RU2655504C1

RU2655504C1 - Method for obtaining hexagonal sections

Info

Publication number: RU2655504C1
Application number: RU2017131309A
Authority: RU
Inventors: Григорий Иванович Коваль
Original assignee: Григорий Иванович Коваль
Priority date: 2017-09-05
Filing date: 2017-09-05
Publication date: 2018-05-28

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention relates to the pressure metal treatment and can be used in the obtainment of hexagonal sections by radial forging. Hexagonal sections are obtained from a square blank in one conversion by two mutually perpendicular pairs of strikers. Strikers of one pair have a smooth work surface. Strikers of the second pair are made with a cut pass. Before simultaneous swaging with two pairs of strikers to form a hexagonal section, the blank is swaged alternately with pairs of strikers for an odd number of deformation cycles. After each cycle, the blank is rotated around the forging axis through an angle π/4. Each cycle includes at least two passes with rotation of the blank around the forging axis through an angle π/2. In odd cycles, swaging of the blank is carried out diagonally with strikers with cut passes. In even cycles, swaging is carried out with strikers with a smooth work surface. Even cycles end after obtaining on the blank the distance between the faces obtained by the strikers with a smooth work surface, not less than the diameter of the described circumference of the hexagonal section. Odd cycles end after obtaining an octagonal section with angles at its neighboring vortexs 120 and 150°.

EFFECT: provides an expansion of technological capabilities of the method, increasing the resistance of strikers and the quality of the sections obtained.

1 cl, 32 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам получения шестигранных профилей с применением радиальной ковки.The invention relates to the processing of metals by pressure, and in particular to methods for producing hexagonal profiles using radial forging.

Известен способ получения шестигранных профилей [Закарлюкин С.И., Коваль Г.И. Способ радиальной ковки шестигранных профилей. Пат. РФ №2541258, опубл. 10.02.2015 г., Бюл. №4]. При этом способе получение шестигранных профилей осуществляется из круглой исходной заготовки путем многопроходной радиальной ковки двумя взаимно перпендикулярными парами бойков. Одна пара бойков имеет гладкую рабочую поверхность, вторая пара бойков имеет на рабочей поверхности вырезной ручей с боковыми поверхностями, наклоненными друг к другу под углом 120 град. Рабочие поверхности взаимно-перпендикулярных бойков смещены относительно друг друга вдоль оси ковки на величину, превышающую длину рабочей поверхности бойка. При этом способе применяются операции уменьшения зазора между рабочими поверхностями бойков, обжатия сначала одной парой бойков с гладкой рабочей поверхностью, поворот заготовки вокруг оси ковки последовательно на углы π/2, π/4 и π/2, получение промежуточного правильного восьмигранного профиля и обжатие одновременно двумя парами бойков для получения шестигранного профиля. Однако при данном способе в качестве исходных заготовок можно применять только круглые профили. Это ограничивает технологические возможности способа по форме поперечного сечения используемых исходных заготовок.A known method of producing hexagonal profiles [Zakarlyukin S.I., Koval G.I. Method for radial forging of hexagonal profiles. Pat. RF №2541258, publ. 02/10/2015, Bull. No. 4]. In this method, the production of hexagonal profiles is carried out from a round initial billet by multi-pass radial forging by two mutually perpendicular pairs of strikers. One pair of strikers has a smooth working surface, the second pair of strikers has a notched stream on the working surface with side surfaces inclined to each other at an angle of 120 degrees. The working surfaces of mutually perpendicular strikers are offset relative to each other along the forging axis by an amount exceeding the length of the working surface of the striker. In this method, operations are used to reduce the gap between the working surfaces of the strikers, first compressing one pair of strikers with a smooth working surface, turning the workpiece around the forging axis in series at angles π / 2, π / 4 and π / 2, obtaining an intermediate regular octagonal profile and crimping at the same time two pairs of strikers to obtain a hexagonal profile. However, with this method, only round profiles can be used as initial blanks. This limits the technological capabilities of the method in cross-sectional shape of the used preforms.

Таким образом, недостатком указанного аналога является его ограниченные технологические возможности по профильному сортаменту исходных заготовок.Thus, the disadvantage of this analogue is its limited technological capabilities for the profile assortment of the initial blanks.

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является, принятый в качестве прототипа, способ многопроходной радиальной ковки шестигранных профилей [Ковка на радиально-обжимных машинах / В.А. Тюрин, В.А. Лазоркин, И.А. Поспелов и др. - М.: Машиностроение, 1990. - с. 26-27, 47].Closest to the proposed solution on the technical nature and the achieved effect is, adopted as a prototype, a method of multi-pass radial forging of hexagonal profiles [Forging on radial crimping machines / V.A. Tyurin, V.A. Lazorkin, I.A. Pospelov et al. - M.: Mechanical Engineering, 1990. - p. 26-27, 47].

При этом способе для получения шестигранных профилей может применяться не только круглая, но и квадратная исходная заготовка. Однако реализация такого способа может осуществляться в два передела. В первом переделе из квадратной заготовки путем многопроходной радиальной ковки двумя взаимно перпендикулярными парами бойков, имеющими рабочую поверхность с плоским ручьем, с поворотом заготовки вокруг оси ковки получают круглый профиль. После замены технологического инструмента (бойков) и повторного нагрева заготовок во втором переделе путем многопроходной радиальной ковки двумя взаимно перпендикулярными парами бойков, одна пара которых имеет гладкую рабочую поверхность, а вторая пара имеет на рабочей поверхности вырезные ручьи с боковыми поверхностями, наклоненными друг к другу под углом 120 град., рабочие поверхности взаимно перпендикулярных бойков смещены относительно друг друга вдоль оси ковки на величину, превышающую длину рабочей поверхности бойка, из круглого профиля получают шестигранный профиль.With this method, not only round, but also a square initial blank can be used to obtain hexagonal profiles. However, the implementation of this method can be carried out in two stages. In the first redistribution of a square billet by multi-pass radial forging by two mutually perpendicular pairs of strikers having a working surface with a flat stream, with a turn of the workpiece around the forging axis, a round profile is obtained. After replacing the technological tool (strikers) and reheating the workpieces in the second redistribution by multipass radial forging with two mutually perpendicular pairs of strikers, one pair of which has a smooth working surface, and the second pair has cut grooves on the working surface with side surfaces inclined to each other under angle of 120 degrees, the working surfaces of mutually perpendicular strikers are displaced relative to each other along the forging axis by an amount exceeding the length of the working surface of the striker, from a round rofilya prepared hexagonal profile.

Однако многопроходная радиальная ковка шестигранных профилей, согласно прототипу, имеет следующие недостатки.However, multi-pass radial forging of hexagonal profiles, according to the prototype, has the following disadvantages.

1. Реализация способа осуществляется в два передела с заменой технологического инструмента и повторным нагревом, что приводит к снижению производительности и повышению расхода энергии на нагрев заготовок.1. The implementation of the method is carried out in two stages with the replacement of the technological tool and reheating, which leads to lower productivity and increased energy consumption for heating the workpieces.

2. Быстрый износ рабочей поверхности бойков из-за необходимости «сбития» ребер квадратной заготовки перед формированием круглого профиля. Это связано с тем, что ребра квадрата, имеющие угол между гранями равный 90 град., быстро остывают и поэтому имеют более высокое значение сопротивления металла пластической деформации, чем остальная часть заготовки. Быстрый износ рабочей поверхности бойков является показателем низкой стойкости инструмента.2. Rapid wear of the working surface of the strikers due to the need to “knock down” the edges of the square billet before forming a round profile. This is due to the fact that the edges of the square, having an angle between the faces equal to 90 degrees, cool down quickly and therefore have a higher value of the plastic deformation metal resistance than the rest of the workpiece. Fast wear of the working surface of the strikers is an indicator of the low tool life.

3. Самопроизвольный поворот квадратной заготовки (сваливание) при ее ковке на диагональ в круглый профиль в бойках, имеющих гладкую рабочую поверхность [И.Я. Тарновский. Формоизменение при пластической обработке металлов (ковка и прокатка). М.; Металлургиздат, 1954. - С. 516], приводящий к снижению качества получаемых в первом переделе круглых профилей. Это в конечном итоге снижает качество готовой продукции -шестигранных профилей.3. Spontaneous rotation of a square billet (stall) when forged on a diagonal into a round profile in strikers having a smooth working surface [I.Ya. Tarnovsky. Shaping during plastic processing of metals (forging and rolling). M .; Metallurgizdat, 1954. - S. 516], leading to a decrease in the quality of round profiles obtained in the first redistribution. This ultimately reduces the quality of the finished product - hexagonal profiles.

4. Высокая неравномерность деформации при ковке квадратной заготовки на диагональ в бойках, имеющих гладкую рабочую поверхность, которая ведет к значительной поперечной деформации металла (уширению). Это требует дополнительного расхода энергии на деформацию при формировании круглого профиля. Высокая неравномерность деформации также приводит к появлению в осевой зоне заготовки максимальных продольных растягивающих напряжений, которые являются причиной нарушения сплошности металла заготовки, особенно специальных сталей [Ковка на радиально-обжимных машинах / В.А. Тюрин, В.А. Лазоркин, И.А. Поспелов и др. - М.: Машиностроение, 1990. - С. 98]. При дальнейшей ковке во втором переделе из полученной круглой заготовки с несплошностями в осевой зоне производятся шестигранные профили низкого качества.4. High non-uniformity of deformation during forging of a square billet on the diagonal in strikers having a smooth working surface, which leads to significant transverse deformation of the metal (broadening). This requires additional energy consumption for deformation during the formation of a round profile. High non-uniformity of deformation also leads to the appearance in the axial zone of the workpiece of maximum longitudinal tensile stresses, which are the cause of the discontinuity of the metal of the workpiece, especially special steels [Forging on radial crimping machines / V.A. Tyurin, V.A. Lazorkin, I.A. Pospelov et al. - M.: Mechanical Engineering, 1990. - S. 98]. During further forging in the second redistribution, low-quality hexagonal profiles are produced from the obtained round billet with discontinuities in the axial zone.

