RU2628596C1 - Forming system of axisymmetric parts with elongated axis - Google Patents
Forming system of axisymmetric parts with elongated axis Download PDFInfo
- Publication number
- RU2628596C1 RU2628596C1 RU2016143419A RU2016143419A RU2628596C1 RU 2628596 C1 RU2628596 C1 RU 2628596C1 RU 2016143419 A RU2016143419 A RU 2016143419A RU 2016143419 A RU2016143419 A RU 2016143419A RU 2628596 C1 RU2628596 C1 RU 2628596C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- matrix
- punch
- axis
- slider
- workpiece
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
- B21J13/02—Dies or mountings therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/44—Making machine elements bolts, studs, or the like
- B21K1/46—Making machine elements bolts, studs, or the like with heads
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при штамповке стержневых изделий с большим объемом головы в один переход.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in the stamping of rod products with a large head volume in one transition.
Известны горизонтально и вертикально ковочные машины, в которых штамповку стержневых изделий с большим объемом головы производят в несколько переходов, так как возможности высадки головы на переходе ограничены 2-3 диаметрами высоты заготовки. Перекладку заготовки по переходам в машинах осуществляют либо вручную, либо с помощью автоматического перекладчика. Недостатком технологии является ее многопереходность и усложненность в связи с этим конструкции машины. (МТОМД: Горизонтально-ковочные машины. Вертикально-ковочные машины.)Known horizontally and vertically forging machines in which the stamping of rod products with a large head volume is carried out in several transitions, since the possibility of disembarking the head at the transition is limited by 2-3 diameters of the height of the workpiece. The transfer of the workpiece on the transitions in the machines is carried out either manually or using an automatic shifter. The disadvantage of the technology is its multi-transition and complexity in connection with this design of the machine. (MTOMD: Horizontal forging machines. Vertical forging machines.)
Известны прессы-автоматы для штамповки клапанов, в которых штамповку осуществляют в два перехода. На первом переходе производят выдавливание стержня клапана, на втором переходе производят штамповку головы клапана. Перекладка заготовки по переходам осуществляется с помощью автоматического перекладчика. Недостатком технологии является ее многопереходность и усложненность в связи с этим конструкции пресса. (Большая энциклопедия нефти и газа. Штамповка клапанов)Known automatic presses for stamping valves, in which stamping is carried out in two transitions. At the first transition, the valve stem is extruded; at the second transition, the valve head is stamped. The transfer of the workpiece on the transitions is carried out using an automatic shifter. The disadvantage of the technology is its multi-transition and complexity in connection with this design of the press. (Big Encyclopedia of oil and gas. Stamping valves)
Известен способ изготовления клапанов электровысадкой. Процесс электровысадки дает возможность непрерывно деформировать нагретую часть заготовки при соблюдении соотношения L<3d (где L - первоначальная длина высаживаемой части, d - начальный диаметр заготовки). При этом осаживаемая часть заготовки имеет хорошую продольную устойчивость, а суммарное утолщение (набор металла) в высаживаемой части может достигать значительных величин. Недостаток технологии электровысадки состоит в сравнительно невысокой производительности процесса. (Энциклопедия по машиностроению XXL. Электровысадка.)A known method of manufacturing valves by electric upsetting. The electric upsetting process makes it possible to continuously deform the heated part of the workpiece, subject to the ratio L <3d (where L is the initial length of the planted part, d is the initial diameter of the workpiece). At the same time, the upsetting part of the preform has good longitudinal stability, and the total thickening (set of metal) in the planted part can reach significant values. The disadvantage of electric upset technology is the relatively low productivity of the process. (Encyclopedia of Mechanical Engineering XXL. Electric landing.)
Общим недостатком названных технологий является неоднородность структуры стержневой части изделия и головы.A common disadvantage of these technologies is the heterogeneity of the structure of the core part of the product and the head.
Известно устройство для штамповки осесимметричных деталей с удлиненной осью, содержащее смонтированные на станине пресса верхний и нижний инструменты, первый из которых выполнен в виде пуансона а второй в виде матрицы (а.с. СССР № 651875, В21D 37/12 1979 г.). Указанное устройство принимается за прототип. К недостаткам устройства и технологии, используемой для изготовления подобных изделий, относятся следующие признаки:A device for stamping axisymmetric parts with an elongated axis, containing mounted on the press frame upper and lower tools, the first of which is made in the form of a punch and the second in the form of a matrix (AS USSR No. 651875, B21D 37/12 1979). The specified device is taken as a prototype. The disadvantages of the device and technology used for the manufacture of such products include the following features:
1. Заготовка для раскатки головы изделия изготовлена прямым выдавливанием из прутка, что представляет первую операцию техпроцесса. Этим переходом получается стержень изделия.1. The blank for rolling the head of the product is made by direct extrusion from the bar, which represents the first operation of the process. This transition is the core of the product.
