RU2638720C1 - Method for air extraction with severe plastic deformation and device for its implementation - Google Patents
Method for air extraction with severe plastic deformation and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2638720C1 RU2638720C1 RU2016137656A RU2016137656A RU2638720C1 RU 2638720 C1 RU2638720 C1 RU 2638720C1 RU 2016137656 A RU2016137656 A RU 2016137656A RU 2016137656 A RU2016137656 A RU 2016137656A RU 2638720 C1 RU2638720 C1 RU 2638720C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- punch
- thinning
- matrix
- perimeter
- wall
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/20—Deep-drawing
Landscapes
- Forging (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к изготовлению деталей типа гильз с помощью операций вытяжки с утонением. Вытяжку с утонением применяют при изготовлении цилиндрических оболочек с соотношением длины к диаметру от 3 до 10 (гильзы, баллоны, тонкостенные трубы и т.д.). Формоизменению подвергают трубную или полую заготовку типа «стакан». При этом степень утонения стенки полой заготовки ограничивается допустимыми значениями относительного уменьшения площади поперечного сечения полой заготовки, которая зависит при разработке технологического процесса от выбранного коэффициента утонения. При вытяжке с утонением в полуфабрикате изменяется структурообразование металла в зависимости от степени утонения и возникающих при этом сдвиговых деформаций. Это позволяет получать оболочки с более высокими механическими свойствами в стенках изделия по сравнению с оболочками, обрабатываемыми на токарных станках. Однако из-за недостаточности сдвиговых деформаций при вытяжке с утонением получение оболочек ответственного назначения с мелкозернистой структурой, от которой зависят эксплуатационные характеристики изделия ,невозможно.The invention relates to the processing of metals by pressure, namely, the manufacture of parts such as sleeves using the operations of drawing with thinning. A hood with thinning is used in the manufacture of cylindrical shells with a ratio of length to diameter from 3 to 10 (sleeves, cylinders, thin-walled pipes, etc.). The tube or hollow billet type is subjected to forming. The degree of thinning of the wall of the hollow billet is limited by the permissible values of the relative decrease in the cross-sectional area of the hollow billet, which depends on the selected thinning coefficient during the development of the technological process. When drawing with thinning in a semi-finished product, the metal structure formation changes depending on the degree of thinning and the resulting shear deformations. This allows you to get shells with higher mechanical properties in the walls of the product compared to shells processed on lathes. However, due to the insufficiency of shear deformations during drawing with thinning, it is impossible to obtain shells of critical designation with a fine-grained structure, on which the operational characteristics of the product depend.
В настоящее время известно достаточно много способов пластического структурообразования металлов методами интенсивной пластической деформации [1] (Валиев Р.З., Александров И.В. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией. - М.: Логос, 2000. - 272 с.). В основном эти способы используются при кручении, всесторонней ковке, равноканальном угловом прессовании и т.д., тогда как для вытяжки с утонением они не применимы. Сущность этих способов заключается в многократной интенсивной пластической деформации сдвига обрабатываемых материалов с получением мелкозернистой структуры.Currently, there are many methods of plastic structure formation of metals by methods of intensive plastic deformation [1] (Valiev RZ, Alexandrov IV Nanostructured materials obtained by intensive plastic deformation. - M .: Logos, 2000. - 272 p.) . Basically, these methods are used for torsion, all-round forging, equal-channel angular pressing, etc., whereas they are not applicable for hoods with thinning. The essence of these methods is the multiple intense plastic shear deformation of the processed materials with obtaining a fine-grained structure.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ вытяжки с утонением [2] (Ковка и штамповка. Справочник: В 4 т., т. 4. Листовая штамповка / Под общ. ред. С.С. Яковлева; ред. Совет: Е.И. Семенов (пред.) и др. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 2010, 732 с., см. с. 167), в котором на матрицу устанавливают полую заготовку с толщиной стенки s0, пуансон входит в полую заготовку с небольшим зазором z<s0 и в процессе выполнения операции проталкивает ее через несколько матриц, расположенных одна над другой соосно с пуансоном. При этом благодаря уменьшающемуся зазору между матрицами и пуансоном происходит утонение стенки заготовки, незначительное уменьшение наружного диаметра и увеличение длины вытягиваемой детали. Недостатком известного способа является ограничения по степени утонения стенки заготовки, превышение значения которых приводит к образованию трещин, сколов и разрушению полуфабриката. Отсутствие интенсивной пластической деформации не позволяет получать мелкозернистую