SU1375391A1 - Способ изготовлени металлических полых ступенчатых изделий из трубных заготовок - Google Patents
Способ изготовлени металлических полых ступенчатых изделий из трубных заготовок Download PDFInfo
- Publication number
- SU1375391A1 SU1375391A1 SU864032905A SU4032905A SU1375391A1 SU 1375391 A1 SU1375391 A1 SU 1375391A1 SU 864032905 A SU864032905 A SU 864032905A SU 4032905 A SU4032905 A SU 4032905A SU 1375391 A1 SU1375391 A1 SU 1375391A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- workpiece
- section
- heated
- transition
- sections
- Prior art date
Links
Landscapes
- Forging (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к обработке металлов давлением и может использоватьс при изготовлении удлиненных полых изделий ступенчатой формы с цилиндрическим средним участком наибольшего диаметра и цилиндрическими торцовыми участками с разными диаметрами, преимущественно на горизонтально-ковочных машинах. Цель изобретени - повышение производительности , уменьшение затрат на изготовление инструмента и уменьшение дефор- мируюших усилий за счет обеспечени формовки обжимом и раздачей за один переход без использовани раздаюшего пуансона. Трубную металлическую заготовку с наружным диаметром, равным наружному диаметру большего торцового- участка издели , нагревают до ковочных температур, но неравномерно по длине. До наибольшей температуры нагревают средний участок заготовки , а торцовый и сопр гаюший их переходный участки нагревают до температур, обеспечивающих определенные соотношени между сопротивлени ми деформации металла на разных участках - среднем б ср, торцовом и переходном &пер, при соблюдении следуюших условий 1,05 6 пер/ /б ср 3,8 ио пер /бтор иЗ. в процессе формовки сначала производ т обжим торцового и переходного участков заготовки посредством пуансон-матрицы, а затем по мере ее дальнейшего движени происходит раздача более нагретого среднего участка заготовки. Така последовательность формовочных операций обеспечиваетс указанным режимом нагрева заготовки. Противоположный торцовый участок заготовки не нагревают и не деформируют. 3 ил. 1 табл. (Л оо ел со со
Description
Изобретение относитс к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении удлиненных полых изделий переменного диаметра с цилиндрическим средним участком наибольшего -диаметра и цилиндрическими торцовыми участками с разными диаметрами преимущественно на горизонтально-ковочных машинах.
Цель изобретени - повышение производительности и экономичности процесса за счет уменьшени затрат на изготовление инструмента и снижение деформирующих усилий.
На фиг. 1 показана исходна трубна заготовка; на фиг. 2 - промежуточна стади формовки, в процессе обжима; на фиг. 3 - конечна стади формовки после раздачи среднего участка издели .
Способ осуществл ют следующим образом .
Трубную заготовку 1 с наружным диаметром Од , равным наружному диаметру больщего (по диаметру) недеформируемого при формовке торцового участка издели , помещают в нагревательное устройство, например электрический индуктор, где нагревают до температуры гор чей деформации ее участки I-III (фиг. 1), соответствующие следующим участкам издели ; меньшему деформируемому торцовому, примыкающему к нему переходному и среднему. Участок 1У не нагревают.
Заготовку 1 после нагрева участков I-III плотно устанавливают недеформируемым торцовым участком 1У в матрицу 2. При формовке на горизонтально-ковочной машине (ГКМ) матрица 2 состоит из двух полуматриц.
При движении пуансона-матрицы 3 происходит формовка обжимом деформируемого торцового участка I издели 4 (фиг. 2).
