RU2470730C1 - Female die for multiport tube and hollow section pressing - Google Patents

Female die for multiport tube and hollow section pressing Download PDF

Info

Publication number
RU2470730C1
RU2470730C1 RU2011122908/02A RU2011122908A RU2470730C1 RU 2470730 C1 RU2470730 C1 RU 2470730C1 RU 2011122908/02 A RU2011122908/02 A RU 2011122908/02A RU 2011122908 A RU2011122908 A RU 2011122908A RU 2470730 C1 RU2470730 C1 RU 2470730C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
matrix
needles
center
pressing
consoles
Prior art date
Application number
RU2011122908/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рустем Измайлович Муратов
Рафаил Давидович Щербель
Галина Михайловна Чугункова
Светлана Михайловна Меркулова
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС")
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 "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") filed Critical Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС")
Priority to RU2011122908/02A priority Critical patent/RU2470730C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2470730C1 publication Critical patent/RU2470730C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to production of tubes and hollows sections from aluminium, magnesium and titanium alloys to be used in aerospace engineering, etc. Multiport die comprises even number of supports, body, plug-in bushes to shape product outer contour, replaceable needles to shape product inner channel.
EFFECT: equal wall thickness, reduced pressing force.

Description

Предлагаемое изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для получения труб и полых профилей из алюминиевых, магниевых и титановых сплавов, используемых в авиакосмической и других отраслях техники.The present invention relates to the field of metal forming and can be used to obtain pipes and hollow profiles from aluminum, magnesium and titanium alloys used in aerospace and other industries.

Известно устройство для прессования изделий, взятое в качестве прототипа, состоящее из восьмиканальной матрицы, где иглы расположены симметрично относительно оси по периметру наружного контура и закреплены в консолях, обращенных своим пролетом в направлении от центра матрицы к ее периферии (Патент ФРГ №898883, 1955 г.).A device for pressing products, taken as a prototype, consisting of an eight-channel matrix, where the needles are located symmetrically relative to the axis around the perimeter of the outer contour and are fixed in consoles facing their span in the direction from the center of the matrix to its periphery (German Patent No. 898883, 1955 .).

Недостатками этой конструкции являются:The disadvantages of this design are:

1. При прессовании полого изделия линия тока металла в области расположения матрицы в контейнере направлена в сторону центра матрицы, и поток металла отгибает иглу в том же направлении, что приводит к повышенной разностенности.1. When pressing a hollow product, the metal stream line in the region where the matrix is located in the container is directed toward the center of the matrix, and the metal flow bends the needle in the same direction, which leads to an increased difference.

2. Консоли занимают центральную часть матрицы, а иглы располагают на значительных расстояниях от центра, т.е. в местах затрудненного течения металла в процессе прессования, что приводит к увеличению усилия прессования.2. The consoles occupy the central part of the matrix, and the needles are located at considerable distances from the center, i.e. in places of difficult metal flow during the pressing process, which leads to an increase in the pressing force.

Известна матрица, взятая в качестве аналога, состоящая из матрицедержателя, устанавливаемого в корпус иглодержателя, имеющего один центрально расположенный канал, расширяющийся в сторону матрицедержателя, при этом иглы расположены симметрично относительно оси по периметру наружного контура иглодержателя так, что доступ металла в камеру сварки, образующуюся в канале за иглой между матрицедержателем и иглодержателем, происходит с одной стороны иглы из центра матрицы (Авторское свидетельство №301201. - «Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки», 1971, №14, с.26).A known matrix, taken as an analogue, consisting of a matrix holder installed in the needle holder body having one centrally located channel expanding towards the matrix holder, while the needles are symmetrically relative to the axis around the perimeter of the outer contour of the needle holder so that the metal access to the welding chamber formed in the channel behind the needle between the matrix holder and the needle holder, occurs on one side of the needle from the center of the matrix (Copyright certificate No. 301201. - “Discoveries, inventions, industrial samples, trademarks ”, 1971, No. 14, p.26).

Недостатком конструкции матрицы аналога является увод игл в сторону от центра матрицы при прессовании вследствие одностороннего воздействия потока металла на иглы, что приводит к повышенной разностенности.The disadvantage of the design of the matrix of the analogue is the withdrawal of the needles away from the center of the matrix during pressing due to the unilateral impact of the metal flow on the needles, which leads to increased difference.

