RU2532624C1 - Hot forging of semis from cylindrical billets - Google Patents

Hot forging of semis from cylindrical billets Download PDF

Info

Publication number
RU2532624C1
RU2532624C1 RU2013111485/02A RU2013111485A RU2532624C1 RU 2532624 C1 RU2532624 C1 RU 2532624C1 RU 2013111485/02 A RU2013111485/02 A RU 2013111485/02A RU 2013111485 A RU2013111485 A RU 2013111485A RU 2532624 C1 RU2532624 C1 RU 2532624C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
capsule
diameter
container
bottoms
workpiece
Prior art date
Application number
RU2013111485/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013111485A (en
Inventor
Семар Тимофеевич Басюк
Ирина Владимировна Гринберг
Тимофей Викторович Мягких
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "ДИСК БС"
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 Закрытое акционерное общество "ДИСК БС" filed Critical Закрытое акционерное общество "ДИСК БС"
Priority to RU2013111485/02A priority Critical patent/RU2532624C1/en
Publication of RU2013111485A publication Critical patent/RU2013111485A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2532624C1 publication Critical patent/RU2532624C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Forging (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to blank production and can be used in press shop in production of semis. Capsule has cylindrical wall and flat bottoms to accommodate cylindrical blank is fitted in container pass through bore. Container is secured at press bend. Through hole length part features diameter D"б" corresponding to capsule wall OD. Axial force is applied by pressure male die with diameter DM corresponding to ID of capsule wall ID via one of capsule bottoms. Note here that said blank thrusts via second bottom against support male die secured to the bed. Container pass bore on side facing the pressure male dia on length remainder features diameter DM. Said capsule is arranged in said through bore with axial clearance between the side of first bottom facing the pressure male die and pass part of diameter DM. Clearance magnitude is defined by cited relationship subject to blank height.
EFFECT: higher quality of semis.
4 dwg, 2 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к заготовительному производству и может быть использовано в кузнечно-прессовых цехах металлургических и машиностроительных заводов.The present invention relates to procurement and can be used in forging shops of metallurgical and engineering plants.

Известен способ горячего прессования полуфабриката из заготовки, при этом последняя смонтирована в капсуле. Такой способ часто используют для увеличения плотности предварительно спрессованных (или спеченных) заготовок из порошков металлических сплавов, обработки давлением металлических отливок для удаления внутренних несплошностей, образующихся при их затвердевании и т.п. (см. А. Прохоров. Изостатические для холодного и горячего прессования изделий, стр.5, опубл. 11.02.2013 - интернет-адрес: http//www/ruscastings.ru/work/168/5617/5664/ 6636).There is a method of hot pressing a semi-finished product from a workpiece, the latter being mounted in a capsule. Such a method is often used to increase the density of pre-pressed (or sintered) billets of metal alloy powders, to pressure treat metal castings to remove internal discontinuities formed during their solidification, etc. (see A. Prokhorov. Isostatic for cold and hot pressing of products, p. 5, publ. 02/11/2013 - Internet address: http // www / ruscastings.ru / work / 168/5617/5664/6636).

Такой способ обеспечивает высокое качество полуфабрикатов и позволяет приблизить их свойства к полуфабрикатам, получаемым с использованием деформационных технологий.This method provides high quality semi-finished products and allows you to bring their properties closer to semi-finished products obtained using deformation technologies.

Недостатком известного способа является трудность обеспечения равномерности свойств получаемых полуфабрикатов по всему их объему.The disadvantage of this method is the difficulty of ensuring the uniformity of the properties of the resulting semi-finished products throughout their volume.

Известен способ горячего прессования полуфабриката из цилиндрической заготовки, при этом последняя смонтирована в металлической капсуле с цилиндрической стенкой и плоскими днищами, включающий размещение капсулы в сквозном отверстии ручья контейнера, закрепленного на станине пресса, при этом на части длины это отверстие выполнено с диаметральными размерами, соответствующими наружному диаметру цилиндрической стенки капсулы, причем к заготовке прикладывается осевое усилие нажимным пуансоном с диаметральными размерами, соответствующими внутреннему диаметру цилиндрической стенки капсулы, через одно из упомянутых днищ с ее опорой через второе из упомянутых днищ на закрепленный на станине пресса опорный пуансон (см. патент США №7037466, кл. 419/48, опубл. в 2006 г. - прототип).A known method of hot pressing a semi-finished product from a cylindrical billet, the latter being mounted in a metal capsule with a cylindrical wall and flat bottoms, comprising placing the capsule in the through hole of the container stream mounted on the press frame, and this hole is made with a diametric dimension corresponding to the length part the outer diameter of the cylindrical wall of the capsule, and an axial force is applied to the workpiece by a pressure punch with diametric dimensions corresponding to them to the inner diameter of the cylindrical wall of the capsule, through one of the said bottoms with its support through the second of the said bottoms on the support punch mounted on the press frame (see US patent No. 7037466, CL 419/48, published in 2006 - prototype) .

