RU2438825C1

RU2438825C1 - Hammer ram

Info

Publication number: RU2438825C1
Application number: RU2010126570/02A
Authority: RU
Inventors: Анна Евгеньевна Феофанова (RU); Анна Евгеньевна Феофанова; Виктор Алексеевич Демин (RU); Виктор Алексеевич Демин; Сергей Александрович Евсюков (RU); Сергей Александрович Евсюков; Владислав Юрьевич Лавриненко (RU); Владислав Юрьевич Лавриненко; Евгений Иванович Семёнов (RU); Евгений Иванович Семёнов
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2012-01-10

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to metal forming and may be used for forging, die or sheet forming, in power rammers for pile driving, etc. Hammer ram has cavity to house ball-like fillers. Quantity of balls is adjusted. To lock sais balls, springs are used to act on balls by force equal to or exceeding bal weight. Weight of balls makes 20-50% of hammer ram weight. Ram weight-to-ball weight ratio varies from 2·10³ to 3·10³. Said cavity with balls may be arranged axially or represent lateral ring-like or cylindrical cavities.

EFFECT: higher deformation of billet, reduced spring-back effect.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, точнее к конструкциям кузнечно-штамповочного оборудования (молоты для ковки, объемной штамповки, листовой штамповки, а также дизель-молоты для забивки свай при строительстве и другие молоты, а именно: пневматические молотки, зубила и другие машины ударного действия для выполнения давящих операций).The invention relates to the processing of metals by pressure, and more specifically to the designs of forging and stamping equipment (hammers for forging, die forging, sheet stamping, as well as diesel hammers for driving piles during construction and other hammers, namely pneumatic hammers, chisels and other impact machines actions to perform pressure operations).

Предлагаемое техническое решение относится к обработке давлением металлических сплавов в виде слитков, поковок, а также может быть использовано при изготовлении крупногабаритных изделий из листа, в том числе ответственного назначения в различных областях техники, например в авиации, машиностроении. Так, толстые плиты из магниевых сплавов плохо поддаются формовке вследствие низкой пластичности, особенно при высокой скорости деформирования, а при формовке листового металла ошибки, вызванные пружинением, необходимо компенсировать соответствующим смещением инструмента.The proposed technical solution relates to the processing of metal alloys by pressure, in the form of ingots, forgings, and can also be used in the manufacture of large-sized sheet products, including those for critical purposes in various fields of technology, for example, in aviation and mechanical engineering. Thus, thick plates of magnesium alloys are difficult to mold due to low ductility, especially at high deformation rates, and when forming sheet metal, errors caused by springing must be compensated for by the corresponding displacement of the tool.

Из уровня техники известен молот для динамической штамповки (патент SU №1700850 А1, 27.05.1995, 6 B21J 7/34), содержащий бабу с боковыми сторонами, наклоненными к вертикали под углом α, расположенные в нижней части направляющих стоек колодки, шарнирно соединенные с коленно-рычажными механизмами. Работает указанный молот следующим образом: на нагретую заготовку сбрасывается баба с контейнером, заполоненным резиной, производится штамповка. После удара баба отскакивает вверх, срабатывают коленно-рычажные механизмы, которые своими колодками фиксируют бабу за боковые поверхности. Затем механизм поднимает бабу в исходное положение, а продукты горения резины удаляются через отверстия во фрикционных вставках. В результате обеспечивается более интенсивная деформационная проработка литой структуры металла заготовки.A hammer for dynamic stamping is known from the prior art (patent SU No. 1700850 A1, 05.27.1995, 6 B21J 7/34) containing a headstock with sides inclined to the vertical at an angle α, located in the lower part of the guide racks of the shoe, pivotally connected to knee-lever mechanisms. The specified hammer works as follows: a woman with a container filled with rubber is dumped onto a heated billet, stamping is performed. After the blow, the woman bounces up, the knee-lever mechanisms are activated, which with their pads fix the woman for the lateral surfaces. Then the mechanism lifts the woman to its original position, and the rubber combustion products are removed through the holes in the friction inserts. The result is a more intensive deformation study of the cast structure of the metal of the workpiece.

