RU2691817C1 - Формообразующая часть горячего штампа под заготовку-вал с шестерней на конце - Google Patents
Формообразующая часть горячего штампа под заготовку-вал с шестерней на конце Download PDFInfo
- Publication number
- RU2691817C1 RU2691817C1 RU2018147318A RU2018147318A RU2691817C1 RU 2691817 C1 RU2691817 C1 RU 2691817C1 RU 2018147318 A RU2018147318 A RU 2018147318A RU 2018147318 A RU2018147318 A RU 2018147318A RU 2691817 C1 RU2691817 C1 RU 2691817C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- matrix
- cavity
- holder
- grooves
- cage
- Prior art date
Links
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 51
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 9
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract description 6
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
- B21J13/02—Dies or mountings therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/06—Making machine elements axles or shafts
- B21K1/12—Making machine elements axles or shafts of specially-shaped cross-section
-
- 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
- B21K29/00—Arrangements for heating or cooling during processing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при получении горячей штамповкой заготовок в виде вала с шестерней на конце. Формообразующая часть штампа содержит обойму и матрицу с формообразующей полостью. На внутренней поверхности обоймы выполнены верхняя и нижняя кольцевые канавки с открытыми в них поперечными окнами под хладагент и средняя кольцевая канавка. Обойма имеет ступенчатую полость и расположенные на внутренней поверхности под углом к продольной оси канавки. Матрица выполнена с наружной боковой поверхностью, имеющей больший диаметр в верхней части, и с хвостовиком на части с меньшим диаметром. Матрица установлена в обойме с упором торца верхней части с большим диаметром в дно верхней полости обоймы и с выступанием хвостовика за задний торец обоймы. На наружной боковой поверхности матрицы в зоне сопряжения частей ее формообразующей полости выполнены каналы-прорези с криволинейным дном. На хвостовике матрицы зафиксирована гайка, контактирующая передним торцом с задним торцом обоймы. В результате обеспечивается повышение стойкости и технологичности формообразующей части штампа. 1 ил.
Description
Изобретение относится к металлургическому производству для получения горячей штамповкой заготовок-валов с конической шестерней на конце. Известна нижняя часть штампа для получения поковок типа стержней с головкой на конце, например, болтов, содержащая обойму с закрепленной в ней матрицей с формообразующей полостью и выталкивателем в ее нижней части (см. книгу Ковка и штамповка / Е.Н. Семенов и др. - М.: Машиностроение, 1986. - Т. 2, с. 32-33).
Его недостатки: незначительная стойкость формообразующей полости матрицы из-за значительных тепловых и силовых нагрузок, действующих на нее при получении поковки.
Известна формообразующая часть штампа для получения заготовок типа клапанов двигателей внутреннего сгорания горячей штамповкой, содержащая обойму с верхней и нижней кольцевыми канавками на внутренней поверхности с открытыми в них поперечными окнами под хладагент и концами ее и матрицы винтовых канавок, открытых также противоположными концами в среднюю кольцевую канавку ее, расположенную ниже зоны сопряжения частей полости матрицы (зсчпм) с выполненными в этой зоне ее наклонными каналами под хладагент с началом их в винтовых канавках обоймы, а концом их в начале наружных винтовых канавок матрицы, охваченной обоймой, с частью ее полости меньшего диаметра (см. патент РФ №2670508 С2 от 23.10.2018).
Недостатки этого решения: из-за расположения средней канавки ниже зсчпм усложнено попадание хладагента из канавок матрицы в канавки обоймы, что также затрудняет сборку этих деталей между собой из-за необходимости совмещения концов этих канавок.
Выполнение наклонных каналов матрицы трудоемко, как и выполнение на ней и на внутренней поверхности обоймы их наклонных канавок. Исходная заготовка матрицы материалоемка и трудоемка, как и образование полости одного диаметра у обоймы, и требует к тому же съема значительного количества металла.
Задачей предлагаемого решения является повышение эффективности охлаждения матрицы и ее стойкости, технологичности этой части штампа с одновременным упрощением его конструкции.
Технический результат от него: повышение стойкости и технологичности матрицы, а также обоймы с улучшением экономических показателей такого штампа.
