RU2049587C1

RU2049587C1 - Ring manufacture method

Info

Publication number: RU2049587C1
Application number: RU93002405A
Authority: RU
Inventors: А.С. Митин
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Завод им.В.А.Дегтярева"
Priority date: 1993-01-13
Filing date: 1993-01-13
Publication date: 1995-12-10

Abstract

FIELD: metal working. SUBSTANCE: method involves making billet from bar with volume of metal equivalent to that of ring; providing radial flattening of billet to obtain required inner and outer diameter sizes; effectuating final extrusion and forming of ends and gaging of inner and outer diameters of ring. EFFECT: increased efficiency and improved quality of rings. 3 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением. The invention relates to the processing of metals by pressure.

Известен способ изготовления колец методом машинной раскатки из исходной полой заготовки [1] При реализации предлагаемого способа происходит уменьшение толщины стенки заготовки и увеличение ее наружного и внутреннего диаметра, а также высоты кольца. Способ позволяет изготавливать кольца с сечением в плоскости, проходящей через ось вращения кольца в виде прямоугольника, у которого высота больше толщины кольца. A known method of manufacturing rings by machine rolling from the original hollow billet [1] When implementing the proposed method, there is a decrease in the wall thickness of the billet and an increase in its outer and inner diameter, as well as the height of the ring. The method allows to produce rings with a cross section in a plane passing through the axis of rotation of the ring in the form of a rectangle, whose height is greater than the thickness of the ring.

Указанный способ имеет следующие недостатки. The specified method has the following disadvantages.

Для реализации способа требуется дорогостоящая специализированная раскатная машина, что малоприемлемо в серийном и мелкосерийном производстве. Невысокое качество изготовленных данным способом колец по сравнению с выдавленными, так как изготовленные кольца имеют значительный разброс по диаметрам, утяжки на торцах, конусность, значительные заусенцы, что влечет за собой наличие механической обработки по всем поверхностям. Использование данного способа наиболее целесообразно при изготовлении колец крупногабаритных изделий, для которых получение заготовки, приближенной к форме готовой детали, другим способом невозможно. To implement the method requires an expensive specialized rolling machine, which is unacceptable in serial and small-scale production. The low quality of the rings made by this method compared to extruded ones, since the rings made have a significant variation in diameters, tightening at the ends, taper, significant burrs, which entails the presence of machining on all surfaces. The use of this method is most advisable in the manufacture of rings of large-sized products, for which it is impossible to obtain a workpiece close to the shape of the finished part.

Известен способ изготовления стальных колец холодным выдавливанием из сварных тороидальных заготовок (2). Способ включает изготовление тороидальной заготовки из прутка с объемом металла, равным объему кольца, путем гибки прутка в тороидальную заготовку по стыку, удаления грата по стыку, термообработки заготовки, травления с последующим фосфатированием и смазкой. Далее тороидальную заготовку устанавливают в матрицу и выдавливают кольцо заданных размеров. A known method of manufacturing steel rings by cold extrusion from welded toroidal blanks (2). The method includes the manufacture of a toroidal billet from a bar with a metal volume equal to the volume of the ring by bending the bar into a toroidal billet at the junction, removing burr at the junction, heat treating the billet, etching, followed by phosphating and lubrication. Next, the toroidal workpiece is installed in the matrix and extrude the ring of a given size.

Недостатками прототипа являются следующие. The disadvantages of the prototype are as follows.

