RU2443496C1 - Method of producing articles with cavities by thixomoulding and closed mould to this end - Google Patents

Method of producing articles with cavities by thixomoulding and closed mould to this end Download PDF

Info

Publication number
RU2443496C1
RU2443496C1 RU2010130549/02A RU2010130549A RU2443496C1 RU 2443496 C1 RU2443496 C1 RU 2443496C1 RU 2010130549/02 A RU2010130549/02 A RU 2010130549/02A RU 2010130549 A RU2010130549 A RU 2010130549A RU 2443496 C1 RU2443496 C1 RU 2443496C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pusher
metal
cavity
stamp
stamping
Prior art date
Application number
RU2010130549/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Васильевич Пасечник (RU)
Николай Васильевич Пасечник
Борис Александрович Сивак (RU)
Борис Александрович Сивак
Игорь Яковлевич Белоусов (RU)
Игорь Яковлевич Белоусов
Анатолий Александрович Сапрыкин (RU)
Анатолий Александрович Сапрыкин
Олег Алексеевич Финогеев (RU)
Олег Алексеевич Финогеев
Валерий Александрович Виноградов (RU)
Валерий Александрович Виноградов
Михаил Вячеславович Мурин (RU)
Михаил Вячеславович Мурин
Александр Геннадьевич Белякин (RU)
Александр Геннадьевич Белякин
Original Assignee
Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ")
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 Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") filed Critical Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ")
Priority to RU2010130549/02A priority Critical patent/RU2443496C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2443496C1 publication Critical patent/RU2443496C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Forging (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to metallurgy and may be used in moulding complex-shape articles from aluminium alloys by thixomoulding. Billet is deformed in closed mould at press. Billet is pierced by top male die and bottom fixed male die. At the same time, deformed metal is supported by press pusher forced downward by metal pressure. Note here that cavity for surplus metal is formed. Then die forging is carried out by acting by pusher on surplus metal. Note also that pusher diameter is defined by relationship cited in description.
EFFECT: uniform filling of mould cavities, higher quality of moulded articles.
2 cl, 3 dwg

Description

Группа изобретений относится к области металлургического машиностроения и может быть использована при производстве изделий сложной конфигурации, преимущественно из алюминиевых сплавов, методом тиксотропного формования - тиксоштамповкой.The group of inventions relates to the field of metallurgical engineering and can be used in the manufacture of products of complex configuration, mainly from aluminum alloys, by the method of thixotropic molding - by stamping.

Исходную заготовку получают непрерывным литьем с постоянным перемешиванием расплава, что обеспечивает металлу заготовки глобулярную микроструктуру.The initial billet is obtained by continuous casting with constant stirring of the melt, which provides a globular microstructure to the billet metal.

Тиксоштамповка - это технологический процесс, включающий нагрев предварительно глобулированной заготовки до твердожидкого состояния и ее деформирование в штампах. Данная технология позволяет получать точные изделия с высокими механическими свойствами, малыми энергозатратами за счет снижения усилий штампования (см. журнал «Металлургия машиностроение» №1, 2001 г. с.36-43).Tixoshtampovka is a technological process, including heating a pre-globularized workpiece to a solid-liquid state and its deformation in stamps. This technology allows to obtain accurate products with high mechanical properties, low energy consumption due to the reduction of stamping efforts (see the journal "Metallurgy Engineering" No. 1, 2001, p. 36-43).

Известен способ штамповки изделий с внутренним отверстием прошивкой в закрытом штампе, включающий прошивку с одновременным подпором кольцевыми пуансонами и последующую доштамповку изделия воздействием на кольцевые пуансоны, а устройство для штамповки содержит закрытый штамп с пуансонами для прошивки и подпора деформируемого металла (SU 419289 А, B21J 5/10, 07.08.1974).A known method of stamping products with an internal hole with firmware in a closed stamp, including firmware with simultaneous support of ring punches and subsequent stamping of the product by acting on ring punches, and the stamping device contains a closed stamp with punches for firmware and back-up of deformable metal (SU 419289 A, B21J 5 / 10, 08/07/1974).

