PL240328B1 - Wedge tool for two-stage rolling of forgings - Google Patents
Wedge tool for two-stage rolling of forgings Download PDFInfo
- Publication number
- PL240328B1 PL240328B1 PL423345A PL42334517A PL240328B1 PL 240328 B1 PL240328 B1 PL 240328B1 PL 423345 A PL423345 A PL 423345A PL 42334517 A PL42334517 A PL 42334517A PL 240328 B1 PL240328 B1 PL 240328B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- zone
- shaping
- wedge
- projections
- extreme
- Prior art date
Links
Description
PL 240 328 B1PL 240 328 B1
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest narzędzie klinowe do dwuetapowego walcowania odkuwek, zwłaszcza do walcowania poprzeczno-klinowego odkuwek osiowosymetrycznych stopniowanych osi i wałów.The subject of the invention is a wedge tool for two-stage rolling of forgings, in particular for cross-wedge rolling of forgings of axisymmetric stepped axes and shafts.
Dotychczas znane są narzędzia stosowane do walcowania poprzecznego, poprzeczno-klinowego oraz śrubowego stosowane do kształtowania odkuwek wałków i osi stopniowanych. Szczegółowo konstrukcję narzędzi do walcowania poprzeczno-klinowego wyrobów osiowosymetrycznych opisano w książce autorstwa Pater Z.”Walcowanie poprzeczno-klinowe”, Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej 2009 r. W publikacji przedstawiono najczęściej spotykane narzędzia, które mają kształt pojedynczego klina nawiniętego na walec. Takie narzędzie zbudowane jest z trzech podstawowych stref, to jest: wejściowej, gdzie klin wcina się w materiał na wymaganą głębokość; kształtowania, w której redukcja przekroju poprzecznego rozwijana jest na wymaganą szerokość walcowania; kalibrowania, gdzie następuje usunięcie owalizacji przekroju poprzecznego oraz skrzywień powstałych we wcześniejszych fazach kształtowania. Znane są również narzędzia, które składają się z kilku klinów działających na materiał równocześnie, wtedy walec ma mniejszą średnicę, ale występują większe siły kształtowania lub działających na materiał kolejno, wtedy walec ma średnicę większą, a siły kształtowania są mniejsze. Cechą charakterystyczną narzędzi stosowanych do walcowania walcami klinowymi jest prostopadłe umieszczenie roboczej powierzchni klinowej na obwodzie walca w stosunku do osi narzędzia. W efekcie kształtowana odkuwka nie zmienia swojego położenia w trakcie procesu.Hitherto known are tools used for transverse, wedge-shaped and helical rolling used for shaping shaft forgings and stepped axes. The design of tools for cross-wedge rolling of axisymmetric products is described in detail in the book by Pater Z. "Cross-wedge rolling", Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej 2009. The publication presents the most common tools that have the shape of a single wedge wound on a cylinder. Such a tool consists of three basic zones, that is: the entrance zone, where the wedge cuts into the material to the required depth; shaping, in which the reduction of the cross section is developed to the required rolling width; calibration, where the ovalization of the cross-section and the distortions arising in the earlier stages of shaping are removed. There are also known tools that consist of several wedges acting on the material simultaneously, then the cylinder has a smaller diameter, but there are greater shaping forces or acting successively on the material, then the cylinder has a larger diameter and the shaping forces are smaller. A characteristic feature of the tools used for rolling with wedge rollers is the perpendicular location of the working wedge surface on the circumference of the roll in relation to the tool axis. As a result, the shaped forging does not change its position during the process.
Znane są również narzędzia śrubowe, stosowane do walcowania odkuwek wałków stopniowanych, których konstrukcję opisano w książce autorstwa J. Lisowski „Walcowanie kuźnicze”, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1974 r. Przedstawione w książce narzędzia składają się z walców, na powierzchni których umieszczone są wykroje śrubowe.There are also screw tools used for rolling the forgings of stepped shafts, the design of which is described in the book by J. Lisowski "Forging Rolling", Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warsaw 1974. The tools presented in the book consist of cylinders on the surface of which are placed screw blanks.
Dotychczasowe rozwiązania narzędzi stosowanych do walcowania poprzeczno-klinowego odkuwek charakteryzują się występowaniem końcowych noży, umieszczanych za strefą kalibrowania, które odcinają skrajne odpady wraz z lejami powstającymi podczas walcowania odkuwek. W przypadku walcowania odkuwek o dużych średnicach wzrasta wielkość odpadów odcinanych od ukształtowanej odkuwki, co wpływa niekorzystnie na zużycie materiału.The existing solutions of tools used for cross-wedge rolling of forgings are characterized by the presence of end knives located behind the calibration zone, which cut off the extreme waste together with the funnels formed during the rolling of forgings. In the case of rolling large-diameter forgings, the amount of waste cut from the shaped forging increases, which adversely affects the consumption of the material.
