RU2071863C1 - Method of manufacturing heads of wrenches - Google Patents

Method of manufacturing heads of wrenches Download PDF

Info

Publication number
RU2071863C1
RU2071863C1 RU95107234A RU95107234A RU2071863C1 RU 2071863 C1 RU2071863 C1 RU 2071863C1 RU 95107234 A RU95107234 A RU 95107234A RU 95107234 A RU95107234 A RU 95107234A RU 2071863 C1 RU2071863 C1 RU 2071863C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
punch
workpiece
cavity
blank
square
Prior art date
Application number
RU95107234A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95107234A (en
Inventor
Ю.А. Лавриненко
Ф.С. Гильманов
Р.А. Мусин
Original Assignee
Акционерное общество "Автонормаль"
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 Акционерное общество "Автонормаль" filed Critical Акционерное общество "Автонормаль"
Priority to RU95107234A priority Critical patent/RU2071863C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2071863C1 publication Critical patent/RU2071863C1/en
Publication of RU95107234A publication Critical patent/RU95107234A/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: method comprises cutting out a cylindrical blank and extruding it in positions. At the fist two positions the edges at the end face of a blank is rounded. When the blank is transported from the first to the second position it rotates by 180°. To the next position the blank is fed parallel. At this position a space is extruded on one of the end faces of the blank by means of a hexahedral or dodecahedral punch. Rotating the blank by 180° it is transported then to the other position and a space is extruded by a square punch. In so doing the bottom of the previous space bears on the supporting cylindrical punch the area of the cross-section of which exceeds the area of the cross-section of the extruding square punch by no less than 25%. EFFECT: improved method. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам производства полых изделий холодным выдавливанием, и может быть использовано при изготовлении головок торцовых ключей из высокопрочных сталей. The invention relates to the processing of metals by pressure, and in particular to methods of manufacturing hollow products by cold extrusion, and can be used in the manufacture of socket wrenches from high-strength steels.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является способ получения головок торцовых ключей, заключающийся в отрезке цилиндрической заготовки и последующим ее формообразование по позициям (1). The closest set of essential features is the method of obtaining the heads of the socket wrenches, consisting in a segment of a cylindrical workpiece and its subsequent shaping at positions (1).

Данный способ имеет следующие недостатки:
1. На 4-й позиции сосредоточены три формообразующих процесса, вследствие чего из-за деформационного упрочнения металла инструмент на этой позиции перегружен, а стойкость пуансона квадратного сечения низкая. Поэтому невозможно применение заготовок из высокопрочных легированных сталей с повышенной интенсивностью упрочнения при деформации.
This method has the following disadvantages:
1. At the 4th position, three forming processes are concentrated, as a result of which, due to strain hardening of the metal, the tool at this position is overloaded, and the resistance of the square punch is low. Therefore, it is impossible to use blanks of high-strength alloy steels with increased intensity of hardening during deformation.

2. Совмещенный способ выдавливания на 4-й позиции возможно реализовать только в том случае, если степень деформации, а соответственно и сопротивление течению металла при прямом выдавливании полости квадратного рельефа и редуцировании наружной поверхности всегда меньше, чем степень деформации и соответственно сопротивление течению металла при обратном выдавливании полости круглого сечения, что ограничивает применение этого способа для изготовления широкой номенклатуры головок с различными соотношениями размеров под ключ, квадрата и наружных поверхностей. 2. The combined extrusion method at the 4th position can only be realized if the degree of deformation and, accordingly, the resistance to metal flow during direct extrusion of a cavity of a square relief and reduction of the outer surface are always less than the degree of deformation and, accordingly, resistance to metal flow when the back extrusion of a cavity of circular cross section, which limits the application of this method for the manufacture of a wide range of heads with different ratios of turnkey, square and aruzhnyh surfaces.

3. На 4-й позиции из-за возможного радиального течения металла тонкой стенки заготовки со стороны торца квадратного рельефа при обязательном упоре на выталкивающую втулку возникает перегрузка при последующем выталкивании на эту втулку и на рабочий элемент пуансона квадратного сечения, что приводит к их низкой стойкости. 3. At the 4th position, due to the possible radial flow of the metal of the thin wall of the workpiece from the side of the square relief face with mandatory emphasis on the ejector sleeve, an overload occurs during subsequent ejection of the square cross section onto this sleeve and the working element, which leads to their low resistance .

4. Выдавливание полости ос стороны шестигранного рельефа происходит несколькими пуансонами, что также усложняет способ и увеличивает металлоемкость инструментальной оснастки. 4. Extrusion of the cavity of the wasps on the side of the hexagonal relief occurs by several punches, which also complicates the method and increases the metal consumption of the tooling.