Недостатком известного способа является то, что эту операцию штамповки можно проводить только на специальных многоплунжерных прессах.The disadvantage of this method is that this stamping operation can only be carried out on special multi-plunger presses.

Известен способ получения изделий с полостями тиксоштамповкой, включающий деформирование заготовки в закрытом штампе на прессе (RU 2356677 С2, B21J 5/06, 27.05.2009). Закрытый штамп для получения изделий с полостями тиксоштамповкой содержит контейнер, матрицу, установленный с возможностью продольного перемещения толкатель.A known method for producing products with thixolithic cavities, including the deformation of the workpiece in a closed stamp on the press (RU 2356677 C2, B21J 5/06, 05/27/2009). A closed stamp for receiving articles with thixolithic cavities contains a container, a matrix, a pusher mounted with the possibility of longitudinal movement.

Техническим результатом, обеспечиваемым изобретениями, является повышение качества изделий сложной конфигурации при их изготовлении на обычных прессах тиксоштамповкой за счет обеспечения равномерного заполнения металлом заготовки всех полостей матрицы.The technical result provided by the inventions is to improve the quality of products of complex configuration during their manufacture on conventional presses by stamping by ensuring uniform filling of the workpiece with all the metal cavities in the metal.

Для достижения указанного технического результата в способе получения изделий с полостями тиксоштамповкой, включающем деформирование заготовки в закрытом штампе на прессе, в соответствии с изобретением деформирование заготовки осуществляют путем ее прошивки верхним пуансоном для прошивки и нижним неподвижным пуансоном штампа с одновременным подпором деформируемого металла и последующей доштамповки, при этом подпор деформируемого металла осуществляют толкателем штампа при его перемещении вниз под давлением металла с образованием полости для избыточного металла, а доштамповку производят путем воздействия толкателем на избыточный металл, при этом диаметр толкателя dт определяют из зависимости:In order to achieve the indicated technical result in a method for producing products with a thixo-stamping cavity, including deforming a workpiece in a closed stamp on a press, in accordance with the invention, the workpiece is deformed by flashing it with an upper punch for flashing and a lower stationary punch of a stamp with simultaneous support of the deformable metal and subsequent stamping, in this case, the deformable metal is supported by the pusher of the stamp when it is moved down under the metal pressure to cavities for excess metal, and stamping is performed by exposing the excess metal with a pusher, and the diameter of the pusher d t is determined from the dependence:

Figure 00000001
Figure 00000001

где Рт - усилие толкателя;where R t - the force of the pusher;

Рпр - усилие пресса;P ol - the pressure of the press;

Dп - диаметр верхнего пуансона для прошивки.D p - the diameter of the upper punch for firmware.

Закрытый штамп для получения изделий с полостями тиксоштамповкой, содержащий контейнер, матрицу, установленный с возможностью продольного перемещения толкатель, снабжен верхним пуансоном для прошивки и нижним неподвижным пуансоном, выполненным с полостью, толкатель установлен в упомянутой полости нижнего пуансона и снабжен гидроцилиндром, привод которого выполнен с регулируемым предохранительным клапаном, настроенным на необходимое давление подпора толкателя.A closed stamp for receiving products with a thixolithic cavity, containing a container, a matrix mounted with the possibility of longitudinal movement of the pusher, is equipped with an upper punch for firmware and a lower stationary punch made with a cavity, the pusher is installed in the said cavity of the lower punch and is equipped with a hydraulic cylinder, the drive of which is made with adjustable safety valve, adjusted to the required pressure of the support of the pusher.

Изобретения поясняются графическими материалами, где показаны:The invention is illustrated by graphic materials, which show:

фиг.1 - начало штамповки прошивкой;figure 1 - the beginning of stamping firmware;

фиг.2 - окончание штамповки прошивкой;figure 2 - the end of the stamping firmware;

фиг.3 - доштамповка.figure 3 - stamping.

