RU155001U1 - DEVICE FOR OBTAINING HEMISPHERIC Billets From Hardened Metal - Google Patents

DEVICE FOR OBTAINING HEMISPHERIC Billets From Hardened Metal Download PDF

Info

Publication number
RU155001U1
RU155001U1 RU2014143423/02U RU2014143423U RU155001U1 RU 155001 U1 RU155001 U1 RU 155001U1 RU 2014143423/02 U RU2014143423/02 U RU 2014143423/02U RU 2014143423 U RU2014143423 U RU 2014143423U RU 155001 U1 RU155001 U1 RU 155001U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
punch
matrix
channel
cylindrical
workpiece
Prior art date
Application number
RU2014143423/02U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владислав Константинович Орлов
Виктор Маркелович Сергеев
Игорь Иванович Акимов
Сергей Александрович Киселев
Иван Вадимович Ефремов
Лев Николаевич Солодовников
Михаил Юрьевич Корниенко
Александр Васильевич Чуркин
Георгий Шамилевич Баторшин
Сергей Александрович Огурцов
Олег Борисович Горновский
Александр Сергеевич Кострыкин
Николай Юрьевич Зайцев
Original Assignee
Акционерное общество "Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара", RU
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 Акционерное общество "Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара", RU filed Critical Акционерное общество "Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара", RU
Priority to RU2014143423/02U priority Critical patent/RU155001U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU155001U1 publication Critical patent/RU155001U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Forging (AREA)

Abstract

Устройство для получения полусферических заготовок из упрочненного металла, содержащее пуансон, матрицу, в нижней части которой выполнен вертикальный цилиндрический канал, и упорную вставку, установленную в упомянутом канале, отличающееся тем, что в верхней части матрицы выполнена полость, нижняя часть внутренней поверхности которой имеет форму полусферы, при этом пуансон установлен в упомянутой полости с зазором и с возможностью фиксации и осевого перемещения и выполнен с нижней частью в форме полусферы и со сквозным вертикальным цилиндрическим каналом в центре, в котором с возможностью перемещения установлен второй цилиндрический пуансон, причем в верхних частях матрицы и пуансона выполнены отверстия для крепежных элементов, обеспечивающих фиксацию пуансона в момент перемещения второго цилиндрического пуансона.A device for producing hemispherical blanks of hardened metal containing a punch, a matrix in the lower part of which a vertical cylindrical channel is made, and a thrust insert installed in the said channel, characterized in that a cavity is made in the upper part of the matrix, the lower part of the inner surface of which is shaped hemispheres, with the punch installed in the cavity with a gap and with the possibility of fixation and axial movement and is made with the lower part in the form of a hemisphere and with a through vertical cylinder an indigenous channel in the center, in which a second cylindrical punch is mounted with the possibility of movement, and in the upper parts of the matrix and punch, holes are made for fasteners that secure the fixation of the punch at the moment of moving the second cylindrical punch.

Description

Полезная модель относится к обработке металлов давлением, а именно к устройствам, позволяющим упрочнять металл в процессе деформации для получения полусферических заготовок.The utility model relates to the processing of metals by pressure, and in particular to devices that allow hardening the metal during deformation to obtain hemispherical blanks.

Известен процесс радиального выдавливания, применяемый для штамповки поковок с фланцами [«Теория ковки и штамповки», Е.П. Унксова, А.Г. Овчинникова, М: Машиностроение, 1992 г.].The known process of radial extrusion used for stamping forgings with flanges ["Theory of forging and stamping", EP Unksova, A.G. Ovchinnikova, M: Mechanical Engineering, 1992].

Устройство для процесса радиального выдавливания состоит из матрицы, с выполненным в ней вертикальным каналом, в котором размещается цилиндрическая заготовка, цилиндрического пуансона, размещенного в этом канале и основания. В нижней части матрицы выполнена цилиндрическая полость, в которой после деформирования заготовки посредством пуансона и образуется фланец на заготовке.A device for the radial extrusion process consists of a matrix with a vertical channel made in it, in which a cylindrical workpiece is placed, a cylindrical punch placed in this channel and the base. A cylindrical cavity is made in the lower part of the matrix, in which, after deformation of the workpiece by means of a punch, a flange is formed on the workpiece.

