RU2755786C1 - Method for manufacturing terminal bolts - Google Patents
Method for manufacturing terminal bolts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2755786C1 RU2755786C1 RU2020140571A RU2020140571A RU2755786C1 RU 2755786 C1 RU2755786 C1 RU 2755786C1 RU 2020140571 A RU2020140571 A RU 2020140571A RU 2020140571 A RU2020140571 A RU 2020140571A RU 2755786 C1 RU2755786 C1 RU 2755786C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- head
- formation
- support surface
- shape
- spherical support
- Prior art date
Links
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
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/44—Making machine elements bolts, studs, or the like
- B21K1/46—Making machine elements bolts, studs, or the like with heads
-
- 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
- B21K7/00—Making railway appurtenances; Making vehicle parts
- B21K7/02—Making railway appurtenances; Making vehicle parts parts for permanent way
- B21K7/10—Making railway appurtenances; Making vehicle parts parts for permanent way rails joints
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении клеммных болтов для рельсовых скреплений железнодорожных путей методом холодной объемной штамповки на высадочных автоматах.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in the manufacture of terminal bolts for rail fastening of railway tracks by the method of cold die forging on planting machines.
Известен способ высадки болтов для рельсовых скреплений, включающий предварительную формовку головки, которую осуществляют в две стадии, придавая головке на первой из них форму усеченного конуса, сопряженного меньшим основанием со стержневой частью и выдерживая угол наклона образующей указанного конуса в пределах 6-9°, на второй стадии формуют головку с углом наклона образующей конуса в пределах 1-40° и окончательную формовку головки, после чего производят обрезку двух граней головки болта (патент РФ №2011462, B21K 1/46, 1994).There is a known method of upsetting bolts for rail fasteners, including preliminary forming of the head, which is carried out in two stages, giving the head on the first of them the shape of a truncated cone, conjugated with a smaller base with the rod part and maintaining the angle of inclination of the generatrix of the specified cone within 6-9 °, on at the second stage, a head is formed with an angle of inclination of the generatrix of the cone in the range of 1-40 ° and the final molding of the head, after which two edges of the bolt head are trimmed (RF patent No. 2011462, B21K 1/46, 1994).
Недостатком этого способа является:The disadvantage of this method is:
- невысокий коэффициент использования металла за счет отходов при обрезке головки;- low coefficient of metal utilization due to waste when cutting the head;
- невысокая стойкость инструмента на второй и третьей позиции;- low tool life in the second and third positions;
- невысокое качество детали по опорной сферической поверхности из-за заусенцев, образующихся при обрезке граней головки болта.- low quality of the part along the supporting spherical surface due to burrs formed when cutting the edges of the bolt head.
Известен способ изготовления клеммных болтов для рельсовых скреплений, включающий предварительную и окончательную формовку головки, при этом на стадии предварительной формовки головке придают вид усеченного конуса, ограниченного с двух сторон секущими плоскостями и имеющего верхнее основание - круг, равный диаметру заготовки, ограниченного двумя параллельными хордами, окончательную формовку головки осуществляют на последующих трех позициях при равномерном распределении нагрузок на инструмент путем осадки головки с постоянным увеличением длины прямоугольника и ограничением его ширины и оформляют сферу на опорной поверхности головки (патент РФ №2073581, B21K 1/46, 1997).There is a known method of manufacturing terminal bolts for rail fasteners, including preliminary and final forming of the head, while at the stage of preliminary forming the head is given the appearance of a truncated cone bounded on both sides by secant planes and having an upper base - a circle equal to the diameter of the workpiece bounded by two parallel chords, the final forming of the head is carried out at the next three positions with a uniform distribution of loads on the tool by upsetting the head with a constant increase in the length of the rectangle and limiting its width and form a sphere on the support surface of the head (RF patent No. 2073581, B21K 1/46, 1997).