Недостатком этого способа является нерациональная схема деформирования, не обеспечивающая «проработку» центральной зоны полуфабриката.The disadvantage of this method is the irrational deformation scheme that does not provide "study" of the Central zone of the semi-finished product.

Предлагаемый способ горячего прессования полуфабриката из цилиндрической заготовки, смонтированной в металлической капсуле с цилиндрической стенкой и плоскими днищами, включает размещение капсулы в сквозном отверстии ручья контейнера. На части длины это отверстие выполнено с диаметральными размерами Dб, соответствующими наружному диаметру цилиндрической стенки капсулы. К заготовке прикладывается осевое усилие Рос нажимным пуансоном с диаметральными размерами Dм, соответствующими внутреннему диаметру цилиндрической стенки капсулы, через одно из упомянутых днищ с ее опорой через второе из упомянутых днищ на опорный пуансон, закрепленный на станине пресса.The proposed method of hot pressing a semi-finished product from a cylindrical billet mounted in a metal capsule with a cylindrical wall and flat bottoms, includes placing the capsule in the through hole of the container stream. On a part of the length, this hole is made with diameters D b corresponding to the outer diameter of the cylindrical wall of the capsule. An axial force P os is applied to the workpiece by a pressure punch with diameters D m corresponding to the inner diameter of the cylindrical wall of the capsule, through one of the said bottoms with its support through the second of the said bottoms, onto a supporting punch fixed to the press frame.

Со стороны контейнера, обращенной к нажимному пуансону, на остальной части длины упомянутое отверстие ручья выполнено с диаметральными размерами Dм, соответствующими внутреннему диаметру цилиндрической стенки капсулы, капсулу монтируют в контейнере с осевым зазором Δ между обращенной к нажимному пуансону стороной первого из упомянутых днищ и частью упомянутого отверстия ручья с диаметральными размерами Dм. Величина этого зазора определена зависимостьюOn the container side, facing the pressure punch, on the rest of the length, the mentioned hole of the stream is made with diameters D m corresponding to the inner diameter of the cylindrical wall of the capsule; the capsule is mounted in the container with an axial clearance Δ between the side of the first of the bottoms facing the pressure punch and the part the mentioned hole of the stream with a diametrical dimension of D m The size of this gap is determined by the dependence

Δ=(0,02÷0,12)Н, Δ = (0.02 ÷ 0.12) N,

где Δ и Н - соответственно величина упомянутого зазора и высота заготовки перед приложением усилия Рос к заготовке.where Δ and H are, respectively, the size of the aforementioned gap and the height of the workpiece before applying the force P os to the workpiece.

Предлагаемый способ отличается от способа-прототипа тем, что со стороны контейнера, обращенной к нажимному пуансону, на остальной части длины упомянутое отверстие ручья выполнено с диаметральными размерами Dм, соответствующими внутреннему диаметру цилиндрической стенки капсулы, капсулу монтируют в контейнере с осевым зазором Δ между обращенной к нажимному пуансону стороной первого из упомянутых днищ и частью упомянутого отверстия ручья с диаметральными размерами Dм, при этом величина этого зазора определена зависимостьюThe proposed method differs from the prototype method in that on the remaining part of the length, the said hole of the stream is made with diametric dimensions D m corresponding to the inner diameter of the cylindrical wall of the capsule on the container side facing the presser, the capsule is mounted in a container with an axial clearance Δ between the facing to the pressure punch by the side of the first of the said bottoms and part of the said hole of the stream with diameters D m , the size of this gap being determined by the dependence

Δ=(0,02÷0,12)Н, Δ = (0.02 ÷ 0.12) N,

где Δ и Н - соответственно величина упомянутого зазора и высота заготовки перед приложением усилия Рос к заготовке.where Δ and H are, respectively, the size of the aforementioned gap and the height of the workpiece before applying the force P os to the workpiece.