Тороидальная заготовка должна быть изготовлена достаточно точно с наружным диаметром, вписанным в наружный диаметр кольца, для обеспечения минимального зазора между заготовкой и стенками матрицы с целью получения наиболее благоприятных условий выдавливания. Поскольку вышеназванные условия предъявляют жесткие требования к качеству сварной заготовки, то заготовки, у которых в процессе сварки произошло смещение по стыку в радиальном направлении, использовать в данном способе практически невозможно и требуется либо дополнительная обработка заготовки, либо ее выбраковка, что увеличивает трудоемкость изготовления колец. Описанным способом практически невозможно изготовить кольца, вытянутые в осевом направлении с прямоугольным сечением в плоскости, проходящей через ось вращения кольца, у которых высота кольца больше ее толщины. Практически способ ограничен изготовлением колец с высотой, равной ≈0,8-1 ее толщины (из условия размещения в матрице тороидальной заготовки с сечением прутка, равным зазору, образованному матрицей и пуансоном с плотным прилеганием наружного диаметра тора к стенкам матрицы). The toroidal billet should be made accurately enough with the outer diameter inscribed in the outer diameter of the ring to ensure a minimum clearance between the billet and the matrix walls in order to obtain the most favorable extrusion conditions. Since the above conditions impose stringent requirements on the quality of the welded workpiece, it is practically impossible to use workpieces that have shifted radially along the seam in the welding process and require either additional processing of the workpiece or rejection of it, which increases the complexity of producing rings. In the described manner, it is practically impossible to produce rings elongated in the axial direction with a rectangular section in a plane passing through the axis of rotation of the ring, in which the height of the ring is greater than its thickness. In practice, the method is limited to the manufacture of rings with a height equal to ≈0.8-1 of its thickness (from the condition of placing in the matrix a toroidal workpiece with a bar cross section equal to the gap formed by the matrix and the punch with a tight fit of the outer diameter of the torus to the matrix walls).

Изобретением решается задача снизить трудоемкость, повысить качество и расширить номенклатуру изготавливаемых колец из прутковых заготовок. The invention solves the problem of reducing the complexity, improving the quality and expanding the range of manufactured rings from bar blanks.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в том, что способ позволяет получить качественные кольца с прямоугольным или близким к нему сечением в плоскости, проходящей через ось вращения кольца, у которых высота кольца больше его толщины. The technical result obtained by carrying out the invention is that the method allows to obtain high-quality rings with a rectangular or close to it section in a plane passing through the axis of rotation of the ring, in which the height of the ring is greater than its thickness.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления колец, включающем изготовление тороидальной заготовки из прутка с объемом металла, равным объему кольца, и ее последующее выдавливание, новым является то, что тороидальную заготовку сначала расплющивают в радиальном направлении (с уменьшением наружного и увеличением внутреннего диаметров заготовки) до требуемых размеров наружного и внутреннего диаметров кольца, а затем осуществляют окончательное выдавливание с одновременным формированием торцев и калибровкой внутреннего и наружного диаметров кольца. The specified technical result is achieved in that in a method of manufacturing rings, including the manufacture of a toroidal billet from a bar with a metal volume equal to the volume of the ring, and its subsequent extrusion, it is new that the toroidal billet is first flattened in the radial direction (with a decrease in the outer and an increase in the inner workpiece diameters) to the required dimensions of the outer and inner diameters of the ring, and then the final extrusion is carried out with the simultaneous formation of the ends and calibrations oh inner and outer diameters of the ring.