При этом рассматриваемый способ имеет ограничения по размерам сечения квадратной и круглой заготовки для получения качественных шестигранных профилей. Это связано с тем, что при определенной ширине вырезного ручья, который для формирования требуемого шестигранного профиля должен быть не менее размера «под ключ» шестигранного профиля, при деформации заготовки возможен выход металла за пределы его ширины, что приводит к образованию на заготовке заусенцев и заковов, которые являются критерием низкого качества шестигранных профилей. Это снижает технологические возможности рассматриваемого способа.At the same time, the method under consideration has limitations on the size of the cross section of a square and round billet to obtain high-quality hexagonal profiles. This is due to the fact that for a certain width of the notch brook, which must be at least the “turnkey” size of the hexagonal profile to form the required hexagonal profile, when the workpiece is deformed, the metal can go beyond its width, which leads to the formation of burrs and shackles on the workpiece which are the criterion for poor quality hex profiles. This reduces the technological capabilities of the considered method.

Таким образом, основными недостатками данного способа являются ограниченные технологические возможности, высокий расход энергии на нагрев заготовок и их формоизменение, ограниченная производительность, низкая стойкость бойков и низкое качество шестигранных профилей.Thus, the main disadvantages of this method are limited technological capabilities, high energy consumption for heating the workpieces and their shaping, limited performance, low durability of the strikers and low quality of hexagonal profiles.

Задачей изобретения является расширение технологических возможностей, снижение расхода энергии, увеличение производительности, повышение стойкости бойков и качества шестигранных профилей.The objective of the invention is the expansion of technological capabilities, reducing energy consumption, increasing productivity, increasing the durability of the strikers and the quality of the hexagonal profiles.

Поставленная задача достигается тем, что в заявляемом способе получения шестигранных профилей путем передела квадратной заготовки многопроходной радиальной ковкой двумя взаимно-перпендикулярными парами бойков с поворотом заготовки вокруг оси ковки, бойки одной пары выполнены с гладкой рабочей поверхностью, бойки второй пары имеют вырезные ручьи с поверхностями, наклоненными друг к другу под углом 120 град., рабочие поверхности взаимно перпендикулярных бойков смещены относительно друг друга вдоль оси ковки на величину, превышающую длину рабочей поверхности бойка, согласно изобретении получение шестигранных профилей выполняют за один передел, перед обжатием одновременно двумя взаимно перпендикулярными парами бойков с получением шестигранного профиля осуществляют обжатие квадратной заготовки поочередно парами бойков за нечетное число циклов деформации с поворотом заготовки вокруг оси ковки после каждого цикла деформации на угол π/4, каждый из которых включает не менее двух проходов с поворотом заготовки вокруг оси ковки на угол π/2, в нечетных циклах деформации обжатие заготовки осуществляют по диагонали бойками с вырезными ручьями, при этом в первом цикле деформации расстояние между вершинами вырезных ручьев устанавливают не менее a√2-b(1-1/√3) при b<а/√2 и не менее a(1/√2+1/√6 при b>a/√2, где а - сторона квадратной заготовки; b - ширина вырезного ручья, в последующих нечетных циклах деформации за исключением последнего расстояние между вершинами вырезных ручьев устанавливают не менее a ₁√2-b(1-1/√3) при b<а ₁/√2 и не менее a ₁(1/√2+1/√6) при b>а _i/√2), где a ₁ - расстояние между гранями заготовки, получаемыми бойками с гладкой рабочей поверхностью в предыдущем четном цикле деформации и задаваемой в бойки с вырезными ручьями, в четных циклах деформации обжатие заготовки осуществляют бойками с гладкой рабочей поверхностью, четные циклы деформации заканчивают после получения на заготовке расстояния между гранями, получаемыми бойками с гладкой рабочей поверхностью, не менее диаметра описанной окружности шестигранного профиля, а нечетные циклы деформации заканчивают после получения восьмигранного профиля с углами при его соседних вершинах 120 и 150 град, и расстоянием между противолежащими ребрами, образованными гранями с углами между ними равными 150 град., не менее диаметра описанной окружности шестигранного профиля.The problem is achieved in that in the inventive method for producing hexagonal profiles by redistributing a square workpiece with multi-pass radial forging by two mutually perpendicular pairs of dies with rotation of the workpiece around the forging axis, dies of one pair are made with a smooth working surface, dies of the second pair have cut-out streams with surfaces, inclined to each other at an angle of 120 degrees, the working surfaces of mutually perpendicular strikers are offset relative to each other along the forging axis by an amount exceeding the length Well, the working surface of the striker, according to the invention, obtain hexagonal profiles in one redistribution, before crimping simultaneously with two mutually perpendicular pairs of strikers to obtain a hexagonal profile, compress the square workpiece alternately with pairs of strikers for an odd number of deformation cycles with the workpiece turning around the forging axis after each deformation cycle by π / 4 angle, each of which includes at least two passes with rotation of the workpiece around the forging axis by an angle π / 2, in odd cycles of deformation The term blank is diagonally cut-out streams with the strikers, and the strain in the first cycle the distance between the vertices of cut streams establish at least a √2-b (1-1 / √3 ) when b <a / √2 and at least a (1 / √2 + 1 / √6 for b> a / √2, where a is the side of the square blank; b is the width of the notch stream, in subsequent odd deformation cycles, with the exception of the latter, the distance between the vertices of the notch streams is set to at least a ₁ √2-b (1-1 / √3) for b < a ₁ / √2 and at least a ₁ ( 1 / √2 + 1 / √6) for b> a _i / √2), where a ₁ is the distance between the faces of the workpiece obtained by the strikers with a smooth working surface in the previous even deformation cycle and specified in the strikers with cut streams, in even deformation cycles, the compression of the workpiece is carried out by strikers with a smooth working surface, even deformation cycles end after received I'm on a workpiece, the distance between the faces obtained by the strikers with a smooth working surface, not less than the diameter of the circumscribed circle of the hexagonal profile, and the odd deformation cycles end after receiving the octagonal profile with angles at its adjacent vertices of 120 and 150 degrees, and the distance between opposite edges formed by the faces with angles between them equal to 150 degrees, not less than the diameter of the circumscribed circle of the hexagonal profile.

Получение шестигранных профилей из квадратной заготовки за один передел с одного нагрева одним комплектом бойков достигается совокупностью применяемых технологических операций. Получение шестигранных профилей из квадратной заготовки за один передел обеспечивает повышение производительности и снижение расхода энергии на нагрев заготовок.Obtaining hexagonal profiles from a square billet in one redistribution from one heating with one set of strikers is achieved by the set of applied technological operations. Obtaining hexagonal profiles from a square billet in one redistribution provides increased productivity and reduced energy consumption for heating the billets.

Первоначальное поочередное обжатие заготовки парами бойков обеспечивает реализацию рациональных схем деформации при определенном положении заготовки.The initial successive compression of the workpiece in pairs of strikers ensures the implementation of rational deformation schemes at a certain position of the workpiece.

Обжатие только парой бойков с вырезными ручьями обеспечивает рациональную схему деформации при установке заготовки по диагонали. Обжатием квадратной заготовки по диагонали достигается следующее:Compression with only a pair of strikers with cut-out streams provides a rational deformation scheme when installing the workpiece diagonally. By squeezing the square blank diagonally, the following is achieved:

- устойчивое положение квадратной заготовки без ее поворота (сваливания) вокруг оси ковки во время обжатия;- a stable position of the square billet without its rotation (stall) around the axis of the forging during compression;

- высокий коэффициент укова за счет бокового подпора металла, снижающего уширение металла заготовки и обеспечивающего схему деформации всестороннего сжатия металла, при этом угол 120 град, между боковыми поверхностями вырезных ручьев обеспечивает наибольший коэффициент укова [В.И. Крайнов. Технология процессов ковки и объемной штамповки: конспект лекций - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007, с. 68];- a high coefficient of yield due to lateral support of the metal, which reduces the broadening of the metal of the workpiece and provides a deformation scheme for comprehensive compression of the metal, with an angle of 120 degrees between the side surfaces of the cut brooks provides the highest coefficient of yield [V.I. Kraynov. Technology of forging and die forging processes: lecture notes - Chelyabinsk: SUSU Publishing House, 2007, p. 68];

- отсутствие высокой неравномерности деформации, устраняющей появление растягивающих напряжений в осевой зоне заготовки и нарушение сплошности металла заготовки;- the lack of high non-uniformity of deformation, eliminating the appearance of tensile stresses in the axial zone of the workpiece and violation of the continuity of the metal of the workpiece;

- контакт ребер квадратной заготовки с вершинами вырезных ручьев рабочей поверхности бойков с постепенным переходом на их боковые поверхности.- contact of the edges of the square billet with the tops of the cut-out streams of the working surface of the strikers with a gradual transition to their lateral surfaces.

В случае одновременной деформации парой бойков с гладкой рабочей поверхностью при таком положении заготовки осуществлялся бы процесс ковки диагонали квадрата, что приводило к недостаткам, характерным для способа-прототипа.In the case of a simultaneous deformation of a pair of strikers with a smooth working surface at this position of the workpiece, the process of forging the diagonal of the square would be carried out, which would lead to the disadvantages characteristic of the prototype method.

Обжатие заготовки только парой бойков с гладкой рабочей поверхностью позволяет реализовывать «мягкую» схему деформаций только при положении диагонали заготовки, расположенной под углом π/4 к бойкам с гладкой рабочей поверхностью.Compressing the workpiece with only a pair of strikers with a smooth working surface allows you to implement a “soft” deformation scheme only when the diagonal of the workpiece is located at an angle π / 4 to the strikers with a smooth working surface.

В случае одновременной деформации парой бойков с вырезными ручьями осуществлялся бы врез ручьев в грани заготовки, что приводило бы к образованию заковов.In the event of a simultaneous deformation by a pair of strikers with notched streams, the streams would be incised to the edge of the workpiece, which would lead to the formation of zakov.

Объединение технологических операций в циклы деформации позволяет осуществлять требуемое изменение формы заготовки соответствующей парой бойков. Включение в каждый цикл деформации не менее двух проходов и поворота заготовки на угол π/2 позволяет одной парой бойков обжимать заготовку в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Большее число проходов в каждом цикле деформации позволяет, в случае ограничений по усилию ковки или по параметрам заходных частей бойков, дифференцировать обжатия, т.е. выполнять, несколько обжатий в одном направлении.Combining technological operations into deformation cycles allows the required change in the shape of the workpiece with the appropriate pair of dies. The inclusion in each cycle of deformation of at least two passes and turning the workpiece at an angle π / 2 allows one pair of strikers to compress the workpiece in two mutually perpendicular directions. A larger number of passes in each deformation cycle allows, in the case of restrictions on the forging force or on the parameters of the input parts of the strikers, to differentiate the reductions, i.e. perform several reductions in one direction.

