RU2333061C2 - Method of profiles pressing - Google Patents
Method of profiles pressing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2333061C2 RU2333061C2 RU2006123846/02A RU2006123846A RU2333061C2 RU 2333061 C2 RU2333061 C2 RU 2333061C2 RU 2006123846/02 A RU2006123846/02 A RU 2006123846/02A RU 2006123846 A RU2006123846 A RU 2006123846A RU 2333061 C2 RU2333061 C2 RU 2333061C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- washer
- matrix
- pressing
- workpiece
- technological
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Forging (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при производстве профилей, преимущественно прутков, методом горячего прессования из труднодеформируемых материалов, в частности из титановых сплавов.The invention relates to the field of metal forming and can be used in the manufacture of profiles, mainly rods, by hot pressing from difficult to deform materials, in particular from titanium alloys.
Известен способ прессования профилей путем выдавливания пресс-шайбой металла заготовки, помещенной в контейнер, через очко матрицы (Перлин И.Л., Райтбарт Л.Х. Теория прессования металлов. М., «Металлургия», 1975, с.16).There is a method of extruding profiles by extruding a blank of metal of a workpiece placed in a container through a die point (Perlin I.L., Reitbart L.Kh. Theory of metal pressing. M., "Metallurgy", 1975, p.16).
Недостатком известного способа является образование центральной пресс-утяжины, глубоко проникающей в тело прессуемого изделия и нарушающей его сплошность, что приводит к снижению выхода годного.The disadvantage of this method is the formation of a central press-fold, deeply penetrating into the body of the pressed product and violating its continuity, which leads to a decrease in yield.
Известен способ прессования прутков, при котором прессование ведут до момента возможного проникновения пресс-утяжины в пресс-изделие (Перлин И.Л., Райтбарт Л.Х. Теория прессования металлов. М., «Металлургия», 1975, с.90). Данный способ позволяет предупредить попадание пресс-утяжины в пресс-изделие, которая остается в пресс-остатке.A known method of pressing bars, in which pressing is carried out until the possible penetration of the press weights into the press product (Perlin I.L., Raytbart L.Kh. Theory of metal pressing. M., "Metallurgy", 1975, p.90). This method allows to prevent hit of the press weights in the press product, which remains in the press residue.
Недостатком известного способа является низкий коэффициент использования металла из-за наличия значительного пресс-остатка.The disadvantage of this method is the low utilization of metal due to the presence of a significant press balance.
Известен способ прессования прутков, при котором перед прессованием на заднем торце заготовки формуют выпуклую поверхность, а на технологической шайбе формуют вогнутую поверхность, соответствующую выпуклой поверхности заготовки, и осуществляют прессование профиля через очко матрицы без образования пресс-остатка из материала заготовки (Перлин И.Л. Теория прессования. М., «Металлургия», 1961, с.109). Создание специальной формы заднего торца заготовки и соответствующего ему торца технологической шайбы дает возможность осуществлять прессование без образования пресс-утяжины и пресс-остатка.There is a known method of pressing rods in which a convex surface is formed on the back end of the workpiece before pressing, and a concave surface corresponding to the convex surface of the workpiece is formed on the technological washer, and the profile is pressed through a die point without forming a press residue from the workpiece material (I. Perlin Theory of pressing. M., "Metallurgy", 1961, p.109). Creating a special shape of the back end of the workpiece and the corresponding end of the technological washer makes it possible to carry out pressing without the formation of a press weight and a press residue.
Недостатком известного способа является высокая стоимость пластичных шайб, а также большие трудозатраты на вспомогательных операциях (предварительная формовка выпуклой поверхности на заднем торце заготовки, связанная с потерей металла заготовки при ее механической обработке, либо при формовке выпуклого торца горячей пластической деформацией).The disadvantage of this method is the high cost of plastic washers, as well as the high labor costs for auxiliary operations (preliminary molding of the convex surface at the rear end of the workpiece associated with the loss of the metal of the workpiece during its machining, or when forming the convex end of the hot plastic deformation).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ прессования заготовок из труднодеформируемых сплавов, включающий подачу в контейнер цилиндрической заготовки, нагретой до температуры прессования, размещение между заготовкой и пресс-шайбой технологической шайбы со сферической полостью, нагретой до заданной температуры, распрессовку заготовки с формированием на ее заднем конце выступа и выдавливанием нагретого металла в очко матрицы без образования пресс-утяжины и пресс-остатка (Патент РФ №2228810, МПК В21С 23/08, публ. 2004.05.20).Closest to the technical nature of the claimed invention is a method of pressing billets from difficult to deform alloys, comprising feeding a cylindrical billet heated to a pressing temperature into a container, placing a technological washer with a spherical cavity heated to a predetermined temperature between the billet and a press, pressing the billet with forming at its rear end of the protrusion and extruding the heated metal into a matrix point without the formation of a press weight and a press residue (RF Patent No. 2228810, IPC B21C 23/08, publ. 2004.05.20).