Недостатками известной конструкции являются: ее сложность, т.к. привод фиксации бабы выполнен в виде коленно-рычажного механизма, а также необходимость в газоотсасывающих устройствах.The disadvantages of the known design are: its complexity, because the drive for fixing the head is made in the form of a knee-lever mechanism, as well as the need for gas suction devices.

Известен также пресс-молот (патент RU 2213640 С2, 10.10.2003, 7 B21J 11/00, 9/12), который содержит падающий груз, выполненный в виде платформы с цилиндрическими полостями с жидкостью или сжатым воздухом, в котором установлены плунжеры.A press hammer is also known (patent RU 2213640 C2, 10.10.2003, 7 B21J 11/00, 9/12), which contains a falling load, made in the form of a platform with cylindrical cavities with liquid or compressed air, in which plungers are installed.

Недостатками пресс-молота, содержащего падающий груз, являются также сложность конструкции, а именно: направляющие трубы, стол и пресс-форма, а также дополнительные устройства для камер высокого давления и увеличенный энергорасход.The disadvantages of the press hammer containing the falling load are also the complexity of the design, namely: guide tubes, a table and a mold, as well as additional devices for high-pressure chambers and increased energy consumption.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является высокоскоростной молот (патент RU №2225276, 10.03.2004, B21J 7/24), содержащий бабу с полостью, в которой размещен плунжер (в качестве наполнителя), шарнирно сочлененный одним концом с кривошипно-шатунным механизмом привода молота и механизмом удерживания бабы. Механизм удерживания бабы выполнен в виде установленных на ней подпружиненных фиксаторов, размещенных на станине поворотных шпонок и поворотных кулаков. Поворотные кулаки, установленные на станине, связаны между собой синхронизирующей тягой и соединены с силовыми электромагнитами, управляемыми от команд аппарата. Каждая поворотная шпонка оснащена подпружиненным рычагом. Упомянутые рычаги опираются на поворотные кулаки.Closest to the proposed invention is a high-speed hammer (patent RU No. 2225276, 03/10/2004, B21J 7/24) containing a woman with a cavity in which a plunger is placed (as a filler) articulated at one end with a crank mechanism for driving the hammer and a woman’s retention mechanism. The mechanism for holding the woman is made in the form of spring-loaded clamps mounted on it, placed on the frame of the rotary keys and rotary fists. The steering knuckles mounted on the bed are interconnected by a synchronizing thrust and are connected to power electromagnets controlled from the commands of the device. Each swivel key is equipped with a spring-loaded lever. The said levers rest on the steering knuckles.

К недостаткам данного молота можно отнести сложность конструкции механизма удерживания бабы, который удерживает ее только в верхнем положении, а также системы фиксаторов и их размещение, которые не позволяют увеличить время действия удара, уменьшить эффект пружинения и, как следствие, повысить степень деформации заготовки.The disadvantages of this hammer include the complexity of the design of the mechanism for holding the woman, which holds her only in the upper position, as well as the system of clamps and their placement, which do not allow to increase the impact time, reduce the spring effect and, as a result, increase the degree of deformation of the workpiece.

Основным недостатком известных устройств (простой молот, молот для листовой штамповки, дизель-молот для забивки свай), работающих за счет энергии падающих частей, является кратковременное действие удара. При формообразовании детали в конце возникают высокие силы, вследствие чего часть энергии рассеивается и достаточной деформации не получается, что отрицательно сказывается на качестве получаемых изделий.The main disadvantage of the known devices (a simple hammer, a hammer for sheet punching, a diesel hammer for driving piles), working due to the energy of the falling parts, is the short-term impact of the blow. When forming the part at the end, high forces arise, as a result of which part of the energy is dissipated and sufficient deformation is not obtained, which negatively affects the quality of the products obtained.

Ликвидировать указанный недостаток можно повышением КПД удара за счет увеличения времени действия удара при взаимодействии бабы молота с обрабатываемым изделием, ведущего к увеличению степени деформации материала.This drawback can be eliminated by increasing the impact efficiency of the impact due to the increase in the impact time during the interaction of the hammer with the workpiece, leading to an increase in the degree of deformation of the material.