2. Перенос действующего усилия с нижнего торца матрицы на поперечные пальцы матрицы снижает допустимое на матрицу усилие, усложняет конструкцию штампа.2. The transfer of the current force from the lower end of the matrix to the transverse fingers of the matrix reduces the force allowed on the matrix, complicates the design of the stamp.
3. Поворот матрицы для выталкивания готового изделия повышает время изготовления изделия, что также повышает трудоемкость изготовления.3. The rotation of the matrix to push the finished product increases the manufacturing time of the product, which also increases the complexity of manufacturing.
Технической задачей изобретения является повышение производительности, повышение стойкости инструмента, качества продукции, снижение энергозатрат и трудоемкости при изготовлении изделий.An object of the invention is to increase productivity, increase tool life, product quality, reduce energy consumption and complexity in the manufacture of products.
Поставленную задачу достигают путем сокращения числа переходов при изготовлении стержневых изделий с утолщением до одного, изменением схемы напряженного состояния и получения в объеме деформируемой заготовки сдвиговых деформаций, за счет чего уменьшается усилие деформации и повышаются механические свойства металла изделия.The task is achieved by reducing the number of transitions in the manufacture of core products with a thickening to one, by changing the stress state scheme and obtaining shear deformations in the volume of the wrought billet, due to which the deformation force is reduced and the mechanical properties of the product metal are increased.
При одновременном выдавливании металла заготовки в боковом и осевом направлениях меняется схема напряженно-деформированного состояния по объему заготовки, увеличивается число плоскостей сдвига, в результате чего происходит интенсивное дробление зерен, повышение температуры и пластичности металла, снижение усилия деформирования по сравнению с раздельным традиционным прямым выдавливанием с последующей осадкой головы изделия. Мелкозернистая структура, полученная в результате применения предложенного устройства изготовления стержневых изделий, обеспечивает значительное повышение прочностных и эксплуатационных свойств изделий. В предлагаемом устройстве за счет одновременной деформации стержня и головы изделия достигается однородность структуры изделия.With simultaneous extrusion of the workpiece metal in the lateral and axial directions, the stress-strain state diagram changes over the volume of the workpiece, the number of shear planes increases, as a result of which the grains are intensively crushed, the temperature and ductility of the metal increase, and the strain force decreases compared to separate traditional direct extrusion subsequent upsetting of the head of the product. The fine-grained structure obtained as a result of the application of the proposed device for the manufacture of core products, provides a significant increase in the strength and operational properties of the products. In the proposed device due to the simultaneous deformation of the rod and the head of the product, a uniform structure of the product is achieved.
Поставленная задача достигается тем, что предлагаемое устройство содержит два ползуна, причем первый ползун расположен на одной оси с матрицей (например, горизонтально), а второй ползун перпендикулярно этой оси, пуансон выполнен составным, состоящим из наружного пуансона с фланцем, выполненного с возможностью попеременно находитЬся на первом ползуне напротив оси матрицы и на втором ползуне и внутреннего пуансона, выполненного с возможностью перемещения в наружном ползуне, при этом наружный пуансон выполнен с возможностью осуществления функции отрезки заготовки и штамповки изделия в матрице совместно с внутренним пуансоном, причем между матрицей и наружным пуансоном имеется полость, высота h которой составляет от одного до двух-трех диаметров заготовки, при этом между торцом фланца наружного пуансона и матрицей установлена пружина, а второй ползун снабжен упором для удержания наружного пуансона.This object is achieved in that the proposed device contains two sliders, the first slider being located on the same axis with the matrix (for example, horizontally), and the second slider perpendicular to this axis, the punch is made integral, consisting of an outer punch with a flange made with the possibility of alternately on the first slider opposite the axis of the matrix and on the second slider and the inner punch, made with the possibility of movement in the outer slider, while the outer punch is made with the possibility of functions are the pieces of the workpiece and stamping of the product in the matrix together with the inner punch, and there is a cavity between the die and the outer punch whose height h is from one to two to three diameters of the workpiece, while a spring is installed between the end face of the outer punch flange and the die, and the second slider equipped with a stop for holding the outer punch.
