RU2274508C1 - Method for forming double-flange sleeves - Google Patents
Method for forming double-flange sleeves Download PDFInfo
- Publication number
- RU2274508C1 RU2274508C1 RU2004129964/02A RU2004129964A RU2274508C1 RU 2274508 C1 RU2274508 C1 RU 2274508C1 RU 2004129964/02 A RU2004129964/02 A RU 2004129964/02A RU 2004129964 A RU2004129964 A RU 2004129964A RU 2274508 C1 RU2274508 C1 RU 2274508C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- semi
- finished product
- flanges
- bowl
- glass
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Forging (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано в кузнечных цехах металлургических и машиностроительных заводов при изготовлении автомобильных колес и им подобных изделий.The present invention relates to the field of metal forming and can be used in forge shops of metallurgical and engineering plants in the manufacture of automobile wheels and the like.
Известен способ изготовления стаканов с двумя фланцами (автомобильных колес), включающий обработку горячей раскаткой (прокаткой) исходной заготовки с формированием промежуточного полуфабриката в виде чаши со стенкой, переходящей в дно, а также передней реборды в зоне дна и задней реборды у свободного торца чаши (Л.Голованов. Завод BBS в Шилтахе. Автомобильное ревю. №1. 2008, стр.2).A known method of manufacturing glasses with two flanges (automobile wheels), including processing by hot rolling (rolling) of the initial billet with the formation of an intermediate semi-finished product in the form of a bowl with a wall that goes into the bottom, as well as the front flange in the area of the bottom and rear flange at the free end of the bowl ( L. Golovanov, BBS Factory in Schiltach, Automotive Review, No. 1, 2008, p. 2).
Недостатками известного способа являются относительно невысокие прочностные характеристики готовых колес.The disadvantages of this method are the relatively low strength characteristics of the finished wheels.
Известен способ изготовления стаканов с двумя фланцами, преимущественно автомобильных колес, включающий подготовку исходной заготовки, формирование горячей объемной штамповкой промежуточного полуфабриката в виде чаши со стенкой, переходящей в дно, а также передней реборды в зоне дна и задней реборды у свободного торца чаши, термообработку и механическую обработку (см. патент РФ №2063837, кл. В 21 К 1/28, опубл. 1996 - прототип).A known method of manufacturing glasses with two flanges, mainly automobile wheels, including preparing the initial billet, forming a hot forging intermediate intermediate product in the form of a bowl with a wall that goes into the bottom, as well as the front flanges in the bottom and rear flanges at the free end of the bowl, heat treatment and machining (see RF patent No. 2063837, class. In 21 To 1/28, publ. 1996 - prototype).
Недостатками известного способа являются высокая удельная стоимость (на одно колесо) специализированной штамповой оснастки для конкретного типоразмера колес при изготовлении их малыми партиями, а также значительные трудозатраты при переходе на другие колеса. Технологическая подготовка производства колес этим способом занимает много времени.The disadvantages of this method are the high unit cost (per wheel) of specialized die tooling for a particular wheel size in the manufacture of small batches, as well as significant labor costs when switching to other wheels. Technological preparation of the production of wheels in this way takes a lot of time.
Предлагаемый способ изготовления стаканов с двумя фланцами, преимущественно автомобильных колес включает подготовку исходной заготовки и формирование горячей объемной штамповкой промежуточного полуфабриката в виде чаши со стенкой, переходящей в дно, а также передней реборды в зоне дна и задней реборды у свободного торца чаши. Затем полуфабрикат калибруют на окончательный размер расстояния между ребордами путем изменения глубины чаши, прилагая деформирующее усилие вдоль оси стакана к одному из элементов пары: задняя реборда - часть стакана в зоне его дна и удерживая другой элемент упомянутой пары неподвижно.The proposed method for the manufacture of glasses with two flanges, mainly automobile wheels, involves preparing the initial billet and forming an intermediate semi-finished product by hot stamping in the form of a bowl with a wall turning into the bottom, as well as the front flange in the zone of the bottom and rear flange at the free end of the bowl. Then the semi-finished product is calibrated for the final size of the distance between the flanges by changing the depth of the bowl, applying a deforming force along the axis of the glass to one of the elements of the pair: the back flange is the part of the glass in the area of its bottom and holding the other element of the said pair motionless.