Он достигается тем, что в формообразующей части горячего штампа под заготовку-вал с шестерней на конце типа клапанов двигателей внутреннего сгорания, содержащей обойму, в которой расположена матрица, выполненная с формообразующей полостью, имеющей верхнюю часть большего диаметра, сопряженную по радиусам с расположенной под нею частью меньшего диаметра, обойма выполнена с расположенными на внутренней поверхности верхней и нижней кольцевыми канавками с открытыми в них поперечными окнами под хладагент; эти канавки соединены между собой винтовыми канавками и с расположенной ниже зоны сопряжения частей формообразующей полости матрицы средней кольцевой канавкой обоймы; при этом матрица выполнена с расположенными в зоне сопряжения частей ее формообразующей полости наклонными каналами под хладагент, начало которых открыты в винтовые канавки обоймы, а конец - в начало канавок на наружной поверхности части матрицы с формообразующей полостью меньшего диаметра, расположенных под наклоном к продольной оси и открытых концами в нижнюю кольцевую канавку обоймы, НОВЫМ ЯВЛЯЕТСЯ ТО, ЧТО обойма выполнена с нижней полостью меньшего диаметра и с канавками на ее поверхности с углом наклона >0° относительно продольной оси, открытыми концами в проточку дна ее верхней полости большего диаметра, выходящую в конец криволинейных по доньям каналов-прорезей матрицы, открытых концами с боковой поверхности большего диаметра матрицы и ее торца, упертого в дно верхней полости обоймы, расположенное ниже зоны сопряжения частей формообразующей полости матрицы; каналы-прорези открыты началом в среднюю кольцевую канавку обоймы, сформированную в этой зоне, и концом в проточку дна верхней полости обоймы; на выступающем за задний торец обоймы хвостовике матрицы меньшего наружного диаметра зафиксирована гайка, контактирующая передним торцом с ним.
Выполнением у обоймы нижней полости меньшего диаметра и с канавками на ее поверхности с углом наклона >0° относительно продольной оси повышается ее технологичность уменьшением объема металла, удаляемого из нее при образовании ее полостей, и сохраняется эффективность охлаждения нижней части матрицы из-за уменьшения ее наружного диаметра в этой, части.
Наличием проточки у дна верхней полости большего диаметра обоймы, в которую открыты концами ее выше упомянутые канавки, выходящей в конец криволинейных или прямых по доньям каналов-прорезей матрицы, упрощается сборка обоймы с матрицей, т.к. не надо совмещать концы канавок обоймы с концами каналов-прорезей матрицы. Формированием у матрицы криволинейных по доньям и стенкам каналов-прорезей упрощается их изготовление (сверление заменятся фрезерованием) с одновременным увеличением ее наружной охлаждаемой поверхности в зоне сопряжения частей формообразующей полости матрицы, чем повышается ее стойкость.
Расположением начала этих каналов на торце большого диаметра матрицы и концом их в средней кольцевой канавке обоймы обеспечивается отвод хладагента из нижних канавок обоймы и в эту канавку с дальнейшим поступлением его в верхние канавки обоймы.
Контактом торца наружного большого диаметра матрицы с дном верхней полости обоймы ниже зоны сопряжения частей ее формообразующей полости исключается осевое перемещение первой относительно последней при работе этой части штампа и гарантируется прочность такого соединения. Размещением средней кольцевой канавки обоймы в зоне сопряжения частей полости матрицы гарантируется ее прочность там и уменьшается протяженность верхних канавок обоймы.
Использованием гайки на выступающем за задний торец обоймы хвостовике матрицы меньшего наружного диаметра, упирающейся своим торцом в торец первой, исключается осевое перемещение матрицы при выталкивании из нее получаемых поковок и уменьшается как минимум в 3 раза масса ее исходной заготовки со снижением трудоемкости ее и обоймы, имеющей нижнюю полость меньшего диаметра.
Анализ предлагаемого с известными решениями показывает его новизну, существенные отличия, промышленную пригодность и соответствие критерию ИЗОБРЕТЕНИЕ.