Celem wynalazku jest wyeliminowanie skrajnych odpadów powstających w procesie walcowania odkuwek stopniowanych osi i wałów. W rezultacie możliwe jest zmniejszenie zużycia materiału i zwiększenie wydajności procesu. Takie podejście pozwala ograniczyć koszty produkcji oraz zwiększyć możliwości technologiczne walcarek.The object of the invention is to eliminate the extreme waste generated in the rolling process of stepped axle and shaft forgings. As a result, it is possible to reduce material consumption and increase process efficiency. This approach allows to reduce production costs and increase the technological capabilities of rolling mills.
Istotą narzędzia klinowego do dwuetapowego walcowania odkuwek, zwłaszcza do walcowania poprzeczno-klinowego odkuwek osiowosymetrycznych stopniowanych osi i wałów w kształcie dwóch walców o klinowych powierzchniach roboczych według wynalazku jest to, że składa się z walca roboczego do kształtowania w pierwszym etapie oraz walca roboczego do walcowania w drugim etapie, przy czym obwód walca roboczego do kształtowania w pierwszym etapie jest podzielony kolejno na strefę załadunkowo-wyładunkową, strefę kształtowania stopnia środkowego oraz strefę kalibrowania, zaś obwód walca roboczego do walcowania w drugim etapie jest podzielony kolejno na strefę załadunkową, strefę pozycjonowania półwyrobu, strefę kształtowania stopni stożkowych, strefę kształtowania skrajnych stopni, strefę kalibrowania oraz strefę wyładunkową. Na walcu roboczym do kształtowania w pierwszym etapie znajduje się strefa załadunkowo-wyładunkowa, która ma kształt powierzchni cylindrycznej pokrywającej się z powierzchnią walca roboczego o średnicy, następnie za strefą załadunkowo-wyładunkową znajduje się strefa kształtowania stopnia środkowego, w której na powierzchni cylindrycznej znajduje się centralny występ klinowy o stałym kącie rozwarcia klina i pochylonymi pod jednakowymi kątami powierzchniach bocznych, przy czym centralny występ klinowy w strefie kształtowania stopn ia środkowego stopniowo zwiększa swoją wysokość i szerokość od zera do wartości równej długości środkowego stopnia kształtowanej odkuwki, zaś w strefie kalibrowania znajduje się centralny występ klinowy o stałej szerokości i wysokości. Na walcu roboczym do kształtowania w drugim etapie znajduje się strefa załadunkowa, która ma kształt powierzchni cylindrycznej pokrywającej się z powierzchnią walca roboczego do walcowania w drugim etapie o średnicy równej średnicy powierzchni cylindrycznej walca roboczego do kształtowania w pierwszym etapie, następnie za strefą załadunkową znajduje się strefa pozycjonowania półwyrobu, w której znajdują się w pobliżu powierzchni czołowych walca roboczego występy pozycjonujące półwyrób o stałej wysokości, następnie za strefą pozycjonowania półwyrobu znajduje się strefa kształtowania stopni stożkowych, w której znajdują się w pobliżu powierzchni czołowych walca roboczego występy kształtujące o stałej wysokości i pochylonych pod jednakowymi kątamiThe essence of the wedge tool for the two-stage rolling of forgings, especially for cross-wedge rolling of axial-symmetrical stepped axis forgings and shafts in the shape of two cylinders with wedge working surfaces according to the invention, is that it consists of a work roll for shaping in the first stage and a work roll for rolling in in the second stage, where the circumference of the work roll for shaping in the first stage is divided successively into a loading and unloading zone, a middle step shaping zone and a calibration zone, and the circumference of the work roll for rolling in the second stage is sequentially divided into a loading zone, blank positioning zone, a zone for shaping conical steps, a zone for shaping extreme steps, a calibration zone and a discharge zone. On the work roller for shaping in the first stage there is a loading and unloading zone, which has the shape of a cylindrical surface coinciding with the surface of the work roller with a diameter, then behind the loading and unloading zone there is a middle step shaping zone with a central cylindrical surface a wedge protrusion with a constant wedge opening angle and side surfaces inclined at the same angles, while the central wedge protrusion in the shaping zone of the middle step gradually increases its height and width from zero to the value equal to the length of the middle step of the shaped forgings, and the central one is in the calibration zone wedge protrusion of constant width and height. On the second stage work roll, there is a loading area that has the shape of a cylindrical surface coinciding with the surface of the second stage work roll with a diameter equal to the diameter of the cylindrical surface of the first stage work roll, then there is a loading area downstream of the loading area. workpiece positioning, in which there are positioning projections of the workpiece with a constant height near the front surfaces of the work roll, then behind the blank positioning zone there is a zone for shaping the conical steps, in which there are shaping projections of constant height and inclined underneath near the front surfaces of the work roller the same angles