Закрытый штамп состоит из контейнера 1, внутри которого устанавливаются две полуматрицы 2, 3 и нижний неподвижный пуансон 4 со штоком толкателя 5 внутри него. Контейнер 1 устанавливается на нижней поперечине пресса 6. Верхний пуансон для прошивки 7 устанавливается на подвижной поперечине пресса (на фиг. не показан).The closed stamp consists of a container 1, inside of which two half-matrixes 2, 3 and a lower fixed punch 4 with a rod of the pusher 5 inside it are installed. The container 1 is mounted on the lower cross member of the press 6. The upper punch for firmware 7 is installed on the movable cross member of the press (not shown in FIG.).

Способ тиксоштамповки осуществляют следующим образом. Предварительно полученную заготовку 8 с глобулярной структурой нагревают до температуры штамповки и помещают в закрытый штамп. При ходе пресса верхний пуансон для прошивки 7 осаживает металл заготовки 8 и перемещает его, заполняя полости, образованные в сомкнутых полуматрицах 2, 3 штампа.The thixo stamping method is as follows. The preformed blank 8 with a globular structure is heated to a stamping temperature and placed in a closed stamp. During the press, the upper punch for firmware 7 upsets the metal of the workpiece 8 and moves it, filling the cavities formed in closed semi-matrices 2, 3 of the stamp.

Деформирование металла заготовки 8 ведется с подпором, обеспечивающим равномерное заполнение металлом всех полостей полуматриц 2, 3. Избыточный металл и металл, не заполнивший вследствие недостаточного усилия штамповки отдельные места полостей полуматриц 2, 3, перемещается в полость 9, образованную при перемещении вниз штока толкателя 5 в нижнем неподвижном пуансоне 4. Необходимое давление подпора толкателя 5 достигается регулируемым предохранительным клапаном (на фиг. не показан), установленным в приводе (на фиг. не показан) гидроцилиндра толкателя 5.The deformation of the metal of the workpiece 8 is carried out with a back-up, ensuring uniform filling of all the cavities of the half-matrix 2, 3 with metal. Excess metal and metal that does not fill up some places of the cavity of the half-matrix 2, 3 due to insufficient stamping moves into the cavity 9 formed when the plunger rod 5 is moved down in the lower stationary punch 4. The required pressure support pusher 5 is achieved by an adjustable safety valve (not shown), installed in the actuator (not shown) of the hydraulic cylinder olkatelya 5.

Для обеспечения доштамповки изделия 8 необходимо создать значительно большие удельные усилия штамповки. Это достигается тем, что диаметр толкателя 5 выбирается из условия, что удельные усилия, создаваемые в полостях полуматриц 2, 3, при ходе толкателя 5 в 2…4 превышают удельные усилия, создаваемые пуансоном 7 при прошивке.To ensure the stamping of the product 8, it is necessary to create significantly greater specific stamping forces. This is achieved by the fact that the diameter of the pusher 5 is selected from the condition that the specific forces created in the cavities of the semi-matrices 2, 3 during the course of the pusher 5 are 2 ... 4 greater than the specific forces created by the punch 7 during firmware.

Таким образом, если удельные усилия, создаваемые пуансоном для прошивки,

Figure 00000002
, а удельные усилия, создаваемые толкателем при доштамповке,
Figure 00000003
то окончательно зависимость для определения диаметра dт толкателя можно представить в виде:Thus, if the specific forces created by the punch for firmware,
Figure 00000002
, and the specific forces created by the pusher during stamping,
Figure 00000003
then finally the dependence for determining the diameter d t of the pusher can be represented as:

Figure 00000004
Figure 00000004

где Рт - усилие толкателя;where R t - the force of the pusher;

Рпр - усилие пресса;P ol - the pressure of the press;

Dп - диаметр верхнего пуансона для прошивки.D p - the diameter of the upper punch for firmware.

Интервал от 2 до 4 выбран из следующих соображений. Нижний предел «2» обеспечивает необходимое усилие для доштамовки. Верхнее значение «4» ограничивается прочностью штамповой оснастки.The interval from 2 to 4 is selected from the following considerations. The lower limit of "2" provides the necessary force for doshtamovki. The upper value "4" is limited by the strength of the die tooling.

