RU2352431C2 - Punching method of welding neck flange forging - Google Patents

Punching method of welding neck flange forging Download PDF

Info

Publication number
RU2352431C2
RU2352431C2 RU2007111832/02A RU2007111832A RU2352431C2 RU 2352431 C2 RU2352431 C2 RU 2352431C2 RU 2007111832/02 A RU2007111832/02 A RU 2007111832/02A RU 2007111832 A RU2007111832 A RU 2007111832A RU 2352431 C2 RU2352431 C2 RU 2352431C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stamping
forging
hole
collar
forgings
Prior art date
Application number
RU2007111832/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007111832A (en
Inventor
Борис Григорьевич Каплунов (RU)
Борис Григорьевич Каплунов
Вячеслав Михайлович Тяжельников (RU)
Вячеслав Михайлович Тяжельников
Станислав Павлович Зуев (RU)
Станислав Павлович Зуев
Антон Викторович Плаксин (RU)
Антон Викторович Плаксин
Ильшат Набибович Гиляжев (RU)
Ильшат Набибович Гиляжев
Игорь Яковлевич Пыжов (RU)
Игорь Яковлевич Пыжов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "ИНТЕГРАЛ"
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 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "ИНТЕГРАЛ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "ИНТЕГРАЛ"
Priority to RU2007111832/02A priority Critical patent/RU2352431C2/en
Publication of RU2007111832A publication Critical patent/RU2007111832A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2352431C2 publication Critical patent/RU2352431C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: preliminarily swaged blank is pressed out into tapered part of matrix and it is received preliminary forging with flange of required dimensions, conical flange part and preliminary outline for reach-through hole. Preliminary outline allows forming angle at the side surface. Tapering of flange part of preliminary forging exceeds tapering of flange part of final forging. Then it is implemented punching of final forging with shaping of conical flange part, allowing undeviating reach-through hole. Mentioned shaping is implemented by means of cut off of forming slope and crosspiece broaching. These operations are implemented simultaneously with distribution and elongation of flange part and calibration of reach-through hole.
EFFECT: reduction of metal consumption and reduction of straining effort while punching.
4 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечно-штамповочном производстве при изготовлении поковок стандартных деталей фланец воротниковый (ГОСТ 12821-80) на штамповочных молотах.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in forging and stamping in the manufacture of forgings of standard parts collar flange (GOST 12821-80) on stamping hammers.

Известен способ штамповки поковок типа фланцев на молотах (II группа 1 подгруппы) и прессах (I группа 2 подгруппа) (Ковка и штамповка: Справочник. В 4-х т. / Ред. совет: Е.И.Семенов и др. - М: Машиностроение, 1986 - Т.2. Горячая штамповка/Под ред. Е.И. Семенова, 1986. - 592 с.). Штамповку в торец осуществляют обычно за два перехода: осадка и окончательное формообразование с наметкой центрального отверстия. Доделочная операция: обрезка облоя и прошивка отверстия. Недостатком данного способа является наличие припуска и напусков (штамповочных уклонов) на стенке прошитого отверстия, определяющих повышенную трудоемкость последующей механической обработки поковок.A known method of stamping forgings such as flanges on hammers (II group 1 subgroup) and presses (I group 2 subgroup) (Forging and stamping: Handbook. In 4 volumes / Ed. Advice: E.I. Semenov and others. - M : Engineering, 1986 - T. 2. Hot stamping / Under the editorship of EI Semenov, 1986. - 592 p.). Stamping at the end face is usually carried out in two transitions: the draft and the final shaping with the outline of the central hole. Finishing operation: trim flashing and flashing holes. The disadvantage of this method is the availability of allowances and inlets (stamping slopes) on the wall of the stitched hole, which determine the increased complexity of the subsequent mechanical processing of forgings.

Известен способ удаления штамповочных уклонов путем калибровки отверстий (А.С.Коньков. Очистка и отделка поковок. Научно-популярная библиотека рабочего-кузнеца. Вып.16. М. - Свердловск: Машгиз, 1960. - 70 с.). Калибровка производится после комбинированной обрезки и прошивки в специальном штампе. Штамповочный уклон срезается пуансоном с режущей кромкой.A known method of removing stamping slopes by calibrating holes (A.S. Konkov. Cleaning and finishing forgings. Popular science library of a blacksmith worker. Issue 16. M. - Sverdlovsk: Mashgiz, 1960. - 70 p.). Calibration is performed after combined trimming and firmware in a special stamp. The stamping slope is cut off by a punch with a cutting edge.