Недостатком этого способа является:The disadvantage of this method is:
- некачественное заполнение углов граней головки болта из-за затрудненного течения металла в направлении большей грани головки на позиции предварительного набора головки в виде усеченного конуса;- poor-quality filling of the angles of the bolt head faces due to the obstructed flow of metal in the direction of the larger face of the head at the position of the preliminary set of the head in the form of a truncated cone;
- невысокая стойкость инструмента, связанная с высокими удельными нагрузками на инструмент и затрудненным течением металла в углы граней головки;- low tool life associated with high specific loads on the tool and the obstructed flow of metal into the corners of the edges of the head;
- невысокое качество болта, в связи с образованием заусенцев на торце болта со стороны меньшей грани головки из-за течения металла в зазор между матрицей и пуансоном.- low quality of the bolt, due to the formation of burrs on the end face of the bolt from the side of the smaller face of the head due to the flow of metal into the gap between the die and the punch.
Кроме того, практика показывает, что из-за незаполнения углов граней головки болта, недостатком способа является невозможность достижения одной из главных геометрических характеристик болта, влияющих на его работоспособность, - требуемой величины диагонали четырехгранной головки болта.In addition, practice shows that, due to the fact that the angles of the bolt head faces are not filled, the disadvantage of this method is the impossibility of achieving one of the main geometric characteristics of the bolt that affect its performance - the required diagonal of the four-sided bolt head.
Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является способ изготовления клеммных болтов, включающий предварительное формирование головки болта и ее сферической опорной поверхности, при этом головке придают форму прямоугольника, имеющего размер стороны (0,7-0,9)S, где S - большая или меньшая сторона окончательно сформированной прямоугольной головки болта, а затем на последующих позициях последовательно проводят калибровку прямоугольной головки и сферической опорной поверхности одновременно с редуцированием стержня под накатку резьбы и формированием фаски на его торце (патент РФ №2561576, B21K 1/46, 2015).The closest technical solution in terms of a set of essential features is a method of manufacturing terminal bolts, including the preliminary formation of the bolt head and its spherical supporting surface, while the head is given the shape of a rectangle having a side size of (0.7-0.9) S, where S is large or the smaller side of the finally formed rectangular bolt head, and then at subsequent positions sequentially carry out the calibration of the rectangular head and the spherical support surface simultaneously with the reduction of the rod for thread rolling and the formation of a chamfer on its end (RF patent No. 2561576, B21K 1/46, 2015).
В способе решена задача формирования детали с требуемой величиной диагонали четырехгранной головки болта, однако недостатками этого способа как и предыдущего остаются:The method solves the problem of forming a part with the required size of the diagonal of the tetrahedral bolt head, however, the disadvantages of this method, like the previous one, remain:
- недостаточно полное формирование углов граней головы болта из-за затрудненного течения металла в направлении большей стороны прямоугольника головки на позиции предварительного формирования;- insufficiently complete formation of the angles of the faces of the head of the bolt due to the obstructed flow of metal in the direction of the larger side of the rectangle of the head at the position of preliminary formation;
- высокие удельные нагрузки на инструмент, связанные с особенностями формоизменения и затрудненным течением металла в углы граней головки и как следствие недостаточно высокие стойкости инструмента;- high specific loads on the tool associated with the peculiarities of the shape change and the obstructed flow of metal into the corners of the edges of the head and, as a consequence, insufficiently high tool life;
- невысокое качество болта в связи с течением металла в зазор между матрицей и пуансоном, на боковой поверхности меньшей грани головки и образованием в данном месте дефектов геометрии.- low quality of the bolt due to the flow of metal into the gap between the die and the punch, on the side surface of the smaller face of the head and the formation of geometry defects in this place.
Задачей изобретения является обеспечение благоприятных условий формоизменения материала на предварительной позиции формоизменения при штамповке клеммных болтов для обеспечения течения материала в углы граней головки.The objective of the invention is to provide favorable conditions for shaping the material at the preliminary position of shaping when stamping the terminal bolts to ensure the flow of material into the corners of the edges of the head.
