RU2393937C1 - Method of producing semi-hollow rod-like stepped parts - Google Patents

Method of producing semi-hollow rod-like stepped parts Download PDF

Info

Publication number
RU2393937C1
RU2393937C1 RU2009116310/02A RU2009116310A RU2393937C1 RU 2393937 C1 RU2393937 C1 RU 2393937C1 RU 2009116310/02 A RU2009116310/02 A RU 2009116310/02A RU 2009116310 A RU2009116310 A RU 2009116310A RU 2393937 C1 RU2393937 C1 RU 2393937C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cavity
rod
workpiece
semi
blunt
Prior art date
Application number
RU2009116310/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Сергеевич Жернаков (RU)
Владимир Сергеевич Жернаков
Хатиб Шарифзянович Газизов (RU)
Хатиб Шарифзянович Газизов
Рафаил Шамилевич Валиев (RU)
Рафаил Шамилевич Валиев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный 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 "Уфимский государственный авиационный технический университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет"
Priority to RU2009116310/02A priority Critical patent/RU2393937C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2393937C1 publication Critical patent/RU2393937C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to metal forming and can be used in producing semi-hollow rod-like stepped parts, e.g. rivets, axles and pins, at cold heading automatic machines. Method comprises cutting pre-cut length billet. Direct extrusion of billet is performed to produced blunt cavity at rod one end. Stepped semi-finished product is produced by reducing the billet in mould, clamping blunt cavity wall and sizing blunt wall at sizing gage. The latter is arranged floating in reduction strain center and providing for creating friction forces between sizing gage and blunt cavity wall in subsequent sizing. Heading is effected inside mold closed cavity with the help of rod-type punch. Then chamfers are made simultaneously on parts faces and final profile is shaped. Final head forming is performed on rod opposite end.
EFFECT: higher quality of finished products.
1 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении полупустотелых стержневых деталей ступенчатой формы типа заклепок, корпусов шипа, валов, осей и пальцев на холодновысадочных автоматах.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in the manufacture of semi-hollow rod parts of a stepped shape such as rivets, tenon housings, shafts, axles and fingers on cold heading machines.

Известен способ изготовления полупустотелых заклепок, в котором отрезают стержневую заготовку мерной длины и производят ее деформирование в несколько переходов с образованием головки на одном конце стержня и глухой осевой полости на другом, при этом в процессе деформирования заготовки последовательно осуществляют ее калибровку с выдавливанием наметки, прямое выдавливание с получением глухой полости на одном конце стержня заготовки, редуцирование в матрице с конической деформирующей частью с получением ступенчатого полуфабриката с конической переходной поверхностью между ступенями и расположенной на торце меньшей ступени глухой полостью, диаметр, глубина и толщина стенки которой равны соответствующим параметрам готовой детали, и окончательное оформление головки заклепки (см. патент РФ № 2107574, кл. В21К 1/60, бюл. №9, 1998).A known method of manufacturing semi-hollow rivets in which they cut the core workpiece of measured length and perform its deformation in several transitions with the formation of the head at one end of the rod and a blind axial cavity at the other, while in the process of deforming the workpiece, it is calibrated with bushing extrusion, direct extrusion with obtaining a deaf cavity at one end of the workpiece rod, reduction in a matrix with a conical deforming part to obtain a stepped semi-finished product with a conical transitional surface between the steps and a blind cavity located on the end of the smaller step, the diameter, depth and wall thickness of which are equal to the corresponding parameters of the finished part, and the final design of the rivet head (see RF patent No. 2107574, CL BK 1/60, bull. No. 9, 1998).

