RU2056206C1 - Method of forming flanged rods - Google Patents
Method of forming flanged rods Download PDFInfo
- Publication number
- RU2056206C1 RU2056206C1 RU94026832A RU94026832A RU2056206C1 RU 2056206 C1 RU2056206 C1 RU 2056206C1 RU 94026832 A RU94026832 A RU 94026832A RU 94026832 A RU94026832 A RU 94026832A RU 2056206 C1 RU2056206 C1 RU 2056206C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rod
- deformation
- length
- heating
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для штамповки круглых стальных стержней с фланцем, например, полуосей автомобилей. The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used for stamping round steel rods with a flange, for example, axles of automobiles.
Известен способ штамповки стальных стержней с фланцем, включающий нагрев участка деформации стержня и штамповку фланца в 4 перехода в разъемном штамповом инструменте на ГКМ [1]
Недостатком способа являются многопозиционность процесса штамповки.A known method of stamping steel rods with a flange, including heating the plot of the deformation of the rod and stamping the flange in 4 transitions in a releasable stamping tool on the gas-condensate [1]
The disadvantage of this method is the multi-positioning of the stamping process.
Известен способ штамповки стержней с фланцем, включающий нагрев участка деформации стержня, его фиксацию от смещения в направлении, перпендикулярном оси стержня, в поддерживающем инструменте, предварительный непрерывный набор нагретого металла осевой нагрузкой на стержень в пространство между пуансоном и поддерживающим инструментом в их открытом положении, образующем участок свободной деформации, длина которого не превышает критической, и штамповку фланца смыканием пуансона и поддерживающего инструмента [2]
В указанном способе число позиций штамповки сокращено до одной. Однако указанным способом возможна штамповка изделий с ограниченным отношением длины участка деформации стержня к диаметру стержня.A known method of stamping rods with a flange, including heating the plot of the deformation of the rod, its fixation from displacement in the direction perpendicular to the axis of the rod in the supporting tool, a preliminary continuous set of heated metal axial load on the rod in the space between the punch and the supporting tool in their open position, forming plot of free deformation, the length of which does not exceed the critical, and stamping of the flange by closing the punch and the supporting tool [2]
In this method, the number of stamping positions is reduced to one. However, in this way, stamping of products with a limited ratio of the length of the deformation section of the rod to the diameter of the rod is possible.
Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет штамповки изделий с увеличенным отношением длины участка деформации стержня к диаметру стержня. The aim of the invention is the expansion of technological capabilities due to stamping products with an increased ratio of the length of the section of the deformation of the rod to the diameter of the rod.
Это достигается тем, что в способе штамповки стержней с фланцем, включающем нагрев участка деформации стержня, его фиксацию от смещения в направлении, перпендикулярном оси стержня, в поддерживающем инструменте предварительный непрерывный набор нагретого металла осевой нагрузкой на стержень в пространство между пуансоном и поддерживающим инструментом в их открытом положении, образующем участок свободной деформации, длина которого не превышает критической, и штамповку фланца смыканием пуансона и поддерживающего инструмента, нагрев на длине участка деформации со стороны торца стержня, равной 4-5 диаметрам стержня, ведут до температуры 1100-1200оС, а на остальной длине с постепенным понижением температуры до 900-800оС по направлению к холодному участку стержня, а набор металла ведут при дополнительной фиксации деформируемого торца от смещения в направлении, перпендикулярном ось стержня, в пуансоне.This is achieved by the fact that in the method of stamping rods with a flange, including heating the section of the deformation of the rod, its fixation from displacement in the direction perpendicular to the axis of the rod, in the supporting tool a preliminary continuous set of heated metal by axial load on the rod into the space between the punch and the supporting tool in them open position, forming a section of free deformation, the length of which does not exceed the critical, and stamping the flange by closing the punch and the supporting tool, heating to the length of the deformation section from the side of the end of the rod, equal to 4-5 diameters of the rod, leads to a temperature of 1100-1200 о С, and on the rest of the length with a gradual decrease in temperature to 900-800 о С towards the cold section of the rod, and the set of metal is carried out at additional fixation of the deformable end face from displacement in the direction perpendicular to the axis of the rod in the punch.