Технический результат использования предлагаемого изобретения - за счет оптимизации «проработки» центральной зоны полуфабриката и рационализации схемы деформирования обеспечивается получение полуфабриката высокого качества.The technical result of the use of the invention is that by optimizing the “study” of the central zone of the semi-finished product and streamlining the deformation scheme, a high-quality semi-finished product is obtained.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на рис.1 - капсула с заготовкой перед горячим прессованием;The invention is illustrated by drawings, where in Fig. 1 is a capsule with a workpiece before hot pressing;

на рис.2 схематически показан экспериментальный штамп в исходном положении (перед горячим прессованием);Fig. 2 schematically shows the experimental stamp in the initial position (before hot pressing);

на рис.3 - то же, в момент выборки зазора Δ;Fig. 3 - the same, at the time of sampling the gap Δ;

на рис.4 - то же, в конечном положении (завершение горячего прессования).Fig. 4 - the same in the final position (completion of hot pressing).

Предлагаемое изобретение иллюстрируется на примерах осуществления способа горячего прессования полуфабриката на экспериментальных штампах.The invention is illustrated by examples of the method of hot pressing of a semi-finished product on experimental dies.

Пример 1. Предварительно подготовленная заготовка 1 (рис.1) из «порошка» титанового сплава ВТ6, спрессованного до плотности 0,6 от плотности сплошного материала, размещена в стальной капсуле, состоящей из цилиндрической стенки 2 и вваренных в нее двух днищ 3 и 4, которая затем дегазирована и герметизирована. Размеры заготовки ⌀120 мм при высоте Н=160 мм. Экспериментальный штамп (рис.2) включает подогреваемый контейнер 5, закрепленный на станине 6 пресса. В контейнере выполнен ручей в виде сквозного круглого отверстия, часть 7 длины которого имеет диаметральные размеры Dб, соответствующие наружному диаметру цилиндрической стенки 2 капсулы. Часть 8 этого отверстия выполнена с диаметральными размерами Dм, соответствующими внутреннему диаметру стенки 2 капсулы. Капсулу с заготовкой нагревают и монтируют в части 7 отверстия ручья контейнера на опорном пуансоне 9, закрепленном на станине 6 пресса. В части 8 отверстия ручья размещают нажимной пуансон 10. Между обращенной к пуансону 10 стороной 11 днища 3 и частью 8 отверстия ручья предусматривается наличие зазора Δ. Зазор А в эксперименте выбран в диапазоне Δ=(5÷7) мм.Example 1. A preliminarily prepared blank 1 (Fig. 1) from a “powder” of VT6 titanium alloy pressed to a density of 0.6 of the density of a solid material is placed in a steel capsule consisting of a cylindrical wall 2 and two bottoms 3 and 4 welded into it which is then degassed and sealed. The dimensions of the workpiece are ⌀120 mm with a height of H = 160 mm. The experimental stamp (Fig. 2) includes a heated container 5, mounted on the bed 6 of the press. A stream is made in the container in the form of a through circular hole, a length part 7 of which has diametrical dimensions D b corresponding to the outer diameter of the cylindrical wall 2 of the capsule. Part 8 of this hole is made with diameters D m corresponding to the inner diameter of the wall 2 of the capsule. The capsule with the workpiece is heated and mounted in part 7 of the opening of the container stream on the support punch 9, mounted on the bed 6 of the press. In part 8 of the creek opening, a pressure punch 10 is placed. Between the side 11 of the bottom 3 facing the punch 10 and part 8 of the creek opening, a gap Δ is provided. The gap A in the experiment is selected in the range Δ = (5 ÷ 7) mm.

К заготовке 1 через днище 3 прикладывается нажимным пуансоном 10 осевое усилие Рос (рис.3) с опорой через днище 4 на опорный пуансон 9. Происходит осадка заготовки 1. При этом цилиндрическая стенка 2 капсулы выдавливается в направлении, противоположном направлению усилия Рос, и после выборки зазора Δ процесс выдавливания стенки 2 прекращается, заготовка прессуется в условиях всестороннего сжатия.An axial force P os (Fig. 3) is applied to the workpiece 1 through the bottom 3 by means of a pressure punch 10 and supported through the bottom 4 onto the support punch 9. The workpiece 1 settles. In this case, the cylindrical wall 2 of the capsule is extruded in the opposite direction to the force P os , and after sampling the gap Δ, the extrusion process of the wall 2 is terminated, the workpiece is pressed under full compression.