структуру в материале оболочки, что сказывается на качестве готового изделия при его эксплуатации.Closest to the proposed method is a method of drawing with thinning [2] (Forging and stamping. Reference: 4 t., T. 4. Sheet stamping / Under the general editorship of S. S. Yakovlev; ed. Tip: E.I. Semenov (previous) and others - 2nd ed., Revised and additional - M .: Mashinostroenie, 2010, 732 p., See p. 167), in which a hollow workpiece with a wall thickness is installed on the matrix s 0 , the punch enters the hollow workpiece with a small gap z <s 0 and in the process of performing the operation pushes it through several matrices located one above the other coaxially with the punch. Moreover, due to the decreasing gap between the dies and the punch, the blank wall is thinning, a slight decrease in the outer diameter and an increase in the length of the drawn part. The disadvantage of this method is the restrictions on the degree of thinning of the wall of the workpiece, the excess of which leads to the formation of cracks, chips and the destruction of the semi-finished product. The absence of intense plastic deformation does not allow to obtain a fine-grained structure in the shell material, which affects the quality of the finished product during its operation.
Для изготовления глубоких тонкостенных оболочек вытяжкой с утонением используются устройства, приведенные в справочнике [3] (Справочник конструктора штампов: Листовая штамповка/ Под общ. ред. Л.И. Рудмана. - М.: Машиностроение, 1988. - 496 с., на с. 297, рис. 21). На нижней плите устройства закреплена матрица, на которой в свою очередь установлен трафарет (кольцо). Предварительно полая заготовка устанавливается в отверстие трафарета и пуансоном, закрепленным в хвостовике, протягивается сквозь матрицу. При обратном ходе вытянутая полая заготовка снимается с пуансона съемником.For the manufacture of deep thin-walled shells with a hood with thinning, the devices used in the reference book [3] are used (Stamp Designer Handbook: Sheet Stamping / Ed. By the General Editor L.I. Rudman. - M.: Mechanical Engineering, 1988. - 496 p., p. 297, fig. 21). A matrix is mounted on the bottom plate of the device, on which, in turn, a stencil (ring) is mounted. A pre-hollow billet is installed in the hole of the stencil and a punch fixed in the shank is drawn through the die. During the reverse stroke, the elongated hollow billet is removed from the punch with a puller.
Недостатком устройства является ограниченность степени утонения стенки заготовки, что требует увеличения числа операций вытяжки, повышает трудоемкость изготовления. Реализовать интенсивную пластическую деформацию в таком устройстве невозможно.The disadvantage of this device is the limited degree of thinning of the wall of the workpiece, which requires an increase in the number of drawing operations, increases the complexity of manufacturing. It is impossible to realize intense plastic deformation in such a device.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство [2] (Ковка и штамповка. Справочник: В 4 т. Т. 4. Листовая штамповка / Под общ. ред. С.С. Яковлева; ред. Совет: Е.И. Семенов (пред.) и др. - 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 2010, 732 с., см. с. 167), приведенное на рис. 22, с. 297. В устройстве имеется корпус, закрепленный на плите с размещенными соосно одна над другой матрицами. Предварительно полая заготовка устанавливается в приемный конус первой матрицы. При ходе вниз пуансон протягивает полую заготовку поочередно через первую и вторую матрицы. Съемником протянутая полая оболочка снимается с пуансона при обратном ходе. Устройство интенсифицирует процесс утонения стенки полой заготовки, уменьшает число операций вытяжки по сравнению с предыдущим устройством и снижает трудоемкость изготовления, однако эта интенсификация процесса незначительна. Эксплуатационные характеристики детали после вытяжки с утонением часто не отвечают предъявляемым требованиям по эксплуатационным, механическим и пластическим характеристикам.Closest to the proposed device is the device [2] (Forging and stamping. Reference: 4 T. T. 4. Sheet stamping / Under the general editorship of S. S. Yakovlev; ed. Advice: E.I. Semenov (before .) and others. - 2nd ed., revised and enlarged. - M.: Mashinostroenie, 2010, 732 p., see p. 167), shown in Fig. 22, p. 297. The device has a housing mounted on a plate with matrices arranged coaxially one above the other. Pre-hollow billet is installed in the receiving cone of the first matrix. During the downward stroke, the punch extends the hollow workpiece alternately through the first and second dies. With the puller, the extended hollow shell is removed from the punch during the reverse stroke. The device intensifies the process of thinning the walls of the hollow billet, reduces the number of drawing operations compared with the previous device and reduces the complexity of manufacturing, however, this intensification of the process is negligible. The performance characteristics of the part after drawing with thinning often do not meet the requirements for operational, mechanical and plastic characteristics.