Предлагается конструкция матрицы для многоканального прессования труб и полых профилей, включающая четное количество консолей; корпус; съемные втулки, оформляющие наружный контур изделия и сменные иглы, образующие форму внутреннего канала изделия, попарно закрепленные в консолях, являющихся частью корпуса матрицы, расположенных диаметрально и симметрично относительно оси матрицы и обращенных своим пролетом к центру матрицы, при этом иглы зафиксированы в положении параллельно оси матрицы посредством расположения вблизи центра матрицы на участке, соответствующем наименьшему сопротивлению металла, при равенстве расстояния от центра матрицы до крайней внутренней точки консоли величине кармана для диффузионной сварки металла, определяемой толщиной стенки изделия. Толщина кармана находится в пределах от 3 до 5 толщин стенки изделия.A matrix design is proposed for multi-channel pressing of pipes and hollow sections, including an even number of consoles; housing; removable sleeves, forming the outer contour of the product and interchangeable needles, forming the shape of the internal channel of the product, pairwise fixed in consoles that are part of the matrix body, located diametrically and symmetrically relative to the axis of the matrix and facing their span to the center of the matrix, while the needles are fixed in position parallel to the axis matrix by positioning near the center of the matrix in the area corresponding to the least resistance of the metal, with equal distance from the center of the matrix to the extreme inner point Console largest pockets for diffusion welding metal defined product wall thickness. The thickness of the pocket is in the range from 3 to 5 wall thicknesses of the product.

В пространство, образованное между консолями, со стороны центра матрицы заходит металл и в зоне истечения при прессовании компенсирует усилие на иглу со стороны кармана, отклоняющее ее к центру матрицы, фиксируя положение иглы параллельно оси матрицы. В результате разностенность значительно уменьшается.Metal enters into the space formed between the consoles from the center of the matrix and in the expiration zone during pressing compensates the force on the needle from the side of the pocket, deflecting it to the center of the matrix, fixing the position of the needle parallel to the axis of the matrix. As a result, the difference is significantly reduced.

Прессованные изделия приближены к центру матрицы, следовательно, к линии наименьшего сопротивления при прессовании, что приводит к уменьшению затрат энергии на осуществление деформации, снижению усилия прессования и в результате увеличению производительности процесса.The pressed products are close to the center of the matrix, therefore, to the line of least resistance during pressing, which leads to a reduction in energy costs for the implementation of the deformation, a reduction in the pressing force and, as a result, an increase in the process productivity.

Производительность процесса увеличивается пропорционально количеству очков матрицы.The productivity of the process increases in proportion to the number of matrix points.

Технический результат - уменьшение разностенности прессуемых изделий, снижение усилия прессования и увеличение производительности процесса.The technical result is a reduction in the difference between the pressed products, a decrease in the pressing force and an increase in the productivity of the process.

На рис.1 показан общий вид данной матрицы.Figure 1 shows a general view of this matrix.

Матрица состоит из четного количества консолей 1, диаметрально и симметрично расположенных относительно оси матрицы, сменных игл 2, образующих форму внутреннего канала, корпуса 3, в котором располагают съемные втулки 4, оформляющие наружный контур изделия.The matrix consists of an even number of consoles 1, diametrically and symmetrically located relative to the axis of the matrix, interchangeable needles 2, forming the shape of an internal channel, housing 3, in which removable sleeves 4 are located, forming the outer contour of the product.

При заданном типоразмере трубы или профиля комплектовать матрицу иглами и втулками необходимо только попарно, когда каждая пара соответствует одному виду изделия одного типоразмера.For a given pipe or profile size, it is only necessary to complete the matrix with needles and bushings when each pair corresponds to one type of product of the same size.

Устройство работает следующим образом. При прессовании изделий из сплошной заготовки (слитка) консоли разделяют потоки металла и соединяют их в карманах 5, где происходит диффузионная сварка. Процесс продолжают до момента образования пресс-остатка, который удаляют перед прессованием следующей заготовки, после чего цикл прессования возобновляют.The device operates as follows. When pressing products from a continuous billet (ingot), the consoles separate the metal flows and connect them in pockets 5, where diffusion welding takes place. The process is continued until a press residue is formed, which is removed before pressing the next workpiece, after which the pressing cycle is resumed.

С помощью предложенной матрицы изготовлена опытно-промышленная партия особотонкостенных профилей шифра ПС 890-68 в количестве 87 кг.Using the proposed matrix, a pilot batch of especially thin-walled profiles of the cipher PS 890-68 was manufactured in the amount of 87 kg.

Прессование осуществлено на прессе усилием 1250 тс из контейнера ⌀ 150 мм через двухочковую матрицу. Размеры заготовки для прессования, мм: ⌀ 145×300. Сплав АМг2. Площадь поперечного сечения изделия 0,62 см2.Pressing was carried out on a press with a force of 1250 tf from a container ⌀ 150 mm through a two-point matrix. The dimensions of the billet for pressing, mm: ⌀ 145 × 300. Alloy AMg2. The cross-sectional area of the product is 0.62 cm 2 .