Расстояние между ребордами могут уменьшать, прилагая усилие сжатия к задней реборде и удерживая часть стакана в зоне его дна неподвижно, либо увеличивать, прилагая усилие растяжения к части стакана в зоне его дна и удерживая заднюю реборду неподвижно.The distance between the flanges can be reduced by applying a compressive force to the rear flange and holding the glass part in the zone of its bottom motionless, or increase by applying a tensile force to the glass part in the zone of its bottom and holding the back flange motionless.
После упомянутой калибровки могут чеканить дно стакана. Затем ведут термообработку и механическую обработку.After the said calibration, the bottom of the glass may be minted. Then conduct heat treatment and machining.
Предлагаемый способ отличается от прототипа тем, что полуфабрикат калибруют на окончательный размер расстояния между ребордами путем изменения глубины чаши, прилагая деформирующее усилие вдоль оси стакана к одному из элементов пары: задняя реборда - часть стакана в зоне его дна и удерживая другой элемент упомянутой пары неподвижно.The proposed method differs from the prototype in that the semi-finished product is calibrated for the final size of the distance between the flanges by changing the depth of the bowl, applying a deforming force along the axis of the glass to one of the elements of the pair: the rear flange is part of the glass in the area of its bottom and holding the other element of the said pair motionless.
Расстояние между ребордами уменьшают, прилагая усилие сжатия к задней реборде и удерживая часть стакана в зоне его дна неподвижно, либо увеличивает, прилагая усилие растяжения к части стакана в зоне его дна и удерживая заднюю реборду неподвижно. После упомянутой калибровки могут чеканить дно стакана.The distance between the flanges is reduced by applying a compressive force to the rear flange and holding the glass part in the zone of its bottom motionless, or increases by applying a tensile force to the glass part in the zone of its bottom and holding the back flange motionless. After the said calibration, the bottom of the glass may be minted.
Технический результат предлагаемого изобретения - возможность групповой обработки близких по геометрическим параметрам колес в универсальной оснастке, пригодной как для уменьшения, так и для увеличения расстояния между ребордами при минимальной переналадке в рамках концепции "гибкого" производства.The technical result of the invention is the possibility of group processing of geometrically similar wheels in a universal tooling, suitable for both reducing and increasing the distance between flanges with minimal readjustment within the framework of the concept of "flexible" production.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где показано взаимное расположение полуфабриката и частей инструмента: слева - до калибровки, справа - по ее завершению.The invention is illustrated by drawings, which show the relative position of the semi-finished product and the parts of the tool: on the left - before calibration, on the right - upon completion.
На фиг.1 - уменьшение расстояния между ребордами;Figure 1 - reducing the distance between the flanges;
на фиг.2 - увеличение расстояния между ребордами.figure 2 is an increase in the distance between the flanges.