Введение в способ операции расплющивания заготовки в радиальном направлении перед операцией окончательного выдавливания позволяет не предъявлять к тороидальной сварной заготовке высоких требований к качеству сварного стыка (что снижает трудоемкость способа), так как в операции расплющивания смещение по стыку у заготовки в радиальном направлении не имеет значения, а сама операция расплющивания подготавливает заготовку к высококачественному окончательному выдавливанию изделия с одновременным формированием торцев и калибровкой внутреннего и наружного диаметров кольца. Кроме того, использование операции предварительного расплющивания позволяет использовать в качестве заготовки тороидальное сварное кольцо, у которого наружный диаметр тора больше наружного диаметра кольцевого изделия, а внутренний диаметр тора меньше внутреннего диаметра кольцевого изделия, т.е. диаметры тороидальной заготовки описывают диаметры готового кольца изнутри и снаружи. Возможность использования такой заготовки позволяет в конечном счете изготавливать кольца с прямоугольным или близким к нему сечением в плоскости, проходящей через ось вращения кольца, с высотою кольца больше его толщины, т.е. способ позволяет расширить номенклатуру изготавливаемых колец. Introduction to the method of the operation of flattening the workpiece in the radial direction before the operation of final extrusion allows not to impose high requirements on the quality of the welded joint to the toroidal welded workpiece (which reduces the complexity of the method), since in the flattening operation the offset along the joint at the workpiece in the radial direction does not matter, and the flattening operation itself prepares the workpiece for high-quality final extrusion of the product with the simultaneous formation of the ends and calibration inside rennego and outer diameters of the ring. In addition, the use of the preliminary flattening operation allows the use of a toroidal welded ring as a workpiece, in which the outer diameter of the torus is larger than the outer diameter of the annular product, and the inner diameter of the torus is smaller than the inner diameter of the annular product, i.e. the diameters of the toroidal blank describe the diameters of the finished ring from the inside and outside. The possibility of using such a blank allows ultimately to produce rings with a rectangular or close-to-cross-section in a plane passing through the axis of rotation of the ring, with a ring height greater than its thickness, i.e. The method allows to expand the range of manufactured rings.

На фиг. 1 изображена тороидальная заготовка с наружным D_з и внутренним d_з диаметрами, описывающими наружный D_к и внутренний d_к диаметр кольца снаружи и изнутри; на фиг. 2 полуфабрикат, полученный плющением тороидальной заготовки в радиальном направлении до требуемых диаметров (D_к и d_к) кольца; на фиг. 3 изображено готовое кольцо с сечением в плоскости, проходящей через ее ось вращения, в виде прямоугольника или близким к нему по форме с высотой h больше толщины t стенки кольца.In FIG. 1 shows a toroidal blank with an outer D _z and an inner d _z diameter describing the outer D _k and inner d _k ring diameter from the outside and from the inside; in FIG. 2 semi-finished product obtained by flattening the toroidal workpiece in the radial direction to the required diameters (D _to and d _to ) rings; in FIG. 3 shows the finished ring with a cross section in the plane passing through its axis of rotation, in the form of a rectangle or close to it in shape with a height h greater than the thickness t of the wall of the ring.

Способ, например, при изготовлении колец из низкоуглеродистых сталей реализуется следующим образом: отрезают заготовку необходимой длины от прутка, изгибают ее в тороидальную заготовку, сваривают по стыку, удаляют по мере необходимости грат по месту сварки, производят термообработку заготовки для обеспечения максимальной пластичности, травят и наносят смазку, после чего расплющивают тороидальную заготовку в радиальном направлении до требуемых диаметров кольца, например на прессе в штампе, ограничивающем истечение металла в радиальном направлении и со свободным течением в осевом направлении. Изготовленный таким образом полуфабрикат окончательно выдавливают, формируя торцы и калибруя кольцо по диаметрам. A method, for example, in the manufacture of rings from low carbon steels is implemented as follows: cut the workpiece of the required length from the bar, bend it into a toroidal workpiece, weld along the joint, remove the fillets as necessary, heat the workpiece to ensure maximum ductility, etch and apply lubricant, and then flatten the toroidal workpiece in the radial direction to the required ring diameters, for example on a press in a stamp restricting the outflow of metal in radially m direction and with free flow in the axial direction. The semi-finished product made in this way is finally squeezed out, forming the ends and calibrating the ring by diameters.

Claims

METHOD FOR PRODUCING RINGS, including manufacturing a toroidal billet from a bar with a metal volume equal to the volume of the ring, and its subsequent extrusion, characterized in that before extrusion the toroidal billet is flattened in the radial direction to the required dimensions of the outer and inner diameters of the ring, and extrusion is carried out with the simultaneous formation of ends and calibration of the inner and outer diameters of the ring.