5. Указанный способ не предусматривает формообразования закруглений и фасок на торцах заготовки, что может привести к острым кромкам, заусенцам на готовых изделиях, трещинообразованию при штамповке из-за оставшихся дефектов реза, являющихся концентраторами напряжений. 5. This method does not provide for the formation of roundings and chamfers at the ends of the workpiece, which can lead to sharp edges, burrs on finished products, crack formation during stamping due to remaining cutting defects, which are stress concentrators.

Изобретение направлено на решение задачи изготовления экономичным способом холодной объемной штамповки на автоматах головок торцовых ключей с участками шестигранного или двенадцатигранного и квадратного внутреннего рельефа из высокопрочной легированной стали без последующей механической доработки. The invention is aimed at solving the problem of manufacturing cold stamping in an economical way on machine heads of socket wrenches with sections of hexagonal or twelve-sided and square internal relief of high-strength alloy steel without subsequent mechanical refinement.

Технический результат изобретения выражается в повышении стойкости формообразующего инструмента, снижении трудоемкости и металлоемкости изготовления, повышении качества готовых изделий. The technical result of the invention is expressed in increasing the durability of the forming tool, reducing the complexity and intensity of manufacturing, improving the quality of finished products.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения головок торцовых ключей, заключающемся в отрезке цилиндрической заготовки и последующем ее формообразовании по позициям, на первых двух позициях оформляют закругление кромок на торцах заготовки, причем перенос ее с первой на вторую позицию осуществляют с поворотом на 180o. На следующую позицию заготовки передают параллельно и выдавливают полость на одном торце заготовки до окончательных размеров пуансоном шестигранного или двенадцатигранного сечения. Затем заготовку переносят с поворотом на 180o на другую позицию и выдавливают полость пуансоном квадратного сечения, при этом заготовку опирают дном ранее полученной полости на поддерживающий цилиндрический паунсон с размером площади поперечного сечения, превышающим не менее чем на 25% размер площади квадратного сечения выдавливающего пуансона. Радиус R закругления кромок на первой позиции выбирают исходя из соотношения:
R D d
где D диаметр заготовки, полученный на первой позиции;
d наибольший диаметр конического углубления, образованного для последующего оформления фаски под выдавливание полости пуансоном шестигранного или двенадцатигранного сечения. При этом d составляет 0,83 0,89 диаметра D1 описанной окружности сечения этого пуансона.
The specified technical result is achieved by the fact that in the method of obtaining the heads of the socket wrenches, consisting in a segment of a cylindrical workpiece and its subsequent shaping in positions, the first two positions are rounded at the ends of the workpiece, and its transfer from the first to the second position is carried out with a rotation of 180 o . The next position of the workpiece is transferred in parallel and the cavity is extruded on one end of the workpiece to the final dimensions with a punch of a hexagonal or twelve-sided section. Then the workpiece is transferred with a rotation of 180 o to another position and the cavity is squeezed out with a square punch, the bottom of the workpiece is supported by the bottom of the previously obtained cavity on a supporting cylindrical punch with a cross-sectional area that is not less than 25% the square size of the extruding punch. The radius R of the rounding at the first position is selected based on the ratio:
RD d
where D is the diameter of the workpiece obtained in the first position;
d is the largest diameter of the conical recess formed for subsequent chamfering to extrude the cavity with a punch of a hexagonal or twelve-sided section. In this case, d is 0.83 0.89 of diameter D 1 of the described circumference of the cross section of this punch.

Благодаря оформлению закруглений кромок на торцах заготовки дефекты реза перемещаются от периферии к центру заготовки, исключая трещинообразование на последующих позициях и острые кромки на готовых изделиях. Due to the design of rounded edges at the ends of the workpiece, the cutting defects move from the periphery to the center of the workpiece, excluding cracking at subsequent positions and sharp edges on the finished products.

Так как особенно снижают качество изделий дефекты, способные образовываться на торце заготовки при формовании фаски под выдавливание шестигранного или двенадцатигранного рельефа, то для определения радиуса закруглений на этом торце проводились специальные расчеты и экспериментальные работы, в результате сопоставления которых было установлено соотношение для его выбора. Since defects that can form on the end face of the workpiece when forming a chamfer to extrude a hexagonal or twelve-sided relief are especially reduced in quality, special calculations and experimental work were carried out to determine the radius of curvature, as a result of comparison, a relationship was established for its selection.