Данное устройство не предназначено для получения заготовок полусферической формы.This device is not intended to produce hemispherical blanks.

В качестве прототипа выбрано устройство для получения заготовок под штамповку полусферических деталей с субмикрокристаллической структурой, реализующее метод интенсивной пластической деформации (ИПД) способом циклической деформацией «экструзия-осадка-экструзия» («Cyclic Compression Extrusion (ССЕ)») [Полезная модель RU 122317 U1 МПК B21J 5/06, B21J 13/02 опубл. 27.11.2012 г.].As a prototype, a device for producing blanks for stamping hemispherical parts with a submicrocrystalline structure that implements the method of intensive plastic deformation (IPD) by the cyclic deformation method "extrusion-sediment-extrusion" ("Cyclic Compression Extrusion (CCE)") [Utility model RU 122317 U1 IPC B21J 5/06, B21J 13/02 publ. November 27, 2012].

Устройство состоит из матрицы с выполненным в ней вертикальным цилиндрическим каналом, упорной вставки, с выполненным на верхнем торце сферическим углублением для предотвращения возникновения застойных зон в материале заготовки и установленной в нижней части цилиндрического канала матрицы, и пуансона с соотношением диаметра к высоте не менее 1,5, установленного в верхней части цилиндрического канала матрицы, состоящего из двух, разделенных осевой плоскостью, частей, каждая из которых выполнена с возможностью перемещения вдоль оси матрицы. При реализации способа к исходной заготовке прикладывают начальную нагрузку путем воздействия сначала одной частью пуансона на заготовку, затем другой. После выравнивания частей пуансона цикл повторяется.The device consists of a matrix with a vertical cylindrical channel made in it, a thrust insert, with a spherical recess made on the upper end to prevent stagnation zones in the workpiece material and a matrix installed in the lower part of the cylindrical channel, and a punch with a diameter to height ratio of at least 1, 5 installed in the upper part of the cylindrical channel of the matrix, consisting of two parts separated by an axial plane, parts, each of which is arranged to move along the axis of the mat Itza. When implementing the method, an initial load is applied to the initial workpiece by first applying one part of the punch to the workpiece, then another. After aligning the parts of the punch, the cycle repeats.

Недостатком данного устройства является высокая трудоемкость и длительность процесса, сложная автоматизация процесса, необходимость использовать для дальнейшей штамповки дополнительный комплект оснастки, что приводит к существенному усложнению процесса получения полусферических заготовок.The disadvantage of this device is the high complexity and duration of the process, complex automation of the process, the need to use an additional set of equipment for stamping, which leads to a significant complication of the process of producing hemispherical blanks.

Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является повышение производительности и эффективности процесса интенсивной пластической деформации (ИПД) за счет возможности осуществления двух операций получения и штамповки заготовки с использованием одного комплекта технологической оснастки.The task to which the proposed utility model is aimed is to increase the productivity and efficiency of the process of intensive plastic deformation (IPD) due to the possibility of performing two operations of obtaining and stamping the workpiece using one set of technological equipment.

Техническим результатом является упрощение конструкции предлагаемого устройства, предназначенного для получения полусферических заготовок с субмикрокристаллической структурой.The technical result is to simplify the design of the proposed device, designed to produce hemispherical blanks with submicrocrystalline structure.