Применение нечетного числа циклов связано с тем, что при поочередном обжатии заготовки парами бойков обжатие должна начать и закончить одна и та же пара бойков.The use of an odd number of cycles is due to the fact that during alternate compression of a workpiece by pairs of dies, the compression must begin and end with the same pair of dies.

В первом нечетном цикле деформации обжатие обязательно должна осуществлять пара бойков с вырезными ручьями. Последний цикл деформации, после которого заготовка передается для осуществления обжатия одновременно двумя парами бойков, также должна осуществлять пара бойков с вырезными ручьями, формирующая восьмигранный профиль с углами при его соседних вершинах 120 и 150 град, и расстоянием между противолежащими ребрами, образованными гранями с углами между ними равными 150 град., не менее диаметра описанной окружности шестигранного профиля.In the first odd cycle of deformation, compression must be carried out by a pair of strikers with cut streams. The last cycle of deformation, after which the workpiece is transmitted for crimping simultaneously by two pairs of dies, should also be carried out by a pair of dies with cut streams, forming an octagonal profile with angles at its adjacent vertices of 120 and 150 degrees, and the distance between opposite ribs formed by faces with angles between them equal to 150 degrees, not less than the diameter of the circumscribed circle of the hexagonal profile.

Поворот заготовки вокруг оси ковки после каждого цикла деформации на угол π/4 необходим для установки заготовки в положения, обеспечивающие реализацию рациональных схем деформации в каждом цикле деформации, а также для установки требуемого положения заготовки при обжатии одновременно двумя взаимно перпендикулярными парами бойков с получением шестигранного профиля.The rotation of the workpiece around the forging axis after each deformation cycle by an angle π / 4 is necessary to set the workpiece in positions that ensure the implementation of rational deformation patterns in each deformation cycle, as well as to set the desired position of the workpiece when crimped simultaneously by two mutually perpendicular pairs of strikers to obtain a hexagonal profile .

Установка в первом цикле деформации расстояния между вершинами вырезных ручьев не менее а√2-b(1-1/√3) при b<a/√2 позволяет формировать профиль без выхода металла исходной квадратной заготовки за пределы вырезного ручья путем вреза краев вырезного ручья в грани квадратной заготовки, устраняя образование на заготовке заусенцев, переходящих при дальнейшей деформации в заковы.Installation of the first cycle of the deformation distance between the vertices of cut streams and at least √2-b (1-1 / √3) when b <a / √2 profile allows forming without departing from the original billet metal beyond the cutout stream through incision edges cutout stream on the verge of a square billet, eliminating the formation of burrs on the billet, which, upon further deformation, become casks.

Установка в первом цикле деформации расстояния между вершинами вырезных ручьев не менее a(1/√2+1/√6) при b<a/√2 позволяет в рассматриваемом цикле деформации формировать профиль «по правилу вписанных фигур» без образования заусенца на ребрах заготовки.Setting the distance between the vertices of the notch streams in the first deformation cycle to be at least a (1 / √2 + 1 / √6) for b < a / √2 allows us to form a profile according to the rule of inscribed shapes in the considered deformation cycle without burr formation on the edges of the workpiece .

Установка в последующих нечетных циклах деформации за исключением последнего расстояния между вершинами вырезных ручьев не менее a ₁√2-b(1-1/√3) при b<a ₁/√2, позволяет также формировать профиль без выхода металла заготовки за пределы вырезного ручья путем вреза краев вырезного ручья в грани квадратной заготовки, устраняя образование на заготовке заусенцев, переходящих при дальнейшей деформации в заковы.Setting in subsequent odd deformation cycles, with the exception of the last distance between the vertices of the notched streams, at least a ₁ √2-b (1-1 / √3) for b < a ₁ / √2, also allows you to form a profile without leaving the workpiece metal beyond the cut stream by cutting in the edges of the notched stream in the face of a square billet, eliminating the formation of burrs on the billet, which, upon further deformation, become casks.

Установка в последующих нечетных циклах деформации за исключением последнего расстояния между вершинами вырезных ручьев не менее a ₁(1/√2+1/√6) при b>а ₁/√2 позволяет в рассматриваемом цикле деформации формировать профиль «по правилу вписанных фигур» без образования заусенца на ребрах заготовки.Setting in subsequent odd deformation cycles, with the exception of the last distance between the vertices of the notch streams, at least a ₁ (1 / √2 + 1 / √6) for b> a ₁ / √2 allows us to form a profile “according to the rule of inscribed shapes” in the considered deformation cycle no burr on the edges of the workpiece.

Исключение последнего нечетного цикла деформации связано с тем, что в этом цикле деформации расстояние между вершинами вырезных ручьев определено условием, что получаемый в этом цикле деформации восьмигранный профиль имеет углы при его соседних вершинах 120 и 150 град, и расстояния между противолежащими ребрами, образованными гранями с углами между ними равными 150 град., не менее диаметра описанной окружности шестигранного профиля. Этим гарантируется, что восьмигранный профиль не выйдет за пределы вырезного ручья, устраняя образование на заготовке заусенцев, переходящих при дальнейшей деформации в заковы. При этом также выполняется условие, обеспечивающее при обжатии одновременно двумя взаимно-перпендикулярными парами бойков формирование вершинами вырезных ручьев заполненных металлом ребер шестигранного профиля, учитывая, что при формировании ребер шестигранного профиля вершинами вырезных ручьев имеет место утяжка металла.The exception of the last odd deformation cycle is due to the fact that in this deformation cycle, the distance between the vertices of the notch streams is determined by the condition that the octagonal profile obtained in this deformation cycle has angles at its neighboring vertices of 120 and 150 degrees, and the distances between opposite edges formed by faces with angles between them equal to 150 degrees, not less than the diameter of the circumscribed circle of the hexagonal profile. This ensures that the octagonal profile does not extend beyond the notch stream, eliminating the formation of burrs on the workpiece, which, upon further deformation, become casks. At the same time, the condition is fulfilled that, when compressing simultaneously with two mutually perpendicular pairs of dies, the formation of hexagonal profile ribs filled with metal with the tops of the cut brooks takes into account that when forming the edges of the hexagonal profile with the tops of the cut grooves, metal tightening takes place.

Осуществление в четных циклах деформации обжатия заготовки парой бойков с гладкой рабочей поверхностью при предварительном повороте заготовки вокруг оси ковки на угол π/4, позволяет выполнять обжатие заготовки по сторонам, соответствующим сторонам исходной квадратной заготовки, по сути дела, уменьшая размер квадратной заготовки, деформируемой в следующем нечетном цикле деформации.The implementation in even cycles of deformation of the compression of the workpiece by a pair of strikers with a smooth working surface during preliminary rotation of the workpiece around the forging axis by an angle π / 4, allows the workpiece to be compressed on the sides corresponding to the sides of the original square workpiece, in fact, reducing the size of the square workpiece deformed in next odd strain cycle.

Окончание последнего четного цикл деформации после получения на заготовке расстояния между гранями, получаемыми бойками с гладкой рабочей поверхностью, не менее диаметра описанной окружности шестигранного профиля, объясняется тем, что из такого профиля в следующем последнем нечетном цикле деформации по правилу вписанных фигур формируются ребра восьмигранного профиля, образованные гранями с углами между ними равными 150 град., обеспечивающие формирование шестигранного профиля с требуемыми размерами поперечного сечения и с заполнением металлом ребер шестигранного профиля при деформации одновременно двумя взаимно перпендикулярными парами бойков.The end of the last even cycle of deformation after receiving on the workpiece the distance between the faces obtained by the strikers with a smooth working surface, not less than the diameter of the circumscribed circle of the hexagonal profile, is explained by the fact that from this profile in the next last odd cycle of deformation, according to the rule of inscribed figures, the edges of the octagonal profile are formed, formed by faces with angles between them equal to 150 degrees., ensuring the formation of a hexagonal profile with the required cross-sectional dimensions and with filling metal hexagonal profile ribs upon deformation simultaneously in two mutually perpendicular pairs of pins.

Окончание последнего нечетного цикла деформации после получения восьмигранного профиля с углами при его соседних вершинах 120 и 150 град, и расстоянием между противолежащими ребрами, образованными гранями с углами между ними равными 150 град., не менее диаметра описанной окружности получаемого шестигранного профиля, объясняется тем, что из такого профиля по правилу вписанных фигур одновременно двумя парами бойков формируется шестигранный профиль с требуемыми размерами поперечного сечения без образования заусенца на его ребрах, находящихся в разъемах между этими бойками.The end of the last odd deformation cycle after obtaining an octagonal profile with angles at its neighboring vertices of 120 and 150 degrees, and the distance between opposite edges formed by faces with angles between them equal to 150 degrees, not less than the diameter of the circumscribed circle of the resulting hexagonal profile, due to the fact that from such a profile, according to the rule of inscribed figures, simultaneously, two pairs of strikers form a hexagonal profile with the required cross-sectional dimensions without the formation of a burr on its ribs I connectors between the strikers.

Таким образом, при применении предлагаемого способа обеспечивается получение широкого сортамента качественных шестигранных профилей при использовании исходных квадратных заготовок практически неограниченного размера поперечного сечения.Thus, when applying the proposed method, it is possible to obtain a wide range of high-quality hexagonal profiles using initial square blanks of practically unlimited cross-sectional size.

Отсюда можно заключить, что использование предложенного комплекса взаимосвязанных технологических операций обеспечивает получение из широкого сортамента исходных квадратных заготовок за один передел с высокой производительностью разнообразного сортамента качественных шестигранных профилей при высокой стойкости инструмента (бойков), ограниченном расходе энергии.From this we can conclude that the use of the proposed complex of interrelated technological operations ensures the production of a wide range of initial square billets in one redistribution with high productivity of a diverse range of high-quality hexagonal profiles with high tool life (strikers), limited energy consumption.

Таким образом, применение предлагаемого способа. обеспечивает расширение технологических возможностей, снижение расхода энергии, увеличение производительности, повышение стойкости бойков и качества получаемых шестигранных профилей.Thus, the application of the proposed method. provides the expansion of technological capabilities, reducing energy consumption, increasing productivity, increasing the durability of the strikers and the quality of the resulting hexagonal profiles.

Предложенный способ получения шестигранных профилей проиллюстрирован на чертежах.The proposed method for producing hexagonal profiles is illustrated in the drawings.

