RU2504451C2

RU2504451C2 - Hammer of radial forging machine

Info

Publication number: RU2504451C2
Application number: RU2011150604/02A
Authority: RU
Inventors: Сергей Владимирович Паршин; Артем Анатольевич Федулов; Александр Игоревич Пугин; Андрей Павлович Карамышев; Игорь Иванович Некрасов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-техническое предприятие "РадиалПро"
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2014-01-20
Also published as: RU2011150604A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to metal forming and may be used in forging machine. Radial forging machine hammer has tapered working part and cylindrical gage part, both being furnished with ledge. Said ledge on tapered working part has saw-like grooves made perpendicular to shaping axis.

EFFECT: stable operation, decreased working part length, reliable grip of grease-coated tube.

2 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к конструкциям ковочных машин.The invention relates to the processing of metals by pressure, namely, to designs of forging machines.

Известно устройство ковочной машины, упомянутое в издании «Информация ин-та «Черметинформация», 1977, серия 8, вып.8, 14 с., авторов Дмитриева В.Д., Цирюльникова В.А., Скоробогатской А.Н., которое использует бойки с конусно-цилиндрическим профилем, совершающие сложное движение в осевом и радиальном направлениях.The device of the forging machine is mentioned, mentioned in the publication “Information of the Chermetinformation” Institute, 1977, series 8, issue 8, 14 pp., Authors Dmitriev V.D., Tsiryulnikov V.A., Skorobogatskaya A.N., which uses strikers with a conical-cylindrical profile, making complex movement in the axial and radial directions.

Недостатком бойков, используемых в устройстве, является (как в рассматриваемом случае использования машины для заковки концов труб) необходимость обжатия заготовки по диаметру, что является энергетически невыгодным, поскольку требуемое уменьшение диаметра трубы происходит путем ее редуцирования, а не изгиба стенки и получения на выходе продольно-профилированной трубы. Указанный недостаток является следствием отсутствия профилирующего выступа на рабочей части бойка.The disadvantage of the strikers used in the device is (as in the case under consideration to use a machine for forging pipe ends) the need to compress the workpiece by diameter, which is energetically disadvantageous, since the required reduction in the diameter of the pipe occurs by reducing it and not bending the wall and obtaining longitudinally at the exit -profiled pipe. This drawback is a consequence of the lack of a profiling protrusion on the working part of the striker.

Известна также конструкция бойков по патенту JP 2011121068 «Метод ковки, ковочное устройство и ковочный боек» от 23.06.2011. Бойки имеют несколько участков рабочей поверхности - входной, деформирующий, калибрующий, выходной.Also known is the design of the strikers according to the patent JP 2011121068 "Forging method, forging device and forging striker" from 06.23.2011. The strikers have several sections of the working surface - input, deforming, calibrating, output.

Недостатками конструкции бойков, как и для ранее приведенного, является отсутствие выступа на рабочей части бойка, что также приводит к энергетически невыгодному процессу редуцирования трубы. Кроме того, специфическая для указанного патента конструкция ковочной машины приводит к использованию бойка удлиненной конструкции со входным и выходным участками, что приводит к избыточной протяженности профилированного участка, и, как следствие, повышенному расходу трубной заготовки (поскольку получаемый ковкой участок захватки в дальнейшем отрезается и попадает в брак).The disadvantages of the design of the strikers, as for the previous one, is the absence of a protrusion on the working part of the striker, which also leads to an energetically unfavorable process of pipe reduction. In addition, the design of the forging machine specific to the said patent leads to the use of a striker with an elongated structure with inlet and outlet sections, which leads to an excessive length of the profiled section, and, as a result, an increased consumption of the tube billet (since the forging section obtained by forging is further cut off and gets into marriage).

Известна конструкция бойка ковочной машины типа GFM, например, описанная в книге «Ковка на радиально-обжимных машинах. В.А. Тюрин, В.А. Лазоркин, И.А. Поспелов и др.; Под общ. ред. В.А. Тюрина. - М.: Машиностроение, 1990», глава 1. Боек такого типа может быть выполнен с конусным или угловым профилем, и имеет относительно небольшую длину калибрующего участка, что положительно влияет на расход материала (возможно получение закованных участков небольшой длины).There is a known design of a striker of a forging machine of the GFM type, for example, described in the book “Forging on Radial Crimping Machines. V.A. Tyurin, V.A. Lazorkin, I.A. Pospelov et al .; Under the total. ed. V.A. Tyurina. - M .: Mashinostroenie, 1990 ”, chapter 1. This type of hammer can be made with a conical or angular profile and has a relatively small length of the calibrating section, which positively affects the material consumption (it is possible to obtain chained sections of small length).