Заявленные способ и штамп для получения изделий тиксоштамповкой позволяют расширить технологические возможности за счет получения изделий сложной конфигурации, например с несимметричными полостями и сквозными внутренними отверстиями, повысить качество изделий за счет проведения операции доштамповки.The claimed method and stamp for producing products by thix-stamping allow to expand technological capabilities by obtaining products of complex configuration, for example with asymmetric cavities and through holes, to improve the quality of products due to the operation of stamping.

Claims (2)

1. Способ получения изделий с полостями тиксоштамповкой, включающий деформирование заготовки в закрытом штампе на прессе, отличающийся тем, что деформирование заготовки осуществляют путем ее прошивки верхним пуансоном для прошивки и нижним неподвижным пуансоном штампа с одновременным подпором деформируемого металла и последующей доштамповки, при этом подпор деформируемого металла осуществляют толкателем штампа при его перемещении вниз под давлением металла с образованием полости для избыточного металла, а доштамповку производят путем воздействия толкателем на избыточный металл, при этом диаметр толкателя dт определяют из зависимости:
Figure 00000001
,
где Рт - усилие толкателя;
Рпр - усилие пресса;
Dп - диаметр верхнего пуансона для прошивки.
1. A method of obtaining products with thixolithic stamping cavities, comprising deforming a workpiece in a closed stamp on a press, characterized in that the workpiece is deformed by flashing it with an upper punch for flashing and a lower stationary punch of a stamp with simultaneous support of the deformable metal and subsequent stamping, while supporting the deformable metal is carried out by a pusher of a stamp when it is moved down under metal pressure to form a cavity for excess metal, and punching is performed the impact of the pusher on the excess metal, while the diameter of the pusher d t is determined from the dependence:
Figure 00000001
,
where R t - the force of the pusher;
P ol - the pressure of the press;
D p - the diameter of the upper punch for firmware.
2. Закрытый штамп для получения изделий с полостями тиксоштамповкой, содержащий контейнер, матрицу, установленный с возможностью продольного перемещения толкатель, отличающийся тем, что он снабжен верхним пуансоном для прошивки и нижним неподвижным пуансоном, выполненным с полостью, толкатель установлен в упомянутой полости нижнего пуансона и снабжен гидроцилиндром, привод которого выполнен с регулируемым предохранительным клапаном, настроенным на необходимое давление подпора толкателя. 2. A closed stamp for receiving products with a thixoforming cavity, containing a container, a matrix, a pusher mounted with the possibility of longitudinal movement, characterized in that it is equipped with an upper punch for firmware and a lower stationary punch made with a cavity, the pusher is installed in the said cavity of the lower punch and equipped with a hydraulic cylinder, the actuator of which is made with an adjustable safety valve, tuned to the required pressure support pusher.
RU2010130549/02A 2010-07-22 2010-07-22 Method of producing articles with cavities by thixomoulding and closed mould to this end RU2443496C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010130549/02A RU2443496C1 (en) 2010-07-22 2010-07-22 Method of producing articles with cavities by thixomoulding and closed mould to this end

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010130549/02A RU2443496C1 (en) 2010-07-22 2010-07-22 Method of producing articles with cavities by thixomoulding and closed mould to this end

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2443496C1 true RU2443496C1 (en) 2012-02-27

Family

ID=45852189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010130549/02A RU2443496C1 (en) 2010-07-22 2010-07-22 Method of producing articles with cavities by thixomoulding and closed mould to this end

