RU2056199C1 - Blank for drawing cylindrical semifinished product - Google Patents

Blank for drawing cylindrical semifinished product Download PDF

Info

Publication number
RU2056199C1
RU2056199C1 RU93006727A RU93006727A RU2056199C1 RU 2056199 C1 RU2056199 C1 RU 2056199C1 RU 93006727 A RU93006727 A RU 93006727A RU 93006727 A RU93006727 A RU 93006727A RU 2056199 C1 RU2056199 C1 RU 2056199C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blank
radius
cylindrical
polyhedron
segment
Prior art date
Application number
RU93006727A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93006727A (en
Inventor
В.А. Коротков
С.С. Яковлев
Original Assignee
Тульский государственный технический университет
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 Тульский государственный технический университет filed Critical Тульский государственный технический университет
Priority to RU93006727A priority Critical patent/RU2056199C1/en
Publication of RU93006727A publication Critical patent/RU93006727A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2056199C1 publication Critical patent/RU2056199C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Forging (AREA)

Abstract

FIELD: metal working. SUBSTANCE: method comprises steps of using a blank for drawing a cylindrical semifinished product, being in the form of a polyhedron, having as a base a regular polyhedron. At a side of the base the blank has thinned portions in the form of cylindrical chutes, oriented along a normal relative to middles of polyhedron sides. A dead end of each chute is spaced from an axis of the blank by a distance, equal to a mean radius of a cylindrical part of the semifinished product. A side of an open edge the chute has a bottom, in a plan view being protruded over a side of the polyhedron as a segment. Values of radius of the cylindrical surface of the chute R, a depth of the chute C, a radius of the segment R and a height of the segment X are restricted by next ranges: R=(0.7-1.7)M, where M - a large diagonal of the polyhedron; C= (0.1-0.25)S, where S - a thickness of the blank; R = 0,4- 0,8 R, where, R - a mean radius of the blank cylindrical portion of the semifinished product; X=(0.085-0.17)x (d-2d - 2R), where d - a diameter of a circle, inscribed to the polyhedron. EFFECT: enhanced quality of semifinished products with use of such initial blank. 1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к использованию заготовки для вытяжки цилиндрических изделий. The invention relates to the processing of metals by pressure, namely the use of a workpiece for drawing cylindrical products.

При изготовлении цилиндрических полых изделий с помощью операции вытяжки в большинстве случаев используется кружок, вырубленный из листового проката, диаметр которого определяется в зависимости от размеров готовой детали [1]
Недостатком использования такой заготовки является значительный отход металла при ее получении, связанный с нерациональным раскроем полосы или ленты при вырубке.
In the manufacture of cylindrical hollow products using the drawing operation, in most cases a circle is cut out of sheet metal, the diameter of which is determined depending on the size of the finished part [1]
The disadvantage of using such a workpiece is a significant waste of metal upon receipt, associated with irrational cutting of a strip or tape when cutting.

Известна квадратная заготовка со скруглениями в угловых участках [2] Использование такой заготовки уменьшает отход металла при вырубке, но изделие получается с неровными краями-коронками. Это требует увеличения припуска на обрезку по высоте. Known square billet with fillets in the corner sections [2] The use of such a billet reduces metal waste during cutting, but the product is obtained with uneven crown edges. This requires an increase in height allowance for cropping.

Известна также квадратная заготовка без скруглений в угловых участках [3] которая принята за прототип. Ее преимуществом является получение полого цилиндрического изделия большей на 12-15% высоты, чем при использовании кружка или квадратной заготовки со скруглениями в угловых участках. Это связано с влиянием угловых участков квадратной заготовки, которые при вытяжке являются "жесткими" зонами, изменяющими кинематику течения материала во фланце заготовки при вытяжке таким образом, что из угловых участков часть металла перетекает к середине сторон. В результате этого повышается высота полуфабриката. К недостаткам такой заготовки относится образование по краям детали неровностей-коронок, что требует увеличения припуска на обрезку по высоте. Also known is a square blank without rounding in the corner sections [3] which is adopted as a prototype. Its advantage is to obtain a hollow cylindrical product greater by 12-15% of height than when using a mug or square billet with fillets in the corner sections. This is due to the influence of the angular sections of the square billet, which, when drawn, are “hard” zones that change the kinematics of the flow of material in the flange of the billet when drawn so that part of the metal flows from the corner sections to the middle of the sides. As a result, the height of the semi-finished product increases. The disadvantages of such a workpiece include the formation of unevenness-crowns at the edges of the part, which requires an increase in height allowance for trimming.

