RU2447966C2 - Die for closed die forging - Google Patents

Die for closed die forging Download PDF

Info

Publication number
RU2447966C2
RU2447966C2 RU2010101887/02A RU2010101887A RU2447966C2 RU 2447966 C2 RU2447966 C2 RU 2447966C2 RU 2010101887/02 A RU2010101887/02 A RU 2010101887/02A RU 2010101887 A RU2010101887 A RU 2010101887A RU 2447966 C2 RU2447966 C2 RU 2447966C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
die
stamp
forgings
contours
forging
Prior art date
Application number
RU2010101887/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010101887A (en
Inventor
Владимир Алексеевич Кропотов (RU)
Владимир Алексеевич Кропотов
Александр Николаевич Трошин (RU)
Александр Николаевич Трошин
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма"
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 "Корпорация Всмпо-Ависма" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма"
Priority to RU2010101887/02A priority Critical patent/RU2447966C2/en
Publication of RU2010101887A publication Critical patent/RU2010101887A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2447966C2 publication Critical patent/RU2447966C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to metal forming and may be used in dies for making complex-shape forgings. Die includes top and bottom parts provided with top and bottom die bed contours and limiting ledges made on edges of said contours. Ledge inner surface are provided with bed contours producing, together with said top and bottom contours, an integrated closed surface along forging edges. Die top and bottom parts may joint together along ledge side surfaces. Note here that forging lateral projection contour does not cross lateral projection of die opening plane in the same direction. Surfaces of top and bottom die bed contours may be arranged at angle to horizontal plane.
EFFECT: higher precision of forgings, simplified withdrawal of forgings.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к объемной штамповке, и может быть использовано в качестве штампа для производства сложноконтурных штампованных поковок без штамповочных уклонов на внешней боковой поверхности поковки, в частности для изготовления изделий из дорогостоящих металлов и сплавов.The invention relates to the processing of metals by pressure, namely to die forging, and can be used as a stamp for the production of complex contour stamped forgings without stamping slopes on the outer side surface of the forgings, in particular for the manufacture of products from expensive metals and alloys.

Штамповка в закрытых штампах характеризуется тем, что полость штампа в процессе деформирования остается закрытой. Зазор между подвижной и неподвижной частями штампа при этом постоянный и небольшой, так что образование заусенца в нем не предусмотрено. Закрытые штампы характеризуются тем, что гравюра выполняется в одной из половин штампа, а другая половина входит в первую, запирая ее. Сопряжение половин штампов производиться по цилиндрическим поверхностям: у пуансона по наружной, а у матрицы по внутренней (Ю.В.Шевакин и др., Обработка металлов давлением. - М.: Интернет Инжиниринг, 2005 г., стр.452). На прессах, как правило, нижняя половина штампа неподвижная и образует полость (матрица) и подвижная и образует выступ (нуклон).Stamping in closed dies is characterized in that the die cavity remains closed during deformation. The gap between the movable and stationary parts of the stamp is constant and small, so that the formation of a burr is not provided in it. Closed stamps are characterized in that the engraving is done in one of the halves of the stamp, and the other half enters the first, locking it. The coupling of the half of the dies is made on cylindrical surfaces: on the punch on the outside, and on the matrix on the inside (Yu.V. Shevakin et al., Metal forming. - M.: Internet Engineering, 2005, p. 452). On presses, as a rule, the lower half of the die is stationary and forms a cavity (matrix) and movable and forms a protrusion (nucleon).

Основным недостатком этого штампа является необходимость назначения штамповочных уклонов на боковые поверхности детали, параллельные направлению движения частей штампа. Это приводит к снижению коэффициента использования материала (КИМ) при механической обработке детали из штампованной поковки и повышению трудоемкости механической обработки детали. Кроме того, извлечение поковки происходит из глубокой полости, что требует наличия у кузнечной машины системы выталкивания с относительно большим (в сравнении с открытым облоиным штампом) ходом выталкивателя. В случае выполнения штампов с малыми штамповочными уклонами или без них возможно заклинивание поковки в глубокой полости штампа.The main disadvantage of this stamp is the need to assign stamping slopes to the side surfaces of the part parallel to the direction of movement of the stamp parts. This leads to a decrease in the material utilization factor (CMM) during the machining of a stamped forgings part and to an increase in the complexity of machining the part. In addition, the forging is extracted from a deep cavity, which requires a forging system for the forging machine with a relatively large (in comparison with an open punch stamp) ejector stroke. In the case of stamps with small stamping slopes or without them, jamming of the forging in the deep cavity of the stamp is possible.