При d < 0,83 D1 за счет неравномерности распределения нагрузки в полости матрицы на первой формообразующей позиции снижается ее стойкость, а за счет перенагартовки металла снижается стойкость пуансонов на последующих позициях. ПРИ d > 0,89 D1 на торцах могут остаться дефекты реза.At d <0.83 D 1, due to the uneven distribution of the load in the cavity of the matrix at the first forming position, its resistance decreases, and due to the re-mounting of the metal, the resistance of punches in the subsequent positions decreases. At d> 0.89 D 1, cut defects may remain at the ends.

Использование только одного пуансона, а имено пуансона шестигранного или 12-гранного сечения для выдавливания всей полости на одном торце заготовки до окончательных размеров, снижает трудоемкость и металлоемкость изготовления головки. The use of only one punch, and namely a punch of a hexagonal or 12-sided section for extruding the entire cavity at one end of the workpiece to the final dimensions, reduces the complexity and metal consumption of the manufacture of the head.

При выдавливании квадратного рельефа размеры ранее полученной полости сохраняются без искажения. Это достигается направленным течением металла, которое гарантировано определенным соотношением размеров площадей поперечного сечения выдавливающего и поддерживающего пуансонов, определенного путем проведения ряда экспериментов. Если такое соотношение не выдерживается, то произойдет внедрение поддерживающего пуансона в материал заготовки, что не позволит получить необходимую глубину полости квадратного рельефа и выдержать размеры полости многогранного рельефа, а далее приведет к поломкам инструмента. When squeezing a square relief, the dimensions of the previously obtained cavity are preserved without distortion. This is achieved by a directed metal flow, which is guaranteed by a certain ratio of the sizes of the cross-sectional areas of the extruding and supporting punches, determined by a series of experiments. If this ratio is not maintained, then the support punch will be introduced into the workpiece material, which will not allow to obtain the required cavity depth of the square relief and maintain the dimensions of the cavity of the multifaceted relief, and then lead to tool breakage.

Для упрощения настройки инструментальной оснастки поддерживающий пуансон выполнен цилиндрическим. To simplify the configuration of tooling, the supporting punch is cylindrical.

С целью разгрузки инструмента произведено расчленение процесса формообразования по позициям с последовательным получением различных частей объема заготовки, вследствие чего значительно повышается стойкость инструмента и становится возможным использование заготовок из высокопрочной легированной стали. In order to unload the tool, the formation process was divided into positions with successive obtaining of various parts of the workpiece volume, as a result of which the tool life is significantly increased and it is possible to use workpieces made of high-strength alloy steel.

На фиг.1 представлен технологический процесс холодной объемной штамповки головки торцового ключа; на фиг.2 позиция выдавливания полости квадратного рельефа. Figure 1 presents the technological process of cold forging of the head of the socket wrench; in Fig.2 the position of extrusion of the cavity of a square relief.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

От прутка или бунта отрезают мерную заготовку. Затем производят осадку с небольшим коническим углублением и закруглением кромок радиусами R на одном торце и конической наметкой на другом торце. На следующую формообразующую позицию заготовку подают с поворотом на 180o, где верхним пуансоном формуют фаску под выдавливание шестигранного или двенадцатигранного рельефа, а нижним небольшое коническое углубление. На этом торце также осуществляют закругление кромок. На другую позицию заготовку переносят параллельно. На одном торце выдавливают полость пуансоном шестигранного или двенадцатигранного сечения до окончательных размеров и предварительно оформляют наружную поверхность, на другом формуют одновременно фаску под выдавливание полости квадратного рельефа. На новую позицию заготовку подают с поворотом на 180o и опирают дном ранее полученной полости на поддерживающий цилиндрический пуансон 1, а верхним пуансоном 2 выдавливают полость квадратного рельефа с оформлением наметки под пробивку отверстия, при этом получают окончательный размер по высоте и наружному диаметру изделия. На последней позиции, куда заготовка поступает с поворотом на 180o и опирается на торец с полостью квадратного рельефа, пробивают отверстие.From the rod or riot cut measured workpiece. Then produce a draft with a small conical deepening and rounding of radii of radius R at one end and a conical basting at the other end. At the next forming position, the workpiece is rotated through 180 ° , where a chamfer for extruding a hexagonal or twelve-sided relief is formed with the upper punch and a small conical recess in the bottom. At this end, rounding is also carried out. The workpiece is transferred to another position in parallel. At one end, the cavity is squeezed out with a punch of a hexagonal or twelve-sided cross-section to the final dimensions and the outer surface is pre-formed, on the other, a chamfer is formed to extrude a cavity of square relief. A blank is fed to a new position with a rotation of 180 ° and the bottom of the previously obtained cavity is supported on the supporting cylindrical punch 1, and the cavity of the square relief is extruded with the upper punch 2 with the marking for punching the hole, and the final height and outer diameter of the product are obtained. At the last position, where the workpiece enters with a rotation of 180 o and rests on the end with a cavity of square relief, a hole is punched.