PL 240 328 B1 powierzchniach bocznych, przy czym występy kształtujące na początku strefy kształtowania stopni stożkowych pochylone są skośnie pod jednakowymi kątami względem powierzchni czołowych walca roboczego, tworząc kąt ostry w kierunku walcowania, zaś w dalszej części strefy kształtowania stopni stożkowych występy kształtujące są równoległe do powierzchni czołowych walca roboczego, następnie za strefą kształtowania stopni stożkowych znajduje się strefa kształtowania skrajnych stopni, w której znajdują się dwa skrajne występy klinowe o pochyłych powierzchniach bocznych, przy czym skrajne występy klinowe pochylone są pod jednakowymi kątami względem płaszczyzny symetrii walca roboczego, zaś powierzchnie boczne skrajnych występów klinowych są pochylone pod jednakowymi kątami, następnie za strefą kształtowania skrajnych stopni znajduje się strefa kalibrowania, w której znajdują się skrajne występy klinowe oraz centralny występ, które mają stałą szerokość oraz wysokość, zaś zarys powierzchni roboczej narzędzia w strefie kalibrowania ma kształt tworzącej walcowanej odkuwki wałka stopniowanego, następnie za strefą kalibrowania znajduje się strefa wyładunkowa, w której znajduje się gniazdo w kształcie walcowego wgłębienia.In the side surfaces, the shaping projections at the beginning of the tapered step shaping zones are inclined obliquely at equal angles to the faces of the work roll, creating an acute angle in the rolling direction, and in the further part of the tapered step shaping zone the shaping projections are parallel to the surface of the frontal steps of the work roller, then behind the shaping zone of the conical steps there is a zone of shaping the extreme steps, in which there are two extreme wedge projections with inclined side surfaces, where the extreme wedge projections are inclined at equal angles to the symmetry plane of the work roller, and the side surfaces of the extreme steps the wedge projections are inclined at the same angles, then behind the edge-step shaping zone there is a calibration zone in which there are extreme wedge projections and a central projection that have a constant width and height, and the outline of the The working area of the tool in the calibration zone has the shape of a rolled forging of a stepped shaft, then behind the calibration zone there is an unloading zone with a cylinder-shaped cavity.
Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że narzędzie umożliwia walcowanie różnorodnych odkuwek stopniowanych osi i wałów w czasie jednego pełnego obrotu narzędzi bez konieczności pozostawiania, a następnie odcinania skrajnych naddatków. Wynalazek jest uniwersalny i może być stosowany do wszystkich metali i stopów przeznaczonych do obróbki plastycznej.A beneficial effect of the invention is that the tool allows a variety of stepped axle and shaft forgings to be rolled in one complete revolution of the tools without leaving and then cutting off extreme allowances. The invention is universal and can be applied to all metals and alloys intended for forming.
Narzędzie klinowe do walcowania odkuwek według wynalazku, zostało przedstawione w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok narzędzia z boku od strony pierwszego walca, fig. 2 - widok narzędzia z boku od strony drugiego walca, fig. 3 - widok narzędzia z przodu, fig. 4 - widok narzędzia z góry, fig. 5 - widok izometryczny narzędzia z przodu, zaś fig. 6 - widok izometryczny narzędzia z tyłu.The wedge tool for rolling forgings according to the invention is shown in the embodiment in the drawing, in which fig. 1 shows a side view of the tool from the side of the first roll, fig. 2 - side view of the tool from the side of the second roll, fig. 3 - view of the tool at the front, Fig. 4 is a top view of the tool, Fig. 5 is a front isometric view of the tool, and Fig. 6 is a rear isometric view of the tool.