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2443496C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2703630C1 (en) * 2018-06-26 2019-10-21 А. Финкл энд Сонс Ко. Equipment for plastic injection molding and method of its manufacturing
RU2724235C2 (en) * 2018-07-10 2020-06-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") Method of forming thin-piece forged piece
CN113319267A (en) * 2021-04-30 2021-08-31 李碚 Extrusion casting device equipped for suspension smelting equipment and suspension smelting-extrusion casting method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3561242A (en) * 1967-05-12 1971-02-09 Oreste Biginelli Process for forming bottomed tubular members from metal blanks
SU419289A1 (en) * 1971-12-16 1974-03-15 METHOD OF CLOSED SCHGA. \\ ARMS
SU616025A1 (en) * 1976-07-21 1978-07-25 Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт технологии машиностроения Die set for pressing sleeve-like articles by closed piercing
EP0710515A1 (en) * 1994-11-07 1996-05-08 Reynolds Wheels International Ltd. Thixotropic forming process for wheels fashioned in rheocast metal alloy
RU2281181C2 (en) * 2004-09-07 2006-08-10 Алексей Иванович Парамонов Closed die set for hot die forging with slit compensators
RU2356677C2 (en) * 2007-05-28 2009-05-27 Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") Method and device for thixo-punching of cylindrical workpieces

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3561242A (en) * 1967-05-12 1971-02-09 Oreste Biginelli Process for forming bottomed tubular members from metal blanks
SU419289A1 (en) * 1971-12-16 1974-03-15 METHOD OF CLOSED SCHGA. \\ ARMS
SU616025A1 (en) * 1976-07-21 1978-07-25 Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт технологии машиностроения Die set for pressing sleeve-like articles by closed piercing
EP0710515A1 (en) * 1994-11-07 1996-05-08 Reynolds Wheels International Ltd. Thixotropic forming process for wheels fashioned in rheocast metal alloy
RU2281181C2 (en) * 2004-09-07 2006-08-10 Алексей Иванович Парамонов Closed die set for hot die forging with slit compensators
RU2356677C2 (en) * 2007-05-28 2009-05-27 Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") Method and device for thixo-punching of cylindrical workpieces

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2703630C1 (en) * 2018-06-26 2019-10-21 А. Финкл энд Сонс Ко. Equipment for plastic injection molding and method of its manufacturing
RU2724235C2 (en) * 2018-07-10 2020-06-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") Method of forming thin-piece forged piece
CN113319267A (en) * 2021-04-30 2021-08-31 李碚 Extrusion casting device equipped for suspension smelting equipment and suspension smelting-extrusion casting method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106077257B (en) Almag wheel hub moulding process and equipment
US20170361374A1 (en) Press forming method for a semi-solid metal material and press forming apparatus for a semi-solid metal material
CN106312016B (en) A kind of aluminum alloy forge piece vibration casting forging combined shaping method
CN104139145A (en) Method for forging guide horn mouth forge pieces applied to internal components of nuclear reactor
RU2460604C1 (en) Moulding tool of combined action for obtaining mainly of tubular goods with flat flange
CN2603716Y (en) Die forging forming mould of metal extrusion pressing
JP5632671B2 (en) Forging die equipment
JP2009136888A (en) Semisolidified metal product molding die structure, method of molding semisolidified metal product, and semisolidified metal product
RU2443496C1 (en) Method of producing articles with cavities by thixomoulding and closed mould to this end
CN101327504B (en) Technique for squeezing through-hole high dummy club on sheet
US8250897B2 (en) High strength workpiece material and method and apparatus for producing the same
CN101362157B (en) Internal combustion engine piston step-by-step extrusion molding method and matching molding die
CN104759572A (en) Combined type starlike sleeve pre-forging die
RU2356677C2 (en) Method and device for thixo-punching of cylindrical workpieces
JP2016215270A (en) Press molding method of semi-solid metal material and press molding device
RU2349457C1 (en) Vertical hydraulic press for production of steel big-diameter seamless pipes
US2780117A (en) Press for forging metal
RU2357830C2 (en) Method and device for thixotropic moulding of cylindrical work pieces
CN101716669B (en) Liquid forging device of multisection mold surface for universal oil hydraulic press
RU2424076C1 (en) Method of metal plastic structure formation and device to this end
CN203751133U (en) Composite stamping die for three-way half tube parts
US2759257A (en) Process for forging cast iron and the like
RU2459683C1 (en) Method of isothermal extrusion of billets with globular structure
CN217095499U (en) Eccentric load resistant forming device for die forging
RU2245211C2 (en) Method for hot forming of flange with sleeve

Legal Events

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

Effective date: 20140723