Оно представлено на чертеже фиг. 1 и содержит обойму 1 с цилиндрической ступенчатой полостью большего в верху и меньшего в низу диаметров, в которой с натягом расположена матрица 2 с такими же наружными диаметрами и с формообразующей полостью 3 в верхней части большего диаметра, чем в остальной части ее, соединенными между собой радиусами сопряжениями; при этом в обойме 1 выполнено верхнее поперечное окно 4 под отводимый нагретый теплом матрицы хладагент, выходящее в ее верхнюю внутреннюю кольцевую канавку 5, куда открыты также и наклонные канавки 6, образованные на ее внутренней поверхности и выходящие концами в ее среднюю кольцевую канавку 7, выполненную в зоне сопряжения радиусов частей полости 3 матрицы 2; в нее выходят своим началом криволинейные по стенкам и доньям каналы-прорези 8 матрицы, расположенные в зоне сопряжения частей полости 3 матрицы 2 и выходящие концами в проточку 9 дна верхней полости большого диаметра обоймы 1 и в открытую в ее полость меньшего диаметра; эти каналы-прорези 8 также открыты своими концами с торца матрицы 2 с большим диаметром наружной боковой поверхности; в проточку 9 выходят верхние края канавок 10 обоймы 1, выполненных прямыми или наклонными на поверхности нижней полости меньшего диаметра ее, открытых нижними краями в нижнюю кольцевую канавку 11 обоймы, куда выходит ее поперечное окно 12 под подводимый хладагент; на хвостовике матрицы 2 меньшего наружного диаметра, выступающем за задний торец обоймы 1, зафиксирована, например, тугой резьбой, штифтом (не показанным на фиг. 1) и т.д. гайка 13, упирающаяся передним торцом в ее торец и дополнительно обеспечивающая контакт торца большого диаметра матрицы с дном верхней полости большого диаметра обоймы для исключения выталкивания ее из обоймы при удалении из нее образованной поковки. Предлагаемое охлаждается так: хладагент по окну 12 обоймы 1 подается в ее кольцевую канавку 11, а из нее в ее канавки 10, по которым поступает в кольцевую проточку 9 обоймы, открытую в конец каналов - прорезей 8 матрицы 2; по ним и через их начало он оказывается в средней кольцевой канавке 7 обоймы 1, из которой по ее верхним винтовым канавкам 6 попадает в ее верхнюю кольцевую канавку 5 и затем через ее поперечное окно 4 нагретый теплом матрицы 2 хладагент отводится за пределы обоймы. Эффект охлаждения матрицы 2 определяется величиной ее охлаждаемой поверхности, перепадом температур между ней и хладагентом, скоростью и продолжительностью циркуляции последнего по ее канавкам и обоймы и минимально допустимыми толщинами стенок теплообменных поверхностей ее и особенно в зсчпм, где максимально воздействие деформируемого металла заготовки.
При оптимальных толщинах стенок матрицы перепад температур между ее теплообменными поверхностями будет минимальным, к которому добавляется как минимум 373К-уровень нагрева ее наружной охлаждаемой поверхности, и тогда установившийся уровень нагрева поверхности полости матрицы в зоне сопряжения ее радиусов будет порядка 600К что даст повышение ее стойкости как минимум в 1,5 раза.
Заготовка матрицы ступенчатая по наружной поверхности, чем снижается ее материалоемкость в 3 раза и в 2 раза уменьшается трудоемкость из-за меньшего диаметра ее нижней части и отсутствия там канавок под хладагент; также уменьшается трудоемкость и обоймы из-за наличия у нее полости меньшего диаметра.
Таким образом, предлагаемым повышается эффективность охлаждения матрицы с увеличением ее стойкости примерно в 1,5 раза, минимальны материалоемкость и трудоемкость ее.
Claims (1)
- Формообразующая часть горячего штампа для получения заготовки в виде вала с шестерней на конце, содержащая обойму, в которой установлена матрица, выполненная с формообразующей полостью, имеющей верхнюю часть большего диаметра, сопряженную по радиусам с расположенной под нею частью меньшего диаметра, при этом на внутренней поверхности обоймы выполнены верхняя и нижняя кольцевые канавки с открытыми в них поперечными окнами под хладагент и средняя кольцевая канавка, расположенная в зоне сопряжения по радиусам частей формообразующей полости матрицы, отличающаяся тем, что обойма выполнена со ступенчатой полостью, имеющей верхнюю полость большего диаметра и нижнюю полость меньшего диаметра, и с расположенными на внутренней поверхности под углом к продольной оси канавками, открытыми концами в верхнюю и среднюю кольцевые канавки обоймы, и канавками, открытыми концами в проточку, выполненную на дне верхней полости большего диаметра обоймы, и в нижнюю кольцевую канавку обоймы, при этом матрица выполнена с наружной боковой поверхностью, имеющей больший диаметр в верхней части, и с хвостовиком на части с меньшим диаметром и установлена в обойме с упором торца упомянутой верхней части с большим диаметром в дно верхней полости обоймы и с выступанием хвостовика за задний торец обоймы, причем на наружной боковой поверхности матрицы в зоне сопряжения частей ее формообразующей полости выполнены каналы-прорези с