RU2393038C1 - Method to produce tubes with end bulges - Google Patents

Method to produce tubes with end bulges Download PDF

Info

Publication number
RU2393038C1
RU2393038C1 RU2008147766/02A RU2008147766A RU2393038C1 RU 2393038 C1 RU2393038 C1 RU 2393038C1 RU 2008147766/02 A RU2008147766/02 A RU 2008147766/02A RU 2008147766 A RU2008147766 A RU 2008147766A RU 2393038 C1 RU2393038 C1 RU 2393038C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tool
workpiece
thickening
diameter
bulge
Prior art date
Application number
RU2008147766/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Альберт Викторович Королев (RU)
Альберт Викторович Королев
Владимир Александрович Мелентьев (RU)
Владимир Александрович Мелентьев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный технический университет
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный технический университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный технический университет
Priority to RU2008147766/02A priority Critical patent/RU2393038C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2393038C1 publication Critical patent/RU2393038C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Forging (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering. ^ SUBSTANCE: invention relates to metal forming, particularly to production of sleeves with collars from tubular workpieces. Tubular workpiece is fitted inside circular mandrel, thrust against bearing bush and deformed by multistage tool from inside, said tool having toroidal working sections. Said tool is moved along workpiece axis towards bulge being formed, while bearing bust is thrust against workpiece face on the side of aforesaid bulge. ^ EFFECT: formed bulge diametre increases due to using metal pressed by tool out all along workpiece length. ^ 2 dwg

Description

Изобретение относится к способам изготовления втулок с буртиком из трубчатой заготовки.The invention relates to methods for the manufacture of sleeves with a shoulder from a tubular workpiece.

Известен способ высадки концевых утолщений на трубах [1], по которому трубу устанавливают на оправку и высаживают концевые утолщения, прилагая к трубе усилия вдоль ее оси, а к торцу трубы - противоположно направленные усилия подпора.A known method of planting the end thickenings on the pipes [1], in which the pipe is mounted on the mandrel and the end thickenings are planted by applying forces along the axis of the pipe, and oppositely directed support forces to the pipe end.

Недостатком данного способа является то, что он не обеспечивает перехода заданной формы от утолщения к стенке трубы.The disadvantage of this method is that it does not provide a transition of a given shape from a thickening to the pipe wall.

Известен способ изготовления втулок с концевым утолщением из трубчатой заготовки [2], которую устанавливают на кольцевую оправку и деформируют изнутри многоступенчатым инструментом, прилагая усилия, направленные вдоль ее оси, а к одному из торцов заготовки прилагают противоположно направленные усилия подпора. При этом заготовку устанавливают так, чтобы ее торец выступал над кольцевой оправкой на величину, равную высоте образуемого утолщения, рабочие участки инструмента используют конической формы, а инструмент в процессе обработки перемещают от выступающего торца к противоположному.A known method of manufacturing bushings with an end thickening from a tubular billet [2], which is mounted on an annular mandrel and deform from the inside with a multi-stage tool, exerting forces directed along its axis, and oppositely directed support forces are applied to one of the ends of the billet. In this case, the workpiece is set so that its end face protrudes above the annular mandrel by an amount equal to the height of the thickening formed, the working sections of the tool are used in a conical shape, and the tool is moved from the protruding end to the opposite during processing.

Недостатком данного способа является низкая величина образуемого утолщения, которая ограничена суммарной величиной натяга между кольцевой оправкой, заготовкой и инструментом в зоне выступающей части заготовки. Металл, выдавливаемый инструментом вдоль остальной части заготовки, перемещается к свободному торцу и поэтому используется не на образование утолщения, а на удлинение заготовки.The disadvantage of this method is the low value of the formed thickening, which is limited by the total amount of interference between the annular mandrel, the workpiece and the tool in the area of the protruding part of the workpiece. The metal extruded by the tool along the rest of the workpiece moves to the free end and therefore is used not to form a thickening, but to elongate the workpiece.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличение возможного диаметра образуемого утолщения за счет использования металла, выдавливаемого инструментом вдоль всей длины заготовки.The task of the invention is to increase the possible diameter of the formed thickening due to the use of metal extruded by the tool along the entire length of the workpiece.

Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления втулок с концевым утолщением из трубчатой заготовки, которую устанавливают внутри кольцевой оправки, упирают в опорную втулку и деформируют изнутри многоступенчатым инструментом, прилагая усилия, направленные вдоль ее оси, рабочие участки инструмента используют торовой формы, инструмент в процессе обработки перемещают вдоль оси заготовки в сторону образуемого утолщения, а опорную втулку упирают в торец заготовки со стороны образуемого утолщения.The problem is solved in that in the method of manufacturing bushings with an end thickening from a tubular billet, which is installed inside an annular mandrel, abut against a support sleeve and deform from the inside with a multi-stage tool, applying forces directed along its axis, the working sections of the tool use a torus shape, the tool in the processing process is moved along the axis of the workpiece in the direction of the formed thickening, and the support sleeve rests on the end face of the workpiece from the side of the formed thickening.

Так как инструмент в процессе обработки перемещают в сторону образуемого утолщения, то металл, выдавливаемый оправкой вдоль всей длины заготовки, перемещают в сторону образуемого утолщения и используют на его формирование. За счет этого значительно увеличивается возможный диаметр образуемого утолщения. Рабочие участки инструмента изготавливают тороидальной формы, так как это уменьшает радиальную нагрузку в зоне деформации металла и ограничивает возможность удлинения заготовки, что также способствует увеличению диаметра концевого утолщения. Опорную втулку устанавливают со стороны образуемого утолщения, так как это позволяет направить металл, перемещаемый инструментом, в зону формирования концевого утолщения и сформировать концевое утолщение требуемой высоты.Since the tool during processing is moved towards the formed thickening, the metal extruded by the mandrel along the entire length of the workpiece is moved towards the formed thickening and used to form it. Due to this, the possible diameter of the formed thickening is significantly increased. The working sections of the tool are made in a toroidal shape, as this reduces the radial load in the metal deformation zone and limits the possibility of elongation of the workpiece, which also contributes to an increase in the diameter of the end thickening. The support sleeve is installed on the side of the formed thickening, as this allows you to direct the metal moved by the tool into the zone of formation of the end thickening and to form the end thickening of the required height.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема формирования концевого утолщения, а на фиг.2 - схема формирования утолщения в средней части втулки.The essence of the invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a diagram of the formation of the end thickening, and figure 2 is a diagram of the formation of a thickening in the middle of the sleeve.

Трубчатую заготовку 1 (фиг.1) устанавливают в кольцевую оправку 2, закрепленную на опорной втулке 3 с базированием по цилиндрическому центрирующему пояску. Опорная втулка 3 установлена на подставке 4. Заготовка 1 первоначально имеет цилиндрическую форму (не показано). В нижней части кольцевой оправки 2 выполнена цилиндрическая проточка, которая вместе с цилиндрическим центрирующим пояском опорной втулки 3 образует полость 5, предназначенную для формирования на заготовке 1 концевого утолщения. С верхней части заготовки 1 в кольцевую оправку 2 устанавливают выталкиватель 6, который также ограничивает возможное удлинение заготовки 1 в процессе обработки.The tubular billet 1 (Fig. 1) is installed in an annular mandrel 2, mounted on a support sleeve 3 based on a cylindrical centering belt. The support sleeve 3 is mounted on the stand 4. The workpiece 1 initially has a cylindrical shape (not shown). A cylindrical groove is made in the lower part of the annular mandrel 2, which, together with the cylindrical centering belt of the support sleeve 3, forms a cavity 5 intended for forming an end thickening on the blank 1. From the upper part of the workpiece 1, an ejector 6 is installed in the annular mandrel 2, which also limits the possible elongation of the workpiece 1 during processing.

В отверстие заготовки 1 со стороны, противоположной формируемому концевому утолщению, устанавливают двухступенчатый инструмент 7, имеющий тороидальные рабочие участки диаметрами dl и d2 и периферийный радиус r. Диаметр последней ступени принимают равным диаметру получаемого отверстия деталиA two-stage tool 7 having toroidal working sections with diameters dl and d2 and a peripheral radius r is installed in the opening of the workpiece 1 from the side opposite to the end thickening being formed. The diameter of the last stage is taken equal to the diameter of the obtained hole parts

Figure 00000001
Figure 00000001

а диаметр предыдущих ступеней принимают меньше диаметра последующей ступени на требуемую величину натяга. В данном случае:and the diameter of the previous steps is less than the diameter of the next step by the required amount of interference. In this case:

Figure 00000002
Figure 00000002

где dν - требуемый диаметр отверстия получаемой детали;where dν is the required hole diameter of the resulting part;

Δ2 - требуемый натяг между заготовкой 1 и второй рабочей ступенью инструмента 7.Δ2 - the required interference between the workpiece 1 and the second working stage of the tool 7.

Периферийный радиус профиля рабочих участков инструмента r для заготовок малого диаметра обычно используют больше половины диаметра отверстия заготовки, для заготовок большого диаметра периферийный радиус r может быть больше половины диаметра отверстия заготовки. На практике чаще периферийный радиус инструмента r берут равным половине формируемого диаметра отверстия заготовки так, что рабочие участки инструмента имеют форму сфер.The peripheral radius of the profile of the working sections of the tool r for workpieces of small diameter is usually used more than half the diameter of the hole of the workpiece, for workpieces of large diameter the peripheral radius r can be more than half the diameter of the hole of the workpiece. In practice, more often the peripheral radius of the tool r is taken equal to half of the formed diameter of the billet hole so that the working sections of the tool have the shape of spheres.

К верхней части двухступенчатого инструмента 7 прикладывают осевую нагрузку Р, под действием которой инструмент 7 с натягом перемещается вдоль оси заготовки 1. При этом выдавливаемый с поверхности отверстия заготовки металл перемещается рабочими участками инструмента в сторону образуемого утолщения и при достижении инструмента цилиндрической проточки 5 кольцевой оправки 2 выдавленный металл заполняет цилиндрическую проточку 5. Тем самым формируется концевое утолщение заготовки.An axial load P is applied to the upper part of the two-stage tool 7, under the action of which the tool 7 is tightly moved along the axis of the workpiece 1. At the same time, the metal extruded from the surface of the workpiece opening moves the working sections of the tool toward the thickening formed and when the tool reaches a cylindrical groove 5 of the annular mandrel 2 the extruded metal fills the cylindrical groove 5. An end thickening of the workpiece is thereby formed.

Пример. Требуется изготовить внутреннее кольцо роликоподшипника 42205 с наружным диаметром dd=31,7 мм, внутренним диаметром dν=24,75 мм, высотой hd=15,2, а на конце детали сформировать бурт высотой hb=3,35 мм и диаметром db=34,6 мм. Берем трубчатую заготовку 1 с наружным диаметром Dz=31,5 мм и высотой hz=15,2 мм. Диаметр кольцевой оправки 2 D=31,7 мм. На конце кольцевой оправки 2 выполнена цилиндрическая проточка диаметром 35,2 мм длиной 7 мм. На опорной втулке 3 выполнен цилиндрический центрирующий поясок высотой 3,65 мм. Таким образом при установке кольцевой оправки 2 на опорную втулку 3 они образуют полость 5 диаметром dp=35,2 мм и высотой hp=3,35 мм.Example. It is required to make the inner ring of the roller bearing 42205 with an outer diameter dd = 31.7 mm, an inner diameter dν = 24.75 mm, a height hd = 15.2, and at the end of the part, form a shoulder with a height of hb = 3.35 mm and a diameter of db = 34 , 6 mm. We take a tubular billet 1 with an outer diameter of Dz = 31.5 mm and a height of hz = 15.2 mm. The diameter of the annular mandrel 2 D = 31.7 mm At the end of the annular mandrel 2 a cylindrical groove with a diameter of 35.2 mm and a length of 7 mm is made. A cylindrical centering belt 3.65 mm high is made on the support sleeve 3. Thus, when installing the annular mandrel 2 on the supporting sleeve 3, they form a cavity 5 with a diameter of dp = 35.2 mm and a height of hp = 3.35 mm.

Наружный диаметр выталкивателя 6 равен 31,65 мм, а внутренний равен диаметру отверстия получаемой детали 24,75 мм. В качестве инструмента используем цилиндрическую оправку диаметром 24,70 мм. Инструмент имеет две рабочие ступени. Диаметр второй ступени согласно (1) принимают равным требуемому диаметру отверстия заготовки d2=24,75 мм.The outer diameter of the ejector 6 is 31.65 mm, and the inner is equal to the diameter of the hole of the received part 24.75 mm. As a tool, we use a cylindrical mandrel with a diameter of 24.70 mm. The tool has two working steps. The diameter of the second stage according to (1) is taken equal to the required diameter of the billet hole d2 = 24.75 mm.

Из условия необходимости формирования требуемого объема бурта определяем внутренний диаметр заготовки:From the conditions of the need for the formation of the required collar volume, we determine the inner diameter of the workpiece:

Figure 00000003
Figure 00000003

где kc - коэффициент, учитывающий потери металла при срезе заусенца на выходе инструмента из заготовки.where k c is a coefficient that takes into account the loss of metal when cutting a burr at the exit of the tool from the workpiece.

Подставляя в равенство (3) известные значения параметров, определим:Substituting the known parameter values into equality (3), we determine:

Figure 00000004
Figure 00000004

Натяги для первой Δ1 и второй Δ2 ступеней принимаем одинаковыми. ТогдаPreloads for the first Δ1 and second Δ2 steps are assumed to be the same. Then

Figure 00000005
Figure 00000005

где Δ - суммарная потребная величина натяга, необходимая для формирования концевого утолщения.where Δ is the total required amount of interference required to form the end thickening.

Из (4) определяем:From (4) we determine:

Figure 00000006
Figure 00000006

Периферийный радиус r торовых поверхностей рабочих частей оправки, с одной стороны, должен иметь такое значение, при котором предотвращается возможность удлинения заготовки в процессе обработки, с другой стороны, такое значение, при которое предотвращается возможность среза металла. Первое значение радиуса определяем из соотношения:The peripheral radius r of the torus surfaces of the working parts of the mandrel, on the one hand, should have a value that prevents the possibility of elongation of the workpiece during processing, and, on the other hand, a value that prevents the possibility of cutting the metal. The first value of the radius is determined from the relation:

Figure 00000007
Figure 00000007

Из равенства (5) определяем:From equality (5) we determine:

Figure 00000008
Figure 00000008

Второе значение определяем из условия:The second value is determined from the condition:

Figure 00000009
Figure 00000009

где k - коэффициент, изменяющийся в пределах от 2 до 5 в зависимости от степени смазки контактирующих поверхностей инструмента и обрабатываемой поверхности. Из равенства (6) находим:where k is a coefficient varying from 2 to 5 depending on the degree of lubrication of the contacting surfaces of the tool and the surface to be treated. From equality (6) we find:

Figure 00000010
Figure 00000010

Принимаем r=6 мм.We accept r = 6 mm.

При обработке поверхности инструментом с конической рабочей частью возникает слишком большая полоска контакта, что приводит к потере значительной части деформируемого металла на удлинение заготовки.When treating the surface with a tool with a conical working part, an excessively large contact strip appears, which leads to the loss of a significant part of the deformable metal to elongate the workpiece.

Возможны различные варианты осуществления способа. Например, вместо цельного инструмента в виде оправки в отверстие заготовки можно проталкивать поочередно шары с последовательно увеличивающимися диаметрами. Утолщение заготовки предложенным способом можно осуществлять не только на крайнем участке поверхности, но и в середине заготовки. Для этого надо осуществлять обработку поверхности заготовки предложенным способом поочередно с двух сторон, направляя металл с обеих сторон в место утолщения заготовки.Various embodiments of the method are possible. For example, instead of a solid tool in the form of a mandrel, balls with successively increasing diameters can be pushed alternately into the billet hole. The thickening of the workpiece by the proposed method can be carried out not only on the extreme surface, but also in the middle of the workpiece. To do this, it is necessary to process the surface of the workpiece by the proposed method alternately from two sides, directing the metal on both sides to the place of thickening of the workpiece.

Технико-экономическая эффективность предложенного способа заключается в следующем.Technical and economic effectiveness of the proposed method is as follows.

1. В возможности формировать утолщения большего диаметра.1. The ability to form thickenings of larger diameter.

2. В возможности повышения точности обработанной детали за счет предотвращения удлинения заготовки в процессе обработки.2. The possibility of increasing the accuracy of the machined part by preventing the elongation of the workpiece during processing.

Источники информацииInformation sources

1. Способ высадки утолщений преимущественно конической формы на трубных заготовках и штамп для его осуществления. А.С. №1502153 А1, B21j 5/08.1. The method of planting thickenings mainly conical shape on the pipe blanks and a stamp for its implementation. A.S. No. 1502153 A1, B21j 5/08.

2. Способ изготовления втулок с концевым утолщением. А.С. №295591, B21d 22/06.2. A method of manufacturing bushings with end thickening. A.S. No. 295591, B21d 22/06.

Claims (1)

Способ изготовления втулок с концевым утолщением из трубчатой заготовки, включающий установку трубчатой заготовки внутри кольцевой оправки с упиранием ее торца в опорную втулку и деформирование трубчатой заготовки изнутри многоступенчатым инструментом приложением усилий, направленных вдоль ее оси, отличающийся тем, что используют многоступенчый инструмент с рабочими участками торовой формы, а при деформировании его перемещают вдоль оси заготовки в сторону образуемого концевого утолщения, при этом опорную втулку упирают в торец заготовки со стороны образуемого утолщения. A method of manufacturing bushings with an end thickening from a tubular workpiece, comprising installing a tubular workpiece inside an annular mandrel with abutting its end face in the support sleeve and deforming the tubular workpiece from the inside with a multistage tool by applying forces directed along its axis, characterized in that they use a multistage tool with torus working sections forms, and during deformation it is moved along the axis of the workpiece in the direction of the resulting end thickening, while the supporting sleeve is abutted against the end face Preparations formed by thickening.
RU2008147766/02A 2008-12-03 2008-12-03 Method to produce tubes with end bulges RU2393038C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008147766/02A RU2393038C1 (en) 2008-12-03 2008-12-03 Method to produce tubes with end bulges

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008147766/02A RU2393038C1 (en) 2008-12-03 2008-12-03 Method to produce tubes with end bulges

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2393038C1 true RU2393038C1 (en) 2010-06-27

Family

ID=42683524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008147766/02A RU2393038C1 (en) 2008-12-03 2008-12-03 Method to produce tubes with end bulges

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2393038C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4845972A (en) Method for working the ends of steel pipe by upsetting and pressing
RU2323058C1 (en) Outer thread forming method on end portion of tube blank
CN100384563C (en) Method for producing a coupling on a pipe and device for producing said coupling
US8230597B2 (en) Forming preforms and parts therefrom
RU2468884C2 (en) Method of making rings
CN100554712C (en) Manufacturing is used for the equipment of outer ring member of constant velocity joint and the middle formed body of method and outer ring member
JP2007125614A (en) Annular component fabrication method and annular component fabricated thereby
JP2006272350A (en) Punch for diametrically eccentrically enlarging work and production method of diametrically eccentrically enlarged pipe
JP4319015B2 (en) Manufacturing method of outer ring member for constant velocity joint
KR101396544B1 (en) Fittings manufacturing method using irregular shaped hollow material
RU2393038C1 (en) Method to produce tubes with end bulges
JP2010017727A (en) Method of manufacturing shaft
JP2017185531A (en) Manufacturing method and manufacturing apparatus of diameter enlarged pipe component
US7347077B2 (en) Method of manufacturing outer ring member for constant velocity joint
RU2461436C1 (en) Method of producing variable cross-section thin-wall shells
RU2779127C1 (en) Method for manufacturing shells of variable cross-section
US10502260B2 (en) Method for producing an inner ring for a tapered roller bearing, and tapered roller bearing having an inner ring
RU2545980C1 (en) Method to make steeply curved setsquare
RU2799823C1 (en) Method for manufacturing steel complex-shaped shells
RU2775305C1 (en) Method for manufacturing axisymmetric alloy steel housings
RU2098210C1 (en) Method of making hollow stepped parts with branches at use of pressurized fluid
RU2097158C1 (en) Tube extrusion method
JP4828989B2 (en) Upsetting method
JPH02117729A (en) Forming method for sheet metal multistage v-pulley
RU2323059C1 (en) Inner thread forming method on end portion of tube blank

Legal Events

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

Effective date: 20121204