RU2111824C1 - Apparatus for waste-free production of flat axially symmetrical blanks - Google Patents
Apparatus for waste-free production of flat axially symmetrical blanks Download PDFInfo
- Publication number
- RU2111824C1 RU2111824C1 RU97119900A RU97119900A RU2111824C1 RU 2111824 C1 RU2111824 C1 RU 2111824C1 RU 97119900 A RU97119900 A RU 97119900A RU 97119900 A RU97119900 A RU 97119900A RU 2111824 C1 RU2111824 C1 RU 2111824C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- punch
- die
- nut
- matrix
- guiding sleeve
- Prior art date
Links
Landscapes
- Forging (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением, конкретно - к конструкции устройства для безотходного изготовления плоских осесимметричных (цилиндрических или многогранных) заготовок, например заготовок для производства туб - ронделей. The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular, to the design of a device for waste-free manufacturing of axisymmetric flat (cylindrical or multifaceted) billets, for example, billets for the production of tubular tubes.
Известно, что процесс изготовления плоских осесимметричных заготовок из плоских квадратных или фасонных исходных заготовок производят в штампах с закрытой матрицей [1] . В такого рода устройствах пуансон и выталкиватель входят в матрицу по скользящей посадке. It is known that the manufacturing process of plane axisymmetric blanks from flat square or shaped initial blanks is carried out in stamps with a closed matrix [1]. In such devices, the punch and the ejector enter the matrix in a sliding fit.
Недостатком такого рода устройств является то, что в процессе штамповки - осадки деформируемая заготовка неминуемо давит на стенку матрицы и упруго ее деформирует. Внутренний диаметр матрицы увеличивается, а диаметры пуансона и выталкивателя остаются практически прежними. В силу этого между пуансоном, выталкивателем и матрицей возникает радиальный зазор, куда вытекает деформируемый металл, образуя заусенец. Этот заусенец необходимо удалять при дальнейшем переделе, что сопряжено с использованием дополнительного оборудования и непроизводительными расходами. The disadvantage of this kind of device is that in the process of stamping - precipitation, a deformable workpiece inevitably presses on the matrix wall and deforms it elastically. The inner diameter of the matrix increases, and the diameters of the punch and the ejector remain almost the same. Due to this, a radial clearance arises between the punch, the ejector and the die, where the deformable metal flows, forming a burr. This burr must be removed during further redistribution, which involves the use of additional equipment and unproductive expenses.
Известные устройства (штампы) не позволяют решить эту проблему. Known devices (stamps) do not solve this problem.
Известен, например, штамп для безоблойной штамповки [4], содержащий верхнюю и нижнюю плиты и соответствующие им силовые цилиндры, снабженные полыми и дополнительными поршнями, соосными с пуансонами и полуматрицами, в котором полый поршень одного из силовых цилиндров жестко соединен с соответствующими плитой и полуматрицей, а пуансон, соответствующий другому силовому цилиндру, закреплен в донной его части, концентрично его дополнительному поршню, жестко соединенному с соответствующей полуматрицей. Known, for example, a stamp for seamless stamping [4], containing the upper and lower plates and their corresponding power cylinders, equipped with hollow and additional pistons, coaxial with punches and half-matrixes, in which the hollow piston of one of the power cylinders is rigidly connected to the corresponding plate and half-matrix and the punch corresponding to another power cylinder is fixed in its bottom part concentrically to its additional piston rigidly connected to the corresponding half-matrix.
Известно также устройство для осадки осесимметричных заготовок, которое можно считать наиболее близким аналогом заявляемому техническому решению. Оно содержит верхнюю плиту с пуансоном, нижнюю плиту с матрицей, оснащенной средством фиксации заготовки относительно ее рабочей поверхности, смонтированными на подпружиненных штоках. Устройство снабжено смонтированными на верхней плите клиньями, а средство фиксации выполнено в виде расположенных с возможностью горизонтального перемещения в направляющих Г-образных центрирующих ползушек, одна полка каждой из которых выполнена с призматической рабочей поверхностью, а другая - с возможностью взаимодействия своей наклонной поверхностью с соответствующим ей клином. Also known is a device for settling axisymmetric workpieces, which can be considered the closest analogue of the claimed technical solution. It contains an upper plate with a punch, a lower plate with a matrix, equipped with means for fixing the workpiece relative to its working surface, mounted on spring-loaded rods. The device is equipped with wedges mounted on the upper plate, and the fixing means is made in the form of horizontal-shaped centering cushions located with the possibility of horizontal movement in the guides, one shelf of each of which is made with a prismatic working surface, and the other with the possibility of interaction of its inclined surface with its corresponding wedge.