Пример конкретного выполнения способа получение головки торцового ключа с участками двенадцатигранного и квадратного внутреннего рельефа. An example of a specific implementation of the method of obtaining a socket head with sections of a twelve-sided and square inner relief.

Параметры изделия: общая высота Н 36 мм, наружный диаметр D2 26 мм, размер "под ключ" квадрата S 12,5 мм, глубина полости квадратного рельефа h 13 мм, "размер "под ключ" двенадцатигранника S1 17 мм, глубина полости двенадцатигранного рельефа h1 12 мм,
Согласно расчетам, площадь сечения пуансона, выдавливающего полость квадратного рельефа F равна 156,2 мм, а площадь поперечного сечения поддерживающего цилиндрического пуансона F1 выбрана на 30% больше.
Product parameters: total height H 36 mm, outer diameter D 2 26 mm, turnkey size of a square S 12.5 mm, cavity depth of square relief h 13 mm, turnkey size of a dodecahedron S 1 17 mm, cavity depth twelve-sided relief h 1 12 mm,
According to the calculations, the cross-sectional area of the punch extruding the cavity of the square relief F is 156.2 mm, and the cross-sectional area of the supporting cylindrical punch F 1 is chosen to be 30% larger.

Диаметр D1 описанной окружности двенадцатигранного сечения выдавливающего пуансона равен наибольшему диаметру d1 фаски на второй позиции и составляет 20,5 мм, при этом наибольший диаметр d конического углубления находят из выражения:
d 0,87 • D1 17,84 мм
Диаметр D заготовки после первой формообразующей позиции по предварительным данным составит 25,25 мм, откуда определяют радиус закругления кромок
R D d 7,41 мм
Полное изготовление головки торцового ключа происходит на многопозиционном холодновысадочном автомате 1250-5DCF, куда подают бунт диаметром 25 мм из стали марки 30ГIP по ТУ 14-1-4459-88 с пределом прочности 500 МПа.
The diameter D 1 of the described circumference of the twelve-sided section of the extruding punch is equal to the largest diameter d 1 of the chamfer in the second position and is 20.5 mm, while the largest diameter d of the conical recess is found from the expression:
d 0.87 • D 1 17.84 mm
The diameter D of the workpiece after the first forming position according to preliminary data will be 25.25 mm, from which the radius of curvature of the edges is determined
RD d 7.41 mm
Complete production of the socket wrench head takes place on a 1250-5DCF multi-position cold heading machine, where a rebellion of 25 mm diameter is made of 30GIP steel according to TU 14-1-4459-88 with a tensile strength of 500 MPa.

Предложенный способ формообразования обеспечивает оптимальные условия пластической деформации заготовки и гарантирует высокое качество получаемых изделий. The proposed method of forming provides optimal conditions for the plastic deformation of the workpiece and guarantees high quality of the resulting products.

Claims (2)

1. Способ получения головок торцевых ключей, заключающийся в отрезке цилиндрической заготовки и последующем ее формообразовании по позициям, отличающийся тем, что на первых двух позициях оформляют закругление кромок на торцах заготовки, причем перенос ее с первой на вторую позицию осуществляется с поворотом на 180o, а на следующую позицию заготовку переносят параллельно и выдавливают полость на одном торце заготовки до окончательных размеров пуансоном шестигранного или двенадцатигранного сечения, затем заготовку подают с поворотом на 180o на другую позицию и выдавливают полость пуансоном квадратного сечения, при этом заготовку опирают дном ранее полученной полости на поддерживающий цидиндрический пуансон с размером площади поперечного сечения, превышающим не менее чем на 25% размер площади квадратного сечения выдавливающего пуансона.1. The method of obtaining the heads of the socket wrenches, which consists in cutting a cylindrical workpiece and its subsequent shaping in positions, characterized in that at the first two positions they round off the edges at the ends of the workpiece, and transferring it from the first to the second position is carried out with a rotation of 180 o , and to the next position, the workpiece is transferred in parallel and the cavity is extruded on one end of the workpiece to the final size with a hex or twelve-sided punch, then the workpiece is fed with a turn of 1 80 o to another position and squeeze the cavity out with a square-shaped punch, with the blank being supported by the bottom of the previously obtained cavity on a supporting cylindrical punch with a cross-sectional area that is at least 25% larger than the square size of the squeezing punch. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что радиус R закругления кромок на первой позиции выбирают из соотношения
R D d,
где D диаметр заготовки, полученный на первой позиции;
d наибольший диаметр конического углубления, образованного для последующего оформления фаски под выдавливание полости пуансоном шестигранного или двенадцатигранного сечения, и составляющий 0,83 0,89 диаметра описанной окружности сечения этого пуансона.
2. The method according to p. 1, characterized in that the radius R of the rounding at the first position is selected from the ratio
RD d
where D is the diameter of the workpiece obtained in the first position;
d is the largest diameter of the conical recess formed for subsequent chamfering to extrude the cavity with a punch of a hexagonal or twelve-sided section, and amounting to 0.83 0.89 of the diameter of the circumference of the cross section of this punch.
RU95107234A 1995-05-04 1995-05-04 Method of manufacturing heads of wrenches RU2071863C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95107234A RU2071863C1 (en) 1995-05-04 1995-05-04 Method of manufacturing heads of wrenches