Задачей предлагаемого технического решения является снижение трудоемкости путем увеличения степени утонения (относительного уменьшения площади поперечного сечения) и повышение качества за счет интенсивной пластической деформации.The objective of the proposed technical solution is to reduce the complexity by increasing the degree of thinning (a relative decrease in the cross-sectional area) and improving quality due to intense plastic deformation.
Для решения поставленной задачи по предлагаемому способу изготовления тонкостенной оболочки из полой заготовки, включающему вытяжку с утонением полой заготовки с толщиной стенки s0 посредством ее последовательного проталкивания пуансоном через две или более соосно расположенные одна над другой матрицы и установленные относительно пуансона с зазором, с последовательным уменьшением толщины стенки полой заготовки с утонением до si и увеличением ее длины на заключительном этапе вытяжки, при этом вытяжку с утонением полой заготовки осуществляют с обеспечением многократной интенсивной пластической деформацией за счет последовательного формоизменения стенки заготовки с периодически изменяющимся по периметру коэффициентом утонения ms от 1 до 0,5…0,3 в матрицах, установленных относительно пуансона с переменным по периметру зазором, при этом в первой матрице получают полуфабрикат с переменной по периметру толщиной стенки и с выступами и впадинами, расположенными вдоль образующей на его наружной поверхности, во второй и последующих матрицах осуществляют локальное формоизменение выступов и впадин наружной поверхности полуфабриката, полученного в предыдущей матрице, с увеличением их числа, и на заключительном этапе вытяжку с утонением осуществляют в последней матрице, установленной с равномерным зазором относительно пуансона, равным толщине стенки готовой оболочки, обеспечивающим сглаживание наружной поверхности стенки полученного полуфабриката и получение оболочки с требуемой толщиной стенки по периметру si.To solve the problem of the proposed method for manufacturing a thin-walled shell from a hollow billet, including a hood with thinning of a hollow billet with a wall thickness s 0 by sequentially pushing it with a punch through two or more coaxially arranged one above the other matrices and installed relative to the punch with a gap, with a sequential decrease wall thickness of a hollow shell with thinning to s i and increase its length at the final drawing step, the extract with thinning of the hollow shell impl stvlyayut with providing multiple severe plastic deformation by sequentially forming the wall of the preform with a periodically varying perimeter
Устройство для изготовления тонкостенной оболочки из полой заготовки, содержащее две или более соосно установленные в корпусе матрицы с рабочими отверстиями и съемник, закрепленный в пуансонодержателе или хвостовике пуансон, установленный с зазором z относительно рабочих отверстий матриц, причем рабочие отверстия первой и последующих матриц, кроме последней, выполнены с возможностью образования с пуансоном зазора z<s0, не превышающего толщину стенки полой заготовки s0, и имеют периодически изменяющийся профиль с числом n выступов или впадин и высотой выступов hв=s0(l-ms), при этом последняя матрица выполнена с возможностью образования с пуансоном равномерного по периметру зазора, обеспечивающего сглаживание наружной поверхности стенки с получением оболочки с требуемой толщиной стенки по периметру si.A device for manufacturing a thin-walled shell from a hollow billet containing two or more coaxially mounted dies in the housing with working holes and a puller fixed in the punch holder or shank, a punch installed with a gap z relative to the working holes of the dies, the working holes of the first and subsequent dies, except the last are made with the possibility of forming with the punch a gap z <s 0 not exceeding the wall thickness of the hollow workpiece s 0 , and have a periodically changing profile with the number n of protrusions or pad and the height of the protrusions h in = s 0 (lm s ), while the last matrix is made with the possibility of forming with a punch a uniform perimeter gap, smoothing the outer wall surface to obtain a shell with the required wall thickness around the perimeter s i .