Несмотря на усовершенствования, приведенные в [4 и 5], заусенцы на уже сформированных заготовках все-таки образуются. Despite the improvements described in [4 and 5], burrs on already formed workpieces nevertheless form.
Авторами выполнен анализ приведенных выше недостатков. Установлено, что величина образующихся заусенцев зависит от соотношения характеристик прочности деформируемого металла (преимущественно временного сопротивления разрушению, σв), толщины h и диаметра d получаемых изделий.The authors performed an analysis of the above disadvantages. It was found that the value of the resulting burrs depends on the ratio of the characteristics of the strength of the wrought metal (mainly temporary fracture resistance, σ c ), thickness h and diameter d of the resulting products.
Так установлено, что для металлов с характеристиками σв в пределах 6-12 МПа и соотношением h/d ≤ 2 образование заусенцев хотя и не исключается, но создаются более благоприятные условия для исключения образования грубых заусенцев, а при закрытой штамповке-осадке более прочных металлов с характеристиками σв > 12 МПа и соотношением 0,3 ≤ h/d ≤ 0,6 образование грубых заусенцев наиболее вероятно.It was found that, for metals with characteristics σ in the range of 6–12 MPa and h / d ≤ 2, the formation of burrs is not excluded, but more favorable conditions are created to exclude the formation of coarse burrs, and with closed stamping-deposit more durable metals with characteristics σ in > 12 MPa and a ratio of 0.3 ≤ h / d ≤ 0.6, the formation of coarse burrs is most likely.
С учетом проведенных исследований авторы пришли к выводу, что процесс прессования-штамповки должен происходить в условиях тугой посадки пуансона, выталкивателя и матрицы, а обеспечить это может предлагаемое устройство. Based on the studies, the authors came to the conclusion that the process of pressing-stamping should occur in a tight fit of the punch, ejector and die, and this can provide the proposed device.
Предлагаемое устройство состоит из матрицы 1 с конической внешней поверхностью, установленной в обойме 2, имеющей ответную внутреннюю коническую поверхность. И матрица 1, и обойма 2, имеющие возможность относительно перемещения, размещены в корпусе 3 устройства, опирающегося на его нижнюю плиту 4. The proposed device consists of a matrix 1 with a conical outer surface mounted in a ferrule 2 having a mating inner conical surface. Both the matrix 1 and the clip 2, with the possibility of relative movement, are placed in the housing 3 of the device, resting on its lower plate 4.
Матрица 1 опирается своим нижним торцом на толкатели 5, размещенные в отверстиях корпуса 3 и нижней плиты 4 и имеющие возможность возвратно-поступательного движения. The matrix 1 is supported by its lower end on the pushers 5, placed in the holes of the housing 3 and the lower plate 4 and having the possibility of reciprocating motion.
В матрицу 1 по скользящей посадке входят выталкиватель 6 и через направляющую втулку 7, опирающуюся на верхний торец матрицы 1, пуансон 8. Верхняя часть пуансона 8 снабжена установочной гайкой-нониусом 9, положение которой фиксирует контргайка 10. A pusher 6 enters the matrix 1 along the sliding fit and, through the guide sleeve 7, which rests on the upper end of the matrix 1, the punch 8. The upper part of the punch 8 is equipped with a vernier nut 9, the position of which is fixed by the lock nut 10.