Технический результат заключается в достижении повышенной стойкости инструмента для изготовления болта и улучшения качества при обеспечении геометрии.The technical result consists in achieving an increased tool life for the manufacture of a bolt and improving the quality while ensuring the geometry.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в способе изготовления клеммных болтов, включающем предварительное формирование головки болта и ее сферической опорной поверхности, при котором головке придают форму прямоугольника, имеющего размер стороны (0,7-0,9)S, где S - большая или меньшая сторона окончательно сформированной прямоугольной головки болта, а затем последовательное осуществление калибровки прямоугольной головки и сферической опорной поверхности одновременно с редуцированием стержня под накатку резьбы и формированием фаски на его торце, согласно изобретению, предварительное формирование головки проводят в плавающем пуансоне с толкателем в виде клина на торце, при этом придают головке со стороны меньшей грани форму усеченной призмы с углом, составляющим 4-15°.The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing terminal bolts, including the preliminary formation of the bolt head and its spherical support surface, in which the head is shaped into a rectangle having a side size of (0.7-0.9) S, where S - the larger or smaller side of the finally formed rectangular bolt head, and then sequential calibration of the rectangular head and the spherical support surface simultaneously with the reduction of the rod for thread rolling and the formation of a chamfer on its end, according to the invention, the preliminary formation of the head is carried out in a floating punch with a pusher in in the form of a wedge at the end, while giving the head from the side of the smaller face the shape of a truncated prism with an angle of 4-15 °.
Благодаря тому, что на первой позиции штамповки предварительное формирование головки проводят в плавающем пуансоне с толкателем в виде клина на торце, и при этом, придают головке со стороны меньшей грани форму усеченной призмы с углом, составляющим 4-15°, предлагаемый способ позволяет обеспечить условие благоприятного течения материала как по всей полости штампа, так и в сторону большей грани головки болта, и тем самым достичь меньших удельных давлений на инструмент при заполнении углов граней. Кроме того, способ позволяет значительно увеличить стойкость инструмента из-за снижения удельных нагрузок по позициям высадки.Due to the fact that at the first punching position, the preliminary formation of the head is carried out in a floating punch with a pusher in the form of a wedge at the end, and at the same time, the head is given the shape of a truncated prism with an angle of 4-15 ° from the side of the smaller face, the proposed method makes it possible to provide the condition favorable material flow both throughout the die cavity and towards the larger face of the bolt head, and thereby achieve lower specific pressures on the tool when filling the corners of the faces. In addition, the method makes it possible to significantly increase the tool life due to a decrease in the specific loads on the upsetting positions.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1-6 представлен технологический процесс штамповки клеммных болтов для рельсовых скреплений, реализуемый на холодновысадочном автомате.The essence of the invention is illustrated by drawings. FIG. 1-6 shows the technological process of stamping terminal bolts for rail fasteners, implemented on a cold heading machine.