Narzędzie klinowe do dwuetapowego walcowania odkuwek, zwłaszcza do walcowania poprzeczno-klinowego odkuwek osiowosymetrycznych stopniowanych osi i wałów ma kształt dwóch walców o klinowych powierzchniach roboczych. Składa się z walca roboczego 1 do kształtowania w pierwszym etapie oraz walca roboczego 2 do walcowania w drugim etapie. Obwód walca roboczego 1 do kształtowania w pierwszym etapie jest podzielony kolejno na strefę załadunkowo wyładunkową J, strefę kształtowania U stopnia środkowego oraz strefę kalibrowania JU. Obwód walca roboczego 2 do walcowania w drugim etapie jest podzielony kolejno na strefę załadunkową JV, strefę pozycjonowania V półwyrobu, strefę kształtowania stopni stożkowych VJ, strefę kształtowania skrajnych stopni VJJ, strefę kalibrowania VIII oraz strefę wyładunkową JX. Na walcu roboczym 1 do kształtowania w pierwszym etapie znajduje się strefa załadunkowo-wyładunkowa J, która ma kształt powierzchni cylindrycznej 3 pokrywającej się z powierzchnią walca roboczego, następnie za strefą załadunkowo-wyładunkowa J znajduje się strefa kształtowania JJ stopnia środkowego, w której na powierzchni cylindrycznej 3 znajduje się centralny występ klinowy 4 o stałym kącie rozwarcia klina β2 i pochylonych pod jednakowymi kątami α1 powierzchniach bocznych 5a i 5b. Centralny występ klinowy 4 w strefie kształtowania JJ stopnia środkowego stopniowo zwiększa swoją wysokość i szerokość od zera do wartości L1 równej długości środkowego stopnia kształtowanej odkuwki. W strefie kalibrowania m znajduje się centralny występ klinowy 4 o stałej szerokości L1 i wysokości h1. Na walcu roboczym 2 do kształtowania w drugim etapie znajduje się strefa załadunkowa JV, która ma kształt powierzchni cylindrycznej 6 pokrywającej się z powierzchnią walca roboczego 2 do walcowania w drugim etapie. Za strefą załadunkową JV znajduje się strefa pozycjonowania V półwyrobu, w której znajdują się w pobliżu powierzchni czołowych walca roboczego 2 występy pozycjonujące 7 półwyrób oraz 8 o stałej wysokości h2. Za strefą pozycjonowania V półwyrobu znajduje się strefa kształtowania stopni stożkowych VJ, w której znajdują się w pobliżu powierzchni czołowych walca roboczego 2 występy kształtujące 9 i 10 o stałej wysokości h3 i pochyłych pod jednakowymi kątami α2 powierzchniach bocznych 11a i 11b oraz 12a i 12b, przy czym występy kształtujące 9 i 10 na początku strefy kształtowania stopni stożkowych VJ pochylone są skośnie pod jednakowymi kątami β1 względem powierzchni czołowych walca roboczego 2, tworząc kąt ostry γ w kierunku walcowania. W dalszej części strefy kształtowania stopni stożkowych VI występy kształtujące 9 i 10 są równoległe do powierzchni czołowych walca roboczego 2. Za strefą kształtowania stopni stożkowych VJ znajduje się strefa kształtowania skrajnych stopni VU, w której znajdują się dwa skrajne występy klinowe 13 i 14 o pochyłych powierzchniach bocznych 15 i 16. Skrajne występy klinowe 13 i 14 pochylone są pod jednakowymi kątami β3 względem płaszczyzny symetrii walca roboczego 2, zaś powierzchnie boczne 15 i 16 skrajnych występów klinowych, 13 i 14 są pochylone pod jednakowymi kątami α3. Za strefą kształtowania skrajnych stopni VU znajduje się strefa kalibrowania ViJI, w której znajdują się skrajne występy klinowe 13 i 14 oraz centralny występ 17, które mają stałą szerokość L1 i L2 oraz wysokość h1 i h4, zaśThe wedge tool for two-stage rolling of forgings, especially for cross-wedge rolling of forgings of axisymmetric, stepped axes and shafts, has the shape of two cylinders with wedge working surfaces. It consists of a work roll 1 for forming in the first stage and a work roll 2 for rolling in the second stage. The circumference of the work roll 1 for shaping in the first stage is divided successively into a loading and unloading zone J, a shaping zone U of the middle step and a calibration zone JU. The circumference of the work roll 2 for rolling in the second stage is divided successively into a loading zone JV, a blank positioning zone V, a taper step shaping zone VJ, an extreme step shaping zone VJJ, a calibration zone VIII and a discharge zone JX. On the work roll 1 for shaping in the first stage there is a loading and unloading zone J, which has the shape of a cylindrical surface 3 coinciding with the surface of the work roll, then behind the loading and unloading zone J there is a shaping zone JJ of the middle stage, in which on the cylindrical surface 3 there is a central wedge protrusion 4 with a constant wedge opening angle β2 and side surfaces 5a and 5b inclined at the same angles α1. The central wedge 4 in the shaping zone JJ of the middle step gradually increases in height and width from zero to a value L1 equal to the length of the middle step of the formed forgings. In the calibration