Объем заготовки равен 4951,39 см3. Масса заготовки 13,27 кг.The volume of the workpiece is 4951.39 cm 3 . The mass of the workpiece is 13.27 kg.

Величина пресс-остатка в процентном соотношении от слитка составляет:The value of the press balance as a percentage of the ingot is:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где hпр. ост - высота пресс-остатка, равная: hпр. ост=hгр+10 мм (hгр - высота гребня, мм),where h ave. ost - the height of the press residue equal to: h ave. ost = h gr +10 mm (h gr - height of the ridge, mm),

lзаг - длина заготовки, ммl zag - the length of the workpiece, mm

Figure 00000002
Figure 00000002

Выход годного - 85%.The yield is 85%.

Из заготовки получены 2 изделия длиной 30 м массой:From the blank 2 products were obtained with a length of 30 m by mass:

mизд=m1 п.м (lизд-hпр. ост)·2,m ed = m 1 pm (l ed -h ave. ost ) · 2,

где m1 п.м. - масса 1 погонного метра, кг,where m 1 lm - mass of 1 running meter, kg,

lизд - длина изделия с учетом пресс-остатка, мl ed - product length, taking into account the press balance, m

mизд=0,16(30-0,045)·2=4,79 кг·2=9,58 кг.m ed = 0.16 (30-0.045); 2 = 4.79 kg; 2 = 9.58 kg.

При прессовании на прессе усилием 750 тс по традиционной технологии через одноочковую матрицу была применена заготовка с размерами, мм: ⌀ 90×200. Величина пресс-остатка в процентном соотношении от слитка составляет:When pressing on a press with a force of 750 ton-force according to traditional technology, a workpiece with dimensions of mm was used through a single-point matrix, mm: ⌀ 90 × 200. The value of the press balance as a percentage of the ingot is:

Figure 00000003
Figure 00000003

Выход годного - 67,5%.The yield is 67.5%.

Из заготовки получено 1 изделие длиной 7 м массой:From the workpiece received 1 product with a length of 7 m mass:

mизд=0,16(7-0,065)=1,11 кг.m ed = 0.16 (7-0.065) = 1.11 kg.

Таким образом, производительность увеличена в 8,6 раза, выход годного повышен на 17,5%.Thus, productivity is increased by 8.6 times, yield increased by 17.5%.

Фактические параметры прессования: вытяжка µ=142, температура прессования 460°С, скорость истечения 8 м/мин.Actual pressing parameters: hood µ = 142, pressing temperature 460 ° C, flow rate 8 m / min.

Качество изделияProduct quality

В результате проведенных экспериментов получено пресс-изделие с одним сварным швом, что повысило надежность работы изделия в конструкциях. На рис.2 представлена макроструктура поперечного сечения отпрессованного профиля ПС 890-68. Как видно на фото, структура профиля однородная, следов сварного шва не просматривается, расслоения отсутствуют.As a result of the experiments, a press product with one weld was obtained, which increased the reliability of the product in designs. Figure 2 shows the macrostructure of the cross section of the pressed profile PS 890-68. As can be seen in the photo, the structure of the profile is homogeneous, no traces of the weld are visible, no delamination.

Полученные изделия имеют пониженную разностенность. Толщина tmin по диаметру составляет 1,22 мм, по полотну 1,30 мм (рис.3). Изготовленная партия профилей полностью отвечает требованиям технических условий по повышенной точности (рис.4) и сдана заказчику.The resulting products have a reduced difference. The thickness t min is 1.22 mm in diameter and 1.30 mm across the canvas (Fig. 3). The manufactured batch of profiles fully meets the requirements of technical specifications for increased accuracy (Fig. 4) and is delivered to the customer.

Claims (1)

Матрица для многоканального прессования труб и полых профилей, включающая корпус, консоли, втулки и иглы, образующие форму внутреннего канала изделий, отличающаяся тем, что иглы попарно закреплены в диаметрально противоположных консолях, выполненных в виде части корпуса матрицы и обращенных своими пролетами к центру матрицы, при этом иглы, закрепленные в консолях, зафиксированы в положении параллельно оси матрицы за счет их расположения вблизи центра матрицы на участке, соответствующем наименьшему сопротивлению потока металла, при этом расстояние от центра матрицы до крайней внутренней точки консоли равно величине кармана для диффузионной сварки потоков металла, определяемой толщиной стенки изделия. A matrix for multi-channel pressing of pipes and hollow profiles, including a housing, consoles, bushings and needles, forming the shape of the internal channel of the products, characterized in that the needles are pairwise fixed in diametrically opposite consoles, made as part of the matrix body and facing their spans to the center of the matrix, while the needles fixed in the consoles are fixed in position parallel to the axis of the matrix due to their location near the center of the matrix in the area corresponding to the least resistance to metal flow, while distance from the center of the matrix to the innermost point equal to the console pocket for diffusion bonding metal flows defined wall thickness of the article.
RU2011122908/02A 2011-06-07 2011-06-07 Female die for multiport tube and hollow section pressing RU2470730C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011122908/02A RU2470730C1 (en) 2011-06-07 2011-06-07 Female die for multiport tube and hollow section pressing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011122908/02A RU2470730C1 (en) 2011-06-07 2011-06-07 Female die for multiport tube and hollow section pressing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2470730C1 true RU2470730C1 (en) 2012-12-27

