RU2006326C1

RU2006326C1 - Upset forging method for production of products and device therefor

Info

Publication number: RU2006326C1
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Николаевич Гречищев
Original assignee: Вячеслав Николаевич Гречищев
Priority date: 1991-10-15
Filing date: 1991-10-15
Publication date: 1994-01-30

Abstract

FIELD: metal pressure working. SUBSTANCE: upset forging method for production of products envisages upset forging of billets placed in a stack between upsetting plates which have cavities of similar or different width. Selective deformation by height is carried on for each position, with constant action of load upon the whole stack. To realize the method, the device is provided with flexible and rigid members mounted on each upsetting position. The flexible members exceed the billets height and the total product height produced out of these billets. The rigid elements have the height equal to the product fabric thickness and are adjustable by height by means of changeable limiters. EFFECT: improved method of production. 2 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением в частности к получению ковкой плоских деталей типа пластин с отростками, ребристых панелей, втулок и фланцев и им подобных с выступами на торцовых поверхностях. The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular to the production of forged flat parts such as plates with processes, ribbed panels, bushings and flanges and the like with protrusions on the end surfaces.

Известен способ изготовления изделий осадкой, заключающийся в укладке стопкой заготовок в чередовании с деформирующим инструментом и последующей осадкой одновременно всего пакета. A known method of manufacturing products by draft, which consists in stacking a stack of blanks in alternation with a deforming tool and subsequent draft at the same time the entire package.

Известно устройство для осуществления способа, состоящее из собранных стопкой плит для деформирования уложенных между ними заготовок и контейнера, служащего для направления движения плит. A device for implementing the method is known, consisting of assembled by a stack of plates for deformation of the workpieces laid between them and a container serving to direct the movement of the plates.

Однако способ не позволяет получать за один ход пресса изделия с разным по толщине полотном и с разными по конфигурации торцами путем перестановки нижней и верхней деформирующих плит. Устройство приводит к повышенной трудоемкости и затратам времени при получении изделий. Перед осадкой заготовки и штампы собирают в пакет, а затем весь пакет помещают в контейнер. После осадки пакет вынимают из контейнера и проводят разборку с извлечением изделий, при этом, чтобы снять нижнее из стопки изделие разбирают весь пакет и изделия снимают сверху последовательно. However, the method does not allow one product to be obtained in one press stroke with a blade of different thickness and ends with different configurations by rearranging the lower and upper deforming plates. The device leads to increased complexity and time consumption when receiving products. Before settling, blanks and dies are collected in a bag, and then the entire bag is placed in a container. After precipitation, the package is removed from the container and disassembled with the extraction of products, while in order to remove the bottom of the stack, the product is disassembled and the product is removed from the top in series.

Техническим результатом предложенных способа и устройства является обеспечение возможности получения различных изделий за один ход пресса, унификация оснастки путем использования небольшого числа плит для получения большей номенклатуры изделий. The technical result of the proposed method and device is the ability to obtain various products in one stroke of the press, the unification of equipment by using a small number of plates to obtain a greater range of products.

Это достигается тем, что в способе изготовления изделий осадкой, заключающемся в деформировании заготовок, уложенных стопкой в чередовании с осаживающими плитами, при приложении нагрузки дефференцируют степень деформации по высоте на позициях осадки. Устройство для изготовления изделий осадкой, состоящее из собранных стопкой плит для деформирования уложенных между ними заготовок, снабжено жесткими и упругими элементами, при этом жесткие элементы состоят из набора сменных ограничителей, установленных на плитах с возможностью регулирования высоты жестких элементов, а упругие элементы, расположенные между плитами, подпружинивают плиты друг относительно друга и имеют начальную высоту на каждой позиции, превышающую высоту заготовки и изделия, получаемого из данной заготовки на этой позиции. This is achieved by the fact that in the method of manufacturing products by sludge, which consists in deforming workpieces stacked in a stack in alternation with upsetting plates, when the load is applied, the degree of deformation in height is differentiated at the upsetting positions. The device for the manufacture of articles by upset, consisting of assembled by a stack of plates for deformation of the blanks laid between them, is equipped with rigid and elastic elements, while the rigid elements consist of a set of interchangeable stops installed on the plates with the possibility of adjusting the height of the rigid elements, and the elastic elements located between plates, spring the plates relative to each other and have an initial height at each position exceeding the height of the workpiece and the product obtained from this workpiece at this point zitsii.