На фиг. 1 показаны зоны нагрева стержня; на фиг. 2 размещение стержня между пуансоном и поддерживающим инструментом перед набором металла; на фиг. 3 окончание набора металла; на фиг. 4 штамповка фланца; на фиг. 5 схема определения оптимальной длины l2 однородного нагретого участка; на фиг. 6 схема определения оптимальной температуры t1 на однородно нагретом участке; на фиг. 7 схема определения оптимального снижения температуры t2 на участке с постепенным понижением температуры.In FIG. 1 shows the heating zones of the rod; in FIG. 2 placement of the rod between the punch and the supporting tool before a set of metal; in FIG. 3 end of a set of metal; in FIG. 4 stamping flange; in FIG. 5 is a diagram for determining the optimum length l 2 of a uniform heated portion; in FIG. 6 is a diagram for determining the optimum temperature t 1 in a uniformly heated portion; in FIG. 7 is a diagram for determining an optimal temperature reduction t 2 in a section with a gradual decrease in temperature.
Стальной стержень 1 диаметром d нагревают, например, индукционно, с одного конца на длине участка деформации l1. При этом на длине участка деформации l2 со стороны торца стержня, равной 4-5 диаметрам стержня нагрев ведут до температуры 1100-1200оС, а на остальной длине с постепенным падением температуры до 900-800оС по направлению к холодному участку стержня. Далее нагретый стержень 1 размещают в поддерживающем инструменте 2, а нагретый торец стержня 1 размещают в выемке 3 пуансона 4, схватывающей стержень по его боковой поверхности. Далее осевой нагрузкой Р на стержень 1 производят непрерывный набор нагретого металла в пространстве между пуансоном и поддерживающим инструментом в их открытом положении, образующем участок свободной деформации, длина которого l3 не превышает критической. В результате набора на стержне 1 образуется утолщение 5. Далее производится штамповка фланца 6 смыканием пуансона 4 и поддерживающего инструмента 2.The
Указанный характер распределения температур на длине участка деформации стержня достигается, например, следующими методами нагрева. The indicated nature of the temperature distribution along the length of the deformation of the rod is achieved, for example, by the following heating methods.
Нагрев в индуктор с переменным зазором между нагреваемым стержнем и витками индуктора (увеличение зазора по направлению к холодному участку стержня на участке с постепенным падением температуры). Heating to the inductor with a variable gap between the heated rod and the turns of the inductor (increasing the gap towards the cold section of the rod in the area with a gradual decrease in temperature).
Нагрев в индукторе с различным временем нагрева для различных участков стержня (большее время нагрева для участков с большей температурой, например, за счет постепенного введения нагреваемого участка стержня в индуктор). Heating in the inductor with different heating times for different sections of the rod (longer heating times for areas with a higher temperature, for example, due to the gradual introduction of the heated section of the rod into the inductor).
Нагрев в индукторе с паузами, обеспечивающими требуемый градиент температур за счет отсоса тепла холодным участком стержня. Heating in the inductor with pauses, providing the required temperature gradient due to heat suction by the cold portion of the rod.
Комбинация указанных методов. The combination of these methods.
Ниже приводятся результаты опытной работы по определению оптимальных параметров способа. The following are the results of experimental work to determine the optimal parameters of the method.
Диаметр стержня 30 мм. The diameter of the rod is 30 mm.
Диаметр фланца 127 мм. Flange diameter 127 mm.
Отношение длины участка деформации l1 к диаметру стержня d-8 (l1=240 мм).The ratio of the length of the deformation section l 1 to the diameter of the rod d-8 (l 1 = 240 mm).
Отношение длины участка свободной деформации l3 к диаметру стержня d 2,8 (l3 85 мм).The ratio of the length of the plot of free deformation l 3 to the diameter of the rod d 2.8 (l 3 85 mm).
Материал стержня сталь 40Г. The core material is steel 40G.
Тип индуктора соленоидный. Type of inductor is solenoidal.
Мощность высокочастотного источника питания 250 кВт. The power of a high-frequency power source is 250 kW.
Частота тока 240 Гц. Current frequency 240 Hz.
Метод получения опробываемых температур временем нагрева. Method for obtaining test temperatures by heating time.
Метод получения опробываемых градиентов температур постепенным введением нагреваемого участка стержня в индуктор. A method for producing testable temperature gradients by gradually introducing the heated portion of the rod into the inductor.
Определение оптимальной длины l2 однородно нагретого участка. Опробывание проводилось при t1 1150oC, t2 850oC.Determination of the optimal length l 2 uniformly heated area. Testing was carried out at t 1 1150 o C, t 2 850 o C.
