RU2549787C1 - Punch for broaching at press - Google Patents

Punch for broaching at press Download PDF

Info

Publication number
RU2549787C1
RU2549787C1 RU2014109086/02A RU2014109086A RU2549787C1 RU 2549787 C1 RU2549787 C1 RU 2549787C1 RU 2014109086/02 A RU2014109086/02 A RU 2014109086/02A RU 2014109086 A RU2014109086 A RU 2014109086A RU 2549787 C1 RU2549787 C1 RU 2549787C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
punch
diameter
hole
length
equal
Prior art date
Application number
RU2014109086/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Алексеевич Романцев
Михаил Михайлович Скрипаленко
Михаил Николаевич Скрипаленко
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
Priority to RU2014109086/02A priority Critical patent/RU2549787C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2549787C1 publication Critical patent/RU2549787C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Forging (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: punch for broaching is made as a body of rotation with two holes. The outer diameter of the punch is alternating. The said diameter at the punch length section from its front end face being equal to the inner diameter of the produced hollow billet is equal to the said inner diameter of the hollow billet. Along the remaining length section, the punch diameter is constant and is by 2 mm less than the inner diameter of the hollow billet. One of the holes is through, has the diameter alternating by the length and the axis matching the punch axis. The diameter of the said hole at the length section from the punch front end face equal to its maximal outer diameter is equal to 2/3 of the said punch diameter. Along the remaining length section, the hole diameter is constant and is by 2 mm greater than the hole diameter at its length from the punch front end face. The second hole is fitted by an axis crossing the punch axis at the right angle. The axis of the second hole is set at the distance from the punch front end face equal to 4/5 of the punch length. The diameter of the second hole is constant along the whole hole length and is equal to 5 mm.
EFFECT: improved quality of broached billets due to the reduction of their wall thickness variation and elimination of faults, reduction of friction at the outer and inner surface of the punch.
6 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к пуансонам для прошивки на прессах в контейнере с матрицей или без матрицы и может быть использовано при прошивке заготовок, в том числе непрерывнолитых, на горизонтальных и вертикальных прессах.The invention relates to the field of metal forming, namely, punches for flashing on presses in a container with or without a matrix and can be used for flashing blanks, including continuously cast, on horizontal and vertical presses.

Известна конструкция полого прошивня (Ю.А. Титов, А.Ю. Титов, Свободная ковка. Основные операции и технологии). Прошивень используется для кузнечной прошивки, т.е. без контейнера. При прошивке прошивнем данной конструкции металл течет в отверстие прошивня и сжимает воздух внутри прошивня. Это приводит к затруднению течения металла в отверстие прошивня и к увеличению усилия прошивки. Наличие сжатого воздуха внутри прошивня может привести к разрушению прошивня.The design of hollow firmware is known (Yu.A. Titov, A.Yu. Titov, Free forging. Basic operations and technologies). The firmware is used for blacksmith firmware, i.e. without container. When flashing with firmware of this design, metal flows into the firmware hole and compresses the air inside the firmware. This leads to difficulty in the flow of metal into the firmware hole and to an increase in the firmware force. The presence of compressed air inside the firmware may lead to the destruction of the firmware.

Известна конструкция прошивня (патент SU 946768, опубликовано 30.07.1982, Бюллетень №28). Вследствие применения конической рабочей поверхности в отверстии прошивня создается дополнительное сопротивление затеканию металла в полость пуансона. При этом увеличивается усилие, необходимое для совершения прошивки.The known firmware design (patent SU 946768, published 07/30/1982, Bulletin No. 28). Due to the use of a conical working surface in the hole, the piercing creates additional resistance to the flow of metal into the cavity of the punch. This increases the effort required to complete the firmware.

Известна конструкция прошивня (патент SU 1238871 А1, опубликовано 23.06.1986, Бюллетень №23). Прошивень используется для кузнечной прошивки, т.е. без контейнера. Прошивень составной, требует использования надставки и кольца, что усложняет процесс эксплуатации.Known firmware design (patent SU 1238871 A1, published 06/23/1986, Bulletin No. 23). The firmware is used for blacksmith firmware, i.e. without container. Composite firmware requires the use of extensions and rings, which complicates the operation process.

Известна конструкция прошивня (SU 1530316 А1, опубликовано 23.12.1989, Бюллетень №47). Инструмент используется для кузнечной прошивки заготовок, т.е. прошивки без контейнера. Вследствие сужения отверстия прошивня на половине его длины, считая от переднего торца, появляется дополнительное сопротивление затеканию метала в полость прошивня, что приводит к увеличению усилия прошивки.Known firmware design (SU 1530316 A1, published 12/23/1989, Bulletin No. 47). The tool is used for forging firmware blanks, i.e. firmware without container. Due to the narrowing of the hole, the firmware is half its length, counting from the front end, there is additional resistance to the flow of metal into the firmware cavity, which leads to an increase in the firmware force.