Технический результат достигается в устройстве для получения полусферических заготовок из упрочненного металла, содержащее матрицу с пуансоном, упорную вставку, установленную в вертикальном цилиндрическом канале нижней части матрицы, причем в верхней части матрицы выполнена полость, нижняя часть внутренней поверхности которой имеет форму полусферы, при этом в полости установлен с зазором и с возможностью фиксации и осевого перемещения пуансон, нижняя часть которого имеет форму полусферы, а в центре выполнен сквозной вертикальный цилиндрический канал, в котором с возможностью перемещения установлен второй цилиндрический пуансон, причем в верхней части матрицы и пуансона выполнены отверстия для крепежных элементов, обеспечивающих фиксацию пуансона в момент перемещения второго цилиндрического пуансона.The technical result is achieved in a device for producing hemispherical billets made of hardened metal, comprising a matrix with a punch, a thrust insert installed in a vertical cylindrical channel of the lower part of the matrix, and a cavity is made in the upper part of the matrix, the lower part of the inner surface of which has the shape of a hemisphere, while the cavity is installed with a gap and with the possibility of fixation and axial movement of the punch, the lower part of which is in the form of a hemisphere, and in the center there is a through vertical cylinder an Indian channel, in which a second cylindrical punch is mounted with the possibility of movement, moreover, holes for fasteners are made in the upper part of the matrix and punch to secure the punch at the moment of movement of the second cylindrical punch.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется на следующих фигурах.The essence of the proposed utility model is illustrated in the following figures.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства для получения полусферических заготовок из упрочненного металла.In FIG. 1 shows a diagram of the proposed device for producing hemispherical blanks of hardened metal.

На фиг. 2 представлена схема первого цикла.In FIG. 2 shows a diagram of the first cycle.

На фиг. 3 представлена схема второго цикла.In FIG. 3 shows a diagram of the second cycle.

На фиг. 4 представлена полученная в результате процесса деформации полусферическая заготовка.In FIG. 4 shows the hemispherical blank obtained as a result of the deformation process.

Предлагаемое устройство из упрочненного металла содержит матрицу 1, нижняя часть внутренней поверхности которой имеет форму полусферы, в полости которой установлен с возможностью фиксации и перемещения пуансон 2, нижняя часть которого имеет форму полусферы, а в центре выполнен сквозной вертикальный цилиндрический канал для размещения деформируемой заготовки 4, в котором с возможностью перемещения установлен второй цилиндрический пуансон 5, при этом между внутренней поверхностью матрицы 1 имеющей форму полусферы, и полусферической поверхностью пуансона 2 имеется зазор 6. В верхней части матрицы 1 и пуансона 2 выполнены отверстия 7 (фиг. 3) для крепежных элементов 8 (например, штифтов), обеспечивающих фиксацию пуансона 2 в момент перемещения второго цилиндрического пуансона 5.The proposed device of hardened metal contains a matrix 1, the lower part of the inner surface of which is in the form of a hemisphere, in the cavity of which is installed with the possibility of fixing and moving the punch 2, the lower part of which is in the form of a hemisphere, and in the center there is a through vertical cylindrical channel for accommodating the deformable workpiece 4 in which the second cylindrical punch 5 is mounted with the possibility of movement, while between the inner surface of the matrix 1 having the shape of a hemisphere, and the hemispherical There is a gap 6 in the surface of the punch 2. In the upper part of the matrix 1 and punch 2 there are holes 7 (Fig. 3) for fasteners 8 (for example, pins) that fix the punch 2 at the moment of moving the second cylindrical punch 5.

В канале нижней части матрицы 1 расположена упорная вставка 9 для извлечения заготовки из устройства.In the channel of the lower part of the matrix 1 is a thrust insert 9 for removing the workpiece from the device.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

Установив штифты (8) в отверстия (7), упорную вставку (9) в канал в нижней части матрицы (1), и предварительно смазав внутреннюю поверхность матрицы (1), поверхность пуансона(2), второй цилиндрический пуансон (5) и деформируемую заготовку (4), в вертикальный цилиндрический канал пуансона (2) закладывают деформируемую заготовку (4) и на верхний торец деформируемой заготовки (4) устанавливают второй цилиндрический пуансон (5). Производят давление на цилиндрический пуансон (5), в результате чего деформируемая заготовка (4) осаживается в полость, образованную зазором (6) между внутренней поверхностью матрицы (1) и полусферической поверхностью пуансона (2) - осуществлен первый цикл. После первого цикла штифты (8) извлекают и производят давление одновременно на пуансон (2) и второй цилиндрический пуансон (5), в процессе деформации формируется полусферическая форма заготовки (4) - осуществлен второй цикл.By installing the pins (8) in the holes (7), the thrust insert (9) into the channel in the lower part of the die (1), and having previously lubricated the inner surface of the die (1), the surface of the punch (2), the second cylindrical punch (5) and the deformable the workpiece (4), a deformable workpiece (4) is laid in the vertical cylindrical channel of the punch (2), and a second cylindrical punch (5) is installed on the upper end of the deformable workpiece (4). Pressure is applied to the cylindrical punch (5), as a result of which the deformable workpiece (4) is deposited in the cavity formed by the gap (6) between the inner surface of the matrix (1) and the hemispherical surface of the punch (2) - the first cycle is carried out. After the first cycle, the pins (8) are removed and pressurized simultaneously on the punch (2) and the second cylindrical punch (5), in the process of deformation a hemispherical shape of the workpiece (4) is formed - the second cycle is carried out.