Решается техническая задача получения осадкой плоских деталей с выступами (при необходимости и впадинами) на торцах с увеличением производительности и использования меньшего количества плит для получения большего количества деталей как за один ход деформирующего оборудования, так и с переналадкой инструмента из числа имеющихся плит. The technical problem is solved by obtaining flat parts with protrusions (if necessary, hollows) at the ends with an increase in productivity and the use of fewer plates to obtain more parts both in one stroke of the deforming equipment and with the readjustment of the tool from among the available plates.

На фиг. 1 представлен вариант получения двух одинаковых односторонних деталей тремя плитами; на фиг. 2 - вариант получения двух одинаковых двухсторонних деталей тремя плитами; на фиг. 3 - вариант получения двух различных односторонних деталей; на фиг. 4 - вариант получения трех различных деталей четырьмя плитами; на фиг. 5 - вариант получения другой группы трех различных деталей четырьмя плитами; на фиг. 6 - вариант получения трех деталей; из которых две одинаковые, четырьмя плитами (под одинаковыми подразумевается конфигурация формы, в основе которой лежит размер выступа по ширине. Толщина полотна достигается дифференциацией степени осадки между каждой парой плит. Высота выступа получается за счет степени деформации относительных размеров заготовки и отношения размеров заготовки к размерам полости плиты); на фиг. 7 - форма ограничителя, план; на фиг. 8 - ограничитель, вид сбоку. In FIG. 1 shows a variant of producing two identical one-sided parts with three plates; in FIG. 2 - an option to obtain two identical double-sided parts with three plates; in FIG. 3 is an embodiment of two different one-sided parts; in FIG. 4 is an illustration of the production of three different parts with four plates; in FIG. 5 is an embodiment of another group of three different parts with four plates; in FIG. 6 - an option to obtain three parts; of which two are identical, with four plates (identical means a shape configuration based on the size of the protrusion in width. The thickness of the web is achieved by differentiating the degree of settlement between each pair of plates. The height of the protrusion is obtained due to the degree of deformation of the relative dimensions of the workpiece and the ratio of the dimensions of the workpiece to dimensions plate cavity); in FIG. 7 - form of limiter, plan; in FIG. 8 - limiter, side view.

Способ заключается в разграничении степени деформации по высоте на позициях осадки при одном и том же ходе ползуна пресса, т. е. при достижении на одной из позиций осадки требуемой толщины полотна изделий деформирование в этом месте прекращается, в то время как деформирование на других позициях продолжается. Установка заготовок и съем готового изделия проводится независимо позиции от позиции. The method consists in delimiting the degree of deformation in height at the upsetting positions during the same stroke of the press slider, i.e., when the desired thickness of the product web is reached at one of the upsetting positions, deformation in this place stops, while deformation at other positions continues . Installation of blanks and removal of the finished product is carried out regardless of position from position.

Способ осуществляется прекращением сближения плит на позиции осадки, где достигнута требуемая толщина полотна, и дальнейшем сближении плит, где толщина полотна еще не соответствует заданной, при движении всей системы по направлению приложения нагрузки. При реализации способа возможно изготовление как из одноименного материала, так и из различных марок материала. The method is carried out by stopping the rapprochement of the plates at the upsetting position, where the required web thickness has been achieved, and the further rapprochement of the plates, where the web thickness does not yet correspond to the specified one, when the entire system moves in the direction of load application. When implementing the method, it is possible to manufacture both from the same material, and from various grades of material.

Устройство состоит из осаживающих плит 1, направляющих элементов 2, жестких элементов 3 со сменными ограничителями 4 и упругих элементов 5. The device consists of upsetting plates 1, guide elements 2, rigid elements 3 with interchangeable stops 4 and elastic elements 5.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Устройство перед работой и в процессе работы является всегда собранным. На направляющие элементы надеты соответствующие изготавливаемым изделием плиты и между ними установлены упругие элементы. Установленные на плитах жесткие элементы отрегулированы на соответствующую высоту с помощью набора сменных ограничителей. На каждую позицию устанавливается заготовка. При ходе ползуна пресса вниз движутся вниз все плиты, кроме нижней, при этом сжимаются упругие элементы. Когда все плиты коснутся верхней плоскости всех заготовок, начинается осадка (в данном случае с затеканием в полости плит). На той позиции, где достигнута необходимая толщина пластина изделия, верхняя из этой пары плит упирается в жесткий элемент. Осадка в этом месте прекращается и данная позиция движется вниз как одна осаживающая плита. Деформация в других местах продолжается. The device before and during operation is always assembled. The guides are worn with plates corresponding to the manufactured product, and elastic elements are installed between them. Rigid elements mounted on the slabs are adjusted to the appropriate height using a set of interchangeable stops. A blank is installed for each position. During the slider of the press, all plates except the bottom move downward, while the elastic elements are compressed. When all plates touch the upper plane of all the workpieces, precipitation begins (in this case, flowing into the cavity of the plates). At the position where the required plate thickness has been achieved, the top of this pair of plates abuts against the rigid element. The precipitation in this place stops and this position moves down as one settling plate. Deformation elsewhere continues.