В данном примере конкретного выполнения на чертежах и в дальнейшем тексте рассмотрен вариант, при котором в каждом цикле деформации перед и после поворота заготовки на угол π/2 вокруг оси ковки осуществляется один проход, после поворота восьмигранного профиля на угол π/4 вокруг оси ковки также осуществляется один проход. В общем случае в зависимости от ограничений по силовым условиям радиальной ковки, условиям захвата или по параметрам заходной части рабочей поверхности бойков в цикле деформации одной парой бойков перед или после поворота заготовки на угол π/2 вокруг оси ковки может осуществляться несколько проходов. После поворота восьмигранного профиля на угол π/4 вокруг оси ковки по этим же причинам также может осуществляться несколько проходов при обжатии одновременно двумя парами бойков.In this particular embodiment, in the drawings and in the subsequent text, an embodiment is considered in which, in each deformation cycle, before and after turning the workpiece by an angle π / 2 around the forging axis, one pass is made, after turning the octagonal profile through an angle π / 4 around the forging axis one pass is carried out. In the general case, depending on the restrictions on the power conditions of radial forging, the gripping conditions, or on the parameters of the input part of the working surface of the strikers in the deformation cycle with one pair of strikers, several passes can be made before or after turning the workpiece through an angle π / 2 around the forging axis. After the octagonal profile is rotated through an angle π / 4 around the forging axis, for the same reasons, several passes can also be carried out when crimped simultaneously by two pairs of strikers.

На фиг. 1 показан вид на квадратную исходную заготовку и бойки в направлении подачи заготовки во время обжатия в первом проходе первого цикла деформации квадратной исходной заготовки на диагональ бойками, имеющими на рабочей поверхности вырезной ручей.In FIG. 1 shows a view of the square initial blank and the strikers in the direction of supply of the blank during compression in the first pass of the first cycle of deformation of the square initial blank to the diagonal with strikers having a notched stream on the working surface.

На фиг. 2 показан разрез по двухзаходным бойкам, имеющим на рабочей поверхности вырезной ручей, вид на двухзаходный боек с гладкой рабочей поверхностью и зажимные губки манипуляторов во время обжатия в первом проходе первого цикла деформации квадратной исходной заготовки на диагональ бойками, имеющими на рабочей поверхности вырезной ручей.In FIG. Figure 2 shows a section through two-way strikers having a notched brook on the working surface, a view of the two-way striker with a smooth working surface and the clamping jaws of the manipulators during crimping in the first pass of the first cycle of deformation of the square initial billet to the diagonal by the strikers having a notched brook on the working surface.

На фиг. 3 показан разрез по двухзаходным бойкам, имеющим на рабочей поверхности вырезной ручей, вид на двухзаходный боек с гладкой рабочей поверхностью и зажимные губки манипуляторов после поворота заготовки на угол π/2 вокруг оси ковки перед вторым проходом первого цикла деформации.In FIG. Figure 3 shows a section through double-head strikers having a notched stream on the working surface, a view of a double-striker with a smooth working surface and clamping jaws of manipulators after turning the workpiece by an angle π / 2 around the forging axis before the second pass of the first deformation cycle.

На фиг. 4 показан вид на заготовку и бойки в направлении подачи заготовки во время обжатия во втором проходе первого цикла деформации заготовки на диагональ бойками, имеющими на рабочей поверхности вырезной ручей.In FIG. 4 shows a view of the workpiece and the strikers in the direction of supply of the workpiece during compression in the second pass of the first cycle of deformation of the workpiece into the diagonal by strikers having a notched stream on the working surface.

На фиг. 5 показан разрез по двухзаходным бойкам, имеющим на рабочей поверхности вырезной ручей, вид на двухзаходный боек с гладкой рабочей поверхностью и зажимные губки манипуляторов во время обжатия во втором проходе первого цикла деформации заготовки на диагональ бойками, имеющими на рабочей поверхности вырезной ручей..In FIG. Figure 5 shows a section through double-head strikers having a notched brook on the working surface, a view of a two-way striker with a smooth working surface and the clamping jaws of the manipulators during crimping in the second pass of the first billet deformation cycle with the strikers having a notched brook on the working surface ..

На фиг. 6 показан разрез по двухзаходным бойкам, имеющим на рабочей поверхности вырезной ручей, вид на двухзаходный боек с гладкой рабочей поверхностью и зажимные губки манипуляторов после поворота заготовки на угол π/4 вокруг оси ковки перед первым проходом второго цикла деформации.In FIG. Figure 6 shows a section through double-head strikers having a notched stream on the working surface, a view of a double-striker with a smooth working surface and clamping jaws of manipulators after turning the workpiece by an angle π / 4 around the forging axis before the first pass of the second deformation cycle.

На фиг. 7 показан вид на заготовку и бойки в направлении подачи заготовки во время обжатия бойками с гладкой рабочей поверхностью в первом проходе второго цикла деформации.In FIG. 7 shows a view of the workpiece and the strikers in the direction of supply of the workpiece during crimping by strikers with a smooth working surface in the first pass of the second deformation cycle.

На фиг. 8 показан разрез по двухзаходным бойкам, имеющим на рабочей поверхности вырезной ручей, вид на двухзаходный боек с гладкой рабочей поверхностью и зажимные губки манипуляторов во время обжатия в первом проходе второго цикла деформации заготовки бойками с гладкой рабочей поверхностью.In FIG. Figure 8 shows a section through double-head strikers having a notched stream on the working surface, a view of a double-striker with a smooth working surface and clamping jaws of the manipulators during compression in the first pass of the second workpiece deformation cycle with strikers with a smooth working surface.

На фиг. 9 показан разрез по двухзаходным бойкам, имеющим на рабочей поверхности вырезной ручей, вид на двухзаходный боек с гладкой рабочей поверхностью и зажимные губки манипуляторов после поворота заготовки на угол π/2 вокруг оси ковки перед вторым проходом второго цикла деформации.In FIG. Figure 9 shows a section through double-head strikers having a notched stream on the working surface, a view of the double-striker with a smooth working surface and the clamping jaws of the manipulators after turning the workpiece by an angle π / 2 around the forging axis before the second pass of the second deformation cycle.

На фиг. 10 показан вид на заготовку и бойки в направлении подачи заготовки во время обжатия бойками с гладкой рабочей поверхностью во втором проходе второго цикла деформации.In FIG. 10 shows a view of the workpiece and the strikers in the direction of supply of the workpiece during crimping by the strikers with a smooth working surface in the second pass of the second deformation cycle.

На фиг. 11 показан разрез по двухзаходным бойкам, имеющим на рабочей поверхности вырезной ручей, вид на двухзаходный боек с гладкой рабочей поверхностью и зажимные губки манипуляторов во время обжатия во втором проходе второго цикла деформации заготовки бойками с гладкой рабочей поверхностью.In FIG. 11 shows a section through two-way strikers having a notched stream on the working surface, a view of the two-way striker with a smooth working surface and the clamping jaws of the manipulators during compression in the second pass of the second workpiece deformation cycle with strikers with a smooth working surface.

На фиг. 12 показан разрез по двухзаходным бойкам, имеющим на рабочей поверхности вырезной ручей, вид на двухзаходный боек с гладкой рабочей поверхностью и зажимные губки манипуляторов после поворота заготовки на угол π/4 вокруг оси ковки перед первым проходом третьего цикла деформации.In FIG. 12 shows a section through two-way strikers having a notched stream on the working surface, a view of the two-way striker with a smooth working surface and the clamping jaws of the manipulators after turning the workpiece through an angle π / 4 around the forging axis before the first pass of the third deformation cycle.

На фиг. 13 показан вид на заготовку и бойки в направлении подачи заготовки во время обжатия в первом проходе третьего цикла деформации заготовки на диагональ бойками, имеющими на рабочей поверхности вырезной ручей.In FIG. 13 shows a view of the workpiece and the strikers in the direction of supply of the preform during compression in the first pass of the third cycle of deformation of the workpiece into a diagonal with strikers having a notched stream on the working surface.

На фиг. 14 показан разрез по двухзаходным бойкам, имеющим на рабочей поверхности вырезной ручей, вид на двухзаходный боек с гладкой рабочей поверхностью и зажимные губки манипуляторов во время обжатия в первом проходе третьего цикла деформации заготовки на диагональ бойками, имеющими на рабочей поверхности вырезной ручей.In FIG. Figure 14 shows a section through double-head strikers having a notched stream on the working surface, a view of the two-way striker with a smooth working surface and the clamping jaws of the manipulators during crimping in the first pass of the third workpiece deformation cycle with the strikers having a notched stream on the working surface.

На фиг. 15 показан разрез по двухзаходным бойкам, имеющим на рабочей поверхности вырезной ручей, вид на двухзаходный боек с гладкой рабочей поверхностью и зажимные губки манипуляторов после поворота заготовки на угол π/2 вокруг оси ковки перед вторым проходом третьего цикла деформации.In FIG. 15 shows a section through two-way strikers having a notched stream on the working surface, a view of the two-way striker with a smooth working surface and the clamping jaws of the manipulators after turning the workpiece by an angle π / 2 around the forging axis before the second pass of the third deformation cycle.

На фиг. 16 показан вид на заготовку и бойки в направлении подачи заготовки во время обжатия во втором проходе третьего цикла деформации заготовки на диагональ бойками, имеющими на рабочей поверхности вырезной ручей.In FIG. 16 shows a view of the workpiece and the strikers in the direction of supply of the workpiece during compression in the second pass of the third cycle of deformation of the workpiece into a diagonal with strikers having a notched stream on the working surface.

На фиг. 17 показан разрез по двухзаходным бойкам, имеющим на рабочей поверхности вырезной ручей, вид на двухзаходный боек с гладкой рабочей поверхностью и зажимные губки манипуляторов во время обжатия во втором проходе третьего цикла деформации заготовки -на диагональ бойками, имеющими на рабочей поверхности вырезной ручей.In FIG. 17 shows a section through two-way strikers having a notched brook on the working surface, a view of the two-way striker with a smooth working surface and manipulator clamping jaws during compression in the second pass of the third workpiece deformation cycle — diagonal to the strikers having a notched brook on the working surface.

На фиг. 18 показан разрез по двухзаходным бойкам, имеющим на рабочей поверхности вырезной ручей, вид на двухзаходный боек с гладкой рабочей поверхностью и зажимные губки манипуляторов после поворота заготовки на угол π/4 вокруг оси ковки перед первым проходом четвертого цикла деформации.In FIG. Figure 18 shows a section through double-head strikers having a notched stream on the working surface, a view of the double-striker with a smooth working surface and the clamping jaws of the manipulators after turning the workpiece through an angle π / 4 around the forging axis before the first pass of the fourth deformation cycle.