Результаты опробывания приведены в табл. 1. The results of testing are given in table. 1.
Определение оптимальной температуры t1 на однородно нагретом участке проводилось при следующих постоянных параметрах:
l2 4,5d
t2 850oC
Результаты приведены в табл. 2.The determination of the optimal temperature t 1 in a uniformly heated area was carried out with the following constant parameters:
t 2 850 o C
The results are shown in table. 2.
Определение оптимального снижения температуры t2 на участке с постепенным падением температуры приводилось при следующих постоянных параметрах:
l2 4,5d
t1 1150oC
Результаты опробывания приведены в табл. 3.The determination of the optimal temperature drop t 2 in the area with a gradual drop in temperature was given at the following constant parameters:
t 1 1150 o C
The results of testing are given in table. 3.
При штамповке стержней диаметром 30 мм с фланцем диаметром 127 мм способом, соответствующим прототипу (однородный нагрев всего участка деформации стержня, отсутствие дополнительной фиксации деформируемого торца в пуансоне) не могли получить достаточную толщину фланца, так как соотношение длины участка деформации стержня к диаметру стержня не удавалось получить более 6. При увеличении этого соотношения к концу набора металла образовались складки за счет нарушения неразрывности образования утолщения, а также возрастало усилие в связи с ограничением пространства для набора металла (длина участка свободной деформации l3не более 2,5d), увеличение которого за счет увеличения l3 приводило к потере устойчивости стержня на участке свободной деформации;
При штамповке указанных стальных стержней предлагаемым способом (сочетанием однородно нагретого участка и участка с постепенным падением температуры, наличие дополнительной фиксации деформируемого торца в пуансоне за счет размещения торца в выемке, охватывающей стержень по его боковой поверхности, оптимальные параметры l2 4-5d, t1 1100-1200оС и t2 900-800оС) позволили получить достаточную толщину фланца и требуемое, равное 8, соотношение длины участка деформации, а также требуемое качество поковок.When punching rods with a diameter of 30 mm with a flange with a diameter of 127 mm in a manner appropriate to the prototype (uniform heating of the entire section of the deformation of the rod, the absence of additional fixation of the deformable end in the punch), they could not get a sufficient thickness of the flange, since the ratio of the length of the section of the deformation of the rod to the diameter of the rod failed get more than 6. With an increase in this ratio toward the end of the set of metal folds formed due to the violation of the continuity of the formation of thickening, and also increased effort in connection with og the confinement of the space for the collection of metal (the length of the free deformation section l 3 is not more than 2.5 d), the increase of which due to the increase in l 3 led to the loss of stability of the rod in the free deformation section;
When stamping these steel rods with the proposed method (by combining a uniformly heated portion and a portion with a gradual drop in temperature, the presence of additional fixation of the deformable end face in the punch by placing the end face in a recess covering the core along its lateral surface, the optimal parameters are l 2 4-5d, t 1 1100-1200 о С and t 2 900-800 о С) allowed to obtain a sufficient flange thickness and the required ratio of 8, the ratio of the length of the deformation section, as well as the required quality of forgings.
Преимущества способа состоят в том, что к концу набора металла, когда появляется тенденция образования вторичного утолщения, поступающий в зону свободной деформации более холодный металл способен воздействовать на ранее образовавшееся утолщение, обеспечивая его дальнейшую раздачу без образования вторичного утолщения. В сочетании с постепенностью падения температуры на участке деформации стержня это обеспечивает получение при наборе металла неразрывного, без нарушений сплошности, утолщения и в последующем получение фланца без складок. Для компенсации повышенного усилия набора металла, связанного со снижение температуры металла к концу набора, процесс ведется при повышенных значениях длины участка свободной деформации (l3 более 2,5d), что увеличивает пространство для набора металла и облегчает его заполнение, а также сокращает длину нагретого участка, находящегося в матрице, что уменьшает препятствующие набору металла силы трения между нагретым участком и внутренней поверхности матрицы. Это позволяет вести набор металла без деформации (расклепывания) холодного участка стержня несмотря на снижение температуры металла к концу набора. Для исключения потери устойчивости стержня в условиях повышенной длины участка свободной деформации, что особенно важно в начальный момент набора, когда в наборе участвуют участки стержня с повышенной температурой, применяется дополнительная фиксация деформируемого торца в пуансоне за счет размещения торца в выемке, охватывающей стержень по его боковой поверхности. Это, как показывают экспериментальные данные, позволяет увеличить длину участка свободной деформации l3 до 2,5.3d.The advantages of the method are that towards