Известна также конструкция совмещенного штампа для одновременной обрезки, пробивки, снятия уклонов и правки (Ковка и штамповка: Справочник. В 4-х т. / Ред. совет: Е.И.Семенов и др. - М: Машиностроение, 1986. - Т.2. Горячая штамповка / Под ред. Е.И.Семенова, 1986. - 592 с.). Пробивной пуансон одновременно пробивает перемычку и срезает внутренние уклоны в центральном отверстии поковки. Недостаток этого способа и штампа - сохранение припуска на механическую обработку отверстия.Also known is the design of a combined stamp for simultaneous trimming, punching, removing slopes and dressing (Forging and stamping: Handbook. In 4 volumes / Ed. Advice: EI Semenov et al. - M: Mechanical Engineering, 1986. - T .2. Hot stamping / Under the editorship of EI Semenov, 1986. - 592 p.). A punch punch at the same time punches the jumper and cuts off the internal slopes in the central hole of the forging. The disadvantage of this method and the stamp is the preservation of the allowance for machining the hole.

Известен способ малоотходной безуклонной штамповки осесимметричных поковок (Интенсификация процессов обработки металлов давлением / О.Г.Власов, В.И.Казаченок, И.Б.Покрас и др. - Ижевск: Удмуртия, 1989. - 112 с.; патент №2159690 «Способ изготовления кольцевых поковок без штамповочных уклонов»). При малоотходной штамповке круглых в плане кольцевых поковок без напуска на внутренние уклоны применяют последовательные или совмещенные штампы для обрезки облоя, пробивки перемычки и раздачи отверстия пуансоном через остаток технологической перемычки (Ковка и штамповка: Справочник. В 4-х т. / Ред. совет: Е.И.Семенов и др. - М: Машиностроение, 1986 - Т.2. Горячая штамповка / Под ред. Е.И.Семенова, 1986. - 592 с.). Недостаток данных технических решений - сохранение припуска на механическую обработку отверстия.There is a method of low-waste, steady stamping of axisymmetric forgings (Intensification of metal forming processes / O.G. Vlasov, V.I.Kazachenok, I.B.Pokras and others. - Izhevsk: Udmurtia, 1989. - 112 pp .; patent No. 2159690 " A method of manufacturing annular forgings without stamping slopes "). In case of low-waste stamping of circular forgings round in plan without admission to internal slopes, sequential or combined dies are used to trim the flake, punch the jumper and distribute the hole with a punch through the remainder of the technological jumper (Forging and stamping: Handbook. In 4 volumes / Editorial tip: EI Semenov et al. - M: Mechanical Engineering, 1986 - T. 2. Hot stamping / Edited by EI Semenov, 1986. - 592 p.). The disadvantage of these technical solutions is the preservation of the allowance for machining the hole.

Известны способы изготовления полых фланцевых поковок (патент №1552460 РФ «Способ изготовления полых фланцевых поковок», №2217262 РФ «Способ изготовления полых фланцевых поковок», №2169632 РФ «Способ изготовления полых фланцевых поковок»). Общий недостаток данных технических решений - сохранение припуска на механическую обработку отверстия, многопереходность штамповки и реализуемость только на кривошипных горячештамповочных прессах.Known methods for the manufacture of hollow flange forgings (RF patent No. 1552460 "Method for the manufacture of hollow flange forgings", No. 2217262 of the Russian Federation "Method for the manufacture of hollow flange forgings", No. 2169632 of the Russian Federation "Method for the manufacture of hollow flange forgings"). A common drawback of these technical solutions is the preservation of the allowance for the machining of the hole, multi-transition stamping and marketability only on crank hot stamping presses.

Известен способ изготовления полых осесимметричных изделий (патент №1807914 «Способ изготовления полых изделий»). Специально подготовленную заготовку размещают в верхней части матрицы и осуществляют формообразование (прошивку) пуансоном, больший диаметр которого равен меньшему диаметру матрицы или меньше его. При этом происходит процесс комбинированного выдавливания сдвигом (КВС) металла под пуансоном и вытеснение его в нижнюю часть полости матрицы. Схема деформации и примеры технологических переходов штамповки осесимметричных изделий с применением КВС, в том числе фланцев воротниковых, приведены в работе Ю.П.Катрич. Комбинированное выдавливание сдвигом / Кузнечно-штамповочное производство, 2005 - №3, с.22-28. Недостатками данного способа являются:A known method of manufacturing a hollow axisymmetric products (patent No. 1807914 "Method for the manufacture of hollow products"). A specially prepared blank is placed in the upper part of the matrix and shaping (piercing) is carried out with a punch, the larger diameter of which is equal to the smaller diameter of the matrix or less than it. When this occurs, the process of combined extrusion by shear (PIC) of the metal under the punch and its displacement into the lower part of the matrix cavity. The deformation diagram and examples of technological transitions of stamping axisymmetric products using FAC, including collar flanges, are given in the work of Yu.P. Katrich. Combined extrusion by shear / Forging and stamping, 2005 - No. 3, p.22-28. The disadvantages of this method are:

- необходимость предварительной подготовки исходной заготовки путем калибровки в контейнере, фигурной осадкой, закрытой штамповкой с калибровкой;- the need for preliminary preparation of the initial billet by calibration in the container, curly draft, closed stamping with calibration;

- получение качественных поковок с полой ступицей возможно только при узком интервале соотношений коэффициента прошивки (соотношения площади полости и большего основания заготовки) и площади боковой опорной поверхности заготовки.- obtaining high-quality forgings with a hollow hub is possible only with a narrow range of ratios of the firmware coefficient (the ratio of the cavity area and the larger base of the workpiece) and the area of the side supporting surface of the workpiece.

Комбинированное выдавливание сдвигом реализовано в способе штамповки конической втулки с фланцем (А.с. №532444 «Способ штамповки в матрице конической втулки с фланцем»). Способ предполагает выдавливание с противодавлением предварительно осаженной заготовки до получения фланца требуемого размера, а затем прошивают полученную заготовку с фланцем, заполняя при этом металлом свободную часть конусной матрицы. В матрицу укладывают предварительно осаженную заготовку, и под влиянием пуансона металл заготовки выдавливается в конусную часть матрицы, имеющую уклон, равный уклону штамповки, до получения фланца требуемого размера. Для четкого оформления угла нижнего торца и предотвращения выпуклости на торце используют толкатель с противодавлением. После выдавливания заготовку укладывают в матрицу, имеющую уклон, равный уклону штамповки, где ее прошивают пуансоном, заполняя при этом свободную часть конусной матрицы. Избыточный объем заготовки при этом удаляется в виде «просечки» переменной высоты. Указанный способ выбран заявителем в качестве прототипа.Combined shear extrusion is implemented in the method of stamping a conical sleeve with a flange (AS No. 532444 "Method of stamping in the matrix of a conical sleeve with a flange"). The method involves extrusion with backpressure of a pre-deposited preform to obtain a flange of the required size, and then the resulting preform is flashed with a flange, filling the free part of the cone matrix with metal. A pre-deposited preform is laid in the matrix, and under the influence of the punch, the metal of the preform is extruded into the conical part of the matrix, having a slope equal to the stamping slope, until a flange of the required size is obtained. For a clear design of the angle of the lower end and to prevent bulge at the end, a counter-pressure pusher is used. After extrusion, the workpiece is placed in a matrix having a slope equal to the stamping slope, where it is stitched with a punch, filling the free part of the conical matrix. The excess volume of the workpiece is then removed in the form of a “notch” of variable height. The specified method is selected by the applicant as a prototype.

Недостатком прототипа является возможность коробления на втором переходе штамповки фланцевой части поковки, незаполнение углов полости матрицы этого перехода, наличие штамповочного уклона и припуска на механическую обработку отверстия, большие усилия и работа деформации.The disadvantage of the prototype is the possibility of warping at the second stamping transition of the flange part of the forging, non-filling of the corners of the cavity of the matrix of this transition, the presence of a stamping slope and allowance for the machining of the hole, great effort and deformation.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности изготовления поковок фланцев воротниковых за счет снижения объема последующей механической обработки, сокращения расхода металла, снижения сил и работы деформации.The technical task of the invention is to increase the manufacturing efficiency of forgings collar flanges by reducing the volume of subsequent machining, reducing metal consumption, reducing forces and work of deformation.

Для достижения поставленной задачи в способе штамповки поковок фланцев воротниковых, включающем штамповку предварительной поковки путем выдавливания предварительно осаженной заготовки в конусную часть матрицы с формообразованием фланца требуемого размера и конусной воротниковой части и штамповку окончательной поковки с формообразованием конусной воротниковой части, имеющей безуклонное сквозное отверстие, согласно изобретению штамповку предварительной поковки осуществляют с получением конусной воротниковой части с конусностью, превышающей конусность воротниковой части окончательной поковки, и наметки под сквозное отверстие, имеющей штамповочный уклон на боковой поверхности, а формообразование конусной воротниковой части с безуклонным сквозным отверстием при штамповке окончательной поковки производят путем среза указанного штамповочного уклона на боковой поверхности наметки и прошивки перемычки, которые осуществляют одновременно с раздачей и удлинением воротниковой части и калибровкой сквозного отверстия.To achieve the task in a method of stamping forgings of collar flanges, including stamping a preliminary forging by extruding a pre-deposited blank into a conical part of the matrix with the formation of the flange of the required size and conical collar part and stamping the final forgings with the formation of a conical collar part having a steady through hole, according to the invention stamping of the preliminary forging is carried out to obtain a tapered collar with a taper exceeding the taper of the collar part of the final forging, and basting through the hole with a stamping slope on the side surface, and the formation of the conical collar part with a steady through hole when stamping the final forging is performed by cutting the specified stamping slope on the side surface of the basting and flashing the jumper, which is carried out simultaneously with the distribution and extension of the collar part and the calibration of the through hole.

Выполнение штамповки предварительной поковки с получением конусной воротниковой части с конусностью, превышающей конусность воротниковой части окончательной поковки, позволяет при штамповке окончательной поковки получить воротниковую часть раздачей, что способствует снижению сил и работы деформации, кроме того, позволяет компенсировать утолщение стенки воротника из-за более интенсивного износа предварительного ручья и тем самым обеспечить ее стабильную укладку в полость прошивной матрицы.Performing stamping of the preliminary forging with obtaining a conical collar part with a taper greater than the taper of the collar part of the final forging allows for the collar part to be distributed by stamping the final forgings, which helps to reduce the forces and work of deformation, in addition, it allows to compensate for the thickening of the collar wall due to more intense wear of the preliminary stream and thereby ensure its stable placement in the cavity of the piercing matrix.

Формообразование конусной воротниковой части с безуклонным сквозным отверстием при штамповке окончательной поковки позволяет снизить объем последующей механической обработки, то есть получить чистовой размер отверстия за счет устранения внутренних штамповочных уклонов и припуска на механическую обработку.The shaping of the conical collar part with a steady through hole during stamping of the final forgings reduces the amount of subsequent machining, that is, to obtain the final hole size by eliminating the internal stamping slopes and machining allowance.

Выполнение наметки под сквозное отверстие, имеющей штамповочный уклон на боковой поверхности, и формообразование конусной воротниковой части поковки путем среза указанного штамповочного уклона на боковой поверхности наметки и прошивки перемычки, которые осуществляют одновременно с раздачей и удлинением воротниковой части и калибровкой сквозного отверстия, способствует сокращению расхода металла за счет использования части металла штамповочных уклонов, а также способствует снижению сил и работы деформации.Basting under the through hole having a stamping slope on the side surface and shaping the conical collar of the forgings by cutting off the specified stamping slope on the side surface of the basting and flashing the jumpers, which are carried out simultaneously with the distribution and extension of the collar part and calibration of the through hole, helps to reduce metal consumption due to the use of part of the metal stamping slopes, and also helps to reduce the forces and work of deformation.

Патентные исследования не выявили способов, характеризующихся заявляемой совокупностью признаков, следовательно, можно предположить, что указанный способ соответствует критерию "новизна".Patent studies have not identified methods characterized by the claimed combination of features, therefore, we can assume that this method meets the criterion of "novelty."

Использование совокупности отличительных признаков также не известно, что говорит о соответствии критерию "изобретательский уровень".The use of a combination of distinctive features is also not known, which indicates compliance with the criterion of "inventive step".

Кроме того, предлагаемый способ может быть использован в промышленных масштабах и найдет применение, в частности, в кузнечно-штамповочном производстве при изготовлении поковок стандартных деталей - фланец воротниковый, т.е. характеризуется критерием "промышленная применимость".In addition, the proposed method can be used on an industrial scale and will find application, in particular, in forging and stamping in the manufacture of forgings of standard parts - collar flange, i.e. characterized by the criterion of "industrial applicability".

Сущность заявляемого технического решения поясняется схемами и фотографиями, где на фиг.1 изображены стадии формоизменения при получении предварительной поковки, на фиг.2 - стадии формоизменения при получении окончательной поковки, на фото 1 - опытная поковка «фланец воротниковый» Ру16Ду50, на фото 2 - опытная партия поковок «фланец воротниковый».The essence of the claimed technical solution is illustrated by diagrams and photographs, where Fig. 1 shows the stages of shaping upon receipt of preliminary forging, Fig. 2 shows the stages of shaping upon receipt of final forgings, in Fig. 1 - experimental forging "collar flange" Ru16Du50, in Fig. 2 - experimental batch of forgings "collar flange".

Заявляемый способ осуществляется следующим образом.The inventive method is as follows.

Нагретую до ковочной температуры штучную заготовку осаживают, после чего штампуют в открытом ручье предварительную поковку с получением фланца требуемого размера и двухсторонней наметки под отверстие (фиг.1), при этом конусность воротниковой части предварительной поковки больше, чем окончательной, а высота меньше. Затем производят обрезку облоя и штампуют окончательную поковку (фиг.2), при этом формообразуют воротниковую часть поковки с безуклонным сквозным отверстием путем среза штамповочного уклона и прошивки перемычки, сопровождаемых раздачей и удлинением воротниковой части с одновременной калибровкой отверстия.A piece billet heated to forging temperature is upset, then the preliminary forging is stamped in an open stream to obtain a flange of the required size and two-sided basting under the hole (Fig. 1), while the taper of the collar part of the preliminary forging is larger than the final one, and the height is less. Then trim the flap and stamp the final forging (Fig. 2), while forming the collar part of the forgings with a steady through hole by cutting the stamping slope and flashing the jumper, accompanied by the distribution and extension of the collar part while calibrating the hole.

При этом процесс прошивки и калибровки осуществляется следующим образом. Прошивень внедряется в уклон на боковой поверхности основной (верхней) наметки и начинает срезать его (фиг.2а). Одновременно калибрующий поясок входит в полость наметки, раздавая ее и перемещая металл уклона по ходу движения комбинированного прошивня. При этом происходит перераспределение металла с утонением стенки и удлинением воротниковой части. После полного контакта по конусной поверхности матрицы происходит угловой разворот части воротника (фиг.2б), лежащей ниже прошивня до контакта с цилиндрической частью матрицы, и прошивень достигает тела перемычки. Далее прошивень упирается в перемычку (фиг.2в-г), и происходит вытяжка цилиндрического участка стенки воротника и срез перемычки. Одновременно калибрующий поясок, проходящий через полость конического участка матрицы, осуществляет осевой сдвиг металла. В зависимости от геометрических особенностей предварительной поковки на данной стадии возможны варианты формообразования, в которых может превалировать либо эффект вытяжки, сопровождаемый утонением формируемого цилиндрического участка стенки воротника, либо схема выдавливания за счет опережающего перемещения металла калибрующим пояском пуансона.The process of flashing and calibration is as follows. The firmware is embedded in the slope on the lateral surface of the main (upper) basting and begins to cut it (figa). At the same time, the calibrating belt enters the basting cavity, distributing it and moving the slope metal along the direction of the combined piercing. In this case, the metal is redistributed with thinning of the wall and lengthening of the collar part. After full contact on the conical surface of the matrix, an angular turn of the collar part occurs (Fig.2b), lying below the piercing before contact with the cylindrical part of the matrix, and the piercing reaches the body of the jumper. Next, the firmware rests against the jumper (figv-d), and the cylindrical section of the collar wall is drawn and the jumper is cut. At the same time, a calibrating belt passing through the cavity of the conical section of the matrix performs an axial shift of the metal. Depending on the geometrical features of preliminary forging at this stage, shaping options are possible in which either the drawing effect may prevail, accompanied by a thinning of the formed cylindrical section of the collar wall, or an extrusion pattern due to the advance movement of the metal with a calibrating punch belt.

Далее происходит окончательный срез перемычки, при этом калибрующий поясок находится на выходе из конической зоны матрицы (фиг.2д). По мере дальнейшего продвижения калибрующий поясок производит раздачу и калибровку цилиндрического участка воротника (фиг.2е).Next, the final cut of the jumper occurs, while the calibrating girdle is located at the exit from the conical zone of the matrix (fig.2d). With further advancement, the calibrating girdle distributes and calibrates the cylindrical portion of the collar (Fig. 2e).

Таким образом, горячештампованные поковки фланцев воротниковых без припусков и штамповочных уклонов в центральном отверстии получают за две формообразующие операции. Предварительная штамповка имеет все штамповочные уклоны, необходимые для удаления поковки из ручья, окончательные геометрические параметры придаются только фланцевой части предварительной поковки, воротниковая часть оформляется предварительно. Придание этой части поковки окончательной формы и размеров производится при выполнении доделочных операций на обрезном прессе. Здесь в специализированном штампе последовательно обрезается облой и формообразуется воротник поковки фланца с безуклонным отверстием. Применяемая схема деформации сочетает элементы среза штамповочного уклона и прошивки перемычки, сопровождаемые раздачей и вытяжкой воротниковой части при одновременной калибровке отверстия.Thus, hot stamped forgings of collar flanges without allowances and stamping slopes in the central hole are obtained in two forming operations. Pre-stamping has all the stamping biases necessary to remove the forgings from the stream, the final geometric parameters are given only to the flange part of the preliminary forging, the collar part is pre-formed. Giving this part of the forgings the final shape and size is carried out when performing finishing operations on the edging press. Here, in a specialized stamp, an overlay is successively cut off and a collar forging a flange with a steady hole is formed. The deformation scheme used combines the elements of the slope of the stamping slope and the firmware of the jumper, accompanied by the distribution and extraction of the collar part while calibrating the hole.

Разработка и обоснование предложенных переходов штамповки проводилась на основе результатов математического моделирования пластического формоизменения.The development and justification of the proposed stamping transitions was carried out on the basis of the results of mathematical modeling of plastic forming.

Для этих целей использовался объектно-ориентированный пакет программ РАПИД-2Д. В результате проведения серии вычислительных экспериментов установлено влияние на характер формообразования поковок фланцев различных типоразмеров следующих конструктивно-технологических факторов:For these purposes, we used the object-oriented software package RAPID-2D. As a result of a series of computational experiments, the influence of the following structural and technological factors on the character of the shape formation of forgings of flanges of various sizes was established:

- конструкций и размеров рабочих элементов комбинированного (прошивочно-калибрующего) пуансона и матрицы для окончательного формообразования;- designs and sizes of the working elements of the combined (firmware-calibrating) punch and die for final shaping;

- формы и размеров воротниковой части предварительной поковки;- the shape and size of the collar of the preliminary forging;

- скорости и температуры деформирования, контактного трения.- speed and temperature of deformation, contact friction.

Результаты моделирования позволили разработать конструкторско-технологическую документацию для опытно-промышленного апробирования технологии при штамповке поковки фланца Ру16Ду50 (фото 1). Опытная штамповка, проведенная с использованием КГШП 25МН, обрезного пресса усилием 4МН со специальным штампом, показала достижимость прогнозируемой формы и размеров окончательной поковки при требуемой шероховатости поверхности центрального отверстия.The simulation results made it possible to develop the design and technological documentation for the pilot industrial testing of the technology for stamping the forgings of the Ru16Du50 flange (photo 1). An experimental stamping, carried out using KGShP 25MN, a 4MN edging press with a special stamp, showed the attainability of the predicted shape and size of the final forging with the required surface roughness of the central hole.

В результате обобщения результатов компьютерного моделирования деформаций, лабораторных и заводских экспериментов разработана методика конструкторско-технологического проектирования переходов штамповки и инструмента для созданной технологии.As a result of summarizing the results of computer simulation of deformations, laboratory and factory experiments, a methodology has been developed for the design and technological design of stamping transitions and tools for the created technology.

Окончательная поковка конструируется по чистовому чертежу фланца в соответствии с ГОСТ 7505-89. Параметры поковки: M1 (М2, М3), Т4, С4. Припуски назначают только на торцовые поверхности, центральное отверстие не имеет штамповочных уклонов, и его диаметр соответствует чистовому размеру. Радиусы скруглений наружных и внутренних углов поковки назначают из условия плавности сопряжения поверхностей и неувеличения при этом расхода металла.The final forging is designed according to the final drawing of the flange in accordance with GOST 7505-89. Forging parameters: M1 (M2, M3), T4, C4. Allowances are assigned only to end surfaces, the central hole has no stamping slopes, and its diameter corresponds to the final size. The radii of rounding of the outer and inner corners of the forgings are prescribed from the condition of smooth conjugation of surfaces and the underestimation of metal consumption.

Предварительная поковка проектируется по чертежу окончательной поковки и отличается от окончательной только формой и размерами воротникового участка. Фланцевая ее часть формообразуется окончательно на операции предварительной штамповки. При использовании для этого ПВШМ полость под воротник целесообразно размещать в верхней части штампа, а при штамповке на КГШП - в нижней. Наружная поверхность разъема штампа назначается по фланцу поковки. Контур воротника образуется двумя плавно сопрягаемыми коническими поверхностями с углом наклона 26° и 7°. В предварительной поковке выполняется двухсторонняя наметка под прошивку центрального отверстия. Основная часть наметки отверстия имеет штамповочный уклон 5°, высота воротниковой части предварительной поковки определяется из условия постоянства объемов предварительной и окончательной поковок за вычетом объема перемычки.The preliminary forging is designed according to the drawing of the final forging and differs from the final one only in the shape and size of the collar section. Its flange part is finally formed in the preliminary stamping operation. When using a PVShM for this purpose, it is advisable to place the cavity under the collar in the upper part of the stamp, and when stamping on the KGShP, in the lower part. The outer surface of the die connector is assigned to the forging flange. The collar contour is formed by two smoothly mating conical surfaces with an inclination angle of 26 ° and 7 °. In preliminary forging, two-sided basting is performed for flashing the central hole. The main part of the hole marking has a stamping slope of 5 °, the height of the collar part of the preliminary forging is determined from the condition that the volumes of preliminary and final forgings are constant minus the volume of the jumper.

Указанная методика проектирования была апробирована при технологической подготовке производства поковок фланцев воротниковых на Кузнечном заводе ОАО «Курганмашзавод» (фото 2). С ее применением разработаны и опробованы новые технологии штамповки следующей номенклатуры фланцев: Ру16Ду40, Ру16Ду50, Ру25Ду50, Ру40Ду50, Ру16Ду80, Ру40Ду80, Ру64Ду80, Ру16Ду100, Ру40Ду100, Ру64Ду100, Ру16Ду150, Ру40Ду150.The specified design methodology was tested during the technological preparation for the production of forgings of collar flanges at the Forge Plant of OJSC “Kurganmashzavod” (photo 2). With its application, new stamping technologies of the following flange nomenclature have been developed and tested: Ru16Du40, Ru16Du50, Ru25Du50, Ru40Du50, Ru16Du80, Ru40Du80, Ru64Du80, Ru16Du100, Ru40Du100, Ru64Du100, Ru16Du150, Ru40Du150.

Основные положения технологического проектирования позволят обеспечить изготовление номенклатуры качественных поковок мелких и средних фланцев воротниковых:The main provisions of technological design will ensure the production of a range of high-quality forgings of small and medium collar flanges:

- с центральным отверстием без штамповочных уклонов и припусков на мехобработку;- with a central hole without stamping slopes and machining allowances;

- с допускаемым отклонением от плоскостности фланцевой части поковки;- with an allowable deviation from flatness of the flange part of the forging;

- при отсутствии разрывов и зажимов на поверхностях поковок;- in the absence of gaps and clamps on the surfaces of the forgings;

- при уменьшенном расходе металла.- with reduced metal consumption.

Достигаемая точность диаметрального размера и качество поверхности центрального отверстия позволили устранить операцию его расточки. Наряду с эффектом от устранения мехобработки достигается снижение расхода металла на 8-10% за счет организации рациональной схемы течения на предварительном и окончательном переходах штамповки.The achieved accuracy of the diametrical size and surface quality of the central hole made it possible to eliminate the operation of its boring. Along with the effect of eliminating machining, a reduction in metal consumption by 8-10% is achieved due to the organization of a rational flow pattern at the preliminary and final stamping transitions.

Claims (1)

Способ штамповки поковок фланцев воротниковых, включающий штамповку предварительной поковки путем выдавливания предварительно осаженной заготовки в конусную часть матрицы с формообразованием фланца требуемого размера и конусной воротниковой части и штамповку окончательной поковки с формообразованием конусной воротниковой части, имеющей безуклонное сквозное отверстие, отличающийся тем, что штамповку предварительной поковки осуществляют с получением конусной воротниковой части с конусностью, превышающей конусность воротниковой части окончательной поковки, и наметки под сквозное отверстие, имеющей штамповочный уклон на боковой поверхности, а формообразование конусной воротниковой части с безуклонным сквозным отверстием при штамповке окончательной поковки производят путем среза указанного штамповочного уклона на боковой поверхности наметки и прошивки перемычки, которые осуществляют одновременно с раздачей и удлинением воротниковой части и калибровкой сквозного отверстия. A method of stamping forgings of collar flanges, including stamping a preliminary forgings by extruding a pre-deposited blank into a cone part of the matrix with shaping a flange of the required size and cone collar part and stamping the final forging with shaping a cone collar part having a steadless through hole, characterized in that the stamping is preliminarily carried out to obtain a conical collar with a taper greater than the taper of the collar parts of the final forging, and basting for a through hole having a stamping slope on the side surface, and the formation of a conical collar part with a steady through hole when stamping the final forging is performed by cutting the specified stamping slope on the side surface of the basting and flashing the jumper, which are carried out simultaneously with the distribution and extension of the collar and calibration of the through hole.
RU2007111832/02A 2007-03-30 2007-03-30 Punching method of welding neck flange forging RU2352431C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007111832/02A RU2352431C2 (en) 2007-03-30 2007-03-30 Punching method of welding neck flange forging

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007111832/02A RU2352431C2 (en) 2007-03-30 2007-03-30 Punching method of welding neck flange forging

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007111832A RU2007111832A (en) 2008-10-10
RU2352431C2 true RU2352431C2 (en) 2009-04-20

Family

ID=39927313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007111832/02A RU2352431C2 (en) 2007-03-30 2007-03-30 Punching method of welding neck flange forging

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2352431C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105312468A (en) * 2014-06-25 2016-02-10 山西艾斯特耐茨锻造有限公司 Fast-assembly die for finish forge flange
CN105345409A (en) * 2015-12-02 2016-02-24 湖南星马汽车有限公司 Production technology for large welded type flange of mixing drum
RU2680337C1 (en) * 2018-01-22 2019-02-19 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" Method for stamping for forging of collar flanges
RU2756213C1 (en) * 2020-07-16 2021-09-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Липецкий государственный технический университет" Die for open die-forging with an expanding flash bridge

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105312468A (en) * 2014-06-25 2016-02-10 山西艾斯特耐茨锻造有限公司 Fast-assembly die for finish forge flange
CN105312468B (en) * 2014-06-25 2017-12-12 山西艾斯特耐茨锻造有限公司 Finish forge flange fast-assembling mould
CN105345409A (en) * 2015-12-02 2016-02-24 湖南星马汽车有限公司 Production technology for large welded type flange of mixing drum
RU2680337C1 (en) * 2018-01-22 2019-02-19 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" Method for stamping for forging of collar flanges
RU2756213C1 (en) * 2020-07-16 2021-09-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Липецкий государственный технический университет" Die for open die-forging with an expanding flash bridge

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007111832A (en) 2008-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5894752A (en) Method and system for warm or hot high-velocity die forging
KR20100022448A (en) Method and device for manufacturing fastenings and fasteners with radial outer contours, especially screws or threaded bolts
CN102430692A (en) Cold precision forging process for bevel gear and mould thereof
CN101391368A (en) Processing method of deep-hole pin bush parts
US2057669A (en) Method of forging gear blanks
RU2352431C2 (en) Punching method of welding neck flange forging
CN105945519A (en) Cold forging forming technology of hollow pipe output shaft
CN202291189U (en) Bevel gear cold precision forging mould
RU2344897C2 (en) Method for manufacture of forged piece with high hub portion having deep cavity by means of hot stamping
RU2491147C2 (en) Method of forging large-sized half-bodies of ball valves with throat and spherical part
CN103978061B (en) Elongated heavy wall variable cross-section endoporus tungsten alloys device and method
US2015596A (en) Method of making nut blanks
JP2006043770A (en) Method for producing formed product, die for forging formed product, formed product and forging production system
RU2484915C1 (en) Method of making forged pieces shaped to hemisphere with throat
US10239113B2 (en) Net shaped forging for fluid ends and other work pieces
RU2680337C1 (en) Method for stamping for forging of collar flanges
EP2566655B1 (en) Piston assembly multiple step forming process
RU2729520C1 (en) Hollow articles stamping method with external flange
RU2561576C1 (en) Flash-free upsetting of terminal bolts for tail joints
CN101463866B (en) Improved production method of linear sliding rail seat
RU2780796C1 (en) Method for manufacturing annular items
RU2677450C1 (en) Method of plastic formation of cone holes
RU2759280C1 (en) Method of manufacturing blades from two-phase titanium alloys
CN110625050B (en) Novel flange piece machining and forming process
RU2374027C1 (en) Manufacturing method of forgings of variable cross-section by hot extrusion with movable dies

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130331