Предлагаемый способ и устройство для его осуществления иллюстрируется фигурами 1, 2, 3 и 4.The proposed method and device for its implementation is illustrated by figures 1, 2, 3 and 4.
На фиг. 1 приведена схема устройства для вытяжки с утонением полой заготовки через две матрицы.In FIG. 1 shows a diagram of a device for drawing with thinning a hollow billet through two matrices.
На фиг. 2 показана схема построения рабочего контура матрицы первого перехода вытяжки с утонением, использование которой реализует интенсивное пластическое деформирование и получение на наружной поверхности полой заготовки волнообразных выступов и впадин.In FIG. 2 shows a diagram of the construction of the working circuit of the matrix of the first transition of the hood with thinning, the use of which implements intensive plastic deformation and obtaining on the outer surface of the hollow billet wave-shaped protrusions and depressions.
На фиг. 3 дан вид полуфабриката после вытяжки с интенсивным пластическим деформированием на первом переходе.In FIG. Figure 3 shows the appearance of the semi-finished product after drawing with intense plastic deformation at the first transition.
На фиг. 4 показан вид тонкостенной оболочки после вытяжки с интенсивным пластическим деформированием в матрице с цилиндрическим рабочим пояском на завершающем переходе.In FIG. 4 shows a view of a thin-walled shell after drawing with intense plastic deformation in a matrix with a cylindrical working belt at the final transition.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Полую заготовку с толщиной стенки s0 устанавливают в заходную часть первой матрицы устройства, закрепленного на прессе (фиг. 1). При рабочем ходе пуансон входит в полость заготовки с минимальным зазором и протягивает ее через первую матрицу, рабочая поверхность которой имеет выступы и впадины, периодически изменяющие зазор относительно рабочей поверхности пуансона. Зазор обеспечивает изменение коэффициента утонения от 1 во впадинах матрицы до 0,5…0,3 на выступах матрицы по периметру при вытяжке.A hollow billet with a wall thickness s 0 set in the inlet of the first matrix of the device mounted on the press (Fig. 1). During the working stroke, the punch enters the cavity of the workpiece with a minimum gap and pulls it through the first matrix, the working surface of which has protrusions and depressions, periodically changing the gap relative to the working surface of the punch. The gap provides a change in the coefficient of thinning from 1 in the hollows of the matrix to 0.5 ... 0.3 on the protrusions of the matrix around the perimeter during the hood.
