and edge gap | |
| JP5645527B2 (en) | Punch die and screw hole machining method using the punch die | |
| KR101965392B1 (en) | Coining apparatus having punch adopting variable groove pin | |
| CN205309081U (en) | Gasket blanking die | |
| JP5573389B2 (en) | Gear forming apparatus and method | |
| JP2018083199A (en) | Die metal mold for formation of projection, metal mold set, and punch metal mold | |
| JP5365032B2 (en) | Composite press working apparatus and composite press working method | |
| JP2018199146A (en) | Cylinder manufacturing method | |
| JP2010167474A (en) | Method for manufacturing rivet terminal | |
| JP3754148B2 (en) | Sheet metal punching method and punch die used in the same method | |
| CN218310332U (en) | Fixing seat forming die | |
| JP7563004B2 (en) | Workpiece manufacturing equipment | |
| CN214184867U (en) | Sand drilling and broaching die for hinge arm | |
| JP5632673B2 (en) | Burring method | |
| JP7045906B2 (en) | Method of forming a tapered female thread | |
| CN220574499U (en) | Shielding cover progressive die |