Подготовленную исходную цилиндрическую заготовку (не показана) горячей объемной штамповкой деформируют с образованием промежуточного полуфабриката в виде чаши со стенкой 1, переходящей в дно 2, а также передней реборды 3 в зоне дна 2 и задней реборды 4 у свободного торца 5 чаши.The prepared initial cylindrical billet (not shown) is hot-formed by deformation to form an intermediate semi-finished product in the form of a bowl with a wall 1 passing into the
Оснастка для калибровки сжатием полуфабриката (фиг.1) включает два полукольца 6 и 7, размещаемые в круглой оправке 8. Последняя смонтирована с возможностью осевого перемещения в вертикальном отверстии стойки 9, закрепленной на столе 10 пресса. С деталями 8 и 9 сочленен упругий элемент 11. Осевое перемещение оправки 8 ограничено упором 12. На столе 10 закреплена опорная плита 13 о отверстием 14 для прохода выталкивателя 15. На ползуне 16 пресса закреплен калибровочный пуансон с цилиндрическим 17 и конусным 18 участками. Круглая обойма 19 центральным отверстием охватывает цилиндрический участок 17 пуансона. Обойма 19 закреплена на ползуне 16 через дистанционное кольцо 20.Equipment for calibration by compression of the semi-finished product (figure 1) includes two
Калибровку сжатием полуфабриката выполняют следующим образом. Выдвигают стол 10 пресса. Полуфабрикат в виде чаши со стенкой 1, дном 2 и ребордами 3 и 4 опускают в отверстие оправки 8 примерно на половину высоты полуфабриката. С двух сторон перемещают с охватом стенки 1 горизонтально до смыкания полуколец 6 и 7 и опускают их в оправку 8. После этого опускают полностью полуфабрикат до касания реборды 4 с полукольцами 6 и 7. При этом между торцом полуфабриката со стороны его дна 2 и обращенной к полуфабрикату поверхностью плиты 13 предусмотрен зазор Δ1.Calibration by compression of the semi-finished product is as follows. Push table 10 press. The semi-finished product in the form of a bowl with a wall 1,
Стол 10 перемещают в рабочее положение. При опускании ползуна 16 вниз поверхность 21 обоймы 19 прижимает торец 5 реборды 4 к полукольцам 6 и 7. На реборду 4 воздействует осевое усилие, полуфабрикат перемещается вниз. Упругий элемент 11 деформируется. При дальнейшем опускании ползуна 16, выборке зазора Δ1 и упоре части стакана в зоне его дна в плиту 13 расстояние между ребордами 3 и 4 уменьшается путем уменьшения глубины чаши, так как часть стакана в зоне его дна неподвижна, а к задней реборде 4 через поверхность 19 передается деформирующее усилие сжатия.Table 10 is moved to the working position. When lowering the
Глубина чаши до калибровки Н1, после - Н2, причем Н1>Н2. При этом внутренняя поверхность стенки 1 опирается на конусный участок 18 пуансона.Depth of the bowl before calibration H 1 , after - H 2 , and H 1 > H 2 . In this case, the inner surface of the wall 1 rests on the
Уменьшение расстояния между ребордами 3 и 4 сопровождается утолщением стенки 1.The decrease in the distance between the
Расстояние между ребордами до калибровки - K1, после - K2, причем К1>К2.The distance between the flanges before calibration is K 1 , after - K 2 , and K 1 > K 2 .
Толщина стенки до калибровки - S1, после - S2, причем S1<S2.The wall thickness before calibration is S 1 , after - S 2 , and S 1 <S 2 .