В процессе вытяжки с утонением полой заготовки (фиг. 2) через первую матрицу на наружной поверхности полуфабриката получаются выступы и впадины с амплитудой изменения толщины стенки по периметру Δs=s0(l-ms) (фиг. 3). В результате формоизменения в полой заготовке возникает более сложная схема напряженно-деформированного состояния, чем при известном способе вытяжки с утонением, появляются деформации сдвига в результате неравномерного течения материала и изменения длины полуфабриката. Это вызывает образование корончатого края в полой заготовке. Наличие в стенке заготовки участков разной толщины по периметру позволяет использовать режимы вытяжки с утонением, в которых используются коэффициенты утонения на 10…20% меньше рекомендуемых. Это связано с тем, что разрушению металла в местах образования впадин будут препятствовать менее нагруженные участки заготовки в местах образования выступов. Благодаря этому возрастает интенсивность формоизменения при вытяжке с утонением. При дальнейшем формоизменении полая заготовка своими выступами ориентируется по выступам последующей матрицы и при вытяжке происходит деформирование волнообразных выступов. Реализуется новое неравномерное течение металла, как по толщине, так и в направлении вытяжки с дополнительными сдвиговыми деформациями с получением корончатости на краевом участке и т.д. На заключительном этапе вытяжку с утонением проводят в матрице, рабочая поверхность которой обеспечивает равномерный зазор с пуансоном. Производится вытяжка с утонением полого полуфабриката с заданной толщиной стенки (фиг. 4). Благодаря интенсивной пластической деформации образуется мелкозернистая структура, улучшаются эксплуатационные, механические и пластические характеристики в полом полуфабрикате.In the process of drawing with thinning the hollow billet (Fig. 2) through the first matrix on the outer surface of the semi-finished product, protrusions and depressions with the amplitude of the change in wall thickness along the perimeter Δs = s 0 (lm s ) are obtained (Fig. 3). As a result of shaping in a hollow billet, a more complex scheme of the stress-strain state appears than with the known method of drawing with thinning, shear deformations appear as a result of uneven flow of the material and a change in the length of the semi-finished product. This causes the formation of a crown edge in the hollow billet. The presence in the wall of the workpiece of sections of different thicknesses around the perimeter allows the use of drawing modes with thinning, in which thinning coefficients are used by 10 ... 20% less than recommended. This is due to the fact that the destruction of metal in the places of formation of depressions will be hindered by less loaded sections of the workpiece in places of formation of protrusions. Due to this, the intensity of forming changes during the hood with thinning. With further shaping, the hollow billet, with its protrusions, is oriented along the protrusions of the subsequent matrix, and during drawing, the wave-like protrusions are deformed. A new non-uniform flow of metal is realized, both in thickness and in the drawing direction with additional shear deformations with obtaining corona at the edge section, etc. At the final stage, the hood with thinning is carried out in a matrix, the working surface of which provides uniform clearance with a punch. An extract is made with thinning of the hollow semi-finished product with a given wall thickness (Fig. 4). Due to intense plastic deformation, a fine-grained structure is formed, operational, mechanical and plastic characteristics in a hollow prefabricated are improved.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет одновременно уменьшить трудоемкость изготовления и повысить качество полуфабриката. В случае необходимости полученный полый полуфабрикат подвергается последующему формоизменению по предлагаемому способу.Thus, the proposed method can simultaneously reduce the complexity of manufacturing and improve the quality of the semi-finished product. If necessary, the resulting hollow prefabricated undergoes subsequent shaping according to the proposed method.
Для осуществления способа используется устройство фиг. 1, в котором соосно с пуансоном 4 в корпусе 6 установлены матрицы 2 и 3. Рабочие пояски матриц выполнены с профилем, имеющим периодические выступы и впадины числом n, высотой выступов hв=s0(l-ms). Для снятия полуфабриката с пуансона под матрицами установлен съемник 7.To implement the method, the device of FIG. 1, in which the