Краткое описание позиций на фиг.1:A brief description of the positions in figure 1:
1 - матрица;1 - matrix;
2 - внутренний пуансон;2 - inner punch;
3 - наружный пуансон с фланцем;3 - outer punch with a flange;
4 - ось матрицы;4 - matrix axis;
5 - второй ползун;5 - second slider;
6 - заготовка;6 - workpiece;
7 - пружина;7 - spring;
8 - толкатель наружного пуансона;8 - pusher outer punch;
9 - готовое изделие;9 - finished product;
10 - упор-включатель;10 - emphasis switch;
11 - выталкиватель;11 - ejector;
12 - держатель;12 - holder;
h - высота полости между матрицей и наружным пуансоном.h is the height of the cavity between the matrix and the outer punch.
Описание устройства в статикеDescription of the device in statics
Устройство для штамповки осесимметричных деталей с удлиненной осью содержит смонтированные на станине (не показана на чертеже) соосно матрицу 1, составной пуансон, который содержит внутренний пуансон 2, выполненный с возможностью перемещения в наружном пуансоне 3, снабженном фланцем, два ползуна, один из которых - первый ползун (не показан) расположен на одной оси 4 с матрицей 1, а второй ползун 5 перпендикулярно этой оси. Наружный пуансон 3 с фланцем выполнен с возможностью попеременно находиться на первом ползуне напротив оси 4 матрицы 1 и на втором ползуне 5 с возможностью осуществления функции отрезки заготовки 6 при движении его на ось 4 матрицы 1 и функции штамповки изделия 9 при выходе на ось 4 матрицы 1 совместно с внутренним пуансоном 2. Между матрицей 1 и наружным пуансоном 3 образована полость, высота h которой составляет от не более трех диаметров заготовки 6. Пружина 7 установлена между торцом фланца наружного пуансона 3 и матрицей 1. Для включения в движение второго ползуна 5 в станине установлен упор-включатель 10. В матрице 1 расположен выталкиватель 11 готового изделия 9. Второй ползун 5 снабжен держателем 12 для удержания наружного пуансона 3.A device for stamping axisymmetric parts with an elongated axis contains mounted on a bed (not shown in the drawing)
Работа устройстваDevice operation
Заготовку 6 подают до упора-включателя 10 через неподвижный нож в наружный пуансон с фланцем 3, и упор включает механизм резки заготовки 6.The workpiece 6 is fed to the stop-switch 10 through a fixed knife into the outer punch with a flange 3, and the stop includes a cutting mechanism for the workpiece 6.
Ползун 5 подает отрезанную заготовку в пуансоне 3 на ось 4 механизма штамповки. Внутренний пуансон 2 вводят в отверстие наружного пуансона 3, например, на полтора - два диаметра прутка, при этом держатель 12 наружного пуансона 3 убирают. Ползун 5 возвращают в исходное до начала отрезки положение. Толкатель 8 и внутренний пуансон 2 подают заготовку в матрицу 1 и производят штамповку изделия. При этом сначала подают наружный пуансон 3 до упора в пружину 7, затем внутренний пуансон 2 производит штамповку до упора торца внутреннего пуансона 2 в торец толкателя 8, а затем наружный пуансон 3 и внутренний пуансон 2 производят совместно окончательную штамповку головки изделия, сжимая при этом пружину 7.The slider 5 delivers the cut blank in the punch 3 to the axis 4 of the stamping mechanism. The inner punch 2 is inserted into the hole of the outer punch 3, for example, one and a half to two diameters of the rod, while the
Далее совместным обратным ходом наружного пуансона 3, внутреннего пуансона 2, выталкивателя 11 и пружины 7 изделие 9 удаляют из матрицы 1. Наружный пуансон 3 при этом выводят на внутреннем пуансоне 2 в исходное до начала деформации положение. Готовое изделие 9 падает в тару, ползун 5 охватывает наружный пуансон 3, при этом держатель 12 фиксирует его в ползуне 5. Внутренний пуансон 2 и толкатель 8 выводят из наружного пуансона 3 в исходное положение. Ползун 5 возвращают в исходное положение. Исходное положение наружного пуансона 3, внутреннего пуансона 2, толкателя 8, ползуна 5 показано условной линией. Далее процесс повторяют.Then, by joint reverse stroke of the outer punch 3, the inner punch 2, the ejector 11 and the spring 7, the product 9 is removed from the
Изготовление изделия может быть осуществлено с использованием как холодной заготовкой изделия, так с нагретой заготовкой изделия.The manufacture of the product can be carried out using both a cold blank of the product and a heated blank of the product.