В процессе обжима, в месте перехода изогнутой обжатой части заготовки в цилиндрическую необжатую, соответствующем сечению а-а (фиг. 2), возникают изгибающий момент М и напр жени изгиба, вызывающие упругие деформации тангенциального раст жени на участке заготовки, расположенном справа от сечени а-а. По мере движени пуансона-матрицы 3 зона действи напр жений изгиба перемещаетс по участку И вправо. При достижении на участках I и II заданных размеров напр жени изгиба начинают воздействовать на средний участок III, нагретый в сравнении с участком II на более высокую температуру и, следовательно, имеющий мень- щее сопротивление деформированию, в результате чего происходит раздача среднего
участка. При достижении на участке III заданных размеров процесс формовки прекращают (фиг. 3). Затем пуансон-матрицу 3 возвращают в исходное положение, а изделие 4 удал ют из матрицы 2. Далее процесс повтор ют со следующей заготовкой. Дл осуществлени раздачи среднего участка III под действием напр жений изгиба режим нагрева заготовки назначают следующим образом. Принимают в интервале ковочных температур температуру одного из участков заготовки, среднего или переходного, к моменту окончани формовки . Затем по известным зависимост м сопротивлени деформации от температуры определ ют значение сопротивлени деформации при выбранной температуре участка заготовки. После этого по таблице в зависимости от степени обжима и угла наклона образующей обжимной части пуансона-матрицы 3 определ ют номинальное значение соотношени между сопротивлением деформации металла переходного II и среднего III
участков заготовки (Kg ), обеспечио ср
вающее раздачу среднего участка.
Значени коэффициента К определены в результате экспериментального исследовани и представлены в таблице.
2,13,2
1,3 2,1
1,2
2,5 2,92,82,7
1,41,61,51,5
1,11,21,11,1
Дл благопри тного расположени температур участков заготовки в интервале ковочных температур при необходимости выполн ют корректировку прин той температуры нагрева одного участка и повторно рассчитывают температуру нагрева другого участка. После выбора температуры на одном из участков трубной заготовки определени на нем сопротивлени деформированию и выбора значени Кб определ ют сопротивление деформированию и температуру нагрева на другом участке.
На практике по различным Причинам неизбежно колебание разности температур участков заготовки относительно определенного с помощью таблицы номинального значени этой разности. Экспериментально установлено , что допускаетс такое колебание разности температур переходного И и среднего III участков, которое соответствует изменению соотношени сопротивлений деформированию .этих участков KV в пределах 0,96 ,2 Кб.
Если разность между температурами участк.ов II и III в конце обжима такова, что К б 1,2 Кб, то до завершени обжима раздаче подвергаетс значительна часть заготовки, выступаюша из полости матрицы . При завершении обжима происходит зажим металла между пуансоном-матрицей 3 и матрицей 1 с образованием складки на границе среднего и переходного участков заготовки.
При 1,2 0,96 Кб раздача тоже может происходить до завершени обжима, но она происходит на более поздней стадии обжима, и раздаче подвергаетс участок меньшей длины, незначительно выступающей за полость матрицы. А после упора в процессе раздачи среднего участка заготовки в стенку матрицы происходит завершение обжима, чем обеспечиваетс качественное оформление всех участков поковки.
Если же KV 0,96 Кб , то раздача не происходит. Таким образом, величина Кб может измен тьс от 0,96 до Г,2 табличного значени Кй, т.е. в диапазоне от 1,05 до 3,8.
Температуры нагрева переходного и среднего участков заготовки в нагревательном устройстве t и t;; назначнют большими соответствую дих температур окончани формовки t- и t|p| на величины utij и Atj охлаждени нагретой заготовки 1 при транспортировке и обжиме, а также за счет теплопередачи между участками, имеющими разную температуру нагрева. Величины охлаждени в каждом случае завис т от конкретных условий производства, определ ют их экспериментально. При штамповке на ГКМ Atff и Atjj не превышают 60°С.
Торцовый участок I нагревают на более высокую температуру t, чем участок
II. Нижн граница температуры нагрева торцового участка определ етс соотношением Кб между сопротивлением деформированию металла на переходном иторцовом
участках заготовки к началу обжима. Это соотношение должно быть не менее 1,3. Иначе из-за охлаждени и повышени сопротивлени деформированию торцового участка в процессе обжима раньше, чем
зона действи напр жений изгиба дойдет до среднего участка III и начнетс раздача , проис.ходит его осадка. Осадка сопровождаетс образованием складки между матрицей и пуансоном-матрицей и утатше- нием стенки заготовки на среднем участке.