Недостатком является, однако, то, что получение звездообразного профиля при заковке трубы при помощи бойков указанного типа практически невозможно, поскольку даже при использовании углового (пирамидального) профиля бойков профилирование протекает непредсказуемо, с потерей стенкой устойчивости и провалом ее внутрь, что может приводить к получению нерегулярного профиля, а в некоторых случаях - и к образованию продольных трещин на закованной части трубы.The disadvantage is, however, that obtaining a star-shaped profile when shoring a pipe using the strikers of the indicated type is practically impossible, since even when using the angular (pyramidal) profile of the strikers, profiling proceeds unpredictably, with the stability wall losing and falling inward, which can lead to irregular profile, and in some cases, to the formation of longitudinal cracks on the chained part of the pipe.

Известна также конструкция бойков станка для затравки труб AVS-40, выпускаемого фирмой Csepel, Будапешт. Бойки имеют расположенный на их рабочей поверхности вдоль оси профилирования выступ биконической формы, осуществляющий деформацию стенки трубы, за счет чего заковка конца трубы приобретает характер профилирования трубы с превращением ее поперечного профиля в многолучевой.Also known is the design of the striker of an AVS-40 pipe seeding machine manufactured by Csepel, Budapest. The strikers have a biconical protrusion located on their working surface along the profiling axis, which deforms the pipe wall, due to which the forging of the pipe end becomes a pipe profiling with the transformation of its transverse profile into a multipath.

В то же время недостатком указанной конструкции бойка является повышенное, из-за наличия вышеописанного выступа, сопротивление проникновению трубы в раствор бойков, что создает принципиальное ограничение по допустимому для нормальной работы машины углу подъема профилирующего участка бойка, диктуемое коэффициентом трения между трубой и бойком. Уменьшение же указанного угла до величин, обеспечивающих стабильность работы машины, приводит к значительному удлинению длины конусного участка на готовой закованной трубе, что, как и в ранее описанном аналоге, вызывает повышенный расход трубной заготовки.At the same time, the drawback of this design of the striker is the increased, due to the presence of the above-described protrusion, resistance to penetration of the pipe into the solution of the strikers, which creates a fundamental restriction on the angle of elevation of the profile section of the striker that is acceptable for normal operation of the machine, dictated by the coefficient of friction between the pipe and the striker. Reducing the specified angle to values that ensure the stability of the machine leads to a significant lengthening of the length of the conical section on the finished chained pipe, which, as in the previously described analogue, causes an increased consumption of the tube billet.

В качестве прототипа принята конструкция бойка по патенту CN 101817055 «V-образный конический боек для радиальной прецизионной ковочной машины», содержащая коническую рабочую и цилиндрическую калибрующую части, на которых имеется выступ.As a prototype, the striker design according to the patent CN 101817055 "V-shaped conical striker for a radial precision forging machine" is adopted, containing a conical working and cylindrical calibrating part, on which there is a protrusion.

К недостаткам прототипа относится возможность осуществления процесса заковки лишь при небольших углах конусности рабочей части бойка, а также возможность выталкивания трубы из очага деформации при несоблюдении условий трения (например, при попадании смазки на наружную поверхность заковываемой трубы).The disadvantages of the prototype include the possibility of the forging process only at small taper angles of the working part of the striker, as well as the possibility of pushing the pipe out of the deformation zone if the friction conditions are not observed (for example, when grease gets on the outer surface of the chained pipe).

Задачей изобретения является создание конструкции бойка, позволяющего добиться устойчивой работы ковочной машины при увеличенных углах конусности деформирующей, рабочей части бойка, что, в свою очередь, позволяет сократить длину конусного участка закованной заготовки, за счет чего достигается экономия металла. Кроме того, использование бойков с увеличенным углом конусности позволяет повысить производительность машины. Задачей также является обеспечение устойчивого захвата трубы с поверхностью, покрытой смазкой или технологическими покрытиями.The objective of the invention is to create a striker design that allows for stable operation of the forging machine with increased taper angles of the deforming, working part of the striker, which, in turn, reduces the length of the conical portion of the forged workpiece, thereby saving metal. In addition, the use of strikers with an increased taper angle improves the performance of the machine. The objective is also to ensure a stable grip of the pipe with a surface coated with grease or technological coatings.

Задача решается созданием бойка радиально-ковочной машины, содержащий коническую рабочую и цилиндрическую калибрующую части, на которых выполнен выступ.The problem is solved by creating a striker radial forging machine containing a conical working and cylindrical calibrating parts on which the protrusion is made.

Новым в устройстве является то, что выступ на конической рабочей части бойка выполнен с канавками, расположенными перпендикулярно оси профилирования и имеющими пилообразный профиль.New in the device is that the protrusion on the conical working part of the striker is made with grooves located perpendicular to the axis of profiling and having a sawtooth profile.