Задачей изобретения является экономия металла при вытяжке изделий из многогранных заготовок. The objective of the invention is to save metal when drawing products from multifaceted workpieces.

При решении поставленной задачи используется заготовка для вытяжки цилиндрического полуфабриката в форме многогранника, имеющего в основании правильный многоугольник, в котором согласно изобретению со стороны основания выполнены утонения в виде цилиндрических желобов, ориентированных по нормали к серединам сторон многоугольника, глухой торец каждого желоба удален от оси заготовки на расстояние, равное среднему радиусу цилиндрической части полуфабриката, со стороны открытого края дно желоба в плане выполнено выступающим над стороной многоугольника в виде сегмента, при этом значения величин радиуса цилиндрической поверхности желоба R, глубины желоба С, радиуса сегмента Rc и высоты сегмента Х ограничены следующими интервалами:
R 0,7-1,7M, где М наибольшая диагональ многоугольника;
С 0,1-0,25S, где S толщина заготовки;
Rc 0,4-0,8Rcp, где Rcp средний радиус цилиндрической части полуфабриката;
Х (0,085-0,17) х (d 2Rcp), где d диаметр окружности, вписанной в многоугольник.
To solve this problem, a workpiece is used to draw a cylindrical semi-finished product in the form of a polyhedron having a regular polygon in the base, according to the invention, thinning in the form of cylindrical grooves oriented along the normal to the midpoints of the sides of the polygon is made on the base side, the blind end of each groove is removed from the axis of the workpiece at a distance equal to the average radius of the cylindrical part of the semi-finished product, from the side of the open edge, the bottom of the trough in the plan is made protruding above the sides th segment in the form of a polygon, the values of the radius of the cylindrical surface of the trough R, the depth of the trough C, the radius R c and the segment X segment height limited to the following intervals:
R 0.7-1.7M, where M is the largest diagonal of the polygon;
C 0.1-0.25 S, where S is the thickness of the workpiece;
R c 0.4-0.8 R cp , where R cp is the average radius of the cylindrical part of the semi-finished product;
X (0,085-0,17) x (d 2R cp ), where d is the diameter of the circle inscribed in the polygon.

Приведенные соотношения взяты из экспериментов по вытяжке многогранных заготовок. Например, от величины радиуса желоба R зависят форма и размеры желоба, выступающего участка и склонность заготовки к складкообразованию. Такое же влияние оказывает глубина желоба С. Из приведенного диапазона значений радиуса R и глубины желоба С выбираются значения в зависимости от двух факторов: относительной толщины заготовки и от коэффициента вытяжки. Под относительной толщиной понимается отношение толщины заготовки

Figure 00000001
к диагонали М правильного многоугольника, являющегося основанием многогранной заготовки в процентах
Figure 00000002
100S/M. Под коэффициентом вытяжки понимается отношение среднего диаметра (или радиуса Rcp) цилиндрического участка полуфабриката после вытяжки к диаметру (радиусу) окружности, вписанной в многоугольник m 2Rcp/d.The above ratios are taken from experiments on the extraction of multifaceted workpieces. For example, the shape and dimensions of the groove, the protruding section and the tendency of the workpiece to fold form depend on the size of the radius of the groove R. The same effect is exerted by the depth of the gutter C. From the given range of values of the radius R and the depth of the gutter C, values are selected depending on two factors: the relative thickness of the workpiece and the drawing coefficient. The relative thickness refers to the ratio of the thickness of the workpiece
Figure 00000001
to the diagonal M of the regular polygon, which is the basis of the polyhedral workpiece in percent
Figure 00000002
100S / M. Under the coefficient of drawing refers to the ratio of the average diameter (or radius R cp ) of the cylindrical section of the semi-finished product after drawing to the diameter (radius) of a circle inscribed in the polygon m 2R cp / d.