Устройство работает следующим образом. Устройство закрепляется на столе пресса 1. В зависимости от производственной необходимости в устройстве устанавливают верхнюю матрицу 3, выполненную с профилем рабочего пояска, имеющим периодические выступы и впадины. В результате этого зазор между рабочими поверхностями пуансона и матрицей будет переменным по периметру. Максимальный зазор равен толщине стенки заготовки zmax=s0, а минимальный зазор zmin=si. Таким образом, при вытяжке заготовки через матрицу 3 утонение стенки будет осуществляться на локальном участке с коэффициентом вытяжки ms=si/s0=0,5…0,3. На матрицу 3 укладывают заготовку, включают пресс, и пуансон 4 протягивает заготовку через матрицу. Сложное локальное формоизменение заготовки вызовет возникновение дополнительных сдвиговых деформаций и образование корончатости на краевом участке, выступов и впадин вдоль образующей полуфабриката. При этом стенка полуфабриката по периметру будет иметь периодически изменяющуюся толщину от s0 до si. Для устранения корончатости в полуфабрикате и получения равномерной по толщине стенки в оболочке, при дальнейшем ходе пуансона с полуфабрикатом, он протягивается через матрицу с рабочим пояском, равным толщине стенки готовой оболочки. При этом возникают дополнительные сдвиговые деформации, вызванные локальным формоизменением выступающих участков полуфабриката. В результате этого устраняется корончатость края оболочки и получается стенка с требуемыми размерами по толщине. Локальное формоизменение стенки заготовки позволяет интенсифицировать процесс вытяжки с утонением за счет уменьшения коэффициентов утонения на 10…20% и получить мелкозернистую структуру в стенках оболочки.The device operates as follows. The device is mounted on the table of the
В предлагаемом устройстве одновременно можно установить две матрицы 2 и 3, рабочие пояски в которых выполнены с периодическими выступами и впадинами. В этом случае интенсивность пластического деформирования усилится за счет увеличения многократности локального формоизменения заготовки. Действительно, если после первой вытяжки сориентировать нижнюю матрицу таким образом, чтобы ее выступающие участки рабочей поверхности контактировали с выступами на наружной поверхности полуфабриката, полученного после первой вытяжки, то при протягивании заготовки через нижнюю матрицу формоизменению подвергнутся выступы полуфабриката. После вытяжки получится полуфабрикат с удвоенным числом выступов и впадин. При этом за счет дополнительных сдвиговых деформаций в полуфабрикате возникнет новая корончатость, а стенки по периметру будут неравномерными по толщине. Для получения готовой оболочки полученный полуфабрикат вновь подвергают вытяжке в матрице, рабочий поясок которой выполнен с зазором относительно пуансона, равным толщине стенки готовой оболочки.In the proposed device, you can simultaneously install two
Пример реализации способа.An example implementation of the method.
Полая заготовка типа «Стакан» из стали 10 имеет наружный диаметр 36 мм и толщину стенки 3 мм. Необходимо получить деталь диаметром 32 мм и толщиной стенки 1 мм. Коэффициент утонения стенки ms=0,33. Диаметр пуансона 30 мм. Для обеспечения оптимальных условий вытяжки с утонением заходный участок поверхности матрицы выполнен конусным под углом 15°. Для осуществления вытяжки с интенсивным пластическим деформированием были изготовлены две матрицы. В первой матрице (фиг. 2) рабочий поясок выполнен с периодически изменяющимся, например, по синусоидальному закону профилем, состоящим из выступов высотой hв=s0(l-ms)=3(1-0,33)=2 мм и числом 8. Диаметр отверстия матрицы по впадинам 36 мм, по выступам 32 мм. Во второй матрице рабочий поясок выполнен цилиндрическим диаметром 32 мм. Вытяжка осуществлялась в устройстве (фиг. 1). Для этого заготовка устанавливалась на первую матрицу, имеющую рабочий поясок с числом выступов и впадин 8. После включения пресса полая заготовка протягивалась через первую матрицу. В результате формоизменения с периодически изменяющимися коэффициентами утонения (ms=1 во впадине матрицы и ms=0,33 на выступе) был получен полуфабрикат (фиг. 3), на краевом участке которого из-за сложной схемы деформирования с дополнительными сдвиговыми деформациям образовался краевой участок корончатой формы. В полуфабрикате вдоль образующей была получена волнистая поверхность с выступами и впадинами, соответствующими размерам рабочего пояска матрицы. При последующей вытяжке полуфабриката во второй матрице с цилиндрическим