Известен штамп для закрытой объемной штамповки, содержащий матрицу и пуансон с выступами, смещенными относительно гравюры штампа и заходящим при опускании пуансона в пазы, выполненный в матрице и пуансоне, при этом плоскость гравюры расположена под углом к выступам матрицы и пуансона (А.С. №657901, МПК B2IJ 13/02, опубл. 06.01.1978 г.).Known stamp for closed die forging, containing a matrix and a punch with protrusions offset from the engraving of the stamp and going when lowering the punch into the grooves made in the matrix and punch, while the plane of the engraving is located at an angle to the protrusions of the matrix and punch (A.S. No. 657901, IPC B2IJ 13/02, publ. 01/06/1978).

Поскольку величина проекции основания гравюры больше проекции высоты гравюры, то прижимающие усилия матрицы к пуансону больше силы отталкивающих их в горизонтальном направлении, что полностью устраняет образование зазора между ними, а следовательно, заусенца.Since the projection value of the base of the engraving is greater than the projection of the height of the engraving, then the pressing forces of the matrix to the punch are greater than the forces repelling them in the horizontal direction, which completely eliminates the formation of a gap between them, and hence the burr.

Недостатком штампа является невозможность прессования изделий со значительной высотой и сложной конфигурацией поверхности.The disadvantage of the stamp is the impossibility of pressing products with a significant height and complex surface configuration.

Известен штамп для закрытой объемной штамповки, содержащий верхние и нижние части, на каждой из которых по краям гравюры попарно по взаимно противоположным сторонам выполнены встречно направленные ограничительные выступы, внутренние поверхности выступов являются стенками гравюры, которые при смыкании образуют четырехугольную рабочую полость, со штамповочными уклонами (А.С. №1050800, B21j 13/02, опубл. 11.02.1982 г.) - прототип.A stamp is known for closed volumetric stamping, containing upper and lower parts, on each of which along the edges of the engraving, opposite directional protrusions are made in pairs on mutually opposite sides, the inner surfaces of the protrusions are the walls of the engraving, which, when closed, form a quadrangular working cavity with stamping slopes ( AS No. 1050800, B21j 13/02, publ. 02/11/1982) - prototype.

Конструкция штампа является технологичной в исполнении и позволяет обходиться без применения механизмов выталкивания, однако, она не позволяет изготовлять изделия без штамповочных уклонов.The design of the stamp is technological in design and allows you to do without the use of ejection mechanisms, however, it does not allow to manufacture products without stamping biases.

Задачей изобретения является изготовление поковок методом закрытой штамповки без штамповочных уклонов но наружной боковой поверхности поковки, исключение заклинивания поковки при закрытой штамповке, возможность выполнения закрытой штамповки на кузнечных машинах без системы выталкивания или с малым ходом выталкивателя.The objective of the invention is the manufacture of forgings by the method of closed stamping without stamping slopes but the outer side surface of the forgings, the exclusion of jamming of the forgings with closed stamping, the ability to perform closed stamping on forging machines without an ejection system or with a small ejector stroke.

Технический результат, достигаемый при осуществлении предлагаемого изобретения, заключается в следующем:The technical result achieved by the implementation of the invention is as follows:

- экономия штампуемого металла за счет повышения точности формообразования боковых поверхностей штамповок: исключение у них штамповочных уклонов;- saving stamped metal by improving the accuracy of forming the side surfaces of the stampings: the exclusion of stamping slopes;

- повышение производительности процесса штамповки за счет исключения времени извлечения застрявших поковок, а также легкость извлечения поковок из штампа;- increasing the productivity of the stamping process by eliminating the time to extract stuck forgings, as well as the ease of removing the forgings from the stamp;

- повышение ремонтопригодности инструмента за счет быстрой и дешевой замены вышедшего из строя элемента штампа.- improving the maintainability of the tool due to the quick and cheap replacement of the failed stamp element.