Так, при относительных толщинах в 1% рекомендуется радиус цилиндрической поверхности желоба R 1,3 диагонали М; 2% R M; 3% и выше R 0,7 M. Глубину желоба С выбирают в зависимости от коэффициента вытяжки m. Если m ≅ 0,55 рекомендуется выполнять глубину желоба С 0,1 S, a при коэффициенте вытяжки m ≥ 0,85 C 0,25 толщины заготовки S. Желоба в заготовке изготавливаются, например, осадкой с использованием пуансона, торец которого имеет выпуклые выступы, зеркально отображающие размеры желобов. После осадки в направлении середины сторон образуются утонения в заготовке в виде желобов, при этом глухой торец желоба отстоит от центра заготовки на расстоянии, равном среднему радиусу цилиндрической части полуфабриката, а со стороны открытого края дно желоба выступает над стороной многоугольника в виде сегмента радиусом 0,4-0,8 от среднего радиуса цилиндрической части полуфабриката Rcp. Высота сегмента равна Х (0,085-0,17) х (d 2Rcp).So, with a relative thickness of 1%, the radius of the cylindrical surface of the groove R 1.3 of the diagonal M is recommended; 2% RM; 3% and above R 0.7 M. The depth of the groove C is selected depending on the drawing coefficient m. If m ≅ 0.55, it is recommended that the depth of the gutter be C 0.1 S, and with a drawing coefficient m ≥ 0.85 C 0.25 the thickness of the workpiece S. The gutters in the workpiece are made, for example, by upsetting using a punch whose end has convex protrusions mirroring the size of the gutters. After precipitation in the direction of the middle of the sides, thinning is formed in the workpiece in the form of gutters, while the blind end of the gutter is separated from the center of the workpiece by a distance equal to the average radius of the cylindrical part of the semi-finished product, and from the side of the open edge, the bottom of the gutter extends above the polygon side in the form of a segment with a radius of 0, 4-0.8 from the average radius of the cylindrical part of the semi-finished product R cp . The height of the segment is X (0.085-0.17) x (d 2R cp ).

Положительный эффект достигается благодаря тому, что при вытяжке на участке образования желобов возникает концентрация сжимающих напряжений в окружном направлении, что способствует более интенсивному течению металла из угловых участков ("жестких зон") к середине сторон. В результате этого увеличивается высота полуфабриката на 10-20% больше, чем в прототипе при тех же размерах заготовки. Повышению высоты и уменьшению корончатости способствует также форма открытого края желоба. Это приводит к экономии металла как при обрезке по высоте полуфабриката, так и при получении заготовки благодаря рациональному раскрою полосы или ленты при вырубке или отрезке. A positive effect is achieved due to the fact that when drawing in the gutter formation area, a concentration of compressive stresses arises in the circumferential direction, which contributes to a more intensive flow of metal from the corner sections ("hard zones") to the middle of the sides. As a result of this, the height of the semi-finished product is increased by 10-20% more than in the prototype with the same dimensions of the workpiece. The shape of the open edge of the gutter also contributes to an increase in height and a decrease in crown formation. This leads to metal savings both when cutting along the height of the semi-finished product, and when receiving a workpiece due to the rational cutting of a strip or tape when cutting or cutting.

На фиг.1 приведена квадратная заготовка; на фиг.2 шестигранная заготовка. Figure 1 shows a square billet; figure 2 hexagonal workpiece.

Квадратная заготовка (фиг.1) имеет четыре утоненных участка 1, выполненных по форме желобов, ориентированных по нормали к середине сторон квадрата. Глухой торец желоба 2 отстоит от центра заготовки на расстоянии, равном среднему радиусу цилиндрической части полуфабриката Rcp, а со стороны открытого края заготовки дно желоба выступает над стороной многоугольника 4 в виде сегмента 3 радиусом (0,4-0,8)Rcp. Глубина желоба 1 равна С 0,1-0,25 толщины заготовки, а высота сегмента 3 колеблется в пределах Х (0,085-0,17) х (d 2Rcp). Аналогичные формы желобов изготавливаются на шестигранной заготовке (фиг.2), только число их увеличивается до шести.The square blank (Fig. 1) has four thinned sections 1 made in the form of grooves oriented normal to the middle of the sides of the square. The blank end of the groove 2 is spaced from the center of the workpiece at a distance equal to the average radius of the cylindrical part of the semi-finished product R cp , and from the side of the open edge of the workpiece, the bottom of the groove projects above the side of the polygon 4 in the form of a segment 3 with a radius of (0.4-0.8) R cp . The depth of the groove 1 is equal to C 0.1-0.25 of the thickness of the workpiece, and the height of the segment 3 varies within X (0,085-0,17) x (d 2R cp ). Similar forms of gutters are made on a hexagonal workpiece (figure 2), only their number increases to six.

П р и м е р. Необходимо получить полуфабрикат диаметром 58 мм, высотой 30 мм, толщиной дна 3 мм и с радиусом перехода дна в стенку 3 мм. Используя методику расчета размеров заготовки (1), получим диаметр кружка 100 мм и толщиной 3 мм. Для получения полуфабриката с заданными размерами требуется одна операция вытяжки. Найдем средний диаметр полуфабриката после вытяжки dcp dл S 58 3 55 мм. Рассчитаем коэффициент вытяжки m dcp/d 55/100 0,55. Площадь круглой заготовки равна

Figure 00000003
0,25 x 3,14 x 10000 7854 мм2.PRI me R. It is necessary to obtain a semi-finished product with a diameter of 58 mm, a height of 30 mm, a bottom thickness of 3 mm and with a radius of transition of the bottom to the wall of 3 mm. Using the methodology for calculating the size of the workpiece (1), we obtain a circle diameter of 100 mm and a thickness of 3 mm. To obtain a semi-finished product with the given dimensions, one extraction operation is required. Find the average diameter of the semi-finished product after drawing d cp d l S 58 3 55 mm. We calculate the hood coefficient md cp / d 55/100 0.55. The area of the round workpiece is equal to
Figure 00000003
0.25 x 3.14 x 10000 7854 mm 2 .

