RU2457069C1 - Method of punching axially symmetric thin-wall parts from powder materials - Google Patents
Method of punching axially symmetric thin-wall parts from powder materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2457069C1 RU2457069C1 RU2010153729/02A RU2010153729A RU2457069C1 RU 2457069 C1 RU2457069 C1 RU 2457069C1 RU 2010153729/02 A RU2010153729/02 A RU 2010153729/02A RU 2010153729 A RU2010153729 A RU 2010153729A RU 2457069 C1 RU2457069 C1 RU 2457069C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stamping
- punching
- punch
- generatrix
- die
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims description 10
- 238000004080 punching Methods 0.000 title abstract 4
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 241000238876 Acari Species 0.000 description 1
- 241000600039 Chromis punctipinnis Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Description
Способ штамповки осесимметричных тонкостенных деталей из порошковых материалов относится к обработке металлов давлением и предназначен для получения круглых в плане изделий с мелкозернистой структурой.The method of stamping axisymmetric thin-walled parts from powder materials relates to the processing of metals by pressure and is intended to produce round in terms of products with a fine-grained structure.
Известен способ обработки металлов, заключающийся в размещении заготовки в штампе, состоящем из пуансона и матрицы, расположенных соосно один к другому, и последующем ее деформировании пуансоном, который совершает поступательное перемещение со скоростью (ν) и вращается с угловой скоростью (ω). При вращении пуансона на заготовку действует крутящий момент, который изменяет условия контактного трения между заготовкой и инструментом, облегчая радиальное течение металла, а также вызывает возникновение тангенциальных сдвиговых деформаций внутри заготовки (Субич В.Н. Пластическое течение материалов в тонком слое при комбинированном нагружении. - Кузнечно-штамповочное производство. 1986. №10. С.5-7). Этот способ принят за прототип.A known method of processing metals, which consists in placing the workpiece in a stamp, consisting of a punch and a matrix located coaxially to one another, and its subsequent deformation by a punch that performs translational movement with speed (ν) and rotates with angular speed (ω). When the punch rotates, the workpiece is subjected to a torque that changes the contact friction conditions between the workpiece and the tool, facilitating the radial flow of metal, and also causes tangential shear deformations inside the workpiece (Subich V.N. Plastic flow of materials in a thin layer under combined loading. - Forging and stamping production. 1986. No. 10. S. 5-7). This method is adopted as a prototype.
Недостатком применения известного способа производства деталей из порошковых спеченных заготовок являются значительные энергозатраты процесса на нагрев заготовки, низкое качество деталей из-за окисления внутрипорового пространства и недостаточные термомеханические условия.The disadvantage of using the known method for the production of parts from sintered powder billets is the significant energy consumption of the process for heating the billet, low quality of parts due to oxidation of the pore space and insufficient thermomechanical conditions.
Предлагаемый способ штамповки осесимметричных тонкостенных деталей из порошковых деталей обеспечивает снижение технологической силы деформации, повышение качества деталей, уменьшение величины зерна заготовки и устранение пористости.The proposed method of stamping axisymmetric thin-walled parts from powder parts provides a reduction in the technological force of deformation, an increase in the quality of the parts, a decrease in the grain size of the workpiece and the elimination of porosity.
Технический результат, на который направлен заявляемый способ, обеспечивается тем, что при штамповке осесимметричных тонкостенных деталей из порошковых материалов процесс ведут в нагретом до температуры начала рекристаллизации материала заготовки штампе за один ход ползуна пресса, который включает в себя два этапа. На первом этапе штамповка осуществляется технологической силой, равной 0,35…0,4 от силы, требуемой для штамповки без кручения, создаваемой пуансоном, совершающим только поступательное движение в течение времени, необходимого для достижения заготовкой температуры штампа. На втором этапе одновременно поступательное и вращательное движение с отношением линейной (ν) и угловой (ω) скорости, пропорциональным длине образующей где k - коэффициент пропорциональности, находящийся в зависимости от конечной длины образующей Li и ее толщины Si (табл.1).The technical result, which the claimed method is aimed at, is ensured by the fact that during stamping of axisymmetric thin-walled parts from powder materials, the process is carried out in a die heated to the temperature of the onset of recrystallization of the workpiece material in one stroke of the press slider, which includes two stages. At the first stage, stamping is carried out with a technological force equal to 0.35 ... 0.4 of the force required for torsion-free stamping, created by a punch that performs only translational motion for the time necessary to reach the stamp temperature. At the second stage, the translational and rotational motion are simultaneously with the ratio of linear (ν) and angular (ω) velocities proportional to the length where k is the coefficient of proportionality, depending on the final length of the generatrix L i and its thickness S i (Table 1).
Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом и фотографиями:The essence of the proposed technical solution is illustrated by a drawing and photographs:
- на фиг.1 представлено устройство для реализации предлагаемого способа;- figure 1 shows a device for implementing the proposed method;
- на фиг.2 приведены предварительно спеченные заготовки из порошкового материала перед штамповкой;- figure 2 shows pre-sintered blanks of powder material before stamping;
- на фиг.3 - внешний вид изделий после штамповки.- figure 3 is the appearance of the products after stamping.
Осуществление способа производится в устройстве (фиг.1), содержащем штамподержатель верхний 1, имеющий две шпонки 2 для предотвращения проворачивания пуансона во время штамповки. В штамподержателе закреплен пуансон 3. В нижнем штамподержателе 6 закреплена матрица 8. Для выталкивания изделия предусмотрена заглушка 5. Для фиксации матрицы используется подкладная плита 4 и болты 7.The implementation of the method is carried out in the device (figure 1), containing the upper die holder 1, having two dowels 2 to prevent the rotation of the punch during stamping. A punch 3 is fixed in the die holder. A die 8 is fixed in the lower die holder 6. A plug 5 is provided for pushing the product out. A backing plate 4 and bolts 7 are used to fix the die.
Способ осуществляется следующим образом. Штамп перед штамповкой нагревают до температуры начала рекристаллизации материала заготовки. Предварительно уплотненную и спеченную заготовку из порошкового материала (фиг.2) укладывают в матрицу и деформируют пуансоном за один ход ползуна пресса, включающий в себя два этапа: на первом этапе штамповка осуществляется технологической силой, равной 0,35…0,4 от силы, требуемой для штамповки без кручения, создаваемой пуансоном, совершающим только поступательное движение в течение времени, необходимого для достижения заготовкой температуры штампа, а на втором этапе одновременно поступательное и вращательное движение с отношением линейной (ν) и угловой (ω) скорости, пропорциональным длине образующей, где k - коэффициент пропорциональности, находящийся в следующей зависимости от конечной длины образующей Li и ее толщины Si (табл.1).The method is as follows. The stamp before stamping is heated to the temperature of the onset of recrystallization of the workpiece material. A pre-compacted and sintered preform of powder material (Fig. 2) is placed in a matrix and deformed with a punch in one stroke of the press slide, which includes two stages: at the first stage, stamping is carried out with a technological force equal to 0.35 ... 0.4 of the force, required for torsion-free stamping, created by a punch that performs only translational motion for the time required to reach the workpiece temperature of the stamp, and in the second stage, both translational and rotational motion with the line ratio hydrochloric (ν) and angular (ω) speed proportional to the length of the generatrix, where k is the proportionality coefficient, which depends on the final length of the generator L i and its thickness S i (Table 1).
Таким образом, при таком режиме осадки с кручением удается достичь необходимой величины зерна изделия, уменьшить пористость и снизить осевое усилие при одновременном увеличении энергии, необходимой для консолидации фрагментов порошкового материала.Thus, in this mode of torsion precipitation, it is possible to achieve the required grain size of the product, reduce porosity and reduce axial force while increasing the energy required to consolidate fragments of the powder material.
Пример конкретного осуществления способаAn example of a specific implementation of the method
Порошок композита 30% W-3% Ni-42% Cu предварительно уплотняли в специальном штампе, спекали в печи в среде водорода при температуре 960°С в течение 12 часов. Штамповку осуществляли на специальном оборудовании, обеспечивающем одновременно поступательное и вращательное движение пуансона. Спеченные заготовки укладывали в штамп, нагретый до температуры 450°С. Для выравнивания температуры по сечению заготовки прижимали пуансоном силой 50 кН и выдерживали в прижатом положении в течении 30 с. При штамповке сила деформации составила 1,25 МН, крутящий момент - 10 кН·м. Штамповка осуществлялась за один ход пресса, при этом угол поворота пуансона изменялся в пределах 5,5-6 рад, после чего изделие (фиг.3) извлекали из матрицы при помощи выталкивателя и кузнечных клещей. Затем закладывали новую заготовку, и процесс повторялся.The composite powder 30% W-3% Ni-42% Cu was pre-compacted in a special die, sintered in a furnace in a hydrogen medium at a temperature of 960 ° C for 12 hours. Stamping was carried out on special equipment, providing both translational and rotational movement of the punch. Sintered blanks were placed in a die heated to a temperature of 450 ° C. To equalize the temperature over the cross section of the workpiece, it was pressed with a punch with a force of 50 kN and kept in the pressed position for 30 s. During stamping, the deformation force was 1.25 MN, and the torque was 10 kN · m. Stamping was carried out in one stroke of the press, while the angle of rotation of the punch was varied within 5.5-6 rad, after which the product (Fig. 3) was removed from the matrix using an ejector and blacksmith mites. Then they laid a new blank, and the process was repeated.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010153729/02A RU2457069C1 (en) | 2010-12-28 | 2010-12-28 | Method of punching axially symmetric thin-wall parts from powder materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010153729/02A RU2457069C1 (en) | 2010-12-28 | 2010-12-28 | Method of punching axially symmetric thin-wall parts from powder materials |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2457069C1 true RU2457069C1 (en) | 2012-07-27 |