Указанный технический результат достигается тем, что штамп для закрытой объемной штамповки сложноконтурных поковок, содержащий верхнюю и нижнюю части с ограничительными выступами по краям гравюр, отличается тем, что верхняя и нижняя гравюры частей штампа, а также гравюры, выполненные на внутренних поверхностях ограничительных выступов, образуют единую замкнутую поверхность по конфигурации штампованной поковки, при этом верхняя и нижние части могут сопрягаться по боковым поверхностям выступов таким образом, что контур боковой проекции штамповки, находящейся в гравюре штампа после окончания процесса штамповки не пересекает контур боковой проекции плоскости разъема штампа в том же направлении.The specified technical result is achieved in that the stamp for closed volumetric stamping of complex contour forgings, containing the upper and lower parts with restrictive protrusions along the edges of the engravings, is characterized in that the upper and lower engravings of the stamp parts, as well as the engravings made on the inner surfaces of the restrictive protrusions, form a single closed surface according to the configuration of the stamped forgings, while the upper and lower parts can mate on the side surfaces of the protrusions in such a way that the contour of the side projection and stamping, located in the engraving of the stamp after the stamping process does not cross the contour of the side projection of the plane of the connector of the stamp in the same direction.

Для предотвращения образования зазора между верхней и нижней частями штампа плоскости верхней и нижней гравюр расположены под углом к горизонтальной плоскости.To prevent the formation of a gap between the upper and lower parts of the stamp, the planes of the upper and lower engravings are located at an angle to the horizontal plane.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых показано: на фигуре 1 - верхняя и нижняя части штампа и одно из возможных штампованных изделий, на фигуре 2- сечение штампа.The invention is illustrated by drawings, which show: in figure 1 - the upper and lower parts of the stamp and one of the possible stamped products, in figure 2 - section of the stamp.

Штамп содержит (фиг.1) нижнюю половину штампа 1 (далее нижний штамп) с ограничительным выступом 2, которая крепится к нижнему штамподержателю (не показан), а верхняя половина 3 штампа (далее верхний штамп) с ограничительным выступом 4 - к верхнему штамподержателю (не показан).The stamp contains (Fig. 1) the lower half of stamp 1 (hereinafter the lower stamp) with a restrictive protrusion 2, which is attached to the lower die holder (not shown), and the upper half 3 of the stamp (hereinafter the upper stamp) with the restrictive protrusion 4 - to the upper die holder ( not shown).

Штамп работает следующим образом.The stamp works as follows.

Верхний штамподержатель вместе с верхним штампом 3 отводится в крайнее верхнее положение для обеспечения доступа к гравюре 10 нижнего штампа (фиг.2), на которую устанавливается заготовка 6. Далее производиться рабочий ход, во время которого сначала происходит касание нижнего и верхнего штампов по плоскости разъема 7 и 8, а затем происходит касание заготовки и горизонтальной гравюры 9 верхнего штампа. Под действием усилия кузнечной машины производится деформация заготовки. Боковые поверхности заготовки формируются гравюрами 11, которые расположены на поверхности ограничительных выступов 2 и 4. Нормальные напряжения, распределенные по горизонтальной гравюре 9 (фиг.2) верхнего и горизонтальной гравюре 10 нижнего штампа, благодаря наклону гравюры с самого начала деформации заготовки вызывают появление прижимающей горизонтальной силы, пропорциональной развиваемому усилию пресса, что предотвращает образование зазора между верхним и нижним штампом по поверхности разъема и выдавливание в него заусенца. Наклон гравюр, выполненный для создания прижимной силы, предотвращает также выпадение заготовки из нижнего штампа и обеспечивает стабильную укладку.The upper die holder together with the upper die 3 is retracted to its highest position to provide access to the engraving 10 of the lower die (figure 2), on which the workpiece 6 is installed. Next, a working stroke is made, during which the lower and upper dies are first touched along the connector plane 7 and 8, and then the workpiece touches and horizontal engraving 9 of the upper stamp. Under the action of the forging machine, the workpiece is deformed. The lateral surfaces of the workpiece are formed by engravings 11, which are located on the surface of the limiting protrusions 2 and 4. Normal stresses distributed across the horizontal engraving 9 (Fig. 2) of the upper and horizontal engravings 10 of the lower stamp, due to the inclination of the engraving from the very beginning of the workpiece deformation, cause the horizontal pressing force proportional to the developed press force, which prevents the formation of a gap between the upper and lower stamp on the surface of the connector and extrusion of a burr into it. The inclination of the engravings, made to create a clamping force, also prevents the workpiece from falling out of the lower stamp and ensures stable styling.