На фиг. 19 показан вид на заготовку и бойки в направлении подачи заготовки во время обжатия бойками с гладкой рабочей поверхностью в первом проходе четвертого цикла деформации.In FIG. 19 shows a view of the workpiece and the strikers in the direction of supply of the workpiece during crimping by strikers with a smooth working surface in the first pass of the fourth deformation cycle.

На фиг. 20 показан разрез по двухзаходным бойкам, имеющим на рабочей поверхности вырезной ручей, вид на двухзаходный боек с гладкой рабочей поверхностью и зажимные губки манипуляторов во время обжатия в первом проходе четвертого цикла деформации заготовки бойками с гладкой рабочей поверхностью.In FIG. 20 shows a section through double-head strikers having a notched stream on the working surface, a view of the double-striker with a smooth working surface and the clamping jaws of the manipulators during compression in the first pass of the fourth workpiece deformation cycle with strikers with a smooth working surface.

На фиг. 21 показан разрез по двухзаходным бойкам, имеющим на рабочей поверхности вырезной ручей, вид на двухзаходный боек с гладкой рабочей поверхностью и зажимные губки манипуляторов после поворота заготовки на угол π/2 вокруг оси ковки перед вторым проходом четвертого цикла деформации.In FIG. Figure 21 shows a section through double-head strikers having a notched stream on the working surface, a view of a double-striker with a smooth working surface and clamping jaws of manipulators after turning the workpiece by an angle π / 2 around the forging axis before the second pass of the fourth deformation cycle.

На фиг. 22 показан вид на заготовку и бойки в направлении подачи заготовки во время обжатия бойками с гладкой рабочей поверхностью во втором проходе четвертого цикла деформации.In FIG. 22 shows a view of the workpiece and the strikers in the feed direction of the preform during crimping by the strikers with a smooth working surface in the second pass of the fourth deformation cycle.

На фиг. 23 показан разрез по двухзаходным бойкам, имеющим на рабочей поверхности вырезной ручей, вид на двухзаходный боек с гладкой рабочей поверхностью и зажимные губки манипуляторов во время обжатия во втором проходе четвертого цикла деформации заготовки бойками с гладкой рабочей поверхностью.In FIG. 23 shows a section through double-head strikers having a notched stream on the working surface, a view of the double-striker with a smooth working surface and the clamping jaws of the manipulators during compression in the second pass of the fourth workpiece deformation cycle with strikers with a smooth working surface.

На фиг. 24 показан разрез по двухзаходным бойкам, имеющим на рабочей поверхности вырезной ручей, вид на двухзаходный боек с гладкой рабочей поверхностью и зажимные губки манипуляторов после поворота заготовки на угол π/4 вокруг оси ковки перед первым проходом пятого (последнего нечетного) цикла деформации.In FIG. 24 shows a section through two-way strikers having a notched stream on the working surface, a view of the two-way striker with a smooth working surface and the clamping jaws of the manipulators after turning the workpiece through an angle π / 4 around the forging axis before the first pass of the fifth (last odd) deformation cycle.

На фиг. 25 показан вид на заготовку и бойки в направлении подачи заготовки во время обжатия в первом проходе пятого цикла деформации заготовки на диагональ бойками, имеющими на рабочей поверхности вырезной ручей.In FIG. 25 shows a view of the workpiece and the strikers in the direction of supply of the preform during compression in the first pass of the fifth cycle of deformation of the workpiece into a diagonal with strikers having a notched stream on the working surface.

На фиг. 26 показан разрез по двухзаходным бойкам, имеющим на рабочей поверхности вырезной ручей, вид на двухзаходный боек с гладкой рабочей поверхностью и зажимные губки манипуляторов во время обжатия в первом проходе пятого цикла деформации заготовки на диагональ бойками, имеющими на рабочей поверхности вырезной ручей.In FIG. Figure 26 shows a section through double-head strikers having a notched brook on the working surface, a view of a double-striker with a smooth working surface and clamping jaws of manipulators during crimping in the first pass of the fifth cycle of deformation of the workpiece into a diagonal by strikers having a notched brook on the working surface.

На фиг. 27 показан разрез по двухзаходным бойкам, имеющим на рабочей поверхности вырезной ручей, вид на двухзаходный боек с гладкой рабочей поверхностью и зажимные губки манипуляторов после поворота заготовки на угол π/2 вокруг оси ковки перед вторым проходом пятого цикла деформации.In FIG. 27 shows a section through double-head strikers having a notched stream on the working surface, a view of the double-striker with a smooth working surface and the clamping jaws of the manipulators after turning the workpiece by an angle π / 2 around the forging axis before the second pass of the fifth deformation cycle.

На фиг. 28 показан вид на заготовку и бойки в направлении подачи заготовки во время обжатия во втором проходе пятого цикла деформации заготовки на диагональ бойками, имеющими на рабочей поверхности вырезной ручей.In FIG. 28 shows a view of the workpiece and the strikers in the direction of supply of the preform during compression in the second pass of the fifth cycle of deformation of the workpiece into a diagonal with strikers having a notched stream on the working surface.

На фиг. 29 показан разрез по двухзаходным бойкам, имеющим на рабочей поверхности вырезной ручей, вид на двухзаходный боек с гладкой рабочей поверхностью и зажимные губки манипуляторов во время обжатия во втором проходе пятого цикла деформации заготовки на диагональ бойками, имеющими на рабочей поверхности вырезной ручей.In FIG. Figure 29 shows a section through double-head strikers having a notched brook on the working surface, a view of the two-way striker with a smooth working surface and clamping jaws of the manipulators during crimping in the second pass of the fifth cycle of deformation of the workpiece into a diagonal by strikers having a notched brook on the working surface.

На фиг. 30 показан разрез по двухзаходным бойкам, имеющим на рабочей поверхности вырезной ручей, вид на двухзаходный боек с гладкой рабочей поверхностью и зажимные губки манипуляторов после поворота восьмигранного профиля на угол π/4 вокруг оси ковки.In FIG. 30 shows a section through two-way strikers having a notched stream on the working surface, a view of a two-way striker with a smooth working surface and the clamping jaws of the manipulators after turning the octagonal profile through an angle π / 4 around the forging axis.

На фиг. 31 показан вид на восьмигранный профиль и бойки в направлении подачи во время обжатия восьмигранного профиля одновременно двумя взаимно перпендикулярными парами бойков с получением шестигранного профиля.In FIG. 31 shows a view of the octagonal profile and the strikers in the feed direction during compression of the octagonal profile simultaneously by two mutually perpendicular pairs of strikers to obtain a hexagonal profile.

На фиг. 32 показан разрез по двухзаходным бойкам, имеющим на рабочей поверхности вырезной ручей, вид на двухзаходный боек с гладкой рабочей поверхностью и зажимные губки манипуляторов во время обжатия восьмигранного профиля одновременно двумя взаимно перпендикулярными парами бойков с получением шестигранного профиля.In FIG. 32 shows a section through two-way strikers having a notched stream on the working surface, a view of a two-way striker with a smooth working surface and the clamping jaws of the manipulators while squeezing the octagonal profile simultaneously with two mutually perpendicular pairs of strikers to obtain a hexagonal profile.

С использованием фиг. 1…32 рассмотрим осуществление технологии получения шестигранных профилей многопроходной радиальной ковкой с применением предложенного способа.Using FIG. 1 ... 32 consider the implementation of the technology for producing hexagonal profiles of multi-pass radial forging using the proposed method.

В данном примере конкретного выполнения процесс получения шестигранных профилей с целью упрощения рассматривается без учета имеющей место в реальных условиях незначительной поперечной деформации металла (уширения и утяжки).In this particular example, the process of obtaining hexagonal profiles with the aim of simplification is considered without taking into account the slight transverse deformation of the metal (broadening and tightening) taking place in real conditions.

Получение шестигранных профилей многопроходной радиальной ковкой осуществляется двумя взаимно перпендикулярными парами двухзаходных бойков, у которых каждый боек имеет две рабочие поверхности, позволяющие осуществлять деформацию как при прямом, так и при обратном перемещении заготовки. Одна пара бойков 1, 2 имеет гладкую рабочую поверхность. Другая пара бойков 3, 4 имеет на рабочей поверхности вырезные ручьи шириной b с боковыми поверхностями, наклоненными друг к другу под углом 120 град. (фиг. 1). Рабочие поверхности взаимно перпендикулярных бойков смещены вдоль оси ковки на величину S, превышающую длину рабочей поверхности бойка L (фиг. 2). Удержание заготовки по оси ковки, подача ее в бойки и поворот вокруг оси ковки осуществляется двумя манипуляторами А и В (на рисунках для упрощения изображены зажимные губки манипуляторов) (фиг. 1).Obtaining hexagonal profiles by multi-pass radial forging is carried out by two mutually perpendicular pairs of two-way strikers, in which each striker has two working surfaces, allowing deformation both during forward and backward movement of the workpiece. One pair of strikers 1, 2 has a smooth work surface. Another pair of strikers 3, 4 has cut-out streams of width b on the working surface with side surfaces inclined to each other at an angle of 120 degrees. (Fig. 1). The working surfaces of mutually perpendicular strikers are displaced along the forging axis by an amount S exceeding the length of the working surface of the striker L (Fig. 2). The workpiece is held along the forging axis, fed into the strikers and rotated around the forged axis by two manipulators A and B (the clamping jaws of the manipulators are shown in the figures for simplicity) (Fig. 1).

Получение шестигранных профилей многопроходной радиальной ковкой осуществляется в два этапа. На первом этапе за нечетное число циклов деформации поочередно парами бойков получается неправильный восьмигранный профиль. На этом этапе нечетные циклы деформации выполняет пара бойков с вырезными ручьями, четные циклы деформации выполняет пара бойков с гладкой рабочей поверхностью. Т.е. первый и последний циклы деформации на первом этапе выполняет пара бойков с вырезными ручьями. Между циклами деформации осуществляется поворот заготовки на угол π/4. В каждом цикле деформации между проходами осуществляется поворот заготовки на угол π/2. На втором этапе обжатие полученного на первом этапе неправильного восьмигранного профиля, осуществляется одновременно двумя взаимно перпендикулярными парами бойков с получением готового шестигранного профиля. Перед вторым этапом производится поворот заготовки вокруг оси ковки на угол π/4.Obtaining hexagonal profiles with multi-pass radial forging is carried out in two stages. At the first stage, for an odd number of deformation cycles, an incorrect octagonal profile is obtained in turn by pairs of strikers. At this stage, an odd cycle of deformation is performed by a pair of strikers with cut streams, even cycle of deformation is performed by a pair of strikers with a smooth working surface. Those. the first and last deformation cycles at the first stage are performed by a pair of strikers with cut streams. Between deformation cycles, the workpiece is rotated by an angle π / 4. In each deformation cycle between passes, the workpiece is rotated by an angle π / 2. At the second stage, the compression of the incorrect octagonal profile obtained at the first stage is carried out simultaneously by two mutually perpendicular pairs of strikers to obtain a finished hexagonal profile. Before the second stage, the workpiece is rotated around the forging axis by an angle π / 4.