Гайка-нониус 9 с помощью резьбового соединения сочленена с кольцом-ограничителем обратного хода 11, который своей нижней частью плотно облегает направляющую втулку 7. Между пуансоном 8, гайкой-нониусом 9 и кольцом-ограничителем 11 и втулкой 7 образована полость, в которой размещен упругий элемент 12, выполненный из полиуретана или другого подобного ему материала. Пуансон 8 приводится в движение ползуном пресса 13, жестко связанным с верхней плитой 14. The vernier nut 9 is threadedly connected to the backstop restriction ring 11, which tightly fits the guide sleeve 7 with its lower part. A cavity is formed between the punch 8, the nonius 9 nut and the stop ring 11 and the sleeve 7 element 12 made of polyurethane or other similar material. The punch 8 is driven by a press slider 13, rigidly connected to the upper plate 14.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
В начале цикла операции закрытой осадки ползун 13 и закрепленная на нем верхняя часть штампа, содержащая детали 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, находятся в крайнем верхнем положении. При этом воздействием упругого элемента 12 втулка 7 смещена вниз на величину Δ и упирается своим буртиком в буртик кольца 11. Упругий элемент сжат до необходимой величины начального усилия. В это время в полость матрицы вводят исходную заготовку. Затем ползун 13 перемещают вниз. При этом пуансон 8 и выталкиватель 6 входят по скользящей посадке в матрицу 1, а втулка 7 соприкасается с торцом матрицы и под силовым воздействием сжимаемого упругого элемента 12 вдавливает матрицу 1 в коническую обойму 2. Осевое перемещение матрицы в конусной обойме вызывает упругое кольцевое сжатие матрицы, в результате которого устраняется радиальный зазор между пуансоном 8, выталкивателем 6 и матрицей 1. At the beginning of the closed draft operation cycle, the slider 13 and the upper part of the stamp fixed on it, containing parts 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, are in the highest position. In this case, by the action of the elastic element 12, the sleeve 7 is shifted downward by Δ and abuts with its shoulder against the collar of the ring 11. The elastic element is compressed to the required initial force. At this time, an initial preform is introduced into the cavity of the matrix. Then the slider 13 is moved down. In this case, the punch 8 and the ejector 6 enter along the sliding fit into the matrix 1, and the sleeve 7 is in contact with the end face of the matrix and, under the force of the compressible elastic element 12, presses the matrix 1 into the conical holder 2. Axial movement of the matrix in the conical holder causes elastic ring compression of the matrix, which eliminates the radial clearance between the punch 8, the ejector 6 and the matrix 1.
Величина осевого внедрения матрицы 1 в обойму 2 зависит от усилия, развиваемого упругим элементом 12 и величины хода Δ, которые в свою очередь зависят от механических характеристик материала заготовки, ее геометрических параметров и степени деформации при осадке. Для каждого вида изделий и материала положение гайки-нониуса 9 определяется экспериментально. Дальнейшим перемещением пуансона в матрице уже в условиях беззазорной посадки, исключающей образование заусенца, производят процесс закрытой осадки заготовки до получения готового изделия. The value of the axial penetration of the matrix 1 into the holder 2 depends on the force developed by the elastic element 12 and the stroke Δ, which in turn depends on the mechanical characteristics of the workpiece material, its geometric parameters and the degree of deformation during upsetting. For each type of product and material, the position of the vernier nut 9 is determined experimentally. Further movement of the punch in the matrix already under conditions of a clearance-free fit, excluding the formation of a burr, the process of closed draft of the workpiece is carried out until the finished product is obtained.
После окончания процесса закрытой осадки снимают при обратном ходе ползуна существующую нагрузку с пуансона и выводят его из матрицы. Воздействием на матрицу 1 толкателями 5 перемещают матрицу 1 вверх на величину, равную ее перемещению вниз, снимая тем самым ее упругую деформацию, поднимают пуансон 8 в исходное верхнее положение и одновременно выталкивателем 6 удаляют готовое изделие из матрицы 1, опускают выталкиватель 6 в исходное положение и повторяют цикл вновь. After the end of the closed draft process, the existing load is removed from the punch during the reverse stroke of the slider and removed from the matrix. By acting on the matrix 1, the pushers 5 move the matrix 1 up by an amount equal to its downward movement, thereby removing its elastic deformation, raise the punch 8 to its original upper position and at the same time use the ejector 6 to remove the finished product from the matrix 1, lower the ejector 6 to its original position and repeat the cycle again.