рабочим пояском диаметром 32 мм формоизменению подвергались выступы полуфабриката с коэффициентом утонения ms=0,33. Происходило повторное интенсивное пластическое деформирование локальных участков полуфабриката и образование наружной поверхности без выступов и впадин, получение детали с равномерной толщиной стенки по периметру и устранением корончатости краевого участка.A hollow billet of the "Glass" type made of steel 10 has an outer diameter of 36 mm and a wall thickness of 3 mm. It is necessary to obtain a part with a diameter of 32 mm and a wall thickness of 1 mm. The coefficient of thinning of the wall m s = 0.33. The diameter of the punch is 30 mm. To ensure optimal drawing conditions with thinning, the inlet portion of the matrix surface is made conical at an angle of 15 °. For the drawing with intense plastic deformation, two matrices were made. In the first matrix (Fig. 2), the working belt is made with a periodically changing profile, for example, according to a sinusoidal law, consisting of protrusions of height h in = s 0 (lm s ) = 3 (1-0.33) = 2 mm and the number 8 The diameter of the matrix hole in the troughs is 36 mm, along the protrusions 32 mm. In the second matrix, the working belt is made of a cylindrical diameter of 32 mm. The hood was carried out in the device (Fig. 1). To do this, the workpiece was installed on the first matrix, having a working belt with the number of protrusions and depressions 8. After turning on the press, the hollow workpiece was pulled through the first matrix. As a result of shaping with periodically changing thinning coefficients (m s = 1 in the cavity of the matrix and m s = 0.33 on the protrusion), a semi-finished product was obtained (Fig. 3), on the edge of which, due to a complex deformation scheme with additional shear deformations, marginal area of a crown shape. In the semi-finished product along the generatrix, a wavy surface with protrusions and depressions corresponding to the dimensions of the working belt of the matrix was obtained. During the subsequent extraction of the semifinished product in the second matrix with a cylindrical working belt with a diameter of 32 mm, the protrusions of the semifinished product with a thinning coefficient m s = 0.33 were subjected to shaping. There was repeated intensive plastic deformation of the local sections of the semi-finished product and the formation of the outer surface without protrusions and depressions, obtaining parts with a uniform wall thickness around the perimeter and eliminating the coronation of the edge section.
При необходимости увеличения многократности интенсивной пластической деформации в устройство (фиг. 1) устанавливаются две матрицы с рабочими поясками, имеющими выступы и впадины, при этом вторая матрица своими выступами рабочего пояска сориентирована по впадинам рабочего пояска первой матрицы. В этом случае в первой матрице из полой заготовки получается полуфабрикат с корончатым краем и наружной волнистой поверхностью с числом выступов и впадин 8. При вытяжке через вторую матрицу происходит локальное формоизменение выступов полуфабриката и увеличением выступов и впадин до 16. Получается другой полуфабрикат с волнистой поверхностью и корончатым краем. При вытяжке этого полуфабриката через матрицу с цилиндрическим рабочим пояском происходит сглаживание наружной поверхности за счет деформирования локальных участков полуфабриката в местах образования выступов на предыдущих переходах вытяжки.If it is necessary to increase the multiplicity of intense plastic deformation, two matrices with working belts having protrusions and depressions are installed in the device (Fig. 1), while the second matrix, with its protrusions of the working belt, is oriented along the hollows of the working belt of the first matrix. In this case, a semi-finished product with a castellated edge and an outer wavy surface with a number of protrusions and depressions is obtained in the first matrix from a hollow billet. When drawing through the second matrix, the protrusions of the semi-finished product are localized and the protrusions and depressions increase to 16. Another semi-finished product with a wavy surface and crowned edge. When this semi-finished product is drawn through a matrix with a cylindrical working belt, the external surface is smoothed out due to deformation of the local sections of the semi-finished product at the points of formation of the protrusions at the previous transitions of the hood.