Во время всего процесса деформирования упругие элементы сжимаются. Ход вниз прекращается при достижении требуемой толщины полотна изделия на всех позициях. По окончании осадки при движении ползуна пресса вверх отходят вверх все плиты, кроме нижней. С помощью упругих элементов между плитами устанавливается расстояние, достаточное для извлечения изделий на каждой позиции независимо от другой. После извлечения изделий снова устанавливаются заготовки, процесс повторяется. During the entire deformation process, the elastic elements are compressed. The downward stroke stops when the required thickness of the product web is reached at all positions. At the end of the precipitation, when moving the press slider up, all plates, except the bottom, go up. With the help of elastic elements between the plates, a distance is established sufficient to extract the products at each position independently of the other. After removing the products, blanks are set again, the process is repeated.

П р и м е р. Изготавливаются две одинаковые по форме детали согласно схемы фиг. 2 из одноименного материала. Размеры верхней и нижней плит (а соответственно поперечные размеры выступов деталей) составляют 8 мм, средней 4 мм. Верхняя: толщина полотна Н = 7 мм, высота верхнего широкого выступа h_ш = 4 мм, высота нижнего узкого выступа h_у = 2 мм (общая высота детали Н_к = 13 мм), ширина В = 30 мм. Исходя из анализа процесса осадки с затеканием в полости такая детали может быть получена из заготовки В_о х Н_о = 16 х 16 мм. Заготовка относится к разряду высоких и общая высота детали вследствие возможности интенсивного вытекания к периферии после осадки будет меньше высоты заготовки.PRI me R. Two parts of the same shape are made according to the circuit of FIG. 2 of the same material. The dimensions of the upper and lower plates (and, accordingly, the transverse dimensions of the protrusions of the parts) are 8 mm, an average of 4 mm. Upper: web thickness H = 7 mm, height of the upper wide protrusion h _w = 4 mm, height of the lower narrow protrusion h _y = 2 mm (total height of the part H _k = 13 mm), width B = 30 mm. Based on the analysis of the process of precipitation with flowing into the cavity, such a part can be obtained from the workpiece B _o x H _o = 16 x 16 mm. The workpiece belongs to the category of high and the total height of the part due to the possibility of intensive leakage to the periphery after upsetting will be less than the height of the workpiece.

Абсолютная степень деформации по высоте ΔН = 9 мм. Нижняя: толщина полотна Н = 5 мм, высота верхнего узкого выступа h_у = 4 мм, высота нижнего широкого выступа h_ш = 7 мм (общая высота детали Н_к = 16 мм), ширина В = 60 мм. Исходя из анализа процесса осадки с затеканием в полости такая деталь может быть получена из заготовки В_ох х Н_о = 31 х 12 мм. Заготовка относится к разряду низких и общая высота детали вследствие возможности интенсивного затекания в полости после осадки будет больше высоты заготовки. Абсолютная степень деформации по высоте ΔН = 7 мм.The absolute degree of deformation in height ΔН = 9 mm. Lower: web thickness H = 5 mm, the height of the upper narrow protrusion h _y = 4 mm, the height of the lower wide protrusion h _w = 7 mm (total height of the part H _k = 16 mm), width B = 60 mm. Based on the analysis precipitation process flow into the cavity such a detail can be obtained from the workpiece in _a x x H _o = 31 x 12 mm. The workpiece belongs to the category of low and the total height of the part due to the possibility of intensive leakage in the cavity after upsetting will be greater than the height of the workpiece. The absolute degree of deformation in height ΔН = 7 mm.

В данном случае для достижения требуемой толщины полотна детали в процессе осадки осуществляют неодинаковую степень деформации по высоте при непрерывном одинаковом воздействии усилия на обе заготовки. При движении ползуна вниз после касания плитами заготовки рабочий ход равен 9 мм, в это время верхняя заготовка осаживается на 9 мм, нижняя - на 7 мм. In this case, in order to achieve the required thickness of the web of the part during the upsetting process, an unequal degree of deformation in height is carried out with a continuous equal influence of the force on both workpieces. When the slide moves down after the plates touch the workpiece, the working stroke is 9 mm, at this time the upper workpiece is deposited by 9 mm, the lower - by 7 mm.