По равенству площадей кружка и квадратной заготовки определим размеры последней. According to the equality of the area of the circle and the square blank, we determine the size of the latter.

a 0,5•D

Figure 00000004
= 0,5•100
Figure 00000005
89 мм.a 0.5 • D
Figure 00000004
= 0.5 • 100
Figure 00000005
89 mm.

В результате использования квадратной заготовки изменится коэффициент вытяжки, который станет равным: m dcp/D3 55:890,62. Относительная толщина квадратной заготовки равна:

Figure 00000006
100S/M 3 x 100 126 2,4%
В соответствии с этими факторами определяем размеры желоба 1 (фиг.1). Принимаем радиус цилиндрической поверхности желоба R 0,9 M 0,9 x 126 113 мм, глубину желоба С 0,15 S 0,15 x 3 0,45 мм. Глухой торец желоба должен располагаться от центра заготовки на расстоянии, равном среднему радиусу цилиндрической части полуфабриката, т.е. на расстоянии Rcp 0,5 x 55 27,5 мм. Для получения желобов данных размеров изготавливается кольцевой пуансон, внутренний диаметр которого равен среднему диаметру цилиндрической части полуфабриката, т.е. 55 мм, а внешний должен быть не меньше диаметра вписанной в многоугольник окружности с добавлением размеров сегмента 3 по высоте, равной Х 0,115 х (d 2Rcp) 0,115 x 34 3,91 мм.As a result of using a square billet, the drawing coefficient will change, which will be equal to: md cp / D 3 55: 890.62. The relative thickness of the square billet is equal to:
Figure 00000006
100S / M 3 x 100 126 2.4%
In accordance with these factors, we determine the size of the gutter 1 (figure 1). We take the radius of the cylindrical surface of the gutter R 0.9 M 0.9 x 126 113 mm, the depth of the gutter C 0.15 S 0.15 x 3 0.45 mm. The blind end of the gutter should be located from the center of the workpiece at a distance equal to the average radius of the cylindrical part of the semi-finished product, i.e. at a distance of R cp 0.5 x 55 27.5 mm. To obtain gutters of these sizes, an annular punch is made, the inner diameter of which is equal to the average diameter of the cylindrical part of the semi-finished product, i.e. 55 mm, and the outer one should be not less than the diameter of the circle inscribed in the polygon with the addition of the dimensions of segment 3 in height equal to X 0.115 x (d 2R cp ) 0.115 x 34 3.91 mm.

Таким образом наружный диаметр кольцевого пуансона должен быть не меньше 89 + 2 Х 89 + 7,82 96,92 мм. На рабочих торцах пуансона в двух диаметральных направлениях изготавливаются выпуклости радиусом R 113 мм и высотой С 0,45 мм. После осадки получается квадратная заготовка в соответствии с требуемыми расчетами. Из примера видно, что достигается значительная экономия металла по сравнению с использованием круглой заготовки, которая составляет более 30% а по сравнению с прототипом около 20% Thus, the outer diameter of the annular punch should be at least 89 + 2 X 89 + 7.82 96.92 mm. At the working ends of the punch in two diametrical directions, bulges are made with a radius of R 113 mm and a height of C 0.45 mm. After precipitation, a square blank is obtained in accordance with the required calculations. It can be seen from the example that significant metal savings are achieved compared to using a round billet, which is more than 30%, and about 20% compared to the prototype

Claims (1)