Плоскости разъема штампов 7 и 8 служат одновременно и направляющими штампа. После окончания рабочего хода верхний штамп 3 отводится в крайнее верхнее положение, открывая доступ к штампованной поковке 12, находящейся в гравюре нижнего штампа 1. При наличии системы выталкивания штампованная поковка 12 выталкивается вверх, после чего может быть легко извлечена вверх или вбок (на себя). При штамповке на кузнечной машине без системы выталкивания извлечение поковки производится также вверх и вбок, удерживая поковку за выступающие сверху элементы штамповки (ребра, бобышки и т.п.).The plane of the connector dies 7 and 8 serve simultaneously and the guides of the stamp. After the end of the working stroke, the upper die 3 is pulled to its highest position, giving access to the stamped forgings 12 located in the engraving of the lower stamp 1. If there is a pushing system, the pressed forgings 12 are pushed upwards, after which they can be easily pulled up or sideways (towards themselves) . When stamping on a forging machine without an ejection system, the forging is also removed up and to the side, holding the forging by the stamping elements protruding from above (ribs, bosses, etc.).

Предлагаемая конструкция закрытого штампа нивелирует большинство недостатков, присущих закрытой штамповке, и поэтому может применяться взамен открытых облойных штампов в тех случаях, когда применение закрытых штампов известных конструкций невозможно.The proposed design of the closed stamp eliminates most of the disadvantages inherent in closed stamping, and therefore can be used instead of open breakdown stamps in cases where the use of closed stamps of known designs is impossible.

Предложенный штамп был апробирован при изготовлении штамповок из титановых сплавов сложной геометрической формы. Например, для детали шасси пассажирского самолета типа вилки массой 74 кг из сплава Ti-10V-2Fe-3Al при замене открытых облойных штампов на закрытый штамп данной конструкции достигнуто увеличение коэффициента использования материала кузнечной заготовки (КИМ) на 20% за счет исключения потери металла в облой. Кроме того, сокращено количество штамповых переходов с 3 до 2, а благодаря исключению штамповочных уклонов на внешних боковых поверхностях на 2% снижена масса самой штампованной поковки.The proposed stamp was tested in the manufacture of stampings from titanium alloys of complex geometric shapes. For example, for a landing gear part of a passenger aircraft, such as a 74 kg fork made of Ti-10V-2Fe-3Al alloy, when replacing open breaker dies with a closed stamp of this design, an increase in the utilization rate of the forging blank material (CMM) by 20% was achieved due to the exclusion of metal loss in a flake. In addition, the number of die transitions was reduced from 3 to 2, and due to the exclusion of stamping slopes on the outer side surfaces, the mass of the stamped forging itself was reduced by 2%.

Claims (2)

1. Штамп для закрытой объемной штамповки сложноконтурных поковок, содержащий верхнюю и нижнюю части, выполненные с гравюрами и ограничительными выступами по краям гравюр, отличающийся тем, что верхняя и нижняя части выполнены соответственно с верхней и нижней гравюрами, а ограничительные выступы - с гравюрами на внутренних поверхностях, образующими с упомянутыми верхней и нижней гравюрами единую замкнутая поверхность по конфигурации штампованной поковки, при этом верхняя и нижняя части имеют возможность сопряжения по боковым поверхностям выступов таким образом, что контур боковой проекции штампованной поковки не пересекает контур боковой проекции плоскости разъема штампа в том же направлении.1. A stamp for closed volumetric stamping of complex-contour forgings, containing the upper and lower parts made with engravings and restrictive protrusions at the edges of the engravings, characterized in that the upper and lower parts are respectively made with upper and lower engravings, and the restrictive protrusions are with engravings on the inside surfaces forming with these upper and lower engravings a single closed surface according to the configuration of the stamped forgings, while the upper and lower parts are able to mate on the side surfaces to the protrusions in such a way that the side projection contour of the stamped forgings does not intersect the side projection contour of the stamp connector plane in the same direction. 2. Штамп по п.1, отличающийся тем, что плоскости верхней и нижней гравюр расположены под углом к горизонтальной плоскости. 2. The stamp according to claim 1, characterized in that the planes of the upper and lower engravings are located at an angle to the horizontal plane.
RU2010101887/02A 2010-01-21 2010-01-21 Die for closed die forging RU2447966C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010101887/02A RU2447966C2 (en) 2010-01-21 2010-01-21 Die for closed die forging