На завершающей стадии процесса (рис.4) опорный пуансон 9 вдавливается внутрь стенки 2 капсулы, а прилегающая к этому пуансону часть 12 стенки 2 выдавливается в часть 7 отверстия ручья контейнера. При упоре пуансона 10 в контейнер 5 процесс прессования заканчивается. Затем капсула извлекается из контейнера (не показано). Механической, например, обработкой отделяется стальная капсула от готового полуфабриката.At the final stage of the process (Fig. 4), the support punch 9 is pressed into the wall 2 of the capsule, and the part 12 of the wall 2 adjacent to this punch is extruded into the part 7 of the opening of the container stream. With the emphasis of the punch 10 in the container 5, the pressing process ends. Then the capsule is removed from the container (not shown). By mechanical processing, for example, the steel capsule is separated from the finished semi-finished product.

Готовый полуфабрикат имеет плотность 0,98÷0,99 от плотности сплошного материала.The finished semi-finished product has a density of 0.98 ÷ 0.99 of the density of the continuous material.

Пример 2. Предварительно подготовленная заготовка 1 (рис.1) в виде отливки из алюминиевого сплава 1420 размещена в стальной капсуле аналогично примеру 1. Размеры заготовки ⌀170 мм; Н=200 мм.Example 2. A pre-prepared blank 1 (Fig. 1) in the form of casting from aluminum alloy 1420 is placed in a steel capsule as in Example 1. The dimensions of the blank are ⌀170 mm; H = 200 mm.

Горячее прессование осуществляется, как в примере 1.Hot pressing is carried out as in example 1.

Готовый полуфабрикат не имеет внутренних несплошностей, таких как пористость, внутренняя усадка и междендритные трещины, которые образовались в процессе затвердевания отливки. Повышается пластичность и циклическая прочность.The finished semi-finished product has no internal discontinuities, such as porosity, internal shrinkage, and interdendritic cracks that formed during the solidification of the casting. Increases ductility and cyclic strength.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет экономично изготавливать высококачественные полуфабрикаты. Особенное значение способ имеет в производстве конструктивных элементов современных летательных аппаратов.Thus, the proposed method allows the economical production of high-quality semi-finished products. Of particular importance is the method in the production of structural elements of modern aircraft.

Claims (1)

Способ получения полуфабриката горячим прессованием цилиндрической заготовки, размещенной в металлической капсуле с цилиндрической стенкой и плоскими днищами, включающий размещение капсулы с заготовкой в сквозном отверстии ручья контейнера, закрепленного на станине пресса, при этом на части длины упомянутое сквозное отверстие выполнено с диаметром Dб, соответствующим наружному диаметру цилиндрической стенки капсулы, приложение к заготовке осевого усилия Рос нажимным пуансоном с диаметром Dм, соответствующим внутреннему диаметру цилиндрической стенки капсулы, через одно из днищ капсулы с опорой заготовки через второе днище на закрепленный на станине пресса опорный пуансон, отличающийся тем, что используют контейнер, сквозное отверстие ручья которого со стороны, обращенной к нажимному пуансону, на оставшейся части длины выполнено с диаметром Dм, капсулу с заготовкой размещают в сквозном отверстии ручья контейнера с осевым зазором Δ между обращенной к нажимному пуансону стороной первого из упомянутых днищ и частью сквозного отверстия ручья с диаметром Dм, при этом величину зазора Δ определяют зависимостью Δ=(0,02÷0,12)Н, где Н - высота заготовки перед приложением к ней усилия Рос. A method of producing a semi-finished product by hot pressing of a cylindrical billet placed in a metal capsule with a cylindrical wall and flat bottoms, comprising placing the capsule with the billet in the through hole of the container stream fixed to the press bed, and said through hole with a diameter D b corresponding to a part of the length corresponding to the outer diameter of the cylindrical wall of the capsule, the application to the workpiece axial force P OS pressure punch with a diameter of D m corresponding to the inner diameter the cylindrical wall of the capsule, through one of the bottoms of the capsule with the support of the workpiece through the second bottom to a support punch fixed to the press bed, characterized in that a container is used, the through hole of the stream from the side facing the pressure punch, on the remaining part of the length is made with a diameter D m, a capsule with the workpiece disposed in the through hole of the container stream axial gap Δ between the pressing punch facing the side of said first bottoms stream and a portion of the through-holes with a diameter D m, when e Δ nd value of the gap determine the dependence of Δ = (0,02 ÷ 0,12) H, where H - the height of the workpiece prior to application of a force thereto F oc.
RU2013111485/02A 2013-03-15 2013-03-15 Hot forging of semis from cylindrical billets RU2532624C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013111485/02A RU2532624C1 (en) 2013-03-15 2013-03-15 Hot forging of semis from cylindrical billets

