RU2694094C1 - 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
- RU2694094C1 RU2694094C1 RU2018147319A RU2018147319A RU2694094C1 RU 2694094 C1 RU2694094 C1 RU 2694094C1 RU 2018147319 A RU2018147319 A RU 2018147319A RU 2018147319 A RU2018147319 A RU 2018147319A RU 2694094 C1 RU2694094 C1 RU 2694094C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- matrix
- grooves
- annular groove
- channels
- open
- Prior art date
Links
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 5
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 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 металлургическому производству для получения горячей штамповкой заготовок в виде вала с конической шестерней на конце. Формообразующая часть штампа содержит матрицу с формообразующей полостью, имеющей верхнюю часть большего диаметра, сопряженную по радиусам с расположенной под нею частью меньшего диаметра. Матрица охвачена с натягом обоймой. На внутренней поверхности обоймы выполнены верхняя и нижняя кольцевые канавки с открытыми в них поперечными окнами под хладагент, средняя кольцевая канавка и винтовые канавки. На наружной поверхности матрицы выполнены радиусные по доньям и расположенные прямо или наклонно по отношению к продольной оси матрицы каналы-прорези. Начало каналов-прорезей открыто в среднюю кольцевую канавку обоймы, расположенную в зоне сопряжения частей формообразующей полости матрицы. Конец каналов-прорезей открыт в начало канавок, расположенных на наружной поверхности части матрицы с формообразующей полостью меньшего диаметра наклонно или прямо по отношению к ее продольной оси и открытых концами в нижнюю кольцевую канавку обоймы. В результате обеспечивается повышение технологичности матрицы и эффективности ее охлаждения. 1 ил.
Description
Изобретение относится к металлургическому производству для получения горячей штамповкой заготовок- валов с утолщением 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 горячей штамповкой типа вал с конической шестерней на конце, 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 у матрицы наклонных каналов с их ограниченной охлаждаемой поверхностью трудоемко, как и выполнение на ней наклонных канавок. Расположением средней кольцевой канавки обоймы ниже зоны сопряжения частей полости матрицы увеличиваются протяженность винтовых канавок первой и ее трудоемкость. Задачей предлагаемого решения является повышение эффективности охлаждения матрицы и ее стойкости, технологичности этой части штампа с одновременным упрощением ее конструкции.
Технический результат от него: улучшение производственно-экономических показателей этой части штампа. Это достигается тем, что формообразующая часть горячего штампа под заготовку- вал с шестерней на конце, содержащая матрицу с формообразующей полостью, имеющей верхнюю часть большего диаметра, сопряженную по радиусам с расположенной под нею частью меньшего диаметра, охваченную с натягом обоймой с расположенными на внутренней поверхности верхней и нижней кольцевыми канавками с открытыми в них поперечными окнами под хладагент через ее среднюю кольцевую канавку обоймы расположенную ниже зоны сопряжения частей формообразующей полости матрицы, имеющей в этой зоне наклонные каналы под хладагент, начало которых открыты в винтовые канавки обоймы, а конец- в начала 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 вместо наклонных каналов матрицы выполнены радиусные по доньям наклонные к ее продольной оси или прямые каналы-прорези с концом их в начале наклонных или прямых канавок наружной поверхности части матрицы с формообразующей полостью меньшего диаметра и началом их, расположенным в средней кольцевой канавке обоймы, сформированной в зоне сопряжения частей формообразующей полости « матрицы.
Выполнением вместо наклонных каналов у матрицы радиусных по доньям наклонных к ее продольной оси или прямых каналов-прорезей с концом их в начале наклонных или прямых канавок наружной поверхности части матрицы с формообразующей полостью меньшего диаметра и началом их, расположенным в средней кольцевой канавке обоймы, упрощается их использованием фрезерного оборудования и дискового инструмента вместо сверла.
Этими каналами- прорезями переменной глубины увеличивается охлаждаемая поверхность матрицы в зоне их расположения в несколько раз, чем повышается ее стойкость по сравнению с наклонными каналами-отверстиями.