Family

ID=49257416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011122908/02A RU2470730C1 (en) 2011-06-07 2011-06-07 Female die for multiport tube and hollow section pressing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2470730C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE898883C (en) * 1948-10-02 1953-12-07 Messingwerk Unna Aktien Ges Method and device on extrusion presses for separating and removing the block residue
SU509318A1 (en) * 1974-06-14 1976-04-05 Предприятие П/Я Г-4361 Matrix assembly for extrusion of hollow articles with longitudinal holes in the wall
SU645722A1 (en) * 1976-02-11 1979-02-05 Maltsev Pol S Tool for pressing hollow articles
SU867444A2 (en) * 1979-09-06 1981-09-30 Предприятие П/Я В-2996 Tool for pressing hollow articles

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE898883C (en) * 1948-10-02 1953-12-07 Messingwerk Unna Aktien Ges Method and device on extrusion presses for separating and removing the block residue
SU509318A1 (en) * 1974-06-14 1976-04-05 Предприятие П/Я Г-4361 Matrix assembly for extrusion of hollow articles with longitudinal holes in the wall
SU645722A1 (en) * 1976-02-11 1979-02-05 Maltsev Pol S Tool for pressing hollow articles
SU867444A2 (en) * 1979-09-06 1981-09-30 Предприятие П/Я В-2996 Tool for pressing hollow articles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103170798B (en) A kind of processing method of high-quality large-diameter thin-wall metal cylinder
CN101722262B (en) New method for producing medium and large caliber alloy steel seamless pipe by utilizing radial forging technology
CN104607557B (en) The self-piercing riveting device of ultra-high strength steel plate and aluminium alloy plate
CN105057529A (en) Extrusion forming method for hollow shaft forged piece with variable cross section
CN103286481B (en) A kind of machining manufacture of novel solid welding wire
CN103143580A (en) Manufacturing process of conical sleeve
CN104043677A (en) Preparation method of carbon steel tube/stainless steel tube composite tube
RU2470730C1 (en) Female die for multiport tube and hollow section pressing
CN107107157B (en) It is flared the manufacturing method of metal tube
CN103722043A (en) Production method and detection method of titanium alloy seamless tube
US10589330B2 (en) Method and system for producing open or closed annular structural components made of light metal and alloys thereof
WO2012128733A1 (en) Method for manufacturing hollow forged pieces and forging system for carrying out said method
CN105328112B (en) A kind of big manufacturing process assembled than titanium alloy upset part
CN105149391B (en) Device and method for forming titanium alloy corrugation-reinforced cylindrical part
CN101633115A (en) Novel method for producing high-grade alloy steel seamless steel tube
CN204504006U (en) The self-piercing riveting device of ultra-high strength steel plate and aluminium alloy plate
CN102962293B (en) A kind of pipe die manufacture method using steel ingot big diameter-reducing formation blank
CN208263373U (en) 3D printing injection mold
RU2013137966A (en) METHOD FOR PRODUCING COLD-ROLLED COMMODITY PIPES OF 150X2X1200 MM SIZE OF IMPROVED ACCURACY IN DIAMETER AND WALL FROM STEEL 12KH12M1FBRU-SH (EP 450U-SH) FOR NEWLY GENERATED NON-BREAKING REACTORS
RU2012154263A (en) METHOD FOR PRODUCING THIN-WALL PIPES OF HIGH PRECISION FROM ALLOYED DEFORMATION-STRENGTHENED ALLOYS ON COPPER BASIS
RU2465979C1 (en) Method of making ring articles
CN106134316B (en) The manufacturing process of Large Unsymmetric near-ring forging prefabricated blank
CN202155492U (en) Precise high-accuracy cast large round blank water jacket
CN103350175B (en) The hammering manufacturing process of GH4169 alloy formed forgings
RU2567407C1 (en) METHOD OF PRODUCTION OF 325×16-25 mm SEAMLESS PIPES FOR STEAM BOILERS, STEAM PIPELINES AND MANIFOLDS OF PLANTS WITH CRITICAL AND SUPERCRITICAL STEAM PARAMETERS OF STEEL GRADE "10Х9МФБ-Ш"

Legal Events

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

Effective date: 20160608