Извлечение штампованной полусферической заготовки из матрицы (1) осуществляют следующим образом. После окончания процесса деформации, матрицу (1) с заготовкой (4), пуансонами (2), (5) и упорной вставкой (3), размещают таким образом, чтобы обеспечить свободное перемещение полученной заготовки, пуансонов и упорной вставки вертикально вниз. На торец упорной вставки (3) производят давление до момента выхода из полости матрицы (1) пуансонов (2), (5), заготовки. При необходимости деформирования мало пластичных материалов, устройство в сборе нагревают до температуры, не превышающей температуру отпуска материала технологической оснастки (устройства). После извлечения заготовки устройство, также предварительно смазанное, готово к дальнейшему использованию.The extraction of the stamped hemispherical billet from the matrix (1) is as follows. After the deformation process is completed, the matrix (1) with the workpiece (4), punches (2), (5) and thrust insert (3) is placed in such a way as to ensure free movement of the obtained workpiece, punches and thrust insert vertically downward. The pressure is applied to the end face of the thrust insert (3) until the punches (2), (5) and the workpiece exit the die cavity (1). If it is necessary to deform few ductile materials, the assembled device is heated to a temperature not exceeding the tempering temperature of the material of the tooling (device). After removing the workpiece, the device, also pre-lubricated, is ready for further use.

Заготовку, подвергаемую радиальному выдавливанию с последующей штамповкой, закладывают в устройство один раз - отсутствует необходимость использования дополнительного комплекта технологической оснастки для получения полусферических заготовок с субмикрокристаллической структурой. За счет простоты конструкции и отсутствия быстроизнашиваемых элементов повышена стойкость инструмента к высоким давлениям, возникающим в ходе процессов ИПД. В процессе деформации с применением данного устройства в материале заготовки формируется субмикрокристаллическая структура, обеспечивающая повышенные механические характеристики материала деформируемой заготовки по сравнению с традиционными методами обработки металлов давлением. Техническое решение позволяет существенно повысить эффективность процесса обработки металла давлением и упрощение конструкции инструмента за счет новой совмещенной схемы интенсивной пластической деформации при которой в одном комплекте инструмента осуществляется два процесса: формирование заготовки под штамповку методом радиального выдавливания и непосредственно сама штамповка полусферической заготовки.A workpiece subjected to radial extrusion followed by stamping is laid into the device once - there is no need to use an additional set of technological equipment to produce hemispherical workpieces with a submicrocrystalline structure. Due to the simplicity of the design and the absence of wear elements, the tool resistance to high pressures arising during the IPD processes is increased. In the process of deformation using this device, a submicrocrystalline structure is formed in the workpiece material, which provides increased mechanical characteristics of the material of the deformable workpiece in comparison with traditional methods of metal forming. The technical solution can significantly increase the efficiency of the metal forming process and simplify the design of the tool due to the new combined scheme of intense plastic deformation in which two processes are carried out in one tool kit: forming a blank for stamping by radial extrusion and directly stamping a hemispherical blank.

ИПД высокоактивных материалов по предложенной схеме с использованием предлагаемого устройства не требует дополнительной защиты обслуживающего персонала за счет минимального контакта с заготовкой.IPD of highly active materials according to the proposed scheme using the proposed device does not require additional protection of the operating personnel due to minimal contact with the workpiece.