Количество циклов деформации на первом этапе зависит от соотношения размеров поперечного сечения исходной квадратной заготовки и готового шестигранного профиля. В рассматриваемом примере в целях сокращения числа иллюстраций рассмотрено получение шестигранного профиля за пять циклов деформации поочередно парами бойков, каждый из которых включает два прохода, и один проход при обжатии заготовки одновременно двумя взаимно перпендикулярными парами бойков.The number of deformation cycles at the first stage depends on the ratio of the cross-sectional dimensions of the initial square billet and the finished hexagonal profile. In this example, in order to reduce the number of illustrations, we consider obtaining a hexagonal profile for five cycles of deformation alternately by pairs of dies, each of which includes two passes, and one pass when compressing the workpiece simultaneously with two mutually perpendicular pairs of dies.

Исходная заготовка 5 имеет квадратное поперечное сечение со стороной а (фиг. 1). Перед первым циклом деформации заготовка 5 зажимается губками манипулятора А (фиг. 2), подается данным манипулятором в бойки 1-4 двумя противолежащими ребрами, направленными в вершины вырезных ручьев рабочих поверхностей бойков 3, 4 (на диагональ), и начинается обжатие бойками 3, 4 (фиг. 1). Бойки 1, 2 выполняют роль направляющих и не принимают участия в обжатии заготовки 5. За счет возвратно-поступательного перемещения (показано вертикальными стрелками) бойки 3, 4 осуществляют обжатие квадратной исходной заготовки вдоль одной ее диагонали. При этом расстояние между вершинами вырезных ручьев бойков 3, 4 устанавливают не меньше значения a√2-b(1-1/√3), т.к. в данном цикле деформации выполнятся условие b<а/√2. Выполнение этого условия, получаемого из геометрических соотношений, обеспечивает осуществление деформации без вреза краев вырезных ручьев в грани квадратной заготовки.The initial blank 5 has a square cross section with side a (Fig. 1). Before the first cycle of deformation, the workpiece 5 is clamped by the jaws of manipulator A (Fig. 2), fed by this manipulator to the strikers 1-4 with two opposite ribs directed to the tops of the cut-out streams of the working surfaces of the strikers 3, 4 (on the diagonal), and the crimping 3 begins, 4 (Fig. 1). The strikers 1, 2 play the role of guides and do not participate in the compression of the workpiece 5. Due to the reciprocating movement (shown by vertical arrows), the strikers 3, 4 compress the square initial workpiece along one diagonal of it. At the same time, the distance between the tops of the notch streams of the strikers 3, 4 is set at least a √2-b (1-1 / √3), because in this deformation cycle, the condition b < a / √2 is satisfied. The fulfillment of this condition, obtained from geometric ratios, provides the implementation of the deformation without cutting the edges of the cut grooves in the face of a square billet.

В процессе первого прохода первого цикла деформации заготовка 5 из манипулятора А передается манипулятору В, который заканчивает осуществление данного прохода (фиг. 2). Перед вторым проходом первого цикла деформации (фиг. 3) с помощью манипулятора В производится поворот полученной в первом проходе первого цикла деформации заготовки вокруг оси ковки на угол π/2. В результате недеформированные противолежащие ребра квадратной заготовки 5 оказываются направленными в вершины вырезных ручьев рабочих поверхностей бойков 3, 4 (на диагональ) (фиг. 4) и начинается второй проход первого цикла деформации (фиг. 5). При этом обжатие осуществляется также бойками 3, 4 (фиг. 4, 5). Зазор между рабочими поверхностями бойков 3, 4 сохраняется. Зазор между рабочими поверхностями бойков 1, 2 изменяется. Бойки 1, 2 выполняют роль направляющих и не принимают участия в обжатии заготовки 5. В процессе второго прохода первого цикла деформации заготовка 5 из манипулятора В передается манипулятору А, который заканчивает осуществление второго прохода первого цикла деформации (фиг. 5).In the process of the first pass of the first deformation cycle, the workpiece 5 from the manipulator A is transferred to the manipulator B, which ends the implementation of this passage (Fig. 2). Before the second pass of the first deformation cycle (Fig. 3), the manipulator B rotates the workpiece obtained in the first pass of the first deformation cycle around the forging axis by an angle π / 2. As a result, the undeformed opposite ribs of the square billet 5 are directed to the tops of the notched streams of the working surfaces of the strikers 3, 4 (diagonal) (Fig. 4) and the second pass of the first deformation cycle begins (Fig. 5). In this case, the compression is also carried out by the strikers 3, 4 (Fig. 4, 5). The gap between the working surfaces of the strikers 3, 4 is maintained. The gap between the working surfaces of the strikers 1, 2 varies. The strikers 1, 2 play the role of guides and do not take part in the compression of the workpiece 5. During the second pass of the first deformation cycle, the workpiece 5 from the manipulator B is transferred to the manipulator A, which ends the second pass of the first deformation cycle (Fig. 5).

Перед началом второго цикла деформации (фиг. 6) заготовку 5 поворачивают манипулятором А вокруг оси ковки на угол π/4, устанавливают требуемые зазоры между рабочими поверхностями бойков 1-4 (фиг. 7). В первом проходе второго цикла деформации обжатие осуществляется бойками 1, 2. Бойки 3, 4 выполняют роль направляющих и не принимают участия в обжатии заготовки 5. В процессе первого прохода второго цикла деформации заготовка 5 из манипулятора А передается манипулятору В, который заканчивает осуществление первого прохода второго цикла деформации (фиг. 8). Перед вторым проходом второго цикла деформации (фиг. 9) с помощью манипулятора В производится поворот полученной в первом проходе второго цикла деформации заготовки 5 вокруг оси ковки на угол π/2. Зазор между рабочими поверхностями бойков 1, 2 сохраняется. Зазор между рабочими поверхностями бойков 3, 4 изменяется. Во втором проходе второго цикла деформации обжатие также осуществляется бойками 1, 2 (фиг. 10). Бойки 3, 4 выполняют роль направляющих и не принимают участия в обжатии заготовки 5. В процессе второго прохода второго цикла деформации заготовка 5 из манипулятора В передается манипулятору А, который заканчивает осуществление второго прохода второго цикла деформации (фиг. 11).Before the start of the second deformation cycle (Fig. 6), the workpiece 5 is turned by the manipulator A around the forging axis by an angle π / 4, the required gaps between the working surfaces of the strikers 1-4 are set (Fig. 7). In the first pass of the second deformation cycle, the compression is performed by the strikers 1, 2. The strikers 3, 4 act as guides and do not take part in the compression of the workpiece 5. During the first pass of the second cycle of deformation, the workpiece 5 from manipulator A is transferred to manipulator B, which ends the first pass the second cycle of deformation (Fig. 8). Before the second pass of the second deformation cycle (Fig. 9), the manipulator B rotates the workpiece 5 obtained in the first pass of the second deformation cycle around the forging axis by an angle π / 2. The gap between the working surfaces of the strikers 1, 2 is maintained. The gap between the working surfaces of the strikers 3, 4 changes. In the second pass of the second cycle of deformation, the compression is also carried out by the strikers 1, 2 (Fig. 10). The strikers 3, 4 act as guides and do not take part in the compression of the workpiece 5. During the second pass of the second deformation cycle, the workpiece 5 from the manipulator B is transferred to the manipulator A, which ends the second pass of the second deformation cycle (Fig. 11).

Перед началом третьего цикла деформации (фиг. 12) заготовку 5 манипулятором А поворачивают вокруг оси ковки на угол π/4, устанавливают требуемые зазоры между рабочими поверхностями бойков 1-4 (фиг. 13). При этом расстояние между вершинами вырезных ручьев бойков 3, 4 устанавливают не меньше значения a ₁(1/√2+1/√6), т.к. в данном цикле деформации выполнятся условие b>а ₁/√2. Установка такого значения расстояния между вершинами вырезных ручьев, получаемого из геометрических соотношений (фиг. 13), обеспечивает осуществление деформации без вреза краев вырезных ручьев в грани квадратной заготовки со стороной a ₁.Before the start of the third deformation cycle (Fig. 12), the workpiece 5 with the manipulator A is rotated around the forging axis by an angle π / 4, the required gaps between the working surfaces of the strikers 1-4 are set (Fig. 13). At the same time, the distance between the vertices of the cut brooks of the strikers 3, 4 is set at least a ₁ (1 / √2 + 1 / √6), because in this deformation cycle, the condition b> a ₁ / √2 is fulfilled. Setting this value of the distance between the vertices of the notch streams, obtained from the geometric relationships (Fig. 13), provides deformation without cutting the edges of the notch streams in the face of a square billet with side a ₁ .

В первом проходе третьего цикла деформации обжатие осуществляется бойками 3, 4 (фиг. 13). Бойки 1, 2 выполняют роль направляющих и не принимают участия в обжатии заготовки 5. В процессе первого прохода третьего цикла деформации заготовка 5 из манипулятора А передается манипулятору В, который заканчивает осуществление первого прохода третьего цикла деформации (фиг. 14).In the first pass of the third cycle of deformation, the compression is carried out by the strikers 3, 4 (Fig. 13). The strikers 1, 2 play the role of guides and do not take part in the compression of the workpiece 5. During the first pass of the third deformation cycle, the workpiece 5 from the manipulator A is transferred to the manipulator B, which finishes the first pass of the third deformation cycle (Fig. 14).

