RU2040999C1 - Article production method - Google Patents

Article production method Download PDF

Info

Publication number
RU2040999C1
RU2040999C1 SU5049867A RU2040999C1 RU 2040999 C1 RU2040999 C1 RU 2040999C1 SU 5049867 A SU5049867 A SU 5049867A RU 2040999 C1 RU2040999 C1 RU 2040999C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blank
workpiece
diagonal
rolling
punch
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Н.А. Корякин
В.А. Сурков
В.П. Глухов
А.А. Хоменко
Original Assignee
Научно-производственное товарищество с ограниченной ответственностью "Шторм" при Ижевском механическом институте
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 Научно-производственное товарищество с ограниченной ответственностью "Шторм" при Ижевском механическом институте filed Critical Научно-производственное товарищество с ограниченной ответственностью "Шторм" при Ижевском механическом институте
Priority to SU5049867 priority Critical patent/RU2040999C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2040999C1 publication Critical patent/RU2040999C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Forging (AREA)

Abstract

FIELD: metal pressure forming. SUBSTANCE: method comprises steps of preliminary fixing of an initial blank, having a square cross section, before placing it to a die relative that die by angular portions of the blanks; selecting a diagonal length of the cross section of the blank in a given range; placing the blank in the die by an axial action of a rolling-on punch in order to provide separation of the angular portions of the blank until the length of the diagonal, equal to a diameter of a ready product, is achieved; providing a reliable fixation of the blank in the die due to an enlarged surface of their mutual contact; then performing a deformation of the blank by the rolling-on punch in order to make the article, being round in a plan view. EFFECT: enhanced quality of articles. 1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении круглых в плане изделий из заготовки, имеющей квадратное поперечное сечение. The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in the manufacture of round in terms of products from a workpiece having a square cross section.

Известен способ изготовления изделий, включающий установку квадратной в поперечном сечении заготовки в матрицу и последующее ее деформирование обкатывающим пуансоном до получения круглого в плане изделия. A known method of manufacturing products, including the installation of a square cross-section of the workpiece in the matrix and its subsequent deformation by a rolling punch to obtain a round in plan products.

Недостатком данного способа являются ограниченные возможности при получении изделий различной толщины, поскольку из исходной заготовки определенной толщины в одном и том же инструменте получаются диски только одного вида. The disadvantage of this method is the limited ability to obtain products of various thicknesses, since only one type of discs are obtained from the original workpiece of a certain thickness in the same tool.

Кроме того, при получении дисковых изделий известным способом работа, затрачиваемая на деформацию заготовок, значительна. Это связано с затрудненными условиями для оформления участков изделия, расположенных против середины сторон квадрата, которые заполняются в матрице металлом в последнюю очередь (необходимость достаточно больших перемещений металла в радиальных и тангенциальных направлениях, наклеп при холодной и подстуживание при горячей деформации). Оборудование для штамповки обкатыванием в этих условиях более длительное время работает при повышенном силовом нагружении, что приводит к преждевременному износу изделий и по диаметральным размерам. Кроме того, в углах исходной квадратной заготовки образуется торцовый заусенец. In addition, upon receipt of disk products in a known manner, the work spent on deformation of the workpieces is significant. This is due to the difficult conditions for the design of product sections located opposite the middle of the sides of the square, which are most recently filled with metal in the matrix (the need for sufficiently large displacements of the metal in radial and tangential directions, hardening during cold and curing during hot deformation). Equipment for stamping by rolling under these conditions for a longer time operates under increased power loading, which leads to premature wear of the products and the diametrical dimensions. In addition, an end burr is formed at the corners of the original square billet.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является расширение номенклатуры получаемых изделий при одновременном уменьшении номенклатуры исходных заготовок, а также снижение затрат на изготовление изделий за счет облегчения течения металла. The technical problem to which the invention is directed is to expand the range of products obtained while reducing the range of initial blanks, as well as reducing the cost of manufacturing products by facilitating the flow of metal.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе изготовления изделий, включающем установку квадратной в поперечном сечении заготовки в матрицу и последующее ее деформирование обкатывающим пуансоном до получения круглого в плане изделия, используют заготовку с длиной диагонали поперечного сечения, определяемой из следующего соотношения:
Дизд + Нзаг ≅ Lд ≅ 1,41 Дизд, где Lд длина диагонали поперечного сечения заготовки;
Дизд диаметр готового изделия;
Нзаг высота исходной заготовки, перед установкой заготовки в матрицу осуществляют ее предварительную фиксацию углами, а в процессе установки производят отрубку этих углов обкатывающим пуансоном.
The problem is solved in that in the known method of manufacturing products, including the installation of a square cross-section of the workpiece in the matrix and its subsequent deformation by a rolling punch to obtain a round in plan products, use a workpiece with a diagonal cross-sectional length determined from the following ratio:
D ed + H zag ≅ L d ≅ 1.41 D ed , where L d is the length of the diagonal of the cross section of the workpiece;
D ed the diameter of the finished product;
H zag height of the initial billet, before installing the workpiece in its matrix carried provisional fixation corners, and the installation process otrubku produce these angles obkatyvali punch.

