RU2666394C1 - Способ выдавливания тонкостенных полых изделий - Google Patents
Способ выдавливания тонкостенных полых изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2666394C1 RU2666394C1 RU2017117387A RU2017117387A RU2666394C1 RU 2666394 C1 RU2666394 C1 RU 2666394C1 RU 2017117387 A RU2017117387 A RU 2017117387A RU 2017117387 A RU2017117387 A RU 2017117387A RU 2666394 C1 RU2666394 C1 RU 2666394C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ejector
- depressions
- end surface
- walled hollow
- deformation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 27
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 14
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K21/00—Making hollow articles not covered by a single preceding sub-group
- B21K21/04—Shaping thin-walled hollow articles, e.g. cartridges
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
- B21J13/02—Dies or mountings therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении тонкостенных полых изделий. Заготовку размещают на торцевой поверхности выталкивателя, имеющей спиралевидные впадины глубиной, уменьшающейся к центру. Внешние концы ветвей впадин выходят на кромку торцевой поверхности выталкивателя в точках, равнорасположенных по окружности упомянутой поверхности. Внутренние концы ветвей впадин выходят на окружность диаметром, равным 0,2-0,3 диаметра выталкивателя. Поперечный профиль впадин имеет коаксиальную оси выталкивателя заднюю стенку высотой 0,6-0,8 мм, донную поверхность шириной 2-3 мм, перпендикулярную оси выталкивателя, и переднюю кромку, скошенную под углом 30-40° к донной поверхности. При деформировании заготовки выталкивателем смещают в зону формирования стенки изделия секундный объем металла заготовки, равный секундному объему, подаваемому пуансоном в очаг деформации. В результате обеспечивается снижение неравномерности деформации и технологического усилия выдавливания тонкостенных полых изделий. 4 ил.
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при выдавливании пиростаканов, гильз патронов и других изделий из сортового проката.
Известен способ выдавливания тонкостенных полых изделий, заключающийся в подаче заготовки в матрицу с размещением ее на гладкой торцевой поверхности выталкивателя, имеющего возможность вращательного движения, деформировании заготовки пуансоном и выталкивании изделия из матрицы посредством выталкивателя. Активизация контактных скольжений на гладкой торцевой поверхности выталкивателя позволяет снизить неравномерность деформации и технологическое усилие штамповки (авторское свидетельство SU 677800, М. Кл.2 B21J 13/02).
Однако, при выдавливании тонкостенных полых изделий по известному способу посредством выталкивателя с гладкой торцевой поверхностью трудно радиально перемещать металл из очага деформации к периферии в зону формирования стенки изделия. Поэтому сохраняются высокая неравномерность деформации и повышенное технологическое усилие выдавливания.
Известен способ выдавливания тонкостенных полых изделий, заключающийся в подаче заготовки в матрицу с размещением ее на торцевой поверхности выталкивателя, имеющего возможность вращательного движения, на которой выполнены радиально расположенные прямолинейные впадины, глубиной, уменьшающейся к центру до получения плоской центральной площадки с диаметром, равным 0,4-0,6 диаметра пуансона, деформировании заготовки пуансоном и выталкивании изделия из матрицы посредством выталкивателя (авторское свидетельство SU 969408, М. Кл. B21J 13/02).
Это техническое решение является наиболее близким по совокупности существенных признаков и выбрано в качестве прототипа.
Основным недостатком описанного способа выдавливания тонкостенных полых изделий является низкая подающая способность радиально расположенных прямолинейных впадин радиально перемещать металл из очага деформации к периферии в зону формирования стенки изделия, потому что вектор усилия подачи металла сонаправлен окружной скорости вращения выталкивателя. В связи с этим сохраняются существенная неравномерность деформации металла и повышенное технологическое усилие выдавливания.
В основе изобретения лежит техническая проблема обеспечения снижения неравномерности деформации и технологического усилия выдавливания тонкостенных полых изделий.