Способ осуществляется следующим образом:The method is carried out as follows:
- от круглого прутка проволоки из стали 20 - 21,5 мм отрезают заготовку мерной длины (см. фиг. 1);- from a round bar of wire made of steel 20 - 21.5 mm, a workpiece of measured length is cut (see Fig. 1);
- на первой предварительной позиции штамповки холодновысадочного автомата предварительно формуют головку, придавая ей форму прямоугольника с размерами (0,7-0,9)S, где S - большая либо меньшая сторона окончательно сформированной головки, и предварительно формуют сферическую опорную поверхность в матрице, при этом в матрице формуется 2/3 высоты головки, а 1/3 высоты головки формуется в плавающем пуансоне с толкателем в виде клина на торце с углом β, (см. фиг. 2); при этом, придают головке со стороны меньшей грани форму усеченной призмы с углом α=4-15° (см. фиг. 3);- at the first preliminary punching position of the cold heading machine, the head is pre-formed, giving it the shape of a rectangle with dimensions (0.7-0.9) S, where S is the larger or smaller side of the finally formed head, and a spherical support surface is pre-formed in the matrix, when In this case, 2/3 of the head height is molded in the matrix, and 1/3 of the head height is molded in a floating punch with a pusher in the form of a wedge at the end with an angle β, (see Fig. 2); at the same time, the head from the side of the smaller face is given the shape of a truncated prism with an angle α = 4-15 ° (see Fig. 3);
- на второй позиции штамповки холодновысадочного автомата оформляют прямоугольник головки и сферическую опорную поверхность (см. фиг. 4);- at the second stamping position of the cold heading machine, a rectangle of the head and a spherical support surface are formed (see Fig. 4);
- на третьей позиции калибруют прямоугольник головки, радиусы округлений по ее торцу, сферическую опорную поверхность и одновременно редуцируют стержень, оформляют фаску на стержне под накатку резьбы (см. фиг. 5);- at the third position, the rectangle of the head, the rounding radii along its end, the spherical support surface are calibrated and at the same time the rod is reduced, a chamfer is made on the rod for thread rolling (see Fig. 5);
- на четвертой позиции окончательно калибруют прямоугольник, сферическую опорную поверхность и фаску (см. фиг. 6).- at the fourth position, the rectangle, the spherical support surface and the chamfer are finally calibrated (see Fig. 6).
Благодаря последовательному формованию прямоугольной четырехгранной головки совместно со сферической опорной поверхностью, начиная с первой позиции высадки, а также проведению предварительного формирования головки в плавающем пуансоне с толкателем в виде клина на торце, и приданию головке со стороны меньшей грани формы усеченной призмы с углом, составляющим 4-15°, предлагаемый способ позволяет равномерно распределить деформацию по переходам штамповки и создать условия благоприятного течения материала как по всей полости штампа, так и в сторону большей грани головки болта, и тем самым достичь меньших удельных давлений на инструмент при заполнении углов граней, следовательно, равномерно распределить нагрузку на холодновысадочный инструмент по позициям высадки, вследствие чего удается обеспечить заполнение материалом углов штампа. Кроме того, способ позволяет значительно увеличить стойкость инструмента из-за снижения удельных нагрузок по позициям высадки.Due to the successive shaping of a rectangular tetrahedral head together with a spherical support surface, starting from the first upsetting position, as well as carrying out preliminary formation of the head in a floating punch with a pusher in the form of a wedge at the end, and giving the head from the side of the smaller face the shape of a truncated prism with an angle of 4 -15 °, the proposed method allows you to evenly distribute the deformation along the transitions of stamping and create conditions for a favorable flow of material both throughout the die cavity and towards the larger face of the bolt head, and thereby achieve lower specific pressures on the tool when filling the corners of the faces, therefore, evenly distribute the load on the cold heading tool over the upsetting positions, as a result of which it is possible to ensure the filling of the die corners with material. In addition, the method makes it possible to significantly increase the tool life due to a decrease in the specific loads on the upsetting positions.