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013111485/02A RU2532624C1 (en) 2013-03-15 2013-03-15 Hot forging of semis from cylindrical billets

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013111485A RU2013111485A (en) 2014-09-20
RU2532624C1 true RU2532624C1 (en) 2014-11-10

Family

ID=51583568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013111485/02A RU2532624C1 (en) 2013-03-15 2013-03-15 Hot forging of semis from cylindrical billets

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2532624C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4173061A (en) * 1975-04-03 1979-11-06 Ube Industries, Ltd. Process for forming a billet for extrusion
SU1171137A1 (en) * 1981-12-04 1985-08-07 Научно-Производственное Объединение По Технологии Машиностроения "Цниитмаш" Method of obtaining articles from low-plastic alloys
RU2183533C1 (en) * 2001-05-22 2002-06-20 Семенов Анатолий Александрович Method of manufacturing articles from chromium
US7037466B2 (en) * 2002-10-04 2006-05-02 Vladimir Leonidovich Girshov Method and apparatus for forming billets from metallic chip scraps

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4173061A (en) * 1975-04-03 1979-11-06 Ube Industries, Ltd. Process for forming a billet for extrusion
SU1171137A1 (en) * 1981-12-04 1985-08-07 Научно-Производственное Объединение По Технологии Машиностроения "Цниитмаш" Method of obtaining articles from low-plastic alloys
RU2183533C1 (en) * 2001-05-22 2002-06-20 Семенов Анатолий Александрович Method of manufacturing articles from chromium
US7037466B2 (en) * 2002-10-04 2006-05-02 Vladimir Leonidovich Girshov Method and apparatus for forming billets from metallic chip scraps

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013111485A (en) 2014-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shatermashhadi et al. Development of a novel method for the backward extrusion
US10774411B2 (en) Nickel-based alloy tubes and method for production thereof
Sergey et al. Influence of combined process “rolling-pressing” on microstructure and mechanical properties of copper
KR20090115471A (en) Method and apparatus for the grain refinement of tube-shaped metal material using the ECAE process
RU2329108C2 (en) Method of metals pressing and device for its implementation
US8250897B2 (en) High strength workpiece material and method and apparatus for producing the same
Winiarski et al. Numerical and experimental study of producing two-step flanges by extrusion with a movable sleeve
Wang et al. A novel backward extrusion process through rotating die and open punch
RU2532624C1 (en) Hot forging of semis from cylindrical billets
RU2532625C1 (en) Hot forging of semis from cylindrical billets
RU2451569C2 (en) Method of mass extruding of barrel-type parts by angular extrusion at horizontal hydraulic extruder
JP5242123B2 (en) Compression torsion processing apparatus and metal lump manufacturing method using the same
RU2584195C1 (en) Method of making cylindrical components with conical part
RU2352417C2 (en) Pressing method of profiles and matrix for implementation of current method
RU2515705C2 (en) Method of plastic structure formation of metals and device for its realisation (versions)
RU161818U1 (en) MATRIX UNIT FOR PRESSING PRODUCTS
Aksenov et al. Hot orbital forging by tool with variable angle of inclination
RU2686704C1 (en) Method of producing long-axis articles
RU2527547C2 (en) Production of unrestrictedly long bar from distilled calcium
RU2402401C1 (en) Method of hot die forging of barrel- and cup-like parts
RU2580269C1 (en) Device for folding and forming of thin-wall conical workpiece
RU2573163C1 (en) Die for thixostamping of large-size pistons
RU2660497C2 (en) Method of plastic structure formation of metals in intensive plastic deformation and a device for its implementation
RU2462327C2 (en) Method of making metal sleeves with gradient-hardened structure
RU2443498C2 (en) Method of concentric angular moulding of barrel- or cup-like parts

Legal Events

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

Effective date: 20190316