Размещением средней кольцевой канавки обоймы в зоне сопряжения радиусов формообразующей полости матрицы сохраняется
прочность соединения «обойма-матрица» в этой зоне и уменьшается протяженность винтовых канавок обоймы, чем повышается ее технологичность.
Анализ предлагаемого с известными сейчас решениями показывает его новизну, существенные отличия, промышленную пригодность и соответствие критерию ИЗОБРЕТЕНИЕ. Анализ предлагаемого с известными решениями показывает, что оно ново, с существенными отличиями, промышленно пригодно и отвечает критерию ИЗОБРЕТЕНИЕ. Оно представлено на чертеже фиг. 1 и содержит обойму 1, в цилиндрической полости которой с натягом расположена матрица 2 с формообразующей полостью в верхней части 3 ее большего диаметра, чем в остальной части 4, соединенными между собой не показанными внутренним и наружным радиусами сопряжения; при этом в обойме 1 выполнен верхнее поперечное окно 5 под отводимый нагретый матрицей хладагент, выходящее в ее верхнюю внутреннюю кольцевую канавку 6, куда открыты также и винтовые канавки 7, образованные на ее внутренней поверхности и выходящие концами в ее среднюю кольцевую канавку 8, расположенную в зоне сопряжения выше указанных радиусов ее, куда открыты начало наклонных или прямых криволинейных по доньями каналов- прорезей 9 матрицы, расположенных частично в зоне сопряжения ее радиусов и выходящих концами в начало наклонных к ее продольной оси или прямых канавок 10 на наружной поверхности ее нижней части; эти канавки также открыты своими нижними криволинейными краями 11 в нижнюю кольцевую канавку 12 обоймы 1, куда выходит ее нижнее поперечное окно 13. Предлагаемое охлаждается так: хладагент по окну 13 подается в кольцевую канавку 12 обоймы 1, а из нее в канавки 10 матрицы 2, по которым поступает в концы ее каналов-прорезей 9; по ним и через их начало он оказывается в средней кольцевой канавке 8 обоймы 1, из нее в винтовых канавках 7, по которым устремляется в ее верхнюю кольцевую канавку 6 и затем через поперечное окно 5 обоймы нагретый теплом матрицы 2 хладагент отводится за ее пределы. 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, а также минимально допустимыми толщинами стенок теплообменных поверхностей ее и особенно в зоне сопряжения радиусов частей ее полости, где максимальные силовые, температурные, эрозионные и прочие воздействия деформируемого металла заготовки.
При оптимальных толщинах стенок матрицы перепад температур между ее теплообменными поверхностями дожжен быть минимальным, к которому добавляется как минимум 373 К- уровень нагрева ее наружной охлаждаемой поверхности, и тогда уровень нагрева ее в зоне сопряжения радиусов формообразующей полости будет не более 550-630 К, что обеспечивает повышение стойкости матрицы как минимум в 1,5- 2 раза. Выполнение каналов- прорезей фрезерованием вместо сверления наклонных каналов прототипа сверление гораздо технологичнее, чем снижается трудоемкость матрицы, а расположением средней кольцевой канавки обоймы в зоне сопряжения радиусов матрицы уменьшается протяженность винтовых канавок обоймы, чем повышается ее технологичность. При сборке матрицы с обоймой не надо совмещать концы винтовых канавок обоймы с концами прямых или наклонных канавок матрицы, переходящих в ее каналы-прорези, чем также повышается технологичность этой части штампа. У каналов- прорезей матрицы охлаждаемая поверхность как минимум в 2 раза больше, чем у каналов- отверстий прототипа, что повышает эффект охлаждения матрицы в этой зоне и ее стойкость. Таким образом, предлагаемое решение конструктивно проще, технологичнее, с большей стойкостью матрицы и поэтому улучшенными производственно-экономическими показателями.