Процесс калибровки может быть завершен до того, как торец 22 пуансона коснется дна 2. Если пуансон опускать дальше, то при касании торца 22 с внутренней поверхностью дна 2 начинается процесс чеканки с окончательным оформлением рельефа дна 2.The calibration process can be completed before the
Оснастка для калибровки растяжением полуфабриката (фиг.2) содержит те же элементы, что и описанная ранее. Только вместо упругого элемента 11 и упора 12 устанавливается дистанционное кольцо 23. Оправка 8 через кольцо 23 закреплена на стойке 9. На ползуне вместо дистанционного кольца 20 монтируется упругий элемент 24, сочлененный с ползуном 16 и обоймой 19. Обойма смонтирована с возможностью осевого перемещения относительно ползуна 16 на цилиндрическом участке 17 пуансона, ограниченного упором 25.Equipment for tensile calibration of the semi-finished product (figure 2) contains the same elements as described previously. Only instead of the elastic element 11 and the abutment 12, a
Калибровку растяжением полуфабриката выполняют следующим образом. Полуфабрикат загружают в оснастку для калибровки растяжением аналогично описанному выше. При этом между дном 2 и поверхностью плиты предусмотрен зазор Δ2. При опускании ползуна 16 поверхность 21 обоймы 19 прижимает торец 5 реборды 4 к полукольцам 6 и 7, обеспечивая ее неподвижность.The tensile calibration of the semi-finished product is as follows. The semi-finished product is loaded into a tensile calibration tool as described above. In this case, a gap Δ 2 is provided between the
Упругий элемент 24 деформируется. Дальнейшее опускание ползуна 16 сопровождается его относительным перемещением относительно неподвижной обоймы 19. Пуансон своим торцом 22 касается дна 2 полуфабриката и, опускаясь, увеличивает расстояние между ребордами 3 и 4 путем увеличения глубины чаши, так как задняя реборда 4 неподвижна, а к дну 2 через торец 22 передается деформирующее усилие растяжения.The
Глубина чаши до калибровки - Н3, после - Н4, причем Н3<Н4. При этом внутренняя поверхность стенки 1 обтягивает конусный участок 18 пуансона.The depth of the bowl before calibration is H 3 , after - H 4 , and H 3 <H 4 . In this case, the inner surface of the wall 1 tightens the
Увеличение расстояния между ребордами сопровождается утонением стенки 1. Расстояние между ребордами до калибровки - К3, после - К4, причем К3<К4.An increase in the distance between the flanges is accompanied by a thinning of the wall 1. The distance between the flanges before calibration is K 3 , after - K 4 , and K 3 <K 4 .
Толщина стенки до калибровки - S3, после - S4, причем S3>S4.The wall thickness before calibration is S 3 , after - S 4 , and S 3 > S 4 .
Процесс калибровки может быть завершен до того, как дно 2 коснется плиты 13. Если пуансон опускать дальше, выбирается зазор Δ2 и при касании дна 2 с плитой 13 начинается процесс чеканки с окончательным оформлением рельефа дна 2.The calibration process can be completed before the
Процесс калибровки как сжатием, так и растяжением может быть выполнен более чем однократно.The calibration process, both compression and stretching, can be performed more than once.
Откалиброванный полуфабрикат извлекали из оснастки для калибровки как сжатием, так и растяжением следующим образом.The calibrated semi-finished product was removed from the snap-in for calibration by both compression and tension as follows.
Перемещали ползуном пуансон вверх, выводя его из полуфабриката. Выталкивателем поднимали последний так, что передняя реборда 3 выталкивала полукольца 6 и 7 из оправки 8, так как перемещение последней ограничено либо закреплением ее на стойке 9 (фиг.1), либо - упором 12 (фиг.2).The slider moved the punch upward, removing it from the semi-finished product. The latter was lifted by the pusher so that the
Полукольца 6 и 7 отделяли от полуфабриката. Затем опускали полуфабрикат перемещением вниз выталкивателя до укладки полуфабриката на плиту 13.Half rings 6 and 7 were separated from the semi-finished product. Then, the semi-finished product was lowered by moving down the ejector until the semi-finished product was laid on the plate 13.
Выдвигали стол 10 из рабочей зоны пресса и извлекали откалиброванный полуфабрикат из оснастки.Table 10 was pulled out of the press working area and the calibrated semi-finished product was removed from the tooling.
Примеры осуществления способа.Examples of the method.
Пример 1.Example 1
Цилиндрическая заготовка из алюминиевого сплава 6061 одним из известных методов горячей объемной штамповки превращена в промежуточный полуфабрикат колеса 7,5×17" в виде конусной чаши с дном 2, фланцем (передней ребордой 3) в зоне дна, конической стенкой 1 для обода и вторым фланцем (задней ребордой 4) у свободного торца чаши. Общая высота чаши h1=220 мм.A cylindrical billet of aluminum alloy 6061 is converted into an intermediate semi-finished product of a 7.5 × 17 "wheel in the form of a conical bowl with a
Диаметр фланцев D=478 мм. Толщина стенки S1=12 мм. Угол α конусности стенки переменный от 1 до 3°.The diameter of the flanges is D = 478 mm. Wall thickness S 1 = 12 mm. The angle α of the wall taper is variable from 1 to 3 °.