В полученной детали из-за увеличения многократности интенсивной пластической деформации структура становится мелкозернистой и более однородной по объему. Локальное формоизменение заготовки позволяет также получать детали с коэффициентами утонения на 10…20% меньшими, чем при обычной вытяжке с утонением. В частности, для стали 10 предельный коэффициент утонения равен 0,4, что на 18% больше, чем при вытяжке с интенсивным пластическим деформированием.In the obtained part, due to the increase in the multiplicity of intense plastic deformation, the structure becomes fine-grained and more uniform in volume. Local shape change of the workpiece also allows you to get parts with coefficients of thinning 10 ... 20% less than with a conventional hood with thinning. In particular, for steel 10, the limiting coefficient of thinning is 0.4, which is 18% more than with a hood with intense plastic deformation.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016137656A RU2638720C1 (en) | 2016-09-21 | 2016-09-21 | Method for air extraction with severe plastic deformation and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016137656A RU2638720C1 (en) | 2016-09-21 | 2016-09-21 | Method for air extraction with severe plastic deformation and device for its implementation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2638720C1 true RU2638720C1 (en) | 2017-12-15 |
Family
ID=60718917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016137656A RU2638720C1 (en) | 2016-09-21 | 2016-09-21 | Method for air extraction with severe plastic deformation and device for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2638720C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4129024A (en) * | 1977-11-09 | 1978-12-12 | Aluminum Company Of America | Method and apparatus for forming elongated, tapered wall shells |
| SU1147475A1 (en) * | 1983-07-08 | 1985-03-30 | Vedmed Yurij P | Die for drawing with ironing |
| RU2010651C1 (en) * | 1992-01-22 | 1994-04-15 | Государственное научно-производственное объединение "Сплав" | Method of making body of metallic gas bottle |
-
2016
- 2016-09-21 RU RU2016137656A patent/RU2638720C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4129024A (en) * | 1977-11-09 | 1978-12-12 | Aluminum Company Of America | Method and apparatus for forming elongated, tapered wall shells |
| SU1147475A1 (en) * | 1983-07-08 | 1985-03-30 | Vedmed Yurij P | Die for drawing with ironing |
| RU2010651C1 (en) * | 1992-01-22 | 1994-04-15 | Государственное научно-производственное объединение "Сплав" | Method of making body of metallic gas bottle |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ковка и штамповка. Справочник под ред. Яковлева С.С. М.: Машиностроение, 2010, с.167. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2751676A (en) | Method of cold working metal | |
| RU2638720C1 (en) | Method for air extraction with severe plastic deformation and device for its implementation | |
| RU2317170C2 (en) | Method for making deep cylindrical products of square blanks | |
| US3561242A (en) | Process for forming bottomed tubular members from metal blanks | |
| RU2584195C1 (en) | Method of making cylindrical components with conical part | |
| RU48287U1 (en) | STAMP FOR MANUFACTURE OF HOLLOW DETAILS | |
| RU2761569C1 (en) | Method for obtaining a shell with a variable wall thickness along the perimeter | |
| RU80370U1 (en) | DEVICE FOR EXTRACTION OF PARTS WITH VARIABLE THICKNESS | |
| JP3746828B2 (en) | Manufacturing method for cylindrical parts | |
| RU2707456C1 (en) | Method and device for production of shell with variable wall thickness in height | |
| RU2071863C1 (en) | Method of manufacturing heads of wrenches | |
| RU2245211C2 (en) | Method for hot forming of flange with sleeve | |
| RU2791478C1 (en) | Method for producing thin-walled spherical shells | |
| RU2070467C1 (en) | Method of conical pieces production | |
| RU2686704C1 (en) | Method of producing long-axis articles | |
| SU1738466A1 (en) | Method for producing ring-shaped items | |
| SU1722675A1 (en) | Apparatus for forming hollow annular parts | |
| SU940941A1 (en) | Method of producing articles and tool for performing same | |
| RU2135319C1 (en) | Process of manufacture of deep cylindrical articles from polyhedron billets | |
| SU904858A1 (en) | Method of producing cone sleeve with stem | |
| US3577761A (en) | Method of manufacturing components from a part projecting from a larger part, having slim and/or elongated form | |
| RU2063837C1 (en) | Method or wheel type pieces production | |
| SU1072977A1 (en) | Method of producing hollow forgings with taper flare | |
| SU963660A1 (en) | Metallic sleeve end working method | |
| JP2007136476A (en) | Cold-press forming method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180922 |