Приведенное техническое решение позволяет, посредством применения канавок на выступе, улучшить условия захвата на конической рабочей части бойка, за счет чего становится возможной устойчивая работа машины при увеличенных углах захвата бойка, а исполнение выступа на калибрующей цилиндрической части бойка обеспечивает устойчивое получение упорядоченного профиля поперечного сечения трубы со впадинами (звездообразного), соответствующего требованиям заковки. Форма выступа в целом в виде двух сопряженных основаниями конических частей позволяет повысить износостойкость этого профилирующего элемента.The above technical solution allows, through the use of grooves on the protrusion, to improve the gripping conditions on the conical working part of the striker, due to which it becomes possible to operate the machine with increased gripping angles of the striker, and the protrusion on the calibrating cylindrical part of the striker provides stable obtaining an ordered profile of the pipe with hollows (star-shaped) corresponding to the requirements of forging. The shape of the protrusion as a whole in the form of two conical parts conjugated by the bases allows to increase the wear resistance of this profiling element.

Конструкция бойка показана на фиг.1, на фиг.2 на виде сбоку увеличено показан профиль зацепов с пилообразным профилем.The design of the striker is shown in figure 1, figure 2 in a side view enlarged shows the profile of the hooks with a sawtooth profile.

Боек содержит деформирующий 1 и присоединительный 2 элементы. Деформирующий элемент 1 бойка имеет профиль, состоящий из рабочей 3 и калибрующей 4 частей, имеющих коническую и цилиндрическую форму соответственно. На конической рабочей 3 и цилиндрической калибрующей 4 части бойка выполнен выступ 5, выполненный в виде двух сопряженных основаниями конических частей. На конической части выступа, расположенной на конической рабочей части бойка (передний по ходу трубы участок выступа) нанесены канавки с пилообразным профилем 6, расположенные перпендикулярно оси профилирования, и играющие роль зацепов. Присоединительный элемент бойка 2 представляет собой соединительные пазы, например, Т-образной формы, или типа «ласточкин хвост», выполненные на обратной, по отношению к деформирующему элементу, стороне бойка.The striker contains a deforming 1 and connecting 2 elements. The deforming element 1 of the striker has a profile consisting of a working 3 and calibrating 4 parts having a conical and cylindrical shape, respectively. On the conical working 3 and cylindrical calibrating 4 parts of the striker, a protrusion 5 is made, made in the form of two conical parts conjugated with bases. On the conical part of the protrusion, located on the conical working part of the striker (the front portion of the protrusion along the pipe), grooves with a sawtooth profile 6, perpendicular to the profiling axis, are applied and play the role of hooks. The connecting element of the striker 2 is a connecting grooves, for example, of a T-shaped, or dovetail type, made on the reverse side of the striker with respect to the deforming element.

Боек радиально-ковочной машины эксплуатируется следующим образом. При помощи присоединительного элемента 2 бойки (обычно - в количестве 4 штук) устанавливаются и фиксируются на подвижных рычагах ковочной машины, которые, при работе последней, совершают сложное движение в осевом и радиальном направлениях. При этом заковываемая труба захватывается канавками 6 выступов 5, и затягивается в очаг деформации, где происходит изгиб стенки и продольное профилирование трубы с превращением ее профиля в четырехлучевой звездообразный. Канавки 6 при этом обеспечивают надежный захват и продвижение трубы в очаг деформации даже при низких коэффициентах трения, например, при наличии смазки на поверхности трубы.The hammer of the radial forging machine is operated as follows. Using the connecting element 2, the strikers (usually in the amount of 4 pieces) are installed and fixed on the movable levers of the forging machine, which, when the latter is operated, make a complex movement in the axial and radial directions. In this case, the chained pipe is captured by grooves 6 of the protrusions 5, and pulled into the deformation zone, where the wall bends and the longitudinal profile of the pipe with the transformation of its profile into a four-beam star-shaped. In this case, the grooves 6 provide reliable grip and advancement of the pipe into the deformation zone even at low friction coefficients, for example, when there is lubricant on the pipe surface.

В целом, преимуществами предложенной конструкции бойка ковочной машины является повышение степени использования материала трубы, что достигается за счет увеличения допустимого угла конусности профилирующего участка бойка 3, что, в свою очередь, становится возможным по той причине, что деформирующий элемент бойка содержит выступ 5 с нанесенными на нем канавками пилообразного профиля 6. Кроме того, работа машины становится более стабильной, что особенно заметно в случаях попадания на наружную поверхность заковываемой трубы технологических смазок. Форма выступа в виде двух сопряженных основаниями конических частей обеспечивает высокую износостойкость выступа при интенсивной эксплуатации бойка.In general, the advantages of the proposed design of the striker of the forging machine is an increase in the degree of utilization of the pipe material, which is achieved by increasing the allowable taper angle of the profiling section of the striker 3, which, in turn, becomes possible because the deforming element of the striker contains a protrusion 5 with the applied it has grooves in the sawtooth profile 6. In addition, the operation of the machine becomes more stable, which is especially noticeable in cases of technological contact with the outer surface of the chained pipe their lubricants. The shape of the protrusion in the form of two conical parts conjugated by the bases provides high wear resistance of the protrusion during intensive operation of the striker.

Claims

The head of the radial forging machine, containing a conical working and cylindrical gauge parts on which a protrusion is made, characterized in that the protrusion on the conical working part of the striker is made with grooves located perpendicular to the profiling axis and having a sawtooth profile.