zone m there is a central wedge protrusion 4 with a constant width L1 and height h1. On the second stage work roll 2, there is a loading area JV which has the shape of a cylindrical surface 6 coinciding with the surface of the second stage work roll 2. Behind the loading zone JV there is a positioning zone V of the blank, in which there are 2 positioning projections 7 of the blank and 8 with a constant height h2 near the end faces of the work roll. Behind the positioning zone V of the blank there is a shaping zone of the conical steps VJ, in which there are 2 shaping projections 9 and 10 with a constant height h3 and inclined at the same angles α2 side surfaces 11a and 11b and 12a and 12b, at whereby the shaping projections 9 and 10 at the beginning of the tapering zone VJ are inclined obliquely at equal angles β1 with respect to the faces of the work roll 2, creating an acute angle γ in the rolling direction. In the further part of the shaping zone of the conical steps VI, the shaping projections 9 and 10 are parallel to the end faces of the work roll 2. Behind the shaping zone of the conical steps VJ there is the shaping zone of the extreme steps VU, in which there are two extreme wedge projections 13 and 14 with inclined surfaces sides 15 and 16. The extreme wedges 13 and 14 are inclined at equal angles β3 with respect to the symmetry plane of the work roll 2, and the side surfaces 15 and 16 of the extreme wedges 13 and 14 are inclined at equal angles α3. Behind the shaping of the extreme steps VU there is a ViJI calibration zone in which there are extreme wedge projections 13 and 14 and a central projection 17 which have a constant width L1 and L2 and the height h1 and h4, while
Claims (18)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL423345A PL240328B1 (en) | 2017-11-02 | 2017-11-02 | Wedge tool for two-stage rolling of forgings |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL423345A PL240328B1 (en) | 2017-11-02 | 2017-11-02 | Wedge tool for two-stage rolling of forgings |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL423345A1 PL423345A1 (en) | 2019-05-06 |
PL240328B1 true PL240328B1 (en) | 2022-03-14 |
Family
ID=66341873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL423345A PL240328B1 (en) | 2017-11-02 | 2017-11-02 | Wedge tool for two-stage rolling of forgings |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL240328B1 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE20312485U1 (en) * | 2003-03-04 | 2003-10-16 | Langenstein & Schemann Gmbh | Rolling machine for forming a workpiece |
PL218601B1 (en) * | 2011-03-17 | 2015-01-30 | Lubelska Polt | Method for plastic forming of products with side bosses by rolling with wedge rollers |
PL236040B1 (en) * | 2016-02-29 | 2020-11-30 | Lubelska Polt | Wedge-shaped tool |
-
2017
- 2017-11-02 PL PL423345A patent/PL240328B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL423345A1 (en) | 2019-05-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI683708B (en) | Manufacturing process of aluminum alloy beverage cans by drawing-ironing and ironing die | |
US20190224740A1 (en) | Forging device | |
PL240328B1 (en) | Wedge tool for two-stage rolling of forgings | |
US9120143B2 (en) | Cut-off end surface improvement | |
US10525523B2 (en) | Method and device for forging a workpiece in bar form | |
RU2635685C1 (en) | Method of piercing in screw-rolling mill | |
US2755545A (en) | Metal working | |
RU2402618C1 (en) | Procedure for metal structural crumbling | |
PL236040B1 (en) | Wedge-shaped tool | |
PL240329B1 (en) | Wedge tool for rolling of forgings | |
US10239113B2 (en) | Net shaped forging for fluid ends and other work pieces | |
Omolayo et al. | A Concise Study on Shearing Operation in Metal Forming | |
JP6800400B2 (en) | Forging tool | |
KR20170061953A (en) | Method for manufacturing landing gear for preventing cutting of metal flow and component of landing gear using the same | |
JP6252371B2 (en) | Forging mold and forging method | |
US9566641B2 (en) | Forging apparatus | |
CN113784808B (en) | Precision forging method, precision forging device and precision forging piece | |
KR20170110554A (en) | Landing gear for aircraft using high strength aluminium | |
JPH0976029A (en) | Manufacture of roller for roller bearing | |
EP4342598A1 (en) | Method of rolling balls | |
RU2568804C1 (en) | Method of manufacturing of longitudinally welded pipes with rectangular or square cross-section | |
JP5446288B2 (en) | Method for removing excess portion of metal cylindrical member | |
KR0174782B1 (en) | Cold forging method of head part for rod | |
Ganji et al. | Forming of micro gears by compressing a pure copper sheet through its thickness | |
WO2013164847A2 (en) | A method to reduce end defects in rolling of sections |