Решение этой технической проблемы достигается тем, что в способе выдавливания тонкостенных полых изделий, заключающемся в подаче заготовки в матрицу с размещением ее на торцевой поверхности выталкивателя, имеющего возможность вращательного движения, на которой выполнены радиально расположенные впадины, глубиной, уменьшающейся к центру до получения плоской центральной площадки, деформировании заготовки пуансоном и выталкивании изделия из матрицы посредством выталкивателя, согласно изобретению используют выталкиватель со спиралевидными впадинами с выходом внешних концов их ветвей к кромке торцевой поверхности выталкивателя к точкам, равнорасположенным по окружности упомянутой поверхности, и с выходом внутренних концов их ветвей к окружности центральной площадки этой поверхности, равной 0,2-0,3 диаметра выталкивателя, имеющий поперечный профиль впадин с задней стенкой высотой 0,6-0,8 мм, коаксиальной оси выталкивателя, с донной поверхностью шириной 2-3 мм, перпендикулярной оси выталкивателя, и с передней кромкой, скошенной под углом 30°-40° к донной поверхности. При деформировании заготовки пуансоном в зону формирования стенки изделия посредством выталкивателя смещают секундный объем металла, равный таковому, который подают пуансоном в очаг деформации
где Vв - секундный объем металла, который смещают спиралевидными впадинами выталкивателя в зону формирования стенки изделия, мм3/сек;
Vп - секундный объем металла, который подают пуансоном в очаг деформации, мм3/сек.
Снижение неравномерности деформации и технологического усилия выдавливания тонкостенных полых изделий достигаются за счет использования выталкивателя с высокой подающей способностью спиралевидных впадин, выполненных на его торцевой поверхности, посредством которого в зону формирования стенки изделия смещают секундные объемы металла, равные таковым, которые подают пуансоном в очаг деформации.
Использование выталкивателя с диаметром окружности центральной площадки торцевой поверхности, равным 0,2-0,3 диаметра выталкивателя, является оптимальным, так как при диаметре окружности центральной площадки торцевой поверхности выталкивателя, меньшем 0,2 диаметра выталкивателя силы трения на этой площадке очень малы, и их отрицательное влияние на радиальное перемещение металла незначительно (Тарновский, И.Я. Контактные напряжения при пластической деформации / И.Я. Тарновский, А.Н. Леванов, М.И. Поксеваткин. - М.: Металлургия, 1966. - С. 104, рис. 78, кривые 3 и 4), а при диаметре окружности центральной площадки торцевой поверхности выталкивателя, большем 0,3 диаметра выталкивателя силы трения достигают высоких значений и существенно препятствуют радиальному перемещению металла к периферии в зону формирования стенки изделия, поэтому здесь уже необходимо использовать спиралевидные впадины торцевой поверхности выталкивателя.
Конфигурация поперечного профиля впадин выталкивателя с задней стенкой высотой 0,6-0,8 мм, коаксиальной оси выталкивателя является оптимальной, так как при конфигурации поперечного профиля с задней стенкой высотой менее 0,6 мм, коаксиальной оси выталкивателя существенно снижается подающая способность впадин, а при конфигурации поперечного профиля с задней стенкой высотой более 0,8 мм, коаксиальной оси выталкивателя, ухудшается качество донной поверхности изделия из-за повышенных неровностей (ГОСТ 2789-73).
Конфигурация поперечного профиля впадин выталкивателя с донной поверхностью шириной 2-3 мм, перпендикулярной оси выталкивателя является оптимальной, так как при ширине донной поверхности впадины, перпендикулярной оси выталкивателя менее 2 мм возникает повышенное сопротивление деформации при затекании металла во впадину, что ухудшает заполняемость и подающую способность впадин, а при ширине донной поверхности впадины, перпендикулярной оси выталкивателя, более 3 мм, возникает вероятность слияния внутренних концов ветвей впадин при их выходе к центральной площадке торцевой поверхности выталкивателя, что также создает повышенное сопротивление радиальному течению металла в этой области торцевой поверхности выталкивателя.
Угол скоса передней кромки поперечного профиля впадин выталкивателя к донной поверхности, составляющий 30°-40° к донной поверхности, является оптимальным, так как угол скоса передней кромки поперечного профиля впадин выталкивателя к донной поверхности, составляющий менее 30° к донной поверхности, существенно увеличивает площади контактных поверхностей профиля впадин выталкивателя, что повышает тормозящее действие сил трения радиальному перемещению металла, а угол скоса передней кромки поперечного профиля впадин выталкивателя к донной поверхности, составляющий более 40° к донной поверхности, создает повышенное сопротивление деформации при затекании металла во впадину (Теория обработки металлов давлением / И.Я. Тарновский и др. - М.: Госиздат по черной и цветной металлургии, 1963. - С. 409).