Недостатком известного способа является снижение выхода годного в связи с необходимостью обрезки переднего конца прутка, связанной с его низкой проработкой структуры и наличием поверхностных дефектов.The disadvantage of this method is the reduction in yield due to the need to trim the front end of the bar, due to its low elaboration of the structure and the presence of surface defects.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является снижение затрат при прессовании профилей из труднодеформируемых материалов за счет повышения коэффициента использования металла путем прессования профилей без непроработанных передних концов, и отсутствием дефектов на боковой поверхности прутков.The problem to which the claimed invention is directed is to reduce costs when extruding profiles of difficult-to-deform materials by increasing the utilization of metal by extruding profiles without untreated front ends, and the absence of defects on the side surface of the rods.
Техническим результатом, достигаемым при осуществлении изобретения, является сокращение обрези переднего конца отпрессованного профиля, получение регламентированной структуры по всей длине прутка, а также исключение захолаживания торца заготовки, обращенного к матрице.The technical result achieved by the implementation of the invention is to reduce the trim of the front end of the extruded profile, obtaining a regulated structure along the entire length of the bar, as well as the exclusion of cooling of the end face of the workpiece facing the matrix.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе прессования профилей, включающем размещение на матрице стеклошайбы, подачу в контейнер цилиндрической заготовки, нагретой до температуры прессования, размещение между заготовкой и пресс-шайбой задней технологической шайбы со сферической полостью, нагретой до заданной температуры, и прессование профиля, особенность заключается в том, что перед прессованием между стеклошайбой и заготовкой размещается передняя технологическая шайба, изготовленная из материала, предел текучести которого при заданной температуре составляет 0,8÷1,5 предела текучести материала заготовки при температуре прессования. Кроме того, особенность заключается в том, что обращенный к матрице торец передней технологической шайбы имеет коническо-цилиндрическую поверхность, при этом угол торцевого конуса шайбы αт меньше угла матрицы αм, измеренного между осью матрицы и образующей рабочей поверхностью на 5÷25°, диаметр цилиндрической части соответствует диаметру калибровочного участка матрицы, а торец шайбы, обращенный к заготовке, имеет сферическую выпуклую поверхность с радиусом, равным 0,7÷3,0 диаметров контейнера пресса.The specified technical result is achieved by the fact that in the proposed method of extruding profiles, including placing glass washers on the matrix, feeding a cylindrical billet heated to the pressing temperature into the container, placing the back technological washer with a spherical cavity heated to a given temperature between the workpiece and the press washer, and profile pressing, a feature is that before pressing between the glass washer and the workpiece, a front technological washer made of material is placed , Tensile strength at which the predetermined temperature is 0.8 ÷ 1.5 yield strength of the workpiece material at a pressing temperature. In addition, the peculiarity lies in the fact that the end face of the front technological washer facing the matrix has a conical-cylindrical surface, while the angle of the end cone of the washer α t is less than the matrix angle α m , measured between the matrix axis and the generatrix of the working surface by 5 ÷ 25 °, the diameter of the cylindrical part corresponds to the diameter of the calibration section of the matrix, and the end face of the washer facing the workpiece has a spherical convex surface with a radius equal to 0.7 ÷ 3.0 diameters of the press container.
Технологическую шайбу изготавливают из материалов менее дорогих и более технологичных, чем материал прессуемого изделия. За счет того, что предел текучести материала заготовки близок к пределу текучести технологической шайбы, нагретой до заданной температуры, происходит прессование без выхода металла заготовки на боковую поверхность отпрессованного профиля. Это объясняется тем, что передняя технологическая шайба обеспечивает за счет сил трения на торцевой поверхности контакта с заготовкой стационарные условия истечения металла заготовки, и создается схема всестороннего сжатия металла.A technological washer is made of materials less expensive and more technological than the material of the pressed product. Due to the fact that the yield strength of the workpiece material is close to the yield strength of the technological washer heated to a predetermined temperature, pressing occurs without the workpiece metal reaching the side surface of the pressed profile. This is due to the fact that the front technological washer provides stationary conditions for the expiration of the metal of the workpiece due to the friction forces on the end surface of the contact with the workpiece, and a scheme for comprehensive compression of the metal is created.