Данный способ по сравнению с известным позволяет расширить диапазон получаемых деталей по толщине и одновременно сократить номенклатуру исходных заготовок. Варьируя размерами диагонали поперечного сечения исходной заготовки в пределах от Дизд + Нзаг. до 1,41 Дизд. при одной и той же толщине исходной заготовки можно получать дисковые изделия одного диаметра с различной конечной толщиной. Это изменение по толщине может достигать 15-20%
Кроме того, данный способ обеспечивает большое приближение формы и размеров заготовки к готовому изделию. При этом снижается интенсивность течения металла в матрице в радиальном и тангенциальном направлениях, а также наклеп металла. При горячей штамповке уменьшается подстуживание металла. Все это облегчает заполнение матрицы металлом. В результате время штамповки и, следовательно, работа деформации при раскате исходной заготовки в диск снижается. Это благоприятно сказывается на работе прессового оборудования, поскольку оно менее продолжительное время работает в условиях максимальных нагрузок. При этом снижается его износ, повышается работоспособность и надежность. Появляется также возможность штамповать изделия с большими диаметральными размерами, что расширяет номенклатуру получаемых изделий. Улучшается также фиксация заготовки в матрице за счет увеличения поверхности их контакта.
This method in comparison with the known allows you to expand the range of parts obtained by thickness and at the same time reduce the range of initial blanks. Varying the dimensions of the diagonal cross-section of the original workpiece in the range from D ed + H zag. up to 1.41 D ed . with the same thickness of the initial billet, it is possible to obtain disk products of the same diameter with different final thicknesses. This change in thickness can reach 15-20%
In addition, this method provides a large approximation of the shape and size of the workpiece to the finished product. In this case, the intensity of the metal flow in the matrix in the radial and tangential directions decreases, as well as the metal hardening. With hot stamping, the undermining of the metal is reduced. All this facilitates the filling of the matrix with metal. As a result, the stamping time and, therefore, the work of deformation when rolling the original workpiece into the disk is reduced. This favorably affects the operation of the press equipment, since it works for shorter periods of time under maximum loads. At the same time, its wear is reduced, performance and reliability are increased. There is also the opportunity to stamp products with large diameters, which expands the range of products. The fixation of the workpiece in the matrix is also improved by increasing the surface of their contact.

На фиг. 1 представлена схема осуществления способа изготовления изделий (слева в исходном положении, справа после отрубки углов заготовки); на фиг.2 то же, вид сверху. In FIG. 1 shows a diagram of an implementation of a method of manufacturing products (left in the initial position, right after cutting off the corners of the workpiece); figure 2 is the same, top view.

Устройство для осуществления способа содержит матрицу 1, обкатывающий пуансон 2 и выталкиватель 3. В матрице 1 выполнены четыре паза 4, в которых закреплены регулируемые планки 5 с прямоугольными углублениями 6. В углубления 6 помещают выступающие угловые части исходной заготовки 7 для ее фиксации относительно оси матрицы 1. Пуансон 2 получает обкатывающее движение от специального привода (не показан). Матрица 1 и выталкиватель 2 смонтированы на столе пресса и могут от своих приводов перемещаться в вертикальном направлении (не показаны). The device for implementing the method comprises a matrix 1, a run-in punch 2 and a pusher 3. Four grooves 4 are made in the matrix 1, in which adjustable strips 5 with rectangular recesses 6 are fixed. Protruding angular parts of the initial workpiece 7 are placed in the recesses 6 for fixing it relative to the axis of the matrix 1. Punch 2 receives a rolling motion from a special drive (not shown). The matrix 1 and the ejector 2 are mounted on the press table and can move from their drives in the vertical direction (not shown).