Перед вторым проходом третьего цикла деформации (фиг. 15) с помощью манипулятора В производится поворот полученной в первом проходе третьего цикла деформации заготовки 5 вокруг оси ковки на угол π/2. Зазор между рабочими поверхностями бойков 3, 4 сохраняется. Зазор между рабочими поверхностями бойков 1, 2 изменяется. Во втором проходе третьего цикла деформации обжатие также осуществляется бойками 3, 4 (фиг. 16). Бойки 1, 2 выполняют роль направляющих и не принимают участия в обжатии заготовки 5. В процессе второго прохода третьего цикла деформации заготовка 5 из манипулятора В передается манипулятору А, который заканчивает осуществление второго прохода третьего цикла деформации (фиг. 17).Before the second pass of the third deformation cycle (Fig. 15), the manipulator B rotates the workpiece 5 obtained in the first pass of the third deformation cycle around the forging axis by an angle π / 2. The gap between the working surfaces of the strikers 3, 4 is maintained. The gap between the working surfaces of the strikers 1, 2 varies. In the second pass of the third cycle of deformation, the compression is also carried out by the strikers 3, 4 (Fig. 16). The strikers 1, 2 play the role of guides and do not take part in the compression of the workpiece 5. During the second pass of the third deformation cycle, the workpiece 5 from the manipulator B is transferred to the manipulator A, which ends the second pass of the third deformation cycle (Fig. 17).

Перед началом четвертого цикла деформации (фиг. 18) заготовку 5 манипулятором А поворачивают вокруг оси ковки на угол π/4, устанавливают требуемые зазоры между рабочими поверхностями бойков 1-4 (фиг. 19). При этом расстояние между рабочими поверхностями бойков 1, 2 устанавливают не менее диаметра описанной окружности d_оп готового шестигранного, профиля. Это обеспечит заполнение металлом ребер готового шестигранного профиля.Before the beginning of the fourth deformation cycle (Fig. 18), the workpiece 5 with the manipulator A is rotated around the forging axis by an angle π / 4, the required gaps between the working surfaces of the strikers 1-4 are set (Fig. 19). In this case, the distance between the working surfaces of the strikers 1, 2 is set at least the diameter of the circumscribed circle d _{op of the} finished hexagonal profile. This will ensure that the ribs of the finished hexagonal profile are filled with metal.

В первом проходе четвертого цикла деформации обжатие осуществляется бойками 1, 2 (фиг. 19). Бойки 3, 4 выполняют роль направляющих и не принимают участия в обжатии заготовки 5. В процессе первого прохода четвертого цикла деформации заготовка 5 из манипулятора А передается манипулятору В, который заканчивает осуществление первого прохода четвертого цикла деформации (фиг. 20). Перед вторым проходом четвертого цикла деформации (фиг. 21) с помощью манипулятора В производится поворот полученной в первом проходе четвертого цикла деформации заготовки 5 вокруг оси ковки на угол π/2. Зазор между рабочими поверхностями бойков 1, 2 сохраняется. Зазор между рабочими поверхностями бойков 3, 4 изменяется. Во втором проходе четвертого цикла деформации обжатие также осуществляется бойками 1, 2 (фиг. 22). Бойки 3, 4. выполняют роль направляющих и не принимают участия в обжатии заготовки 5. В процессе второго прохода четвертого цикла деформации заготовка 5 из манипулятора В передается манипулятору А, который заканчивает осуществление второго прохода четвертого цикла деформации (фиг. 23).In the first pass of the fourth cycle of deformation, the compression is carried out by the strikers 1, 2 (Fig. 19). The strikers 3, 4 act as guides and do not take part in the compression of the workpiece 5. During the first pass of the fourth deformation cycle, the workpiece 5 from the manipulator A is transferred to the manipulator B, which finishes the first pass of the fourth deformation cycle (Fig. 20). Before the second pass of the fourth cycle of deformation (Fig. 21) using manipulator B, the workpiece 5 obtained in the first pass of the fourth cycle of deformation is rotated around the forging axis by an angle π / 2. The gap between the working surfaces of the strikers 1, 2 is maintained. The gap between the working surfaces of the strikers 3, 4 changes. In the second pass of the fourth cycle of deformation, the compression is also carried out by the strikers 1, 2 (Fig. 22). The strikers 3, 4. play the role of guides and do not take part in the compression of the workpiece 5. During the second pass of the fourth deformation cycle, the workpiece 5 from the manipulator B is transferred to the manipulator A, which ends the second pass of the fourth deformation cycle (Fig. 23).

Перед началом последнего пятого цикла деформации (фиг. 24) заготовку 5 манипулятором А поворачивают вокруг оси ковки на угол π/4, устанавливают требуемые зазоры между рабочими поверхностями бойков 1-4 (фиг. 25). При этом расстояние между рабочими поверхностями бойков 3, 4. устанавливают так, чтобы после обжатия бойками 3, 4 получился профиль, в котором расстояния между противолежащими ребрами, образованными гранями с углами между ними равными 150 град., было не менее диаметра описанной окружности d_oп готового шестигранного профиля, что соответствует расстоянию между вершинами вырезных ручьев бойков 3, 4 большему d_oп(1/√2+1/√6). Последнее соотношение получено из геометрических условий (фиг. 25). Благодаря этому при обжатии одновременно двумя парами бойков обеспечивается заполнение металлом ребер готового шестигранного профиля.Before the beginning of the last fifth deformation cycle (Fig. 24), the workpiece 5 with the manipulator A is rotated around the forging axis by an angle π / 4, the required gaps between the working surfaces of the strikers 1-4 are set (Fig. 25). The distance between the working surfaces of the strikers 3, 4. is set so that after crimping the strikers 3, 4, a profile is obtained in which the distance between opposite ribs formed by faces with angles between them equal to 150 degrees is not less than the diameter of the circumscribed circle d _op finished hexagonal profile, which corresponds to the distance between the tops of the cut grooves of the strikers 3, 4 greater d _op (1 / √2 + 1 / √6). The last relation is obtained from geometric conditions (Fig. 25). Due to this, when crimping simultaneously with two pairs of strikers, the ribs of the finished hexagonal profile are filled with metal.

В первом проходе пятого цикла деформации обжатие осуществляется бойками 3, 4 (фиг. 25). Бойки 1, 2 выполняют роль направляющих и не принимают участия в обжатии заготовки 5. В процессе первого прохода пятого цикла деформации заготовка 5 из манипулятора А передается манипулятору В, который заканчивает осуществление первого прохода пятого цикла деформации (фиг. 26).In the first pass of the fifth cycle of deformation, the compression is carried out by the strikers 3, 4 (Fig. 25). The strikers 1, 2 play the role of guides and do not take part in the compression of the workpiece 5. During the first pass of the fifth deformation cycle, the workpiece 5 from the manipulator A is transferred to the manipulator B, which finishes the first pass of the fifth deformation cycle (Fig. 26).

Перед вторым проходом пятого цикла деформации (фиг. 27) с помощью манипулятора В производится поворот полученной в первом проходе пятого цикла деформации заготовки 5 вокруг оси ковки на угол π/2. Зазор между рабочими поверхностями бойков 3, 4 сохраняется (фиг. 28). Зазор между рабочими поверхностями бойков 1, 2 изменяется. Во втором проходе пятого цикла деформации обжатие также осуществляется бойками 3, 4. Бойки 1, 2 выполняют роль направляющих и не принимают участия в обжатии заготовки 5. В процессе второго прохода пятого цикла деформации, заготовка 5 из манипулятора В передается манипулятору А, который заканчивает осуществление второго прохода пятого цикла деформации (фиг. 29).Before the second pass of the fifth deformation cycle (Fig. 27), the manipulator B rotates the workpiece 5 obtained in the first pass of the fifth deformation cycle around the forging axis by an angle π / 2. The gap between the working surfaces of the strikers 3, 4 is maintained (Fig. 28). The gap between the working surfaces of the strikers 1, 2 varies. In the second pass of the fifth deformation cycle, the compression is also carried out by the strikers 3, 4. The strikers 1, 2 act as guides and do not participate in the compression of the workpiece 5. In the second pass of the fifth cycle of deformation, the workpiece 5 from manipulator B is transferred to manipulator A, which ends the implementation the second pass of the fifth cycle of deformation (Fig. 29).

Перед обжатием одновременно двумя парами бойков (фиг. 30) с помощью манипулятора А производится поворот полученного в пятом цикле деформации неправильного восьмигранного профиля вокруг оси ковки на угол π/4. После этого неправильный восьмигранный профиль оказывается в положении, показанном на фиг. 31.Before crimping simultaneously with two pairs of strikers (Fig. 30) with the help of manipulator A, the wrong octagonal profile obtained in the fifth cycle of deformation is rotated around the forging axis by an angle π / 4. After that, the wrong octagonal profile is in the position shown in FIG. 31.

Обжатие неправильного восьмигранного профиля осуществляется одновременно двумя взаимно перпендикулярными парами бойков 1-4 (фиг. 31). При этом из неправильного восьмигранного профиля получается шестигранный профиль с диаметром описанной окружности d_оп.Compression of the wrong octagonal profile is carried out simultaneously by two mutually perpendicular pairs of strikers 1-4 (Fig. 31). In this case, from the wrong octagonal profile, a hexagonal profile is obtained with a diameter of the circumscribed circle d _op .

Таким образом, применение предлагаемого способа обеспечивает получение из широкого сортамента квадратных исходных заготовок качественных шестигранных профилей требуемого поперечного сечения.Thus, the application of the proposed method provides a wide range of square initial blanks of high-quality hexagonal profiles of the required cross section.

Предложенный способ опробован при горячей ковке шестигранных профилей «с размерами по ключ» 70 мм (диаметр описанной окружности ~80,8 мм) из квадратной заготовки со стороной a=115 мм (сталь 12Х18Н10Т) на радиально-ковочной машине SKK-14 австрийской фирмы GFM, установленной на одном из предприятий г. Челябинска. При этом применялись две взаимно перпендикулярные пары бойков. Одна пара бойков имела на рабочей поверхности вырезные ручьи с боковыми поверхностями, наклоненными друг к другу под углом 120 град. Ширина вырезного ручья b=76 мм. Другая пара бойков имела гладкую рабочую поверхность. Бойки имели калибрующие участки, параллельные оси ковки, и обжимные участки, наклоненные под углом 12 град, к оси ковки. Подача заготовки за один ход бойков составляла 8 мм. Число ходов бойков в минуту - 800. Смещение рабочих поверхностей пар бойков вдоль оси ковки составляло S=64 мм. Длина рабочей поверхности бойка L=58 мм.The proposed method was tested during hot forging of hexagonal profiles “with key sizes” of 70 mm (diameter of the circumscribed circle ~ 80.8 mm) from a square billet with side a = 115 mm (steel 12X18H10T) on a radial forging machine SKK-14 of the Austrian company GFM installed at one of the enterprises of Chelyabinsk. In this case, two mutually perpendicular pairs of strikers were used. One pair of strikers had cut-out streams on the working surface with side surfaces inclined to each other at an angle of 120 degrees. The width of the cut brook is b = 76 mm. Another pair of strikers had a smooth work surface. The strikers had calibrating sections parallel to the forging axis, and crimping sections inclined at an angle of 12 degrees to the forging axis. The supply of the workpiece in one stroke of the strikers was 8 mm. The number of strokes of the strikers per minute is 800. The displacement of the working surfaces of the pairs of strikers along the forging axis was S = 64 mm. The length of the working surface of the striker L = 58 mm.