После достижения на нижней позиции требуемой толщины полотна изделия 5 мм осадку здесь прекращают. Это достигается установкой на нижней плите этой позиции жестких элементов высотой 5 мм. Дальше эта позиция является неподвижной плитой для верхней позиции, на которой осадка продолжается. After reaching the desired thickness of the product web at a lower position, the 5 mm draft is stopped here. This is achieved by installing on the bottom plate of this position rigid elements with a height of 5 mm. Further, this position is a fixed plate for the upper position at which the draft continues.

После достижения на верхней позиции требуемой толщины полотна изделия 7 мм весь процесс осадки прекращается остановкой движения ползуна пресса вниз. Если пресс не имеет жесткого хода, то на верхней позиции устанавливают жесткие элементы высотой 7 мм. Упругие элементы имеют высоту, превышающую общую высоту изделия и заготовки на позиции. Так в данном случае сверху и снизу, как частный случай, они превышают размер 16 мм и для лучшего манипулирования между плитами назначены одинаковыми высотой 30 мм. В исходном положении плиты устройства разжаты, в это время устанавливаются заготовки. После завершения рабочего хода и подъема вверх подвижной части оборудования устройство снова возвращается в исходное положение, в это время извлекаются готовые изделия. After reaching the required thickness of the product web of 7 mm at the upper position, the entire upsetting process is stopped by stopping the movement of the press slider down. If the press does not have a hard stroke, then rigid elements with a height of 7 mm are installed in the upper position. The elastic elements have a height exceeding the total height of the product and the workpiece in position. So in this case, above and below, as a special case, they exceed the size of 16 mm and are assigned the same height of 30 mm between the plates for better handling. In the initial position, the plates of the device are unclenched, at this time the workpieces are installed. After completing the working stroke and lifting up the movable part of the equipment, the device again returns to its original position, at this time the finished products are removed.

Применение предложенного способа и устройства позволяет увеличить производительность, снизить трудоемкость при установке заготовок и съеме изделий, расширить технологические возможности путем получения разных по размерам и материалам изделий, унифицировать оснастку и тем самым уменьшить ее количество для получения большей номенклатуры. Осадку по предложенному способу с помощью предложенного устройства выполняют на гидравлических и механических прессах. При использовании гидравлического пресса движение вниз его ползуна останавливается по окончании процесса осадки. При использовании механического пресса (например, кривошипного) с жестким ходом ползуна вниз возможная разница между его ходом и суммарной высотой уменьшения заготовок при осадке принимается заготовкой из мягкого металла, установленной на дополнительной технологической позиции. Это дает преимущественно в уменьшении переналадок пресса, связанных с изменением подштампового пространства. (56) Авторское свидетельство СССР N 721217, кл. В 27 J 5/00, 1980. The application of the proposed method and device can increase productivity, reduce the complexity of installing blanks and removing products, expand technological capabilities by obtaining different sizes and materials of products, unify equipment and thereby reduce its number to obtain a larger range. Draft according to the proposed method using the proposed device is performed on hydraulic and mechanical presses. When using a hydraulic press, the downward movement of its slide stops at the end of the upsetting process. When using a mechanical press (for example, a crank press) with a hard slide slide down, the possible difference between its stroke and the total reduction height of the workpieces during upsetting is taken by a soft metal workpiece installed at an additional technological position. This gives predominantly a reduction in readjustments of the press associated with a change in the sub-stamp space. (56) Copyright certificate of the USSR N 721217, cl. In 27 J 5/00, 1980.

Claims

1. A method of manufacturing products by upsetting, mainly flat with protrusions at the ends, which consists in deforming workpieces stacked in a stack in alternation with upsetting plates, characterized in that during continuous application of the load, the degree of deformation is differentiated by height at the upsetting positions.

2. Device for the manufacture of articles by upset, consisting of a stack of plates for deformation of the workpieces laid between them, characterized in that it is equipped with rigid and elastic elements, while the rigid elements consist of a set of interchangeable stops installed on the plates with the possibility of adjusting the height of the rigid elements and the elastic elements located between the plates spring the plates one relative to another and have an initial height at each position exceeding the height of the workpiece and product obtained and h of this workpiece at this position.