Claims (1)
- Формообразующая часть горячего штампа для получения заготовки в виде вала с шестерней на конце, содержащая матрицу с формообразующей полостью, имеющей верхнюю часть большего диаметра, сопряженную по радиусам с расположенной под нею частью меньшего диаметра, охваченную с натягом обоймой, на внутренней поверхности которой выполнены верхняя и нижняя кольцевые канавки с открытыми в них поперечными окнами под хладагент, средняя кольцевая канавка и винтовые канавки, выходящие концами в верхнюю и среднюю кольцевые канавки, отличающаяся тем, что на наружной поверхности матрицы выполнены радиусные по доньям и расположенные прямо или наклонно по отношению к продольной оси матрицы каналы-прорези, начало которых открыто в среднюю кольцевую канавку обоймы, расположенную в зоне сопряжения частей формообразующей полости матрицы, а конец – в начало канавок, расположенных на наружной поверхности части матрицы с формообразующей полостью меньшего диаметра наклонно или прямо по отношению к ее продольной оси и открытых концами в нижнюю кольцевую канавку обоймы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018147319A RU2694094C1 (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 |
---|---|---|---|
RU2018147319A RU2694094C1 (ru) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | Формообразующая часть горячего штампа под заготовку-вал с шестерней на конце |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2694094C1 true RU2694094C1 (ru) | 2019-07-09 |
Family
ID=67252389
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018147319A RU2694094C1 (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) | RU2694094C1 (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 |
---|---|---|---|---|
SU538803A1 (ru) * | 1974-11-15 | 1976-12-15 | Научно-исследовательский институт технологии автомобильной промышленности | Штамп дл гор чей штамповки поковок |
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 RU2018147319A patent/RU2694094C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU538803A1 (ru) * | 1974-11-15 | 1976-12-15 | Научно-исследовательский институт технологии автомобильной промышленности | Штамп дл гор чей штамповки поковок |
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 | |
KR101358692B1 (ko) | 중공 포펫 밸브 | |
CN102859165B (zh) | 组装的或焊接的活塞的具有扩大的冷却室的活塞上部 | |
EP3117506B1 (en) | Electric machine heat sink with incorporated pin fin arangement means | |
EP2274120B1 (en) | Metal forged crankshaft, apparatus for metal forging a crankshaft and method of metal forging a crankshaft | |
US20090020007A1 (en) | Single-piece forged-steel piston with inner oil cooling chamber and a method for manufacturing thereof | |
RU2694094C1 (ru) | Формообразующая часть горячего штампа под заготовку-вал с шестерней на конце | |
CN106499440A (zh) | 制品和形成制品的方法 | |
CN104662277B (zh) | 内燃机的两件式结构的活塞 | |
CN1168825A (zh) | 锻造连杆的制造工艺 | |
EP2821626B1 (en) | Piston assembly | |
CN108431445A (zh) | 用于车辆的制动盘 | |
JP2008264871A (ja) | フランジ付部材の製造方法 | |
CN109676069A (zh) | 一种喷嘴壳体精密锻造方法 | |
US6094815A (en) | Method of manufacturing rotor for a vane compressor | |
US20140260957A1 (en) | Piston assembly with preloaded support surfaces | |
RU2680320C1 (ru) | Поршневой узел машины литья под давлением | |
RU2691817C1 (ru) | Формообразующая часть горячего штампа под заготовку-вал с шестерней на конце | |
NO151142B (no) | Senkesett for tilvirkning av en skivekonstruksjon med utadragende deler | |
RU2705153C1 (ru) | Формообразующая часть горячего штампа под заготовку-вал с шестерней на конце | |
US7028654B2 (en) | Metering socket | |
RU2691816C1 (ru) | Формообразующая часть горячего штампа под заготовку-вал с шестерней на конце | |
RU2691818C1 (ru) | Формообразующая часть горячего штампа под заготовку-вал с шестерней на конце | |
RU2705157C1 (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 |