Полуфабрикат нагревали и устанавливали описанным выше методом в оснастку для калибровки сжатием. Деформировали полуфабрикат со средней степенью деформации 17% до размера h2=182,4 мм, что соответствует размером колеса 6×17". В процессе осадки стенка 1 начинает опираться на конусный 18 участок пуансона, сохраняя устойчивость и приобретая на внутренней поверхности форму последнего.The semifinished product was heated and installed as described above into a snap calibration tool. The semi-finished product was deformed with an average degree of deformation of 17% to a size of h 2 = 182.4 mm, which corresponds to a wheel size of 6 × 17 ". During the upsetting process, wall 1 begins to lean on the conical portion of the
После калибровки дно полуфабриката чеканили пуансоном на плите 10.After calibration, the bottom of the semi-finished product was minted with a punch on the plate 10.
В дальнейшем производили полную термическую и механическую обработку по получению колеса 6×17".Subsequently, complete thermal and mechanical processing was performed to obtain a 6 × 17 "wheel.
Пример 2.Example 2
Для особо точных изделий, например, высокооборотных колес для спорта высших достижений процесс калибровки сжатием для того же полуфабриката разделяли на стадии:For particularly precise products, for example, high-speed wheels for sports of the highest achievements, the compression calibration process for the same semi-finished product was divided into stages:
а) предварительная - со степенью деформации ~(14-16)%;a) preliminary - with a degree of deformation of ~ (14-16)%;
б) окончательная - со степенью деформации ~(0,5-3)% в свежезакаленном состоянии с последующей завершающей термообработкой (старением).b) final - with a degree of deformation of ~ (0.5-3)% in a freshly quenched state, followed by final heat treatment (aging).
В дальнейшем проводили механическую обработку по получению такого же колеса 6×17″.Subsequently, machining was performed to obtain the same 6 × 17 ″ wheel.
Такой вариант процесса резко снижает величину остаточных напряжений, что исключает коробление готового колеса.This process option dramatically reduces the value of residual stresses, which eliminates warping of the finished wheel.
Пример 3.Example 3
Из магниевого сплава типа АZ80 А аналогично описанному в примере 1 изготавливали промежуточный полуфабрикат колеса 6×17" в виде чаши c внутренним диаметром у задней реборды 4 d=420 мм и углом конусности стенки α=4°. Толщина стенки S3=15 мм и общая высота чаши h3=190 мм.An intermediate
Полуфабрикат нагревали и устанавливали описанным выше методом в оснастку для калибровки растяжением. Деформировали полуфабрикат до конечного размера h4=237 мм, что соответствовало размерам готового колеса 8×17".The semifinished product was heated and installed as described above into a tensile calibration tool. The semi-finished product was deformed to a final size of h 4 = 237 mm, which corresponded to the size of the
При этом средняя степень деформации по высоте чаши составляла ~25%, a фактическая по стенке ~31%.In this case, the average degree of deformation along the height of the bowl was ~ 25%, and the actual along the wall ~ 31%.