Claims (1)

Устройство для получения полусферических заготовок из упрочненного металла, содержащее пуансон, матрицу, в нижней части которой выполнен вертикальный цилиндрический канал, и упорную вставку, установленную в упомянутом канале, отличающееся тем, что в верхней части матрицы выполнена полость, нижняя часть внутренней поверхности которой имеет форму полусферы, при этом пуансон установлен в упомянутой полости с зазором и с возможностью фиксации и осевого перемещения и выполнен с нижней частью в форме полусферы и со сквозным вертикальным цилиндрическим каналом в центре, в котором с возможностью перемещения установлен второй цилиндрический пуансон, причем в верхних частях матрицы и пуансона выполнены отверстия для крепежных элементов, обеспечивающих фиксацию пуансона в момент перемещения второго цилиндрического пуансона.
Figure 00000001
A device for producing hemispherical blanks of hardened metal containing a punch, a matrix in the lower part of which a vertical cylindrical channel is made, and a thrust insert installed in the said channel, characterized in that a cavity is made in the upper part of the matrix, the lower part of the inner surface of which is shaped hemispheres, with the punch installed in the cavity with a gap and with the possibility of fixation and axial movement and is made with the lower part in the form of a hemisphere and with a through vertical cylinder an indigenous channel in the center, in which a second cylindrical punch is mounted with the possibility of movement, and in the upper parts of the matrix and punch, holes are made for fasteners that secure the fixation of the punch at the moment of moving the second cylindrical punch.
Figure 00000001
RU2014143423/02U 2014-10-28 2014-10-28 DEVICE FOR OBTAINING HEMISPHERIC Billets From Hardened Metal RU155001U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014143423/02U RU155001U1 (en) 2014-10-28 2014-10-28 DEVICE FOR OBTAINING HEMISPHERIC Billets From Hardened Metal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014143423/02U RU155001U1 (en) 2014-10-28 2014-10-28 DEVICE FOR OBTAINING HEMISPHERIC Billets From Hardened Metal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU155001U1 true RU155001U1 (en) 2015-09-20

Family

ID=54148068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014143423/02U RU155001U1 (en) 2014-10-28 2014-10-28 DEVICE FOR OBTAINING HEMISPHERIC Billets From Hardened Metal

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU155001U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015226931A (en) Processing method for ring product, processing mold, and ring product
RU2491147C2 (en) Method of forging large-sized half-bodies of ball valves with throat and spherical part
CN104384298A (en) Blanking mold
RU155001U1 (en) DEVICE FOR OBTAINING HEMISPHERIC Billets From Hardened Metal
CN103949550B (en) The method of paper tinsel plate Tapered Cup pressure variable edge force drawing-stamping-out combined shaping
JP2014240082A (en) Hot upset forging device and hot upset forging method
CN104338820B (en) Diaphragm spring continuous stamping method
CN105855354A (en) Chain wheel blanking forming method and device
CN204817732U (en) Have flange thin wall hemisphere high pressure diaphragm rigidity blank pressing deep -drawing mould
CN108787977A (en) A kind of forging mold that stripping result is good
RU2584195C1 (en) Method of making cylindrical components with conical part
RU144975U1 (en) STAMP FOR ANGULAR PRESS
RU2456111C1 (en) Method of forming ultra-fine-grained structure in billets from metal and alloys
JP6005610B2 (en) Release device for hollow shaft forgings
RU2315117C2 (en) Method of deformation treatment of materials and device for realization of this method
RU2578880C1 (en) Method of metal plastic structure formation and device for its implementation
RU2399456C1 (en) Method for stamping of forged pieces of crosspiece type in stamp with horizontal connector of matrices
CN104722649B (en) A kind of axle sleeve shaping mould
RU148517U1 (en) FORGING-RACING UNIT FOR MAKING RINGS OF LARGE DIAMETER
CN108787976B (en) Forging die with magnetic adsorption
RU146556U1 (en) STAMP FOR OBTAINING SPHERICAL PRODUCTS FROM SHEET Billets
RU2765551C1 (en) Stamp for isothermal reverse extrusion of hollow forgings
JP2002126847A (en) Cold forging device
RU80370U1 (en) DEVICE FOR EXTRACTION OF PARTS WITH VARIABLE THICKNESS
RU2706395C1 (en) Method of manufacturing large-size forgings of half-cases of ball valves