Известна конструкция кузнечного прошивня (патент SU 555964, опубликовано 30.04.1977, Бюллетень №6). Имеющееся в основании прошивня цилиндрическое углубление позволяет затекать в него ограниченному объему металла. При полном заполнении данного углубления металлом при прошивке изменяется схема напряженно-деформированного состояния метала прошиваемой заготовки. Это приведет к росту усилия и неполному удалению дефектов осевой зоны прошиваемого слитка или непрерывнолитой заготовки.A known design of blacksmith firmware (patent SU 555964, published 04/30/1977, Bulletin No. 6). The cylindrical recess in the piercing base allows a limited volume of metal to flow into it. When this recess is completely filled with metal during firmware, the stress-strain state of the metal of the stitched workpiece changes. This will lead to increased effort and incomplete removal of defects in the axial zone of the stitched ingot or continuously cast billet.

Технической задачей изобретения является улучшение качества внутренней поверхности получаемых гильз за счет удаления дефектов непрерывнолитой заготовки, уменьшение усилия на пуансон, уменьшение разностенности гильз, а также уменьшение трения на внешней и внутренней поверхности пуансона.An object of the invention is to improve the quality of the inner surface of the obtained sleeves by removing defects of the continuously cast billet, reducing the force on the punch, reducing the difference in the sleeves, as well as reducing friction on the outer and inner surfaces of the punch.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемой конструкции пуансона, который имеет форму тела вращения, имеется сквозное отверстие (фиг.1, 1), ось которого совпадает с осью вращения пуансона. Диаметр отверстия переменный, на длине, равной внутреннему диаметру получаемой гильзы, считая от переднего торца пуансона, равен 2/3 от максимального наружного диаметра пуансона, затем увеличивается на 2 мм и остается постоянным по оставшейся длине пуансона, что позволяет снизить трение на внутренней поверхности пуансона. При прошивке непрерывнолитой заготовки в это отверстие затекает металл осевой зоны, содержащей дефекты и несплошности, которые, таким образом, не переходят на внутреннюю поверхность гильзы. При этом металл, затекающий в отверстие пуансона, уплотняется, прорабатывается за счет деформации, приобретая форму цилиндра. В итоге получаются: гильза - полая трубная заготовка, выдра в виде прутка, который можно использовать, в том числе при последующих процессах обработки давлением. Уменьшения усилия по сравнению с использованием сплошного пуансона удается достигнуть за счет уменьшения площади контакта по торцу пуансона с прошиваемым металлом. Снижение разностенности получаемых гильз достигается за счет большей устойчивости полого пуансона по сравнению со сплошным пуансоном. При прошивке полым пуансоном металл течет не только по поверхности пуансона, но и внутрь него, создавая этим направляющую и повышая устойчивость пуансона и его сопротивление продольному изгибу. Для уменьшения трения на наружной поверхности пуансона его наружный диаметр сделан переменным: на длине, равной диаметру получаемой гильзы, считая от переднего торца пуансона, наружный диаметр пуансона равен диаметру получаемой гильзы, затем диаметр уменьшается на 2 мм и остается постоянным по всей оставшейся длине пуансона. В предлагаемой конструкции пуансона сделано второе отверстие - сквозное - диаметром 5 мм (фиг.1, 2), диаметр одинаков по всей длине. Ось вращения второго отверстия пересекает ось вращения пуансона под прямым углом и расположена на расстоянии равном 4/5 длины пуансона от его переднего торца. Отверстие предназначено для того, чтобы воздух при затекании металла внутрь пуансона не сжимался, препятствуя течению металла, а выходил через это отверстие.The technical result is achieved by the fact that in the proposed design of the punch, which has the shape of a body of revolution, there is a through hole (figure 1, 1), the axis of which coincides with the axis of rotation of the punch. The diameter of the hole is variable, over a length equal to the inner diameter of the obtained sleeve, counting from the front end of the punch, equal to 2/3 of the maximum outer diameter of the punch, then increases by 2 mm and remains constant over the remaining length of the punch, which reduces friction on the inner surface of the punch . When flashing a continuously cast billet, the metal of the axial zone flows into this hole, containing defects and discontinuities, which, therefore, do not pass to the inner surface of the sleeve. In this case, the metal flowing into the hole of the punch is compacted, worked through due to deformation, acquiring the shape of a cylinder. The result is: a sleeve - a hollow tube billet, an otter in the form of a bar that can be used, including in subsequent pressure processing processes. Reduced effort compared to using a continuous punch can be achieved by reducing the contact area at the end of the punch with the pierced metal. Reducing the difference in the resulting sleeves is achieved due to the greater stability of the hollow punch in comparison with a continuous punch. When flashing a hollow punch, the metal flows not only along the surface of the punch, but also inside it, thereby creating a guide and increasing the stability of the punch and its resistance to longitudinal bending. To reduce friction on the outer surface of the punch, its outer diameter is made variable: at a length equal to the diameter of the obtained sleeve, counting from the front end of the punch, the outer diameter of the punch is equal to the diameter of the obtained sleeve, then the diameter decreases by 2 mm and remains constant over the entire remaining length of the punch. In the proposed design of the punch made a second hole - through - with a diameter of 5 mm (figure 1, 2), the diameter is the same along the entire length. The axis of rotation of the second hole intersects the axis of rotation of the punch at a right angle and is located at a distance equal to 4/5 of the length of the punch from its front end. The hole is designed so that the air, when the metal flows inside the punch, does not compress, preventing the metal from flowing, but leaves through this hole.