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Исходную листовую квадратную в плане заготовку 7, с величиной диагонали поперечного сечения, находящейся в пределах от Дизд. + Нзаг. до 1,41 Дизд., полученную резкой на пресс-ножницах, устанавливают на матрицу 1, фиксируя ее углами в прямоугольных углублениях 6 регулируемых планок 5. При включении пресса в работу его стол поднимается вверх, а вместе с ним и матрица 1, выталкиватель 3 и исходная заготовка 7. При этом обкатывающий пуансон 2 вначале входит в матрицу 1 и центрируется по ней, затем он оказывает силовое воздействие на заготовку 7 и под действием острых кромок матрицы 1 и пуансона 2 происходит отрубка (отделение) углов 8 на заготовке до получения длины ее диагонали, равной диаметру готового изделия.The initial sheet square blank in plan 7, with the size of the diagonal of the cross section, ranging from D ed. + H zag. up to 1.41 D ed. obtained by cutting on press scissors is mounted on the matrix 1, fixing it with the corners in the rectangular recesses of 6 adjustable bars 5. When the press is turned on, its table rises up, and with it the matrix 1, ejector 3 and the original workpiece 7. When In this case, the rolling punch 2 first enters the matrix 1 and is centered on it, then it exerts a force on the workpiece 7 and under the action of the sharp edges of the matrix 1 and punch 2, the corners 8 are cut off (separated) on the workpiece until its diagonal length equal to the diameter Started products.

Размеры диагонали исходной заготовки определяют следующим образом. The diagonal dimensions of the initial blank are determined as follows.

Для обеспечения качественного реза при отрубке углов у заготовки обкатывающим пуансоном размер отрубаемой части а должен быть не менее высоты заготовки Нзаг. В этом случае минимальная длина диагонали поперечного сечения исходной заготовки составляет Дизд Нзаг.To ensure a high-quality cut when cutting corners of the workpiece with a rolling punch, the size of the cut-off part a must be not less than the height of the workpiece N zag . In this case, the minimum length of the diagonal of the cross section of the original workpiece is D ed N zag .

Максимальная длина диагонали 1,41 Дизд. определяется из условия вписания диска в исходную квадратную заготовку при отсутствии перемычек. Отходы металла при исходной заготовке Дизд + Нзаг (минимальная длина диагонали) незначительны и не превышают 1,5 5% По мере увеличения у заготовки длины диагонали отходы металла возрастают и становятся максимальными при диагонали 1,41 Дизд. Однако, они меньше, чем при вырубке диска из плоской заготовки (за счет исключения отхода металла в перемычки между заготовками). В этом случае возможное незаполнение по контуру устраняется при последующей доштамповке обкатыванием.The maximum length of the diagonal is 1.41 D ed. is determined from the condition that the disk is entered into the original square billet in the absence of jumpers. Metal waste at the initial workpiece D ed + H zag (minimum length of the diagonal) is insignificant and does not exceed 1.5 to 5%. As the length of the workpiece increases, the diagonal of the metal waste increases and becomes maximum at a diagonal of 1.41 D ed. However, they are smaller than when cutting a disk from a flat workpiece (due to the exclusion of metal waste in the bridges between the workpieces). In this case, a possible non-filling along the contour is eliminated during the subsequent stamping by rolling.

При дальнейшем движении стола вверх полуфабрикат 9 с отрубленными углами раскатывается обкатывающим пуансоном 2 до диска. После опускания стола пресса вниз готовое изделие выталкивается из матрицы 1 выталкивателем 3. With further movement of the table up, the semi-finished product 9 with cut off corners is rolled by a rolling punch 2 to the disk. After lowering the press table down, the finished product is pushed out of the matrix 1 by the ejector 3.

Отштампованное изделие и отходы удаляются. Выталкиватель 3 возвращается в исходное положение. Цикл штамповки может быть повторен. The stamped product and waste are removed. The ejector 3 is returned to its original position. The stamping cycle can be repeated.

Для штамповки диска другой толщины планки 5 устанавливаются соответствующим образом. For stamping a disk of a different thickness, the strips 5 are set accordingly.