Высадку клеммного болта необходимо производить на четырехпозиционном холодновысадочном автомате. Настоящий способ рекомендуется для внедрения при изготовлении клеммных болтов на отечественных машиностроительных предприятиях.The terminal bolt must be upset on a four-position cold heading machine. This method is recommended for implementation in the manufacture of terminal bolts at domestic machine-building enterprises.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020140571A RU2755786C1 (en) | 2020-12-08 | 2020-12-08 | Method for manufacturing terminal bolts |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020140571A RU2755786C1 (en) | 2020-12-08 | 2020-12-08 | Method for manufacturing terminal bolts |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2755786C1 true RU2755786C1 (en) | 2021-09-21 |
Family
ID=77851976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020140571A RU2755786C1 (en) | 2020-12-08 | 2020-12-08 | Method for manufacturing terminal bolts |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2755786C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4118113A1 (en) * | 1991-06-03 | 1992-12-10 | Stibbe Joachim | Reworking/conversion method for horn hook head bolts - bolt is shortened and given space in head, to provide material for square neck |
| RU2073581C1 (en) * | 1995-06-06 | 1997-02-20 | Акционерное общество "Автонормаль" | Method for seamless upsetting of clamping bolts for railway fastenings |
| RU2303502C1 (en) * | 2006-08-28 | 2007-07-27 | Открытое Акционерное Общество "Магнитогорский Метизно-Калибровочый Завод "Ммк-Метиз" | Clamp bolts manufacturing method |
| RU2478451C1 (en) * | 2011-10-05 | 2013-04-10 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский метизно-калибровочный завод "ММК-МЕТИЗ" | Method of forging terminal bolts |
| RU2561576C1 (en) * | 2014-02-06 | 2015-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Flash-free upsetting of terminal bolts for tail joints |
-
2020
- 2020-12-08 RU RU2020140571A patent/RU2755786C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4118113A1 (en) * | 1991-06-03 | 1992-12-10 | Stibbe Joachim | Reworking/conversion method for horn hook head bolts - bolt is shortened and given space in head, to provide material for square neck |
| RU2073581C1 (en) * | 1995-06-06 | 1997-02-20 | Акционерное общество "Автонормаль" | Method for seamless upsetting of clamping bolts for railway fastenings |
| RU2303502C1 (en) * | 2006-08-28 | 2007-07-27 | Открытое Акционерное Общество "Магнитогорский Метизно-Калибровочый Завод "Ммк-Метиз" | Clamp bolts manufacturing method |
| RU2478451C1 (en) * | 2011-10-05 | 2013-04-10 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский метизно-калибровочный завод "ММК-МЕТИЗ" | Method of forging terminal bolts |
| RU2561576C1 (en) * | 2014-02-06 | 2015-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Flash-free upsetting of terminal bolts for tail joints |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101537471B (en) | Improved forging method of conical bearing inner race | |
| KR101245228B1 (en) | manufacturing method of big size ball using a ball-valve | |
| US2799027A (en) | Method of making workpieces provided with head and shank, especially screw bolts | |
| RU2755786C1 (en) | Method for manufacturing terminal bolts | |
| EP3915695A1 (en) | Method for manufacturing a profiled rod | |
| KR890002074B1 (en) | Shaped blanks and methods for their production and improvements to the universal rolling of rails | |
| CN1450832A (en) | Method for making T-iron of loudspeaker | |
| US2565665A (en) | Screw and method of making same | |
| CN1163169A (en) | Wedge transverse rolling and vertical forging technology for forming rough forging of diesel engine oil sprayer | |
| RU2561576C1 (en) | Flash-free upsetting of terminal bolts for tail joints | |
| US1933737A (en) | Method of making screws and bolts | |
| RU2478451C1 (en) | Method of forging terminal bolts | |
| RU2443495C2 (en) | Method of producing article of door fastener type | |
| JPS63235040A (en) | Manufacture of bolt having angular head part | |
| RU2073581C1 (en) | Method for seamless upsetting of clamping bolts for railway fastenings | |
| RU75337U1 (en) | TOOL FOR MANUFACTURING A HEXAGONED BOLT HEAD WITH A FLANGE | |
| CN110640058A (en) | Gear rolling forming process | |
| RU2755787C1 (en) | Method for manufacturing door holder type product | |
| US3089159A (en) | Process for forming a fastener including the step of piercing an unworked head portion | |
| RU2071863C1 (en) | Method of manufacturing heads of wrenches | |
| RU2251468C1 (en) | Method for making guiding screw | |
| RU2034677C1 (en) | Method to stamp rod-type pieces with a head provided with radial sprouts, a punch for premoulding the sprouts of rod-type pieces and a punch for finished moulding sprouts of the head of rod-type pieces | |
| JPH01166842A (en) | Manufacture of radial branched forging | |
| RU2326749C1 (en) | Method of long-length blanks forging | |
| SU1804367A3 (en) | Method of manufacture of polyhedral nuts with convex-concave side surface and flange |