В процессе растяжения стенка 1 чаши обтягивала конусный 18 участок пуансона, приобретая на внутренней поверхности стенки форму последнего, то есть предотвращая искажения геометрической формы стенки.In the process of stretching, the wall 1 of the bowl covered the
Пример 4.Example 4
Аналогичный описанному в примере 3 полуфабрикат, но из менее пластичного магниевого сплава МА14. Размеры и форму пуансона и полуколец 6 и 7 выбрали такими, что после соприкосновения торца 22 пуансона с дном 2 полуфабриката происходило радиальное защемление полуфабриката между поверхностью конусного участка 18 и внутренней поверхностью полуколец 6 и 7 сначала по максимальному диаметру пуансона и при дальнейшем опускании пуансона к усилию растяжения стенки добавляется усилие сдвига по мере обтягивания стенкой 1 конусного участка 18. Такая схема деформации позволила существенно оптимизировать процесс калибровки и получить откалиброванный полуфабрикат тех же размеров, что и в примере 3.Similar to the semi-finished product described in example 3, but from the less ductile magnesium alloy MA14. The size and shape of the punch and half rings 6 and 7 were chosen such that after the contact of the
Таким образом, предлагаемый способ позволяет в рамках концепции "гибкого" производства калибровать "универсальные" полуфабрикаты колес на различные расстояния между ребордами, то есть широкая гамма типоразмеров колес может быть получена групповой обработкой. Это особенно значимо для получения горячей объемной штамповкой опытных образцов и малых (предсерийных) партий автомобильных колес из алюминиевых и магниевых сплавов со структурой, обеспечивающей оптимальные характеристики прочности колес в условиях их динамического нагружения при эксплуатации.Thus, the proposed method allows, within the framework of the concept of "flexible" production, to calibrate the "universal" semi-finished wheels for various distances between flanges, that is, a wide range of wheel sizes can be obtained by group processing. This is especially significant for the production of prototypes and small (pre-production) batches of automobile wheels made of aluminum and magnesium alloys by hot volumetric stamping with a structure that provides optimal wheel strength characteristics under conditions of dynamic loading during operation.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004129964/02A RU2274508C1 (en) | 2004-10-18 | 2004-10-18 | Method for forming double-flange sleeves |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004129964/02A RU2274508C1 (en) | 2004-10-18 | 2004-10-18 | Method for forming double-flange sleeves |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2274508C1 true RU2274508C1 (en) | 2006-04-20 |
Family
ID=36608059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004129964/02A RU2274508C1 (en) | 2004-10-18 | 2004-10-18 | Method for forming double-flange sleeves |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2274508C1 (en) |
-
2004
- 2004-10-18 RU RU2004129964/02A patent/RU2274508C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2634830C2 (en) | Device, plant and method of sheet metal workpiece forming, and part, produced according to this method | |
KR101288853B1 (en) | Cold forging mold for sector tooth of seat recliner and method for manufacturing sector tooth using thereof | |
CN104334293A (en) | Method for producing pot-shaped components in a shaping process | |
JPH04279239A (en) | Manufacture of drive plate | |
US2751676A (en) | Method of cold working metal | |
CN112207215A (en) | Forming method of multi-step large special-shaped ring piece | |
US4397345A (en) | Manufacture of rims for the wheels of road vehicles | |
JP2010234439A (en) | Forging mold device and method of manufacturing forging stock | |
RU2274508C1 (en) | Method for forming double-flange sleeves | |
RU2527518C1 (en) | Ball valve semi-body with flange and method of its production | |
RU2339483C1 (en) | Method of manufacture of parts of axisymmetric cup type | |
RU2300439C2 (en) | Method for making ring-like cone gear wheel forged pieces | |
RU2532581C2 (en) | Forming of thin-wall axially symmetric parts of truncated tapered shape and device to this endfield: process engineering | |
RU2135320C1 (en) | Process of manufacture of barrels with flanges | |
RU2443497C2 (en) | Method of producing axially symmetric cup parts | |
RU2257280C1 (en) | Method for making two-flange sleeves | |
RU2253539C1 (en) | Method for making flanged sleeves | |
CA1093288A (en) | Manufacture of rims for the wheels of road vehicles | |
RU2250150C1 (en) | Method for making double-flange bushings | |
RU2239512C1 (en) | Method for making sleeve with flanges | |
RU2183148C2 (en) | Wheel production method | |
RU2239513C1 (en) | Method for making sleeves with two flanges | |
RU2042467C1 (en) | Method of making wheels of transport vehicles | |
RU2791478C1 (en) | Method for producing thin-walled spherical shells | |
RU2253537C1 (en) | Method for making two-flange bushings |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091019 |