Задача изобретения заключается в повышении степени деформации материала, уменьшении эффекта пружинения, экономии расхода энергии и повышении эффективности производства за счет увеличения времени действия удара.The objective of the invention is to increase the degree of deformation of the material, reducing the effect of springing, saving energy consumption and increasing production efficiency by increasing the duration of the impact.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что баба молота, выполненная с полостью,. в которой размещен наполнитель, снабжена пружинами для фиксации наполнителя, выполненного в виде шариков, с силой, равной или превышающей вес шариков, причем масса наполнителя, выполненного с возможностью регулирования количества шариков, составляет 20-50% от массы бабы молота, а отношение массы бабы m_б к массе одного шарика m_1шар находится в пределах:The essence of the invention lies in the fact that the hammerhead is made with a cavity. in which the filler is placed, equipped with springs for fixing the filler, made in the form of balls, with a force equal to or greater than the weight of the balls, and the mass of the filler, made with the ability to control the number of balls, is 20-50% by weight of the hammer woman, and the ratio of the mass of the woman to the mass m _b m _1shar one ball is in the range:

Полость для размещения наполнителя может быть выполнена осевой или в виде боковых кольцевых или цилиндрических полостей.The cavity for accommodating the filler can be made axial or in the form of lateral annular or cylindrical cavities.

Техническим результатом изобретения является повышение КПД удара за счет изменения формы ударного импульса, повышение степени деформации материала, уменьшение эффекта пружинения и повышение эффективности производства.The technical result of the invention is to increase the efficiency of impact by changing the shape of the shock pulse, increasing the degree of deformation of the material, reducing the effect of springing and increasing production efficiency.

Сущность изобретения поясняется чертежами,The invention is illustrated by drawings,

где: на фиг.1 изображена баба молота с осевой полостью, в которой размещен наполнитель, в разрезе;where: in Fig.1 shows a hammer woman with an axial cavity in which the filler is placed, in a section;

на фиг.1а - то же, разрез А-А на фиг.1;on figa - the same, a section aa in figure 1;

на фиг 2 - баба молота с боковыми цилиндрическими полостями в разрезе по А-А на фиг.1.in Fig.2 - a hammer woman with lateral cylindrical cavities in a section along aa in Fig.1.

Баба молота 1 содержит крышку 2, размещенную в верхней части бабы 1, пружины 3 для фиксации наполнителя 4 в виде шариков, размещенного в осевой или нескольких боковых кольцевых или цилиндрических полостях.The hammer head 1 comprises a cover 2 located in the upper part of the head woman 1, a spring 3 for fixing the filler 4 in the form of balls placed in an axial or several lateral annular or cylindrical cavities.

Баба молота работает следующим образом.The hammerhead works as follows.

При падении бабы 1 элементы наполнителя 4 в виде шариков двигаются внутри бабы 1 в сторону, противоположную движению самой бабы, сжимая при этом пружины 3. После удара бабы пружины 3 начинают воздействовать на шарики 4, которые начинают двигаться вниз, тем самым, замедляя отскок бабы, изменяя форму ударного импульса при взаимодействии бабы молота с обрабатываемым изделием.When the woman 1 falls, the elements of the filler 4 in the form of balls move inside the woman 1 in the direction opposite to the movement of the woman herself, compressing the springs 3. After the woman hits, the springs 3 begin to act on the balls 4, which begin to move down, thereby slowing down the woman’s rebound , changing the shape of the shock impulse during the interaction of the hammer woman with the workpiece.

В результате обеспечивается получение деталей с высокой геометрической точностью и эксплуатационными характеристиками за счет достижения оптимальной структуры и физико-механических свойств во всем объеме заготовки, увеличение степени деформации и повышение КПД удара.As a result, it is possible to obtain parts with high geometric accuracy and operational characteristics due to the achievement of the optimal structure and physico-mechanical properties in the entire volume of the workpiece, an increase in the degree of deformation and an increase in the efficiency of impact.

Claims

1. A hammer woman, made with a cavity in which the filler is placed, characterized in that it is provided with springs for fixing the filler, made in the form of balls, with a force equal to or greater than the weight of the balls, and the mass of the filler, made with the possibility of regulating the number of balls, 20-50% by weight of the hammer ram, and the mass ratio of women to the mass m _b m _1shar one ball is in the range

2. Baba hammer according to claim 1, characterized in that the cavity for accommodating the filler is made axial.

3. The hammer head according to claim 1, characterized in that the cavity for accommodating the filler is made in the form of lateral annular or cylindrical cavities.