криволинейным дном, открытые началом в среднюю кольцевую канавку обоймы, а концом – в проточку на дне верхней полости большего диаметра обоймы, а на хвостовике матрицы зафиксирована гайка, контактирующая передним торцом с упомянутым задним торцом обоймы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018147318A RU2691817C1 (ru) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | Формообразующая часть горячего штампа под заготовку-вал с шестерней на конце |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018147318A RU2691817C1 (ru) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | Формообразующая часть горячего штампа под заготовку-вал с шестерней на конце |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2691817C1 true RU2691817C1 (ru) | 2019-06-18 |
Family
ID=66947902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018147318A RU2691817C1 (ru) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | Формообразующая часть горячего штампа под заготовку-вал с шестерней на конце |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2691817C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2718242C1 (ru) * | 2019-11-01 | 2020-03-31 | Кожокин Тимофей Иванович | Формообразующая часть горячего штампа под заготовку-вал с шестерней на конце |
RU2773958C1 (ru) * | 2021-07-29 | 2022-06-14 | Тимофей Иванович Кожокин | Формообразующая часть горячего штампа под заготовку-вал с шестерней на конце |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU656730A1 (ru) * | 1977-10-24 | 1979-04-15 | Предприятие П/Я А-1450 | Штамп дл гор чего деформировани |
SU1071344A1 (ru) * | 1982-05-24 | 1984-02-07 | Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро При Уфимском Авиационном Институте Им.Орджоникидзе | Матричный блок штампа дл гор чей штамповки изделий |
US7043955B2 (en) * | 1997-12-05 | 2006-05-16 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Forging die apparatus |
RU2670508C1 (ru) * | 2017-04-27 | 2018-10-23 | Тимофей Иванович Кожокин | Способ охлаждения нижней части горячего штампа и устройство его реализации |
-
2018
- 2018-12-27 RU RU2018147318A patent/RU2691817C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU656730A1 (ru) * | 1977-10-24 | 1979-04-15 | Предприятие П/Я А-1450 | Штамп дл гор чего деформировани |
SU1071344A1 (ru) * | 1982-05-24 | 1984-02-07 | Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро При Уфимском Авиационном Институте Им.Орджоникидзе | Матричный блок штампа дл гор чей штамповки изделий |
US7043955B2 (en) * | 1997-12-05 | 2006-05-16 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Forging die apparatus |
RU2670508C1 (ru) * | 2017-04-27 | 2018-10-23 | Тимофей Иванович Кожокин | Способ охлаждения нижней части горячего штампа и устройство его реализации |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2718242C1 (ru) * | 2019-11-01 | 2020-03-31 | Кожокин Тимофей Иванович | Формообразующая часть горячего штампа под заготовку-вал с шестерней на конце |
RU2773958C1 (ru) * | 2021-07-29 | 2022-06-14 | Тимофей Иванович Кожокин | Формообразующая часть горячего штампа под заготовку-вал с шестерней на конце |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2670508C1 (ru) | Способ охлаждения нижней части горячего штампа и устройство его реализации | |
US1848083A (en) | Method of forming valve tappets | |
US5054195A (en) | Process for the production of a valve | |
RU2691817C1 (ru) | Формообразующая часть горячего штампа под заготовку-вал с шестерней на конце | |
JPH086638B2 (ja) | 内燃機関の、油冷却された多部分から成るプランジャピストン | |
CN100549397C (zh) | 制造内燃机整体式活塞的方法 | |
CN109676069A (zh) | 一种喷嘴壳体精密锻造方法 | |
JP2009515708A (ja) | 永久鋳型及び鋳型挿入部 | |
US7032553B2 (en) | Valve operating assembly | |
JP7007390B2 (ja) | ディスクバルブをクロスウェッジ圧延する方法 | |
RU99116792A (ru) | Способ изготовления холодильных плит для печей, используемых в черной металлургии | |
RU2694094C1 (ru) | Формообразующая часть горячего штампа под заготовку-вал с шестерней на конце | |
US7207302B2 (en) | Valve lifter body | |
RU2705157C1 (ru) | Формообразующая часть горячего штампа под заготовку-вал с шестерней на конце | |
JP2009090366A (ja) | 冷間鍛造によるプレートの製造方法 | |
CN104929719B (zh) | 一种基于楔横轧制坯的中空充钠气门 | |
RU2691818C1 (ru) | Формообразующая часть горячего штампа под заготовку-вал с шестерней на конце | |
RU2705153C1 (ru) | Формообразующая часть горячего штампа под заготовку-вал с шестерней на конце | |
RU2718242C1 (ru) | Формообразующая часть горячего штампа под заготовку-вал с шестерней на конце | |
RU2709300C1 (ru) | Поршневой узел машины литья под давлением | |
RU2773958C1 (ru) | Формообразующая часть горячего штампа под заготовку-вал с шестерней на конце | |
RU2679855C1 (ru) | Поршневой узел машины литья под давлением | |
RU2691816C1 (ru) | Формообразующая часть горячего штампа под заготовку-вал с шестерней на конце | |
EP2566655B1 (en) | Piston assembly multiple step forming process | |
RU2780066C1 (ru) | Поршневой узел машины литья под давлением |