Опробование способа проведено на гидравлическом прессе для штамповки обкатыванием мод. П2940 ШО (разработка Ижевского механического института) усилием 10000 кН. Исходная квадратная в плане заготовка из стали 20 ГОСТ 1054 74 имела размеры: длина диагонали квадрата варьировалась в пределах 186-240 мм, толщина 16 мм. При штамповке угол наклона оси пуансона к оси матрицы составлял 0,035 рад, подача S 1,7 мм/обк. Заготовки перед штамповкой нагревались в электропечи сопротивления до 740оС. Максимальное усилие штамповки составляло 2300 кН. Получали дисковые изделия с размерами: наружный диаметр 170 мм, высота в пределах 12-16 мм. Полученные изделия по точности соответствуют 13-14 квалитету, шероховатость поверхности составляет 3,2 мкм. Время штамповки обкаткой (раскатки) в зависимости от толщины изделия составляло 8-4 с.The testing of the method was carried out on a hydraulic press for stamping by rolling in a mod. P2940 SHO (development of the Izhevsk Mechanical Institute) with an effort of 10,000 kN. The initial square blank in plan of steel 20 GOST 1054 74 had dimensions: the length of the diagonal of the square ranged from 186-240 mm, thickness 16 mm. When stamping, the angle of inclination of the axis of the punch to the axis of the matrix was 0.035 rad, feed S 1.7 mm / rev. The blanks prior to stamping into a resistance heated electric furnace to 740 ° C Maximum punching force is 2300 kN. Received disk products with dimensions: outer diameter 170 mm, height within 12-16 mm. The resulting products according to accuracy correspond to 13-14 quality, surface roughness is 3.2 microns. The time for stamping by rolling (rolling), depending on the thickness of the product, was 8-4 s.

Claims (1)

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ, включающий установку квадратной в поперечном сечении заготовки в матрицу и последующее ее деформирование обкатывающим пуансоном до получения круглого в плане изделия, отличающийся тем, что используют заготовку с длиной диагонали поперечного сечения, определяемой из следующего соотношения:
Dи з д + Hз а г ≅ Lд ≅ 1,41Dи з д,
где Lд длина диагонали поперечного сечения заготовки;
Dи з д диаметр готового изделия;
Hз а г высота исходной заготовки,
перед установкой заготовки в матрицу осуществляют ее предварительную фиксацию углами, а в процессе установки производят отрубку этих углов обкатывающим пуансоном.
METHOD FOR PRODUCTION OF PRODUCTS, including the installation of a square cross-section of the workpiece in the matrix and its subsequent deformation by a rolling punch to obtain a round product in plan, characterized in that the workpiece is used with a diagonal cross-sectional length determined from the following ratio:
D and h d + H h a r ≅ L d s ≅ 1,41D and d,
where L d the length of the diagonal of the cross section of the workpiece;
D and z d the diameter of the finished product;
H z a g the height of the original workpiece,
Before installing the workpiece in the matrix, it is pre-fixed with corners, and during installation, these angles are chopped off with a rolling punch.
SU5049867 1992-06-29 1992-06-29 Article production method RU2040999C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5049867 RU2040999C1 (en) 1992-06-29 1992-06-29 Article production method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5049867 RU2040999C1 (en) 1992-06-29 1992-06-29 Article production method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2040999C1 true RU2040999C1 (en) 1995-08-09

Family

ID=21608098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5049867 RU2040999C1 (en) 1992-06-29 1992-06-29 Article production method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2040999C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Журнал "Кузнечно - штамповочное производство", 1989, N 1, с.13-14. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3355930A (en) Method of, and device for, manufacturing profile articles, preferably gears and starwheels
EP0116877B1 (en) Method and apparatus of producing a stepped hollow article
US5722138A (en) Apparatus for manufacturing toothed gears
EP0860225B1 (en) Process for fabrication of rack shaft and fabrication machine therefor
US3298218A (en) Method and apparatus for forming wheel rims and the like
RU2040999C1 (en) Article production method
JP2009050859A (en) Method of manufacturing two parts, for example, inner parts and outer parts
JP2002250426A (en) Nut for ball screw and method of manufacturing the same
JP3515060B2 (en) Cold forging method and apparatus
RU2011466C1 (en) Device for manufacture of hollow forged pieces by swaging method
JP2831090B2 (en) Cold plastic working method
JP2661669B2 (en) Forming method of cylindrical member with flange
JP3194634B2 (en) Manufacturing method of needle bearing case
SU1031583A1 (en) Method of producing chamfered holes
JP7260787B2 (en) Manufacturing method of circular material
US3168843A (en) Method for making knives of undulatory contour
RU2060093C1 (en) Method of making hollow blanks and apparatus for performing the same
SU1031589A1 (en) Apparatus for forming metallic blanks
JPH06269862A (en) Precision two-dimensional plastic working method for material with rectangular cross-section
JPS6153142B2 (en)
US3738148A (en) Die and method of making the same
RU2063832C1 (en) Method to produce flat pieces with bulges of rail tie plates type
SU1268267A2 (en) Method of producing holes with chamfers in plate billets
RU2008124C1 (en) Large-sized crankshaft forming method
SU1077690A1 (en) Method of manufacturing ring-shaped articles