Использование пуансона предлагаемой конструкции не требует изменения технологии прошивки гильз и оборудования прошивного пресса.The use of the punch of the proposed design does not require a change in the technology for flashing shells and equipment for the press press.

Использование изобретения обеспечит снижение усилия на пуансон, уменьшение разностенности и количества дефектов на внутренней поверхности получаемых гильз.The use of the invention will reduce the effort on the punch, reducing the difference and the number of defects on the inner surface of the resulting sleeves.

Примером использования пуансона предлагаемой конструкции является прошивка на прессе трубной заготовки. Эксперименты проводились на гидравлическом прессе усилием 400 кН кафедры ТОТП НИТУ «МИСиС». Для прошивки использовали полый пуансон с отверстиями для выхода воздуха. Диаметр рабочей части полого пуансона составлял 10 мм, диаметр отверстия - 6 мм, глубина отверстия - 80 мм (фиг.2). Также использовали сплошной пуансон с диаметром рабочей части 10 мм (фиг.2). Прошивали свинцовые заготовки диаметром 40 мм и высотой 60 мм, часть из заготовок были составными (фиг.3).An example of the use of the punch of the proposed design is the firmware on the press of the tube billet. The experiments were conducted on a hydraulic press with a force of 400 kN of the department of TOTP NITU "MISiS". For firmware used a hollow punch with holes for air outlet. The diameter of the working part of the hollow punch was 10 mm, the diameter of the hole was 6 mm, the depth of the hole was 80 mm (FIG. 2). Also used a solid punch with a diameter of the working part of 10 mm (figure 2). Stitched lead blanks with a diameter of 40 mm and a height of 60 mm, part of the blanks were composite (figure 3).

Проведенные эксперименты показали, что процесс прошивки полым пуансоном на прессе протекает стабильно. Металл затекает в отверстие полого пуансона на глубину, примерно равную начальной высоте заготовки (фиг.4). При этом помимо получаемой полой трубной заготовки в виде отхода получили выдру (фиг.5), диаметр которой был равен диаметру осевого отверстия полого пуансона.The experiments showed that the process of flashing a hollow punch on the press proceeds stably. The metal flows into the hole of the hollow punch to a depth approximately equal to the initial height of the workpiece (figure 4). Moreover, in addition to the hollow tube billet obtained, an otter was obtained as a waste (Fig. 5), the diameter of which was equal to the diameter of the axial hole of the hollow punch.

При прошивке сплошным и полым пуансонами фиксировали изменение усилия прошивки. Установили, что при прошивке полым пуансоном усилие на 8-10% ниже (фиг.6), чем при прошивке сплошным.When flashing with solid and hollow punches, a change in the firmware force was recorded. It was found that when flashing with a hollow punch, the force is 8-10% lower (Fig. 6) than with flashing with solid.

Claims (1)