Получение шестигранного профиля «с размером по ключ» 70 мм производилось по следующей технологической схеме.Obtaining a hexagonal profile "with a key size" of 70 mm was carried out according to the following flow chart.

Осуществлялось пять циклов деформации. В первом цикле деформации. выполнялось условие b<а/√2, т.к. 76<115/√2. Поэтому расстояние между вершинами вырезных ручьев устанавливалось исходя из зависимости а√2-b(1-1/√3)=115×√2-76(1-1/√3)≈130,08 мм. Это значение принималось 131 мм. Первый цикл деформации осуществлялся за два прохода с поворотом заготовки вокруг оси ковки между проходами на угол π/2. При этом расстояние между рабочими поверхностями бойков с гладкой рабочей поверхностью составляло в первом проходе 162,5 мм, а во втором проходе это расстояние составляло 131 мм. После поворота заготовки вокруг оси ковки на угол π/4 осуществлялся второй цикл деформации.Five deformation cycles were carried out. In the first cycle of deformation. the condition b < a / √2 was fulfilled, since 76 <115 / √2. Therefore, the distance between the peaks of the notch streams was established based on the dependence a √2-b (1-1 / √3) = 115 × √2-76 (1-1 / √3) ≈130.08 mm. This value was taken 131 mm. The first deformation cycle was carried out in two passes with rotation of the workpiece around the forging axis between the passes by an angle π / 2. The distance between the working surfaces of the strikers with a smooth working surface was 162.5 mm in the first pass, and in the second pass this distance was 131 mm. After turning the workpiece around the forging axis by an angle π / 4, a second deformation cycle was carried out.

Второй цикл деформации выполнялся бойками с гладкой рабочей поверхностью. За два прохода с поворотом заготовки вокруг оси ковки между проходами на угол π/2 во втором цикле деформации получена заготовка в виде квадрата со стороной a ₁=97 мм со «сбитыми» углами. После поворота заготовки вокруг оси ковки на угол π/4 осуществлялся третий цикл деформации.The second cycle of deformation was performed by strikers with a smooth working surface. In two passes with rotation of the workpiece around the forging axis between the passes at an angle π / 2 in the second deformation cycle, the workpiece was obtained in the form of a square with a side a ₁ = 97 mm with “knocked down” corners. After turning the workpiece around the forging axis by an angle π / 4, a third deformation cycle was carried out.

Третий цикл деформации выполнялся бойками с вырезными ручьями. В этом цикле деформации выполнялось условие при b>a ₁/√2 т.к. 76<97/√2. Поэтому расстояние между вершинами вырезных ручьев устанавливалось больше значения a ₁(1/√2+1/√6=97(l/√2+l/6)≈108,3 мм. Это значение принималось 110 мм. Третий цикл деформации осуществлялся за два прохода с поворотом заготовки вокруг оси ковки между проходами на угол π/2. При этом расстояние между рабочими поверхностями бойков с гладкой рабочей поверхностью составляло в первом проходе 131,4 мм, а во втором проходе это расстояние составляло 110 мм. После поворота заготовки вокруг оси ковки на угол π/4 осуществлялся четвертый цикл деформации.The third deformation cycle was carried out by strikers with notched streams. In this deformation cycle, the condition was satisfied for b> a ₁ / √2 since 76 <97 / √2. Therefore, the distance between the vertices of the notch streams was set to a value greater than a ₁ (1 / √2 + 1 / √6 = 97 (l / √2 + l / 6) ≈108.3 mm. This value was assumed to be 110 mm. The third cycle of deformation was carried out in two passes with the workpiece turning around the forging axis between the passes by an angle π / 2. The distance between the working surfaces of the strikers with a smooth working surface was 131.4 mm in the first pass, and this distance was 110 mm in the second pass. the forging axis through an angle π / 4, the fourth deformation cycle was carried out.

Четвертый цикл деформации выполнялся бойками с гладкой рабочей поверхностью. За два прохода с поворотом заготовки вокруг оси ковки между проходами на угол π/2 во втором цикле деформации получена заготовка в виде квадрата со стороной a ₁=84 мм со «сбитыми» углами. При этом выполнено условие превышения стороны полученного квадрата над диаметром описанной окружности шестигранного профиля «с размерами по ключ» 70 мм, который равен ~80,8 мм. Такое превышение необходимо для заполнения металлом ребер шестигранного профиля, учитывая наличия утяжки металла заготовки при формировании шестигранного профиля. После поворота заготовки вокруг оси ковки на угол π/4 осуществлялся пятый цикл деформации.The fourth cycle of deformation was performed by strikers with a smooth working surface. For two passes with rotation of the workpiece around the axis of the forging between passages at an angle π / 2 in the second deformation cycle, the workpiece was obtained in the form of a square with a side a ₁ = 84 mm with “knocked down” corners. In this case, the condition of exceeding the side of the obtained square over the diameter of the circumference of the hexagonal profile “with key sizes” of 70 mm, which is ~ 80.8 mm, is fulfilled. Such an excess is necessary to fill the ribs of the hexagonal profile with metal, given the presence of the metal tightening of the workpiece during the formation of the hexagonal profile. After turning the workpiece around the forging axis by an angle π / 4, the fifth deformation cycle was carried out.

Пятый (последний) цикл деформации выполнялся бойками с вырезными ручьями. Расстояние между вершинами вырезных ручьев устанавливалось исходя из условия, что данный цикл деформации, является в данном конкретном примере последним нечетным. Это расстояние устанавливалось равным 94 мм, при котором выполнялось. условие, что получаемый в данном цикле деформации восьмигранный профиль имеет расстояние между противолежащими ребрами, образованными гранями с углами между ними равными 150 град., не менее диаметра описанной окружности шестигранного профиля, что соответствует расстоянию между вершинами вырезных ручьев большему значения, определяемого по формуле d_oп(1/√2+1/√6)≈93,8 мм. За два прохода с поворотом заготовки вокруг оси ковки между проходами на угол π/2 в пятом цикле деформации получен неправильный восьмигранный профиль.The fifth (last) deformation cycle was carried out by strikers with cut streams. The distance between the vertices of the notch streams was established based on the condition that this deformation cycle is the last odd in this particular example. This distance was set equal to 94 mm, at which it was performed. the condition that the octagonal profile obtained in this deformation cycle has a distance between opposite ribs formed by faces with angles between them equal to 150 degrees, not less than the diameter of the circumference of the hexagonal profile, which corresponds to a distance between the vertices of the notched streams greater than the value determined by the formula d _op (1 / √2 + 1 / √6) ≈93.8 mm. For two passes with rotation of the workpiece around the axis of the forging between passages at an angle π / 2 in the fifth deformation cycle, an incorrect octagonal profile is obtained.

Далее осуществлялся поворот полученного неправильного восьмигранного профиля вокруг оси ковки на угол π/4 и за три прохода одновременно двумя взаимно перпендикулярными парами бойков получался готовый шестигранный профиль «с размером под ключ» 70 мм.Then, the resulting irregular octagonal profile was rotated around the forging axis by an angle π / 4, and in three passes simultaneously with two mutually perpendicular pairs of strikers, a ready-made hexagonal profile with a turnkey size of 70 mm was obtained.

При обжатии одновременно двумя парами бойков для создания одинаковых условий формирования элементов шестигранного профиля между проходами можно производить поворот заготовки вокруг оси ковки на угол π/3.When two pairs of dies are crimped simultaneously to create the same conditions for the formation of hexagonal profile elements between passes, it is possible to rotate the workpiece around the forging axis by an angle π / 3.

Проведенные опытные работы подтвердили эффективность предложенного способа, а именно, получение качественного шестигранного профиля «с размером под ключ» 70 мм из квадратной исходной заготовки 115 мм.The experimental work confirmed the effectiveness of the proposed method, namely, obtaining a high-quality hex profile "with a turnkey size" of 70 mm from a square initial workpiece of 115 mm.

Claims

A method of producing hexagonal profiles by redistributing a square workpiece with multi-pass radial forging by two mutually perpendicular pairs of dies with turning the workpiece around the forging axis, the dies of one pair being made with a smooth working surface, the dies of the second pair have cut grooves with surfaces inclined to each other at an angle of 120 °, and the working surfaces of mutually perpendicular strikers are offset relative to each other along the forging axis by an amount exceeding the length of the working surface of the striker, characterized in that the production of hexagonal profiles is carried out in one redistribution, while squaring the square billet by alternating pairs of strikers for an odd number of deformation cycles with the workpiece turning around the forging axis after each deformation cycle by an angle π / 4, each cycle comprising at least two passes with by turning the workpiece around the forging axis by an angle π / 2, in odd deformation cycles, the workpiece is squeezed diagonally by strikers with cut streams, and in even deformation cycles, compression is performed by strikers with a smooth working surface, and in the first cycle of deformation, the distance between the vertices of the notch streams is set to at least a √2-b (1-1 / √3) for b < a / √2 and at least a (1 / √2 + 1 / √6 ) for b> a / √2, where a is the side of the square blank, b is the width of the notched stream, in subsequent odd deformation cycles, except for the last, the distance between the vertices of the notched streams is set to at least a ₁ √2-b (1-1 / √3) when b <a ₁ / √2 and not less than a ₁ (1 / √2 + 1 / √6) when b> a ₁ / √2, where a ₁ - distance between the faces of the preform obtained by the strikers with a smooth countertop in the previous even cycle e of the deformation specified in the strikers with cut grooves, even deformation cycles are completed after the distance between the faces obtained by the strikers with a smooth working surface of at least the diameter of the circumscribed hexagonal profile is obtained on the workpiece, the odd deformation cycles are completed after obtaining an octagonal profile with angles at its adjacent vertices of 120 and 150 ° and the distance between opposing ribs formed by faces with angles between them equal to 150 °, not less than the diameter of the circumscribed hexagonal profile I, after which the compression is carried octagonal profile obtained simultaneously by two mutually perpendicular pairs of pins to obtain hexagonal profile.