Недостатком известного способа является невысокая стойкость инструмента на операциях прямого выдавливания глухой полости, редуцирования в матрице и на операции окончательного формирования головки, обусловленная неоптимальными истинными деформациями при прямом выдавливании глухой полости. Данный способ не обеспечивает также формирование глухой полости со стабильными геометрическими параметрами на операции редуцирования за счет свободного обжима стенки полости в конической деформирующей части матрицы. Кроме того, производственные испытания показали, что при окончательном оформлении головки детали имеет место незаполнение угла головки со стороны меньшей ступени из-за высокой конусной части заготовки, формируемой при редуцировании ее на предыдущем переходе. Уменьшение высоты конусной части заготовки за счет увеличения угла редуцирования и обжима для улучшения качества заполнения головки при ее осадке дает увеличение неравномерности по толщине стенки и образование складок из-за сжимающих меридиальных и тангенциальных напряжений и изгиба при выходе из конической деформирующей части в цилиндрическую калибрующую.The disadvantage of this method is the low tool life on the operations of direct extrusion of the deaf cavity, reduction in the matrix and on the operation of the final formation of the head, due to non-optimal true deformations during direct extrusion of the deaf cavity. This method also does not provide the formation of a blind cavity with stable geometric parameters during the reduction operation due to free crimping of the cavity wall in the conical deforming part of the matrix. In addition, production tests showed that during the final design of the head of the part, there is a non-filling of the angle of the head from the side of the lower stage due to the high conical part of the workpiece formed when it is reduced at the previous transition. Reducing the height of the conical part of the workpiece by increasing the angle of reduction and crimping to improve the filling quality of the head during its upsetting increases the unevenness in the wall thickness and the formation of wrinkles due to compressive meridian and tangential stresses and bending when leaving the conical deforming part into a cylindrical gauge.

Известен способ изготовления полупустотелых заклепок, в котором отрезают заготовку мерной длины и последовательно осуществляют ее калибровку с выдавливанием наметки, прямое выдавливание с получением глухой полости на одном конце ее стержня, редуцирование в матрице с конической деформирующей и выходной калибрующей частями с получением ступенчатого полуфабриката с расположенной на торце меньшей ступени глухой полостью и окончательное оформление головки на другом торце. Редуцирование в матрице совмещают с обжимом стенки глухой полости и производят на калибрующей оправке, расположенной со стороны торца меньшей ступени вне конической деформирующей части матрицы. Осевое течение металла стенки глухой полости и ее форму задают за счет изменения контактного трения или конфигурации выходной части матрицы при следующем соотношении размеров глухой полости: S/Dдет>0,2, где S - толщина стенки глухой полости детали; Dдет - наружный диаметр стенки глухой полости детали (см. патент РФ № 2175277, кл. В21К 1/60, В21J 5/06, бюл. № 30, 2001).There is a known method of manufacturing semi-hollow rivets in which they cut a workpiece of measured length and calibrate it successively with extruding the basting, direct extrusion to obtain a blind cavity at one end of its rod, reduction in a matrix with a conical deforming and output calibrating parts to obtain a stepped semi-finished product located on the end of the smaller stage with a blind cavity and the final design of the head on the other end. The reduction in the matrix is combined with the crimping of the wall of the blind cavity and is performed on a calibrating mandrel located on the side of the end of the smaller stage outside the conical deforming part of the matrix. The axial flow of the metal of the wall of the deaf cavity and its shape are set by changing the contact friction or the configuration of the output part of the matrix with the following ratio of the dimensions of the deaf cavity: S / D det > 0.2, where S is the wall thickness of the deaf cavity of the part; D det - the outer diameter of the wall of the deaf cavity of the part (see RF patent No. 2175277, class B21K 1/60, B21J 5/06, bull. No. 30, 2001).