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010101887/02A RU2447966C2 (en) 2010-01-21 2010-01-21 Die for closed die forging

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010101887A RU2010101887A (en) 2011-07-27
RU2447966C2 true RU2447966C2 (en) 2012-04-20

Family

ID=44753200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010101887/02A RU2447966C2 (en) 2010-01-21 2010-01-21 Die for closed die forging

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2447966C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019147165A1 (en) * 2018-01-24 2019-08-01 Акционерное общество "Гознак" (АО "Гознак") Device for manufacturing a composite article (variants) and article

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU657901A1 (en) * 1978-01-06 1979-04-25 Предприятие П/Я М-5841 Die set for closed volumetric pressing of parts
US4305273A (en) * 1979-12-10 1981-12-15 United States Steel Corporation Method for forging large irregular shapes in a closed-die operation in a conventional open-die press
SU1050800A1 (en) * 1982-02-11 1983-10-30 Предприятие П/Я М-5841 Die for closed die forging
RU2019357C1 (en) * 1990-04-11 1994-09-15 Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение Closed die forcing device
WO2008095272A1 (en) * 2007-02-06 2008-08-14 Dana Indústrias Ltda. Closed die for forging irregular-shaped parts

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU657901A1 (en) * 1978-01-06 1979-04-25 Предприятие П/Я М-5841 Die set for closed volumetric pressing of parts
US4305273A (en) * 1979-12-10 1981-12-15 United States Steel Corporation Method for forging large irregular shapes in a closed-die operation in a conventional open-die press
SU1050800A1 (en) * 1982-02-11 1983-10-30 Предприятие П/Я М-5841 Die for closed die forging
RU2019357C1 (en) * 1990-04-11 1994-09-15 Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение Closed die forcing device
WO2008095272A1 (en) * 2007-02-06 2008-08-14 Dana Indústrias Ltda. Closed die for forging irregular-shaped parts

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019147165A1 (en) * 2018-01-24 2019-08-01 Акционерное общество "Гознак" (АО "Гознак") Device for manufacturing a composite article (variants) and article
KR20210038411A (en) * 2018-01-24 2021-04-07 악치오네르노에 옵스체스트브 "고쯔나크" (에이오"고쯔나크") Manufacturing equipment for products and composite products (modified products)
KR102566920B1 (en) 2018-01-24 2023-08-14 조인트 스톡 컴퍼니 “고쯔나크” Manufacturing equipment for products and complex products (variants)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010101887A (en) 2011-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201880798U (en) Blanking, punching and shaping composite stamping die
CN1327984C (en) Punching-pressing composite mould
KR100624652B1 (en) Method of processing formed product, and metal cope and metal drag used for the method
US9707613B2 (en) Device and method for shaping sheared edges on stamped or fine-blanked parts having a burr
CN203737842U (en) Progressive die of brake leaf spring
CN103372605A (en) Multi-procedure punching compound die
CN101773967B (en) High-strength steel plate stamping and forming die based on variable blank-holder force control
CN105312422A (en) Open ring slide bar bending die
RU2447966C2 (en) Die for closed die forging
WO2014181751A1 (en) Method for molding cylindrical container with boss
CN203091525U (en) Multi-process stamping compound die
RU2017101001A (en) METHOD FOR PRODUCING CUTLERY AND CUTTING TOOLS FOR CUTLERY
CN204194583U (en) Shape fine blanking die is protected for thin-walled stamping parts
CN106140940A (en) A kind of slab precise piecing die and hole-punching method thereof
CN204320936U (en) A kind of cupping tool
CN103934298A (en) Cold extruding mould of automobile tappet body
CN209664111U (en) Reflectal automotive wheels punching flaring die
CN206153381U (en) Multiple operation forming die
KR101888358B1 (en) Manufacturing method using pulse motion
CN103433352A (en) Guiding type blanking die
CN217315677U (en) Water drain mould
CN206966453U (en) Mould guide mechanism
CN103272919A (en) Perforating die structure for ribbon retainer
CN106623614B (en) A kind of transmission axis hole molding die
JP2005254327A (en) Press die apparatus