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95107234A RU2071863C1 (en) 1995-05-04 1995-05-04 Method of manufacturing heads of wrenches

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2071863C1 true RU2071863C1 (en) 1997-01-20
RU95107234A RU95107234A (en) 1997-02-20

Family

ID=20167451

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95107234A RU2071863C1 (en) 1995-05-04 1995-05-04 Method of manufacturing heads of wrenches

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2071863C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104282505A (en) * 2013-07-12 2015-01-14 上海工程技术大学 Outer sleeve structure for integrated screw and nut adjusting and locking device
CN107377839A (en) * 2016-05-16 2017-11-24 赖传荣 The forming method of long sleeve
CN112475209A (en) * 2020-11-14 2021-03-12 金华市忠信五金工具有限公司 Forming method of one-line-batch head sleeve

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Заявка ФРГ N 2558119, кл. В 21 К 5/16, 1977. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104282505A (en) * 2013-07-12 2015-01-14 上海工程技术大学 Outer sleeve structure for integrated screw and nut adjusting and locking device
CN107377839A (en) * 2016-05-16 2017-11-24 赖传荣 The forming method of long sleeve
CN107377839B (en) * 2016-05-16 2019-08-09 赖传荣 The forming method of long sleeve
CN112475209A (en) * 2020-11-14 2021-03-12 金华市忠信五金工具有限公司 Forming method of one-line-batch head sleeve

Also Published As

Publication number Publication date
RU95107234A (en) 1997-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111715764B (en) Rotary deep-drawing forming method of thin-wall cup-shaped piece
US3209383A (en) Fluted lobular thread-forming members
CN111715793B (en) Rotary deep-drawing forming die for thin-wall cup-shaped piece
CN110814264B (en) Flange forging process
RU2071863C1 (en) Method of manufacturing heads of wrenches
RU2316403C2 (en) Method for forming multi-start helical riffles
US20200078854A1 (en) Tool manufacturing method and tools produced thereby
JP4639089B2 (en) Method for manufacturing ring with inner peripheral projection made of hollow metal tube
RU2084305C1 (en) Method of making heads of box wrenches with stepped outer surface
RU2101123C1 (en) Method of making multihedral flanged nuts with hollow cylindrical neck
RU2254199C1 (en) Method for making self-locking nuts blanks with nylon ring and flange
RU2254201C1 (en) Method for making heads of socket wrenches having stepped outer surface
SU1804367A3 (en) Method of manufacture of polyhedral nuts with convex-concave side surface and flange
RU2080955C1 (en) Method of making heads of box wrenches with knurled outer surface
RU2229953C1 (en) Method for making wheel nut
RU2236926C1 (en) Method for making bolts with polyhedral head
RU2080202C1 (en) Method of manufacture of ball pins with reversed cone
RU2761569C1 (en) Method for obtaining a shell with a variable wall thickness along the perimeter
RU2254958C1 (en) Method for making socket wrench heads with shaped cavity
RU2207930C2 (en) Method of manufacture of wheel bolts
SU1655650A1 (en) Method of nuts making
RU2254957C1 (en) Method for forming socket wrench heads with shaped cavity and stepped outer surface
RU2122917C1 (en) Method for making sleeve with outer ring member
RU2648916C1 (en) Method and stamp for ball valves large-sized cuttings manufacturing
RU2254956C1 (en) Method for forming socket wrench heads with shaped cavity