SU1590188A1 - Male die for producing hollow articles by hot strain - Google Patents
Male die for producing hollow articles by hot strain Download PDFInfo
- Publication number
- SU1590188A1 SU1590188A1 SU884426736A SU4426736A SU1590188A1 SU 1590188 A1 SU1590188 A1 SU 1590188A1 SU 884426736 A SU884426736 A SU 884426736A SU 4426736 A SU4426736 A SU 4426736A SU 1590188 A1 SU1590188 A1 SU 1590188A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- head
- punch
- cavity
- coefficient
- working head
- Prior art date
Links
Landscapes
- Forging (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к обработке металлов давлением, а именно к конструкци м пуансонов