В лаборатории МФТИ на разрывной машине с усилием 1000 кН на экспериментальной установке опробована штамповка клапана двигателя внутреннего сгорания из свинцовой заготовки диаметром 20 мм и длиной 30,5 мм. Усилие штамповки составило 250 кН. После выдавливания части стержня заготовки произвели окончательное выдавливание стержня заготовки с одновременным поперечным выдавливанием тарелки клапана.At the MIPT laboratory on a tensile testing machine with a force of 1000 kN, the stamping of the valve of an internal combustion engine from a lead billet with a diameter of 20 mm and a length of 30.5 mm was tested in an experimental setup. The stamping force was 250 kN. After extruding a part of the preform rod, the extruding rod was finally extruded with simultaneous transverse extrusion of the valve disc.
Устройство может применяться для штамповки болтов, цапф и многих других изделий машиностроения.The device can be used for stamping bolts, trunnions and many other engineering products.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016143419A RU2628596C1 (en) | 2016-11-03 | 2016-11-03 | Forming system of axisymmetric parts with elongated axis |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016143419A RU2628596C1 (en) | 2016-11-03 | 2016-11-03 | Forming system of axisymmetric parts with elongated axis |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2628596C1 true RU2628596C1 (en) | 2017-08-21 |
Family
ID=59744757
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016143419A RU2628596C1 (en) | 2016-11-03 | 2016-11-03 | Forming system of axisymmetric parts with elongated axis |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2628596C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU110940A1 (en) * | 1957-03-16 | 1957-11-30 | Б.М. Беккер | Single shot cold heading machine |
JP2003211252A (en) * | 2002-01-22 | 2003-07-29 | Minebea Co Ltd | Forging device |
RU2240198C2 (en) * | 2002-03-26 | 2004-11-20 | Танаев Сергей Павлович | Shaping tool for making parts such as rods with head |
RU2596511C1 (en) * | 2015-05-22 | 2016-09-10 | Виталий Вениаминович Девятов | Method of producing rod with bulge |
-
2016
- 2016-11-03 RU RU2016143419A patent/RU2628596C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU110940A1 (en) * | 1957-03-16 | 1957-11-30 | Б.М. Беккер | Single shot cold heading machine |
JP2003211252A (en) * | 2002-01-22 | 2003-07-29 | Minebea Co Ltd | Forging device |
RU2240198C2 (en) * | 2002-03-26 | 2004-11-20 | Танаев Сергей Павлович | Shaping tool for making parts such as rods with head |
RU2596511C1 (en) * | 2015-05-22 | 2016-09-10 | Виталий Вениаминович Девятов | Method of producing rod with bulge |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20100022448A (en) | Method and device for manufacturing fastenings and fasteners with radial outer contours, especially screws or threaded bolts | |
CN104139145A (en) | Method for forging guide horn mouth forge pieces applied to internal components of nuclear reactor | |
CN104858254A (en) | 35CrMo steel thick-walled tube vertical backward extrusion method, and extrusion die thereof | |
CN108568471A (en) | The set group of method and punch and mould for manufacturing and being formed cartridge clip housing blank | |
RU2491147C2 (en) | Method of forging large-sized half-bodies of ball valves with throat and spherical part | |
RU2628596C1 (en) | Forming system of axisymmetric parts with elongated axis | |
CN101614628A (en) | Be used to detect the stretching punching reaming composite die of sheet material reaming performance | |
RU2501626C2 (en) | Method and device for blade forging | |
CN104785693B (en) | Complicated I shape connector forging and forming technology | |
Yang et al. | The Cold Forming Analysis of Eccentric Parts | |
RU2539799C2 (en) | Production of thin-wall pipes of higher precision from alloyed copper-based strain-hardened alloys | |
CN114367795A (en) | Machining method of automobile gear shifting hydraulic piston rod | |
CN113319238A (en) | Multidirectional forging forming method for complex aluminum alloy transmission shaft forge piece | |
CN102641982B (en) | Die for multi-stage automatic cold die forging of armor-piercing steel nails and forging process of die | |
JP6605006B2 (en) | Forging method | |
CN105903871A (en) | Arietinous piece forging method | |
JPS6284849A (en) | Manufacture of ring | |
JPH01233035A (en) | Method and device for closed forging | |
EP3028787B1 (en) | A forging apparatus and method | |
RU2707456C1 (en) | Method and device for production of shell with variable wall thickness in height | |
RU2259897C1 (en) | Method for making forgings by hot extrusion in extruding press having movable container | |
RU2791720C1 (en) | Method for manufacturing of piercer plug | |
KR101276631B1 (en) | Apparatus and method for severe plastic deformation | |
RU2729520C1 (en) | Hollow articles stamping method with external flange | |
RU2721340C1 (en) | Device for stamping hollow articles with external flange |