the end of the set of metal, when there is a tendency to form a secondary thickening, the colder metal entering the free deformation zone is able to act on the previously formed thickening, ensuring its further distribution without the formation of a secondary thickening. In combination with the gradual decrease in temperature in the area of the deformation of the rod, this ensures that when recruiting metal, it is inextricable, without disruption of continuity, thickening and subsequently receiving a flange without folds. To compensate for the increased force of the metal recruitment associated with the decrease in the temperature of the metal towards the end of the recipe, the process is carried out at increased values of the length of the free deformation section (l 3 more than 2.5 d), which increases the space for the metal recruitment and facilitates its filling, as well as reduces the length of the heated section located in the matrix, which reduces the friction forces that prevent the recruitment of metal between the heated section and the inner surface of the matrix. This allows you to conduct a set of metal without deformation (riveting) of the cold section of the rod despite the decrease in the temperature of the metal towards the end of the set. To eliminate the loss of stability of the rod under conditions of increased length of the free deformation section, which is especially important at the initial moment of the set, when the sections of the rod with increased temperature are involved in the set, additional fixation of the deformable end in the punch is used due to the placement of the end in the recess covering the rod along its lateral surface. This, as experimental data show, makes it possible to increase the length of the free deformation region l 3 to 2.5.3 d.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94026832A RU2056206C1 (en) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | Method of forming flanged rods |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94026832A RU2056206C1 (en) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | Method of forming flanged rods |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2056206C1 true RU2056206C1 (en) | 1996-03-20 |
| RU94026832A RU94026832A (en) | 1997-02-27 |
Family
ID=20158541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94026832A RU2056206C1 (en) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | Method of forming flanged rods |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2056206C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2469812C2 (en) * | 2010-12-17 | 2012-12-20 | Закрытое Акционерное Общество "Полад" | Puncheon for fastening of axis in links of vehicle door hinge |
-
1994
- 1994-07-18 RU RU94026832A patent/RU2056206C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Бабенко В.А. и др. Объемная штамповка атлас схем и типовых конструкций штампов. -М.: Машиностроение, 1982, с.69, рис.249. 2. SU Авторское свидетельство N 343751, кл. B 21J 5/08, 1972. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2469812C2 (en) * | 2010-12-17 | 2012-12-20 | Закрытое Акционерное Общество "Полад" | Puncheon for fastening of axis in links of vehicle door hinge |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94026832A (en) | 1997-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5410132A (en) | Superplastic forming using induction heating | |
| US5826320A (en) | Electromagnetically forming a tubular workpiece | |
| US4447690A (en) | Inductive preheating of upset tubing | |
| US3258573A (en) | Welding and forming method and apparatus | |
| US6033499A (en) | Process for stretch forming age-hardened aluminum alloy sheets | |
| US5202542A (en) | Test specimen/jaw assembly that exhibits both self-resistive and self-inductive heating in response to an alternating electrical current flowing therethrough | |
| EP0525634A1 (en) | Method of, and apparatus for, preparing stapler anvils | |
| US2222762A (en) | Hollow metal bodies and means for producing same | |
| US5911844A (en) | Method for forming a metallic material | |
| US5315085A (en) | Oven that exhibits both self-resistive and self-inductive heating | |
| KR950009143B1 (en) | Process for manufacturing tube bends | |
| US2275763A (en) | Process of making valves | |
| RU2056206C1 (en) | Method of forming flanged rods | |
| US2316110A (en) | Internally stressed structure | |
| KR20080068704A (en) | Swaging method and swaging apparatus | |
| Lee et al. | A Demonstration of Local Heat Treatment for the Preform Annealing Process | |
| JP4018331B2 (en) | Double taper steel wire and its continuous heat treatment method and apparatus | |
| EP1536899A1 (en) | Method for manufacture of a metal shell, and a cup designed to serve as a blank | |
| SU1754312A1 (en) | Riveting method | |
| JP4132246B2 (en) | Method for producing ERW steel pipe for hydroforming | |
| JPS61279328A (en) | Method and device for upset working of pipe | |
| JP2842225B2 (en) | Upset processing method | |
| EP3985133A2 (en) | Method for making a steel plate and temperature control station | |
| WO2022177540A1 (en) | A forming die and a forming method | |
| RU2106215C1 (en) | Method for production of copper long blank |