Торец технологической шайбы, обращенный к заготовке, может иметь сферический выступ с радиусом Rсфер, равным 0,7÷3,0 диаметра контейнера пресса dк. При данной величине радиуса сферического выступа за счет его внедрения в торец заготовки, обращенный к передней технологической шайбе, обеспечивается дополнительная деформация металла, и формируется куполообразная граница пластической и жесткой зон в прессуемом металле. Объем технологической шайбы рассчитывают исходя из условий полного заполнения объема конуса матрицы и статистических данных по объему отрезаемого непроработанного переднего конца прессованного профиля.The end face of the technological washer facing the workpiece may have a spherical protrusion with a radius R of spheres equal to 0.7 ÷ 3.0 diameter of the press container d to . At a given value of the radius of the spherical protrusion due to its introduction into the end face of the billet facing the front technological washer, additional deformation of the metal is ensured, and a domed border of plastic and hard zones in the pressed metal is formed. The volume of the technological washer is calculated on the basis of the conditions for the full filling of the volume of the matrix cone and statistical data on the volume of the cut unprocessed front end of the extruded profile.
Для образования смазочного клина угол торцевого конуса шайбы αт выполнен на 5-25° меньше, чем угол конуса матрицы αм. При разнице углов менее 5° стеклошайба разрушается и выдавливается из зазора между матрицей и технологической шайбой, при разнице углов более 25° сокращается рабочее пространство контейнера. Для облегчения установки передней технологической шайбы в контейнер в сферическом выступе может быть выполнено отверстие диаметром 8-15 мм и глубиной не менее 2-х диаметров.For the formation of a lubricating wedge, the angle of the end cone of the washer α t is 5–25 ° less than the angle of the cone of the matrix α m . If the angle difference is less than 5 °, the glass washer is destroyed and squeezed out of the gap between the die and the technological washer; when the angle difference is more than 25 °, the working space of the container is reduced. To facilitate the installation of the front technological washer in the container, a hole with a diameter of 8-15 mm and a depth of at least 2 diameters can be made in a spherical protrusion.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 показано положение заготовки 1, задней технологической шайбы 2, передней технологической шайбы 3, пресс-шайбы 4, матрицы 5 и стеклошайбы 6 перед распрессовкой заготовки, на фиг.2 - после распрессовки, на фиг.3 - то же, в конце выпрессовки технологической шайбы из калибрующего участка матрицы.Figure 1 shows the position of the workpiece 1, the back process washer 2, the front process washer 3, the press washer 4, the matrix 5 and the glass washer 6 before the workpiece is unpressed, in Fig.2 - after extrusion, in Fig.3 - the same in the end of the vypressovki technological washers from the calibrating portion of the matrix.
Способ осуществляется следующим образом: в контейнере на матрице 5 размещается стеклошайба 6, затем размещается передняя технологическая шайба 3, заготовка 1 и задняя технологическая шайба 2.The method is as follows: in the container on the matrix 5 is placed a glass washer 6, then the front technological washer 3, the workpiece 1 and the rear technological washer 2 are placed.
Под действием пресс-штемпеля 7 и пресс-шайбы 4 происходит распрессовка заготовки 1, при этом сферический выступ передней технологической шайбы 3 внедряется в передний торец заготовки 1, а задний торец заготовки внедряется в сферическую выемку задней технологической шайбы, при этом за счет различных углов матрицы и конуса передней технологической шайбы образуется смазочный клин из материала стеклошайбы.Under the action of the press stamp 7 and the press washer 4, the workpiece 1 is pressed, the spherical protrusion of the front technological washer 3 is embedded in the front end of the workpiece 1, and the rear end of the workpiece is embedded in the spherical recess of the rear technological washer, due to different matrix angles and a cone of the front technological washer, a lubricating wedge is formed from the material of the glass washer.
В процессе распрессовки заготовки и выпрессовки части материала передней технологической шайбы процесс прессования переходит в стационарное состояние, при этом сферическая граница раздела заднего выступа передней технологической шайбы и переднего торца заготовки по мере продвижения изменяет кривизну и на выходе из матрицы принимает плоскую или регламентированную выпуклую форму.In the process of pressing the workpiece and pressing out part of the material of the front technological washer, the pressing process goes into a stationary state, while the spherical interface between the rear protrusion of the front technological washer and the front end of the workpiece changes curvature as it moves out of the matrix and takes on a flat or regulated convex shape.