Утолщение ведет к необходимости использовани заготовки большей д.тины, повышенному расходу металла и ут желению издели . Дл устойчивого протекани процесса рекомендуетс примен ть ,5, но в
пределах верхней границы интервала ковочных Температур.
Пример. Часть заготовки из стали 40Х, отрезанной от .трубы наружным диаметром 152 мм и толщиной стенки 18 мм, нагревают в электрическом индукторе до ковочной температуры и передают на ГКМ усилием 12,5 мм, где в одном ручье за один ход формуют изделие, содержащее средний участок диаметром 154 мм и длиной 163 мм, выступающий над торцовыми цилиндрическими
участками с разны.ми диаметрами, недеформируемый торцовый участок диаметром 152 мм и длиной 230 мм, деформируемый торцовый участок диаметром 138 мм и длиной 131 мм, а также переходный конический участок длиной 70 мм.
Технологический процесс включает нагрев трубной Заготовки в индукторе. Различные участки заготовки нагревают на разную температуру за счет из.менени числа витков на соответствующих участках
индуктора. Процесс реализован в производственных услови х. Средние по длине участков температуры нагрева составл ют: торцового 1170±20°С, переходного 960±20 С, среднего 1200±20°С. Температуру нагрева регистрируют оптическими пирометрами,
кроме того, у 15 заготовок термопарами, установленными по 3 шт. на каждом участке заготовки равномерно по длине участка. Термопары монтируют внутри трубы в радиальные отверсти , углубленные на половину толщины стенки заготовки.
Нагретую заготовку передают в ручей ГКМ, где за один рабочий ход осуществл ют формовку обжимом торцового и переходного участков и раздачей среднего. Температуру нагрева участков заготовки назначают исход из следующего. Дл данного издели угол наклона образующей обжимной части пуансона-матрицы оС/и составл ет 6°, а степень обжима 1,15 (диаметр исходной заготовки составл ет 134 мм, а обжатого торца 116,5 мм). По таблице определ ют соотношение между сопротивлением деформированию металла среднего и переходного участков .9)- Темпе- ратуру среднего участка к концу обжима принимают равной 1160°С. При этой температуре сопротивление деформации стали 40Х составл ет 81 МПа. Сопротивление деформированию переходного участка долж- но быть большим в 1,9 раза, т.е. равным 154 МПа, что соответствует приблизительно температуре 940°С. Следовательно, номинальное расчетное значение разности температур среднего и переходного участков заготовки к концу обжима составл ет 220°С.
Поскольку на практике неизбежно колебание разности температур участков, вы вл ют его вли ние на процесс формовки издели . При этом температуру среднего участ- ка заготовки поддерживают посто нной.
Наименьша разность температур, при которой происходит оформление качественного издели , составл ет 195°С, а наибольша 295°С. При разности температур, меньшей 195°С, раздача не происходит и сред- НИИ участок издели имеет диаметральные размеры, меньшие требуемых. При разности температур, большей 295°С, раздача происходит до завершени обжима, причем раздаче подвергаетс значительна , часть заготовки, выступаюш,а из полости матрицы , что ведет к зажиму стенки заготовки (в конце рабочего хода) между пуансоном- матрицей и матрицей и к образованию складки на изделии. Интервал температур переходного участка, в котором происходит раз- дача, составл ет от 865 до 965°С, а сопротивление деформированию измен етс от 147 до 185 МПа. Соотношение Kg составл ет 1,82-2,28 или (0,96-1,2) табличного значени Кб- Средний и переходной участки заготовки к окончанию обжима охлаждаютс примерно на 40°С, поэтому переходной участок заготовки нагревают в индукторе на 980°С, а средний на 1200°С.