ЗАГОТОВКА ДЛЯ ВЫТЯЖКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ПОЛУФАБРИКАТА в форме многогранника, имеющего в основании правильный многоугольник, отличающаяся тем, что в ней со стороны основания выполнены утонения в виде цилиндрических желобов, ориентированных по нормалям к серединам сторон многоугольника, глухой торец каждого желоба удален от оси заготовки на расстояние, равное среднему радиусу цилиндрической части полуфабриката, со стороны открытого края дно желоба в плане выполнено выступающим над стороной многоугольника в виде сегмента, при этом значения величин радиуса цилиндрической поверхности желоба R, глубины желоба C, радиуса сегмента Rс и высоты сегмента X ограничены следующими интервалами
R = 0,7 - 1,7 M,
где M - наибольшая диагональ многоугольника;
C = 0,1 - 0,25S,
где S - толщина заготовки;
Rс = 0,4 - 0,8 Rср,
где Rср - средний радиус цилиндрической части полуфабриката;
X = (0,085 oC 0,17) • (d - 2Rср),
где d - диаметр окружности, вписанной в многоугольник.
Billet for drawing a cylindrical semi-finished product in the form of a polyhedron having a regular polygon at the base, characterized in that it has thinning in the form of cylindrical troughs oriented along the normals to the midpoints of the sides of the polygon, the blind end of each trough is remote from the axis of the workpiece equal to the average radius of the cylindrical part of the semi-finished product, from the side of the open edge the bottom of the gutter in the plan is made protruding above the side of the polygon in the form of a segment, The values of the radius of the cylindrical surface of the groove R, the depth of the groove C, the radius of the segment R c and the height of the segment X are limited by the following intervals
R = 0.7 - 1.7 M,
where M is the largest diagonal of the polygon;
C = 0.1 - 0.25S,
where S is the thickness of the workpiece;
R s = 0.4 - 0.8 R s p ,
where R with p is the average radius of the cylindrical part of the semi-finished product;
X = (0.085 o C 0.17) • (d - 2R s p ),
where d is the diameter of the circle inscribed in the polygon.
RU93006727A 1993-02-03 1993-02-03 Blank for drawing cylindrical semifinished product RU2056199C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93006727A RU2056199C1 (en) 1993-02-03 1993-02-03 Blank for drawing cylindrical semifinished product

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93006727A RU2056199C1 (en) 1993-02-03 1993-02-03 Blank for drawing cylindrical semifinished product

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93006727A RU93006727A (en) 1995-05-27
RU2056199C1 true RU2056199C1 (en) 1996-03-20

Family

ID=20136772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93006727A RU2056199C1 (en) 1993-02-03 1993-02-03 Blank for drawing cylindrical semifinished product

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2056199C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2684986C2 (en) * 2014-01-20 2019-04-16 Констеллиум Неф-Бризаш Method for production of cans for drinks, metal bottle or aerosol can from aluminium alloy
RU2688112C1 (en) * 2015-05-22 2019-05-17 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Pressed article and method of its design

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Ковка и штамповка. Справочник, т.4, Листовая штамповка /Под ред. Матвеева А.Д. М.: Машиностроение, 1985-1987, ил.121-124. 2. Авторское свидетельство СССР N 1100028, кл. B 21D 22/20, 1985. 3. Яковлев С.П. и Кухарь В.Д. Штамповка анизотропных заготовок. М.: Машиностроение, 1986, ил.65-76, рис.49, с.69. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2684986C2 (en) * 2014-01-20 2019-04-16 Констеллиум Неф-Бризаш Method for production of cans for drinks, metal bottle or aerosol can from aluminium alloy
RU2688112C1 (en) * 2015-05-22 2019-05-17 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Pressed article and method of its design

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1126939A (en) Method and tool for producing a bushing structure having a polygonal flange
EP0410573A1 (en) An apparatus for, and a method of, cutting a blank
CA2318797A1 (en) Expanded cans
US4587827A (en) Method of sheet metal processing
RU2056199C1 (en) Blank for drawing cylindrical semifinished product
US5645189A (en) Container end having annular panel with non-uniform radius of curvature
US3990329A (en) Method of making cutting tools
EP0253557A2 (en) Tyre sidewalls
US4543722A (en) Slug-splitting punch
RU2317170C2 (en) Method for making deep cylindrical products of square blanks
SU1648619A1 (en) Method of making holes in blanks of members
SU959935A1 (en) Working tool to die for cutting tubes
JPH07328815A (en) Throw away chip
JPH0715682Y2 (en) Throw-away tip
RU1770005C (en) Method and tool for making collar on parts with unclosed outer contour
GB2203075A (en) Method of manufacturing a screw head with crossed slots
SU801941A1 (en) Male die for finish punching
SU1579626A1 (en) Method of producing forings of disks
RU2136410C1 (en) Sheet construction material
RU2071863C1 (en) Method of manufacturing heads of wrenches
US4970923A (en) Shaping die
RU2217256C2 (en) Method for making cylindrical articles with bottom from square blank and apparatus for performing the same
RU2056198C1 (en) Method of making deep thin-wall cylindrical articles from polyhedral blanks
CA1185544A (en) Method for forming a tapered nestable can
SU1639853A1 (en) Tool for helical rolling