Недостатком данного способа является низкая стойкость калибрующей оправки, расположенной вне конической деформирующей части матрицы, вследствие действующей на ее торец нагрузки от присутствующей разнотолщинности стенки, возникающей при обжиме полуфабриката. Так как калибрующая оправка расположена вне конической деформирующей части матрицы, она не участвует в процессе обжима заготовки и при калибровке заготовки данным способом возникают сдвиговые деформации в осевом и радиальном направлениях. Нагрузка, воздействующая на торец оправки со стороны деформируемого полуфабриката, имеющего разнотолщинность стенки, приводит к возникновению изгибающих моментов на оправке, что снижает ее стойкость. Кроме того, способ не решает задачу заполнения головки во внешнем углу со стороны торца меньшей ступени на окончательном переходе ее формирования, так как увеличение угла редуцирования на предыдущей позиции приводит к резкому падению стойкости калибрующей оправки и ухудшению качества детали за счет присутствия и усиления сдвиговых деформаций.The disadvantage of this method is the low resistance of the calibrating mandrel located outside the conical deforming part of the matrix, due to the load acting on its end from the present wall thickness, which occurs when crimping the semi-finished product. Since the calibrating mandrel is located outside the conical deforming part of the matrix, it does not participate in the process of crimping the workpiece and when calibrating the workpiece in this way, shear deformations arise in the axial and radial directions. The load acting on the end face of the mandrel from the side of the deformable semi-finished product having a wall thickness difference leads to bending moments on the mandrel, which reduces its resistance. In addition, the method does not solve the problem of filling the head in the outer corner from the side of the end of the smaller step at the final transition of its formation, since an increase in the angle of reduction at the previous position leads to a sharp decrease in the resistance of the calibrating mandrel and to a deterioration in the quality of the part due to the presence and amplification of shear deformations.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления полупустотелых заклепок, включающий отрезку заготовки мерной длины и последовательно осуществляемые ее калибровку с выдавливанием наметки, прямое выдавливание с получением глухой полости на одном конце стержня заготовки, получение ступенчатого полуфабриката путем редуцирования заготовки в матрице с обжимом стенки глухой полости и калибровкой глухой полости на калибрующей оправке, располагаемой плавающей в очаге деформации обжима из условия обеспечения при последующей калибровке сил трения между оправкой и стенкой глухой полости, а также окончательное формирование головки на другом торце полуфабриката (см. патент РФ № 2220808, кл. В21К 1/60, В21J 5/06, Бюл. № 1, 2004).Closest to the proposed one is a method of manufacturing semi-hollow rivets, which includes measuring a workpiece of measured length and calibrating it successively with extruding the basting, direct extrusion to obtain a blind cavity at one end of the workpiece rod, obtaining a stepped semi-finished product by reducing the workpiece in a die with a compression of the blind cavity wall and calibration of a blind cavity on a calibrating mandrel located floating in the focus of deformation of the crimp from the condition of ensuring the subsequent calibration of the friction forces between the mandrel and the wall of the blind cavity, as well as the final formation of the head on the other end of the semi-finished product (see RF patent No. 2220808, CL BK 1/60, B21J 5/06, Bull. No. 1, 2004).

При решении задачи повышения стойкости оправки и качества калибруемой глухой полости изобретение, хотя и достигает некоторого улучшения заполнения головки готовой детали за счет снижения высоты конусной части заготовки на предыдущем переходе, однако до конца не решает данную задачу - качества заполнения головки со стороны торца меньшей ступени на окончательном переходе высадки, т.к. из-за необходимости на окончательном переходе высадки образования фасок на торцах изделия одновременно с высадкой головки невозможна реализация закрытой в полости матрицы штамповки головки.In solving the problem of improving the durability of the mandrel and the quality of the calibrated blind cavity, the invention, although it achieves some improvement in filling the head of the finished part by reducing the height of the conical part of the workpiece at the previous transition, does not completely solve this problem - the quality of filling the head from the side of the end of the lower stage by final transfer of landing, as due to the need for a chamfer at the ends of the product at the final transition of the heading, simultaneously with head heading, it is impossible to realize the head stamping closed in the cavity of the matrix.

Задачей изобретения является повышение качества изготовления полупустотелых стержневых ступенчатых деталей за счет лучшего заполнения их головки.The objective of the invention is to improve the manufacturing quality of semi-hollow rod stepped parts due to better filling of their heads.