Торцовый участок заготовки нагревают на большую температуру, чем переходной участок. Поскольку соседние с переходным участки (торцовый и средний) нагреты в большей степени, переходной участок при передаче от индуктора к ГКМ не охлаждаетс . Его температура к началу обжима составл ет 980°С. Этой температуре соответ- ствует сопротивление деформированию 139 МПа.
Разность между температурами нагрева торцового и переходного участков вли ет на качество оформлени издели . При малой разности температур (меньшей 95°С) из-за охлаждени и повышени сопротивлени деформированию торцового участка
в процессе обжима раньше, чем зона действи напр жений изгиба дойдет до среднего участка и начнетс раздача, происходит осадка среднего участка, сопровождающа с утолшением стенки и образованием складки на поковке. При разности температур равной или большей 95°С средний участок издели оформл етс за счет раздачи. Этим значени м разности температур соответствуют значени соотношени между сопротивлени ми деформированию металл а на переходном и торцовом участках Кег, равные или больше 1,3. Устойчивое протекание процесса раздачи обеспечиваетс при разност х температур больших 140°С. Температура торцового участка при этом составл ет более 1120°С, а коэффициент К© 1,5.
Торцовый участок заготовки при передаче от индуктора к ГКМ охлаждаетс примерно на 40-50°С, поэтому его нагревают в индукторе на 1170°С.
Контроль поковок, полученных предложенным способом, показывает качественное оформление всех 100% поковок при соблюдении рекомендуемого режима нагрева заготовок. Отклонени размеров не превышают допускаемых.
Таким образом, за счет выполнени обжима торцовой части поковки и раздачи ее срединной части в одной позиции штампа за один рабочий ход предложенный способ в сравнении с известным позвол ет повысить производительность труда, а исключение из технологического процесса предшествующей обжиму раздачи торцового и переходного участков поковки и выполнение раздачи среднего участка при отсутствии сил трени (без использовани пуансона) позвол ет сократить энергетические затраты на оформление поковки.
Предлагаемый способ может примен тьс дл изготовлени изделий с длиной среднего участка, не превышающей двух внутренних диаметров исходной трубной заготовки , и степени обжима, не превышающей 1,6.
Claims (1)
- Формула изобретениСпособ изготовлени металлических полых ступенчатых изделий из трубных заготовок , включающий нагрев среднего и торцового участков заготовки до ковочных температур, формовку раздачей среднего участка и формовку обжимом торцового участка меньщего диаметра, а также сопр гающего их переходного участка заготовки, отличающийс тем, что, с целью повыЩени производительности и экономичности за счет уменьшени затрат на изготовление инструмента и снижени деформирующих усилий, нагрев указанных участков заготовки производ т до различных температур, обеспечивающих в процессе формовки соотношени между сопротивлени ми деформации металла на разных участках заготовки в „ бперделах1,,8 и .,3,Оср&торгдеРедактор А. Козориз Заказ 441/13Составитель О. Корабельников Техред И. ВересКорректор Л. ПатайТираж 709ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретепий и открытий1 13035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4(Уср, (Эпер , - значени сопротивлени деформации соответственно на среднем, переходном и торцовом участках, в пределах интервала ковочных температур, а при формовке заготовки сначала производ т обжим торцового и переходного ее участков.9u2.2Фи2.Ъ
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864032905A SU1375391A1 (ru) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | Способ изготовлени металлических полых ступенчатых изделий из трубных заготовок |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864032905A SU1375391A1 (ru) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | Способ изготовлени металлических полых ступенчатых изделий из трубных заготовок |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1375391A1 true SU1375391A1 (ru) | 1988-02-23 |