Режим закрытой осадки в условиях беззазорной посадки матрицы, пуансона и выталкивателя полностью исключает возможность образования заусенцев (облоя) и значительно удешевляет дальнейший передел. The closed draft mode under conditions of a gapless landing of the matrix, punch and ejector completely eliminates the possibility of burr formation (flash) and significantly reduces the cost of further redistribution.
Источники информации
1. Головин В.А., Рокошин Г.С., Новроцкий А.Г. Технология и оборудование холодной штамповки. - М.: Машиностроение, 1987, с. 352.Sources of information
1. Golovin V.A., Rokoshin G.S., Novrotsky A.G. Technology and equipment for cold stamping. - M.: Mechanical Engineering, 1987, p. 352.
2. Ребельский А. В. Основы проектирования процессов горячей объемной штамповки. - М.: Машиностроение, 1965, с. 248. 2. Rebelsky A. V. Fundamentals of designing processes of hot die forging. - M.: Mechanical Engineering, 1965, p. 248.
3. Кузнечно-штамповочное производство. 1992, с. 10-12. 3. Forging and stamping production. 1992, p. 10-12.
4. Авторское свидетельство СССР N 709233, кл. В 21 J 13/02, 07.09.76. 4. Copyright certificate of the USSR N 709233, cl. B 21 J 13/02, 09/07/76.
5. Патент РФ N 2011465, кл. В 21 J 13/02, 15.10.91. 5. RF patent N 2011465, cl. B 21 J 13/02, 10/15/91.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97119900A RU2111824C1 (en) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | Apparatus for waste-free production of flat axially symmetrical blanks |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97119900A RU2111824C1 (en) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | Apparatus for waste-free production of flat axially symmetrical blanks |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2111824C1 true RU2111824C1 (en) | 1998-05-27 |
RU97119900A RU97119900A (en) | 1998-12-10 |
Family
ID=20199537
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97119900A RU2111824C1 (en) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | Apparatus for waste-free production of flat axially symmetrical blanks |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2111824C1 (en) |
-
1997
- 1997-12-09 RU RU97119900A patent/RU2111824C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
г. * |
г. DE, заявка N 1627571 А, кл. B 21 J 13/02, B 01 J 3/04, B 21 C 25/00, B 30 B 11/00, 25.11.76. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
GB1599207A (en) | Cold forming process and apparatus | |
CN106583567A (en) | Anti-deformation machining die | |
JP2008155275A (en) | Forging apparatus for integrated type crankshaft | |
RU2111824C1 (en) | Apparatus for waste-free production of flat axially symmetrical blanks | |
JP5231716B2 (en) | Forging device for toothed rotating parts | |
CN211564375U (en) | High-precision forging machine tool | |
RU2535831C1 (en) | Hollow channel pressing method, and device for its implementation | |
RU2773178C1 (en) | Device for making a rod with thickenings | |
RU2415730C1 (en) | Metal forming device | |
RU2399456C1 (en) | Method for stamping of forged pieces of crosspiece type in stamp with horizontal connector of matrices | |
SU1731400A1 (en) | Device for manufacture of hollow articles with inner flange from tubular blanks | |
SU1593774A1 (en) | Die for cubic straining | |
SU1131577A1 (en) | Die for expanding thin-walled pipes | |
RU2011466C1 (en) | Device for manufacture of hollow forged pieces by swaging method | |
RU2705830C1 (en) | Die for drawing with thinning | |
RU2184635C2 (en) | Die set for die forging | |
CN109414752B (en) | Punching press | |
RU2502574C2 (en) | Method of forging bellows form tube billets | |
RU2036736C1 (en) | Device for outside tube and hollow workpiece flanging | |
RU2229356C2 (en) | Apparatus for forming bellows | |
SU877879A1 (en) | Hydraulic press | |
SU997943A1 (en) | Method of producing cylindrical parts with shaped end surfaces and die for performing same | |
SU969355A1 (en) | Apparatus for sizing hollow products | |
SU1142210A1 (en) | Press tool for making articles with hollows | |
SU1741949A1 (en) | Method and apparatus for making hollow items from tubular blank |