Предложенное изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 показано начало процесса выдавливания тонкостенных полых изделий; на фиг. 2 изображена схема использования выталкивателя для радиальной подачи металла посредством спиралевидных впадин на его торцевой поверхности; на фиг. 3 - схема выдавливания тонкостенных полых изделий при вращении выталкивателя; на фиг. 4 представлено полученное изделие. На фиг. 2 круговой линией со стрелкой показано направление вращения используемого выталкивателя. Круговые линии со стрелками, направленные против часовой стрелки вдоль спиралевидных впадин, показывают направление смещения секундных объемов металла в зону формирования стенки изделия. На фиг. 3 круговой линией со стрелкой показано направление вращения используемого выталкивателя.
Способ выдавливания тонкостенных полых изделий реализуют следующим образом.
Заготовку 1 подают в матрицу 2 и размещают на торцевой поверхности 3 выталкивателя 4, имеющего возможность вращательного движения (фиг. 1). При этом используют выталкиватель 4 со спиралевидными радиально расположенными впадинами 5 глубиной, уменьшающейся к центру до получения плоской центральной площадки 6, с выходом внешних концов 7 ветвей к кромке 8 торцевой поверхности 3 выталкивателя 4 к точкам 9, равнорасположенным по окружности 10 торцевой поверхности 3 (фиг. 2), и с выходом внутренних концов 11 ветвей к окружности центральной площадки 6 поверхности 3, равной 0,2-0,3 диаметра выталкивателя 4. Поперечный профиль 12 спиралевидной впадины 5 выполняют с задней стенкой 13 высотой 0,6-0,8 мм, коаксиальной оси 14 выталкивателя 4, с донной поверхностью 15 шириной 2-3 мм, перпендикулярной оси 14, и с передней кромкой 16, скошенной под углом 30-40° к донной поверхности 15 (фиг. 1).
При деформировании заготовки 1 пуансоном 17 в зону формирования 18 стенки 19 изделия 20 смещают посредством выталкивателя 4 секундный объем металла, равный таковому, который подают пуансоном 17 в очаг деформации согласно выражению (1) (фиг. 3).
После формирования изделия 20 его выталкивают из матрицы 2 посредством выталкивателя 4.
Реализация предлагаемого способа выдавливания тонкостенных полых изделий с использованием выталкивателя, которому придают возможность вращательного движения, и на торцевой поверхности которого выполняют радиально расположенные спиралевидные впадины, позволяющие существенно повысить их подающую металл в зону формирования стенки изделия способность, по сравнению с реализацией способа выдавливания тонкостенных полых изделий, выбранного в качестве прототипа, с прямолинейными радиально расположенными впадинами выталкивателя, которому придают возможность вращательного движения, обеспечивает рациональный расход технологической смазки и развития пластической деформации металла в подпуансонной области заготовки. В зону формирования стенки изделия посредством выталкивателя смещают секундный объем металла равный таковому, который подают пуансоном в очаг деформации, в результате чего снижаются неравномерность деформации и технологическое усилие формирования тонкостенных полых изделий.
Claims (4)
- Способ выдавливания тонкостенных полых изделий, включающий подачу заготовки в матрицу с размещением ее на торцевой поверхности выталкивателя, имеющего возможность вращательного движения и выполненного с радиально расположенными на торцевой поверхности впадинами глубиной, уменьшающейся к центру торцевой поверхности до получения плоской центральной площадки, деформирование заготовки пуансоном c получением тонкостенного полого изделия, которое выталкивают из матрицы посредством выталкивателя, отличающийся тем, что используют выталкиватель со спиралевидными впадинами, внешние концы ветвей которых выходят на кромку торцевой поверхности выталкивателя в точках, равнорасположенных по окружности упомянутой поверхности, при этом внутренние концы ветвей спиралевидных впадин выходят на окружность центральной площадки, диаметр которой составляет 0,2-0,3 диаметра выталкивателя, впадины выполнены с поперечным профилем, имеющим коаксиальную оси выталкивателя заднюю стенку высотой 0,6-0,8 мм, донную поверхность шириной 2-3 мм, перпендикулярную оси выталкивателя, и переднюю кромку, скошенную под углом 30-40° к донной поверхности, а деформирование заготовки пуансоном осуществляют со смещением спиралевидными впадинами выталкивателя металла заготовки в зону формирования стенки изделия при соблюдении следующего условия:
- Vв=Vп,
- где Vв - секундный объем металла, смещаемый спиралевидными впадинами выталкивателя в зону формирования стенки изделия, мм3/с;
- Vп - секундный объем металла, подаваемый пуансоном в очаг деформации, мм3/с.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017117387A RU2666394C1 (ru) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | Способ выдавливания тонкостенных полых изделий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017117387A RU2666394C1 (ru) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | Способ выдавливания тонкостенных полых изделий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2666394C1 true RU2666394C1 (ru) | 2018-09-07 |
Family
ID=63459866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017117387A RU2666394C1 (ru) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | Способ выдавливания тонкостенных полых изделий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2666394C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU677800A1 (ru) * | 1977-11-09 | 1979-08-05 | Алтайский Политехнический Институт Им. И.И.Ползунова | Штамп дл выдавливани полых деталей |
SU969408A1 (ru) * | 1980-12-29 | 1982-10-30 | Алтайский политехнический институт им.И.И.Ползунова | Штамп дл выдавливани полых деталей |
JPH0999338A (ja) * | 1995-10-06 | 1997-04-15 | Toyota Motor Corp | 押出成形装置 |
RU2082532C1 (ru) * | 1994-03-05 | 1997-06-27 | Михаил Ксенофонтович Сергеев | Штамп для выдавливания полых деталей |
RU44269U1 (ru) * | 2004-11-12 | 2005-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный технический университет (НГТУ) | Штамп для выдавливания полых деталей |
-
2017
- 2017-05-18 RU RU2017117387A patent/RU2666394C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU677800A1 (ru) * | 1977-11-09 | 1979-08-05 | Алтайский Политехнический Институт Им. И.И.Ползунова | Штамп дл выдавливани полых деталей |
SU969408A1 (ru) * | 1980-12-29 | 1982-10-30 | Алтайский политехнический институт им.И.И.Ползунова | Штамп дл выдавливани полых деталей |
RU2082532C1 (ru) * | 1994-03-05 | 1997-06-27 | Михаил Ксенофонтович Сергеев | Штамп для выдавливания полых деталей |
JPH0999338A (ja) * | 1995-10-06 | 1997-04-15 | Toyota Motor Corp | 押出成形装置 |
RU44269U1 (ru) * | 2004-11-12 | 2005-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный технический университет (НГТУ) | Штамп для выдавливания полых деталей |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101422861B (zh) | 一种异形深孔类零件的精密成形方法 | |
CN103212600B (zh) | 一种内套的制造工艺 | |
CN102125943B (zh) | 一种软管接头的制造工艺 | |
CN104624694A (zh) | 一种筒形件的內横筋挤压方法 | |
CN104476146A (zh) | 汽车中后轿传动啮合套生产工艺 | |
CN103028626B (zh) | 一种椭圆衬套的制造工艺 | |
CN103143580A (zh) | 一种圆锥套的制造工艺 | |
CN110586730A (zh) | 带内壁纵向筋筒形件成品及其成形方法 | |
CN105057529A (zh) | 变截面空心轴锻件挤压成型方法 | |
RU2666394C1 (ru) | Способ выдавливания тонкостенных полых изделий | |
CN112058936A (zh) | 斜齿轮的冷挤压成型工艺 | |
CN106424191A (zh) | 盲孔矩形花键冷挤压成型方法 | |
CN107414416B (zh) | 一种精密深孔薄壁管的锻造方法 | |
CN103639225B (zh) | 自动控温润滑的镁合金挤压模具及其使用方法 | |
US3605476A (en) | Metal drawing method and apparatus | |
RU2352431C2 (ru) | Способ штамповки поковок фланцев воротниковых | |
CN105855354A (zh) | 一种链轮冲裁成形方法和装置 | |
US20210170463A1 (en) | Extrusion forming apparatus, method using the same, and product therefrom | |
JP2011136367A (ja) | 縦溝を有するナットの製造方法 | |
CN212634179U (zh) | 一种髋关节柄锻件制坯用顶锻模 | |
CN104772566A (zh) | 不等厚焊管的加工方法 | |
US20210252764A1 (en) | No solid bed extruder screw | |
RU2686503C1 (ru) | Способ комбинированной высадки концов труб | |
CN108080458B (zh) | 一种三轴自由弯曲局部渐进成形装置及方法 | |
Wang et al. | Fine extrusion device approach |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190519 |