Family
ID=21224882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864032905A SU1375391A1 (ru) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | Способ изготовлени металлических полых ступенчатых изделий из трубных заготовок |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1375391A1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5711177A (en) * | 1996-06-27 | 1998-01-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for corrugating a metallic pipe |
US6230540B1 (en) * | 1999-10-19 | 2001-05-15 | Meritor Heavy Vehicle Systems Llc | Method and apparatus for forming an integral bearing shoulder in a tubular axle |
US6324883B1 (en) * | 1998-02-03 | 2001-12-04 | Kongsberg Automotive Asa | Method and tool for formation of an enlarged end portion of a bar |
US11065673B2 (en) | 2015-04-10 | 2021-07-20 | Tecniforja—Forjagem E Estampagem De Peças Técnicas, Lda | Hot steel forging in horizontal press |
-
1986
- 1986-03-07 SU SU864032905A patent/SU1375391A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БабеНко В. А., Бойцов В. В., Волик Ю. П. Объемна штамповка: Атлас схем и типовых конструкций штампов. М.: Машиностроение, 1982, с. 73, рис. 273. Авторское свидетельство СССР № 117286, кл. В 21 D 51/08, 1965. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5711177A (en) * | 1996-06-27 | 1998-01-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for corrugating a metallic pipe |
US6324883B1 (en) * | 1998-02-03 | 2001-12-04 | Kongsberg Automotive Asa | Method and tool for formation of an enlarged end portion of a bar |
US6230540B1 (en) * | 1999-10-19 | 2001-05-15 | Meritor Heavy Vehicle Systems Llc | Method and apparatus for forming an integral bearing shoulder in a tubular axle |
US11065673B2 (en) | 2015-04-10 | 2021-07-20 | Tecniforja—Forjagem E Estampagem De Peças Técnicas, Lda | Hot steel forging in horizontal press |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101439350B (zh) | 一种生产拖车用大口径高压气瓶的无缝钢管的制造方法 | |
US4838062A (en) | Process for upset forging of long stands of metal bar stock | |
KR20070084387A (ko) | 이음매 없는 열간 마무리된 강관의 제조 방법 및 그 방법의수행 장치 | |
CN101444793B (zh) | 生产拖车用大口径高压气瓶的无缝钢管的制造方法 | |
US10022769B2 (en) | Method for producing a shaped part from an aluminum alloy sheet | |
SU1375391A1 (ru) | Способ изготовлени металлических полых ступенчатых изделий из трубных заготовок | |
NO120378B (ru) | ||
US20020062163A1 (en) | Method for producing suspension parts of aluminum alloy | |
US2751676A (en) | Method of cold working metal | |
CN104174807A (zh) | 一种大口径钛厚壁管材的制造方法 | |
CN111069332B (zh) | 一种小径薄壁钼及钼合金管的制备方法 | |
RU2706392C1 (ru) | Способ изготовления крупногабаритных поковок полукорпусов шаровых кранов | |
CN106424501A (zh) | 基于包套的难变形材料多向锻压加工方法 | |
SU1763076A1 (ru) | Способ изготовлени полых деталей с внутренним фланцем | |
CN114260314B (zh) | 一种径厚比大于20的钛合金无缝管坯的制造方法 | |
SU690706A1 (ru) | Способ изготовлени изделий типа крюков | |
SU1766565A1 (ru) | Способ изготовлени полых деталей с внутренним фланцем из трубчатых заготовок и устройство дл его осуществлени | |
SU1540918A1 (ru) | Способ изготовлени полых цилиндрических изделий | |
RU2696120C1 (ru) | Способ изготовления тройника | |
SU1207606A1 (ru) | Способ изготовлени стержневых изделий с утолщени ми на концевой и в средней част х | |
SU1696070A1 (ru) | Способ изготовлени колец | |
RU2781933C1 (ru) | Способ холодной штамповки полумуфт | |
CN108555205A (zh) | 一种自由锻件的制造方法 | |
JP2022115409A (ja) | 難加工材の丸棒の鍛伸鍛造方法 | |
RU2219012C1 (ru) | Способ изготовления оседиагональных изделий типа колес с лопатками |