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом способе изготовления полупустотелых стержневых ступенчатых деталей, включающем отрезку заготовки мерной длины, прямое выдавливание заготовки с получением глухой полости на одном конце ее стержня, получение ступенчатого полуфабриката путем редуцирования заготовки в матрице с обжимом стенки глухой полости и калибровкой глухой полости на калибрующей оправке, располагаемой плавающей в очаге деформации обжима из условия обеспечения при последующей калибровке сил трения между оправкой и стенкой глухой полости, а также окончательное формирование головки на другом конце стержня, согласно изобретению после редуцирования в матрице с обжимом стенки глухой полости и с одновременной калибровкой самой полости на оправке осуществляют высадку в закрытой полости матрицы, с помощью стержневого пуансона формируют ступенчатую заготовку, а затем одновременно формируют фаски на торцах, полный профиль детали и окончательно формируют головку.The problem is achieved in that in the proposed method for the manufacture of semi-hollow bar stepped parts, including cutting a workpiece of measured length, direct extrusion of the workpiece to obtain a deaf cavity at one end of its rod, obtaining a stepped semi-finished product by reducing the workpiece in a matrix with crimping the wall of the deaf cavity and calibrating the deaf cavities on a calibrating mandrel located floating in the area of crimp deformation of the crimp from the condition of ensuring the subsequent calibration of the friction forces between with the wall and the wall of the deaf cavity, as well as the final formation of the head at the other end of the rod, according to the invention, after reduction in the matrix with crimping the walls of the deaf cavity and simultaneously calibrating the cavity itself on the mandrel, they land in a closed cavity of the matrix, using a rod punch a step blank is formed, and then simultaneously form the chamfers at the ends, the full profile of the part and finally form the head.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показана технологическая схема процесса высадки. Согласно схеме отрезают заготовку мерной длины, затем на первом переходе высадки осуществляют прямое выдавливание заготовки с получением на одном конце ее стержня глухой полости с диаметром отверстия dзаг. На втором переходе высадки производят редуцирование в матрице с обжимом стенки глухой полости и калибровкой самой полости на оправке, располагаемой плавающей в очаге деформации обжима из условия обеспечения при последующей калибровке сил трения между оправкой и стенкой глухой полости. На третьем переходе высадки в закрытой полости матрицы с помощью стержневого пуансона формируется ступенчатая заготовка. На четвертом переходе формируются фаски на торцах, полный профиль детали и окончательно формируют головку.The invention is illustrated in the drawing, which shows the technological scheme of the landing process. According to the scheme, the workpiece of measured length is cut off, then at the first landing step, the workpiece is directly extruded to obtain a blind cavity at one end of its shaft with a hole diameter dzag. At the second transition, the upsets are reduced in a matrix with crimping the walls of the blind cavity and calibrating the cavity itself on the mandrel, which is floating in the center of deformation of the crimp from the condition of providing the subsequent calibration of the friction forces between the mandrel and the wall of the blind cavity. At the third landing step in the closed cavity of the matrix, a step blank is formed using a rod punch. At the fourth transition, bevels are formed at the ends, a complete profile of the part, and finally form the head.

Высадка полупустотелых стержневых деталей ступенчатой формы, у которых относительная толщина стенки глухой полости S/Dдет>0,2 и относительная глубина полости hдет/dдет>2,5, где S - толщина стенки глухой полости детали, а - Dдет наружный диаметр стенки глухой полости детали, по предлагаемому способу позволяет повысить качество формирования головки изделия за счет образования ступенчатой заготовки в закрытой полости матрицы.Landing polupustotelyh rod parts form a step, in which the relative wall thickness hollow cavity S / D kids '> 0.2, and the relative depth of the cavity h children / d kids'> 2.5, where S - the wall thickness of the hollow cavity part, and - D children outer the wall diameter of the blank cavity of the part, according to the proposed method, can improve the quality of the formation of the head of the product due to the formation of a stepped workpiece in a closed cavity of the matrix.

Способ предлагается к внедрению при изготовлении изделий методом холодной объемной штамповки на холодновысадочных автоматах на предприятии ОАО «Белебеевский завод «Автонормаль»The method is proposed for implementation in the manufacture of products by cold forging on cold heading machines at the enterprise JSC "Belebeevsky plant" Autonormal "

Итак, заявленное изобретение позволяет повысить качество полупустотелых стержневых ступенчатых деталей за счет лучшего заполнения их головки.So, the claimed invention improves the quality of semi-hollow rod stepped parts due to better filling of their heads.