Пуансон для прошивки заготовок в контейнере на прессе, выполненный в виде тела вращения с переменным профилем и двумя отверстиями, отличающийся тем, что он выполнен с переменным наружным диаметром, который на длине пуансона от его переднего торца, равной внутреннему диаметру получаемой полой заготовки, равен упомянутому внутреннему диаметру полой заготовки, а на оставшейся длине пуансона имеет постоянную величину, которая меньше внутреннего диаметра полой заготовки на 2 мм, одно из отверстий выполнено сквозным, имеет переменный по длине диаметр и ось, совпадающую с осью пуансона, причем диаметр упомянутого отверстия на длине от переднего торца пуансона, равной его максимальному наружному диаметру, равен 2/3 от максимального наружного диаметра пуансона, а на оставшейся длине имеет постоянную величину, на 2 мм превышающую диаметр отверстия на длине от переднего торца пуансона, при этом второе отверстие выполнено с осью, которая пересекает ось пуансона под прямым углом и расположена на расстоянии от его переднего торца, равном 4/5 длины пуансона, и с постоянным по всей длине диаметром, равным 5 мм. A punch for piercing blanks in a container on the press, made in the form of a body of revolution with a variable profile and two holes, characterized in that it is made with a variable outer diameter, which is equal to the said diameter along the length of the punch from its front end, which is equal to the inner diameter of the hollow billet the inner diameter of the hollow billet, and on the remaining length of the punch has a constant value that is 2 mm less than the inner diameter of the hollow billet, one of the holes is through, has a variable length its diameter and axis coinciding with the axis of the punch, and the diameter of the said hole along the length from the front end of the punch equal to its maximum outer diameter is 2/3 of the maximum outer diameter of the punch, and on the remaining length has a constant value 2 mm greater than the diameter holes along the length from the front end of the punch, while the second hole is made with an axis that intersects the axis of the punch at a right angle and is located at a distance from its front end equal to 4/5 of the length of the punch, and with a constant over the entire length Diameter equal to 5 mm.
RU2014109086/02A 2014-03-11 2014-03-11 Punch for broaching at press RU2549787C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014109086/02A RU2549787C1 (en) 2014-03-11 2014-03-11 Punch for broaching at press

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014109086/02A RU2549787C1 (en) 2014-03-11 2014-03-11 Punch for broaching at press

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2549787C1 true RU2549787C1 (en) 2015-04-27

Family

ID=53289889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014109086/02A RU2549787C1 (en) 2014-03-11 2014-03-11 Punch for broaching at press

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2549787C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107321792A (en) * 2017-07-19 2017-11-07 太仓贝斯特机械设备有限公司 Pecker

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1347703A (en) * 1971-02-23 1974-02-27 Sharon W J Method and apparatus for forming tubular metal articles
DE2635342A1 (en) * 1976-08-03 1978-02-16 Mannesmann Ag METHOD OF PUNCHING A SOLID METAL BLOCK AND PUNCH PRESS
SU946768A1 (en) * 1980-06-09 1982-07-30 Предприятие П/Я А-3681 Drift pin
SU1002078A1 (en) * 1981-12-28 1983-03-07 За витель Broaching tool
SU1268269A1 (en) * 1984-09-28 1986-11-07 Краматорский Завод "Энергомашспецсталь" Tool for broaching billets

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1347703A (en) * 1971-02-23 1974-02-27 Sharon W J Method and apparatus for forming tubular metal articles
DE2635342A1 (en) * 1976-08-03 1978-02-16 Mannesmann Ag METHOD OF PUNCHING A SOLID METAL BLOCK AND PUNCH PRESS
SU946768A1 (en) * 1980-06-09 1982-07-30 Предприятие П/Я А-3681 Drift pin
SU1002078A1 (en) * 1981-12-28 1983-03-07 За витель Broaching tool
SU1268269A1 (en) * 1984-09-28 1986-11-07 Краматорский Завод "Энергомашспецсталь" Tool for broaching billets

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107321792A (en) * 2017-07-19 2017-11-07 太仓贝斯特机械设备有限公司 Pecker

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103894436A (en) Reciprocating extruding device and machining method of reinforced magnesium alloy tube
CN105855385B (en) A kind of diel for protecting internal spline
DE1452320C3 (en) Indirect metal extrusion press for the production of pipes
RU2549787C1 (en) Punch for broaching at press
CN104959435A (en) Semi-automatic forming machine for anchor rings
EP0281591B1 (en) Process device and sheath for producing pipes or similar elongated profiles by powder metallurgy
CN104889185A (en) Semi-automatic molding machine for anchor ring
EP2532449A3 (en) Device and method for rolling hollow blanks
CN106345964B (en) A kind of cold-heading molding technique of Axle of bicycle
CN203830406U (en) Cogging device of duplex-metal metallurgy composite tube
US10239113B2 (en) Net shaped forging for fluid ends and other work pieces
CN104353690B (en) Bar back-up ring extrusion molding dies
CN103949490B (en) A kind of bar back-up ring extrusion process
RU2611634C2 (en) Piercer for compression blanks
CN104438897A (en) Special pipe expanding machine
RU2535831C1 (en) Hollow channel pressing method, and device for its implementation
RU2554238C2 (en) Piercer mandrel
CN104971963A (en) Slab forging process
RU2591913C1 (en) Method for rolling of tube stock
RU2540026C1 (en) Method of manufacturing of hollow forgings with flange
US3848449A (en) Cylinder forming
DE763673C (en) Method and device for the production of hollow bodies closed on one side from pre-punched blocks
RU2579857C2 (en) Method of pipe lengthwise rolling
RU2639274C2 (en) Working body for expanding hollow and tubular billets
CN209272306U (en) Pipe end trimmer

Legal Events

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

Effective date: 20190312