Пример конкретного выполнения изобретения. На горизонтальном гидравлическом прессе усилием 3150 тс прессуют пруток ⌀ 152 мм из сплава Ti-6Al-4V, материал технологической шайбы сталь Ст3. Передняя технологическая шайба ⌀277 мм имеет радиус сферического выступа 210 мм (Rсфер=0,75 dк).An example of a specific implementation of the invention. On a horizontal hydraulic press with a force of 3150 tf, a ⌀ 152 mm bar of Ti-6Al-4V alloy is pressed, the material of the technological washer is St3 steel. The front technological washer ⌀277 mm has a radius of a spherical protrusion of 210 mm (R spheres = 0.75 d k ).
Нагрев заготовок производится до температуры 930°С, при этом предел текучести сплава Ti-6Al-4V составляет 85 МПа, нагрев технологических шайб из стали Ст3 производится до температуры 930°С, при этом предел текучести стали Ст3 составляет 100 МПа. Прессование профиля осуществляется с формированием плоского сечения выходного конца и проработкой структуры переднего конца прутка.The billets are heated to a temperature of 930 ° C, while the yield strength of the Ti-6Al-4V alloy is 85 MPa, the heating washers from St3 steel are produced to a temperature of 930 ° C, while the yield strength of St3 steel is 100 MPa. Profile pressing is carried out with the formation of a flat section of the output end and the study of the structure of the front end of the bar.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006123846/02A RU2333061C2 (en) | 2006-07-03 | 2006-07-03 | Method of profiles pressing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006123846/02A RU2333061C2 (en) | 2006-07-03 | 2006-07-03 | Method of profiles pressing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006123846A RU2006123846A (en) | 2008-01-20 |
| RU2333061C2 true RU2333061C2 (en) | 2008-09-10 |
Family
ID=39108052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006123846/02A RU2333061C2 (en) | 2006-07-03 | 2006-07-03 | Method of profiles pressing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2333061C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109500145A (en) * | 2018-11-08 | 2019-03-22 | 北京星航机电装备有限公司 | A kind of titanium alloy thin wall aerofoil class part hot sizing method |
-
2006
- 2006-07-03 RU RU2006123846/02A patent/RU2333061C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109500145A (en) * | 2018-11-08 | 2019-03-22 | 北京星航机电装备有限公司 | A kind of titanium alloy thin wall aerofoil class part hot sizing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006123846A (en) | 2008-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kazanowski et al. | Bi-metal rod extrusion—process and product optimization | |
| Skubisz et al. | Forgeability of Mg–Al–Zn magnesium alloys in hot and warm closed die forging | |
| CN101020284A (en) | Blank making method of high-temperature alloy large-scale special-shaped section ring blank | |
| CN104858254B (en) | 35CrMo steel thick-walled tube vertical backward extrusion method, and extrusion die thereof | |
| KR100397266B1 (en) | Method and apparatus for fine particle formation | |
| KR20090115471A (en) | Method and apparatus for the grain refinement of tube-shaped metal material using the ECAE process | |
| EP0711210B1 (en) | Method of plastic forming of materials | |
| RU2333061C2 (en) | Method of profiles pressing | |
| Kajtoch | Strain in the upsetting process | |
| JP2010000515A (en) | Forging method of magnesium alloy | |
| RU2451569C2 (en) | Method of mass extruding of barrel-type parts by angular extrusion at horizontal hydraulic extruder | |
| Hirota et al. | Deformation behavior in boss forming with small punch/die diameter ratio | |
| RU2228810C1 (en) | Shape extrusion method | |
| RU2352417C2 (en) | Pressing method of profiles and matrix for implementation of current method | |
| JPH0489153A (en) | Cold and warm forging method for cylindrical body | |
| RU2528302C1 (en) | Method of pressing of bimetallic billets | |
| CN105363820A (en) | Extrusion die as well as extrusion method and application thereof | |
| Sillekens et al. | Hydrostatic extrusion of magnesium alloys | |
| Srinivasan et al. | Direct and inverted open die extrusion (ODE) of rods and tubes | |
| RU2707456C1 (en) | Method and device for production of shell with variable wall thickness in height | |
| RU2440864C1 (en) | Method of semi-continuous hydromechanical moulding | |
| RU2151013C1 (en) | Method for extruding rods and pressure pad for performing the same | |
| RU2262403C1 (en) | Process for making tubes by hot extrusion | |
| RU2697114C1 (en) | Method of making rod-shaped parts with a head | |
| CN106399884A (en) | Novel method for preparation and processing of high-performance magnesium alloy profile |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180704 |