Family
ID=46850634
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010153729/02A RU2457069C1 (en) | 2010-12-28 | 2010-12-28 | Method of punching axially symmetric thin-wall parts from powder materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2457069C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113770661A (en) * | 2021-09-30 | 2021-12-10 | 贵阳安大宇航材料工程有限公司 | Preparation process of high-cylinder thin-wall ring piece |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU660780A1 (en) * | 1977-11-21 | 1979-05-05 | Научно-Исследовательский Институт Порошковой Металлургии Белорусского Ордена Трудового Красного Знамени Политехнического Института | Method of manufacturing sintered articles |
RU1739583C (en) * | 1990-03-06 | 1994-09-15 | Акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" | Billet for hot isostatic pressing of axis-symmetrical products from metal powders |
RU1557810C (en) * | 1987-12-30 | 1994-10-30 | Акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" | Method of making axially symmetrical articles |
EP0909228B1 (en) * | 1996-05-09 | 2001-10-17 | Stackpole Limited | Compacted-powder opposed twin-helical gears and method |
-
2010
- 2010-12-28 RU RU2010153729/02A patent/RU2457069C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU660780A1 (en) * | 1977-11-21 | 1979-05-05 | Научно-Исследовательский Институт Порошковой Металлургии Белорусского Ордена Трудового Красного Знамени Политехнического Института | Method of manufacturing sintered articles |
RU1557810C (en) * | 1987-12-30 | 1994-10-30 | Акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" | Method of making axially symmetrical articles |
RU1739583C (en) * | 1990-03-06 | 1994-09-15 | Акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" | Billet for hot isostatic pressing of axis-symmetrical products from metal powders |
EP0909228B1 (en) * | 1996-05-09 | 2001-10-17 | Stackpole Limited | Compacted-powder opposed twin-helical gears and method |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113770661A (en) * | 2021-09-30 | 2021-12-10 | 贵阳安大宇航材料工程有限公司 | Preparation process of high-cylinder thin-wall ring piece |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101422861B (en) | Accurate forming method of special-shape deep-hole type parts | |
CN108380802B (en) | A Circular Rotary Die Extrusion Upsetting Device and Method | |
CN108714631B (en) | A twist-extrusion composite strong plastic forming method and process device | |
CN101352799B (en) | Occlusion extruding molding method for long axis | |
JP2005000990A (en) | Twist-extrusion working method for material | |
CN102085549B (en) | Rolling Forming Method of Aluminum Alloy High Tube Ring Forgings | |
CN108472703B (en) | Method for producing rods from titanium alloys | |
CN103343308A (en) | Device and method for preparing magnesium alloy semi-solid blank through repetitive upsetting-extrusion deformation and isothermal annealing | |
RU2457069C1 (en) | Method of punching axially symmetric thin-wall parts from powder materials | |
US20110289997A1 (en) | Method and apparatus for fabricating articles from metals having a hexagonal close packed crystal structure | |
Kamenetskii et al. | Possibilities of a new cold upsetting method for increasing magnesium plastification | |
CN106862863A (en) | A kind of preparation processing method of the ultra-thin titanium alloy shell of great diameter and long | |
CN116809833B (en) | Precise die forging forming die and method for aluminum alloy special-shaped barrel section | |
CN205816441U (en) | The extrusion die of forward extrusion associating Equal-channel Angular Pressing | |
RU2451569C2 (en) | Method of mass extruding of barrel-type parts by angular extrusion at horizontal hydraulic extruder | |
JP2005000996A (en) | Twist-upsetting lateral-extruding method for material and its apparatus | |
Morsi et al. | Simultaneous combustion synthesis (thermal explosion mode) and extrusion of nickel aluminides | |
CN1718356A (en) | Densification processing method and device for large spray deposition ring | |
CN115608994A (en) | Preparation and forming process of magnesium-based composite material lath | |
JP2612072B2 (en) | Cylindrical iron-based sintered slag for plastic working and method for producing the same | |
JP2005000994A (en) | Twist-upsetting extruding method for material and its apparatus | |
JP2017202519A (en) | Hot stamping processing of age hardening type aluminum alloy plate | |
RU2101137C1 (en) | Method of manufacture of two-layer bushings | |
CN104511493B (en) | A kind of detrusion blanking mold and the method for forming blank | |
CN107414000A (en) | The enclosed hole-punching method of aluminium alloy height cylinder ring |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20131112 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20161114 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171229 |