Claims (1)

Способ изготовления полупустотелых стержневых ступенчатых деталей, включающий отрезку заготовки мерной длины, прямое выдавливание заготовки с получением глухой полости на одном конце ее стержня, получение ступенчатого полуфабриката путем редуцирования заготовки в матрице с обжимом стенки глухой полости и калибровкой глухой полости на калибрующей оправке, располагаемой плавающей в очаге деформации обжима из условия обеспечения при последующей калибровке сил трения между оправкой и стенкой глухой полости, а также окончательное формирование головки на другом конце стержня, отличающийся тем, что после редуцирования в матрице с обжимом стенки глухой полости и одновременной калибровкой глухой полости на калибрующей оправке осуществляют высадку в закрытой полости матрицы с помощью стержневого пуансона и формируют ступенчатую заготовку, а затем одновременно формируют фаски на торцах, полный профиль изготавливаемой детали и осуществляют окончательное формирование головки. A method of manufacturing a semi-hollow rod-shaped step parts, including measuring a length of a workpiece of length, direct extrusion of a workpiece to obtain a deaf cavity at one end of its rod, obtaining a stepped semi-finished product by reducing the workpiece in a die with a crimped wall of a deaf cavity and calibrating a deaf cavity on a calibrating mandrel located floating in crimp deformation zone from the condition of ensuring the subsequent calibration of the friction forces between the mandrel and the wall of the blind cavity, as well as the final form head at the other end of the rod, characterized in that after reduction in the matrix with crimping the walls of the deaf cavity and simultaneously calibrating the deaf cavity on the calibrating mandrel, they land in the closed cavity of the matrix with the help of a rod punch and form a stepped workpiece, and then facets are formed at the ends , the full profile of the manufactured part and carry out the final formation of the head.
RU2009116310/02A 2009-04-28 2009-04-28 Method of producing semi-hollow rod-like stepped parts RU2393937C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009116310/02A RU2393937C1 (en) 2009-04-28 2009-04-28 Method of producing semi-hollow rod-like stepped parts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009116310/02A RU2393937C1 (en) 2009-04-28 2009-04-28 Method of producing semi-hollow rod-like stepped parts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2393937C1 true RU2393937C1 (en) 2010-07-10

Family

ID=42684608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009116310/02A RU2393937C1 (en) 2009-04-28 2009-04-28 Method of producing semi-hollow rod-like stepped parts

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2393937C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2759281C1 (en) * 2020-12-21 2021-11-11 Акционерное общество "Уфимское агрегатное производственное объединение" Method for manufacturing semi-hollow rod step parts

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2759281C1 (en) * 2020-12-21 2021-11-11 Акционерное общество "Уфимское агрегатное производственное объединение" Method for manufacturing semi-hollow rod step parts

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3950940B2 (en) Bush manufacturing method
US20100299925A1 (en) Method for forming a gear
RU2596511C1 (en) Method of producing rod with bulge
US20210370372A1 (en) Method for producing a hollow part made of a metal material and use of this method for producing a landing gear rod or beam
RU2393937C1 (en) Method of producing semi-hollow rod-like stepped parts
CN102909300B (en) Gear-shaped tubular column cold forging and shaping method and gear extruding and hole extruding mould
CN202894169U (en) Tooth-shaped tubular column cold forging gear hole extruding mould
KR100843363B1 (en) Method for producing a housing for a ball joint
CN105328112B (en) A kind of big manufacturing process assembled than titanium alloy upset part
RU2220808C1 (en) Method for making semihollow rod type stepped parts
JP5151315B2 (en) Method for producing hollow molded body
RU2350424C1 (en) Production method of headed bolt allowing internal polyhedron and flange, on cold-upsetting automation
RU2759281C1 (en) Method for manufacturing semi-hollow rod step parts
RU2449853C1 (en) Method of producing wheel nut
JP2010064100A (en) Gear production device and method for producing the same
CN113953423A (en) Hollow reducing extrusion forming process method for stainless steel thick-wall super-large half-cone angle special-shaped ring forging with inner flange structure
RU2175277C1 (en) Method for making semihollow rod-shaped stepped parts
JPH0489153A (en) Cold and warm forging method for cylindrical body
RU2107574C1 (en) Process for manufacturing semi-tubular rivets
RU2645814C1 (en) Method for manufacture of long-axis items like a rod with thickness
RU2085321C1 (en) Method for making axially symmetrical products by rolling out
RU2545873C2 (en) Method of producing ball pins
RU2056215C1 (en) Method of making hollow articles
RU2614509C2 (en) Method of producing ball stud
RU2254957C1 (en) Method for forming socket wrench heads with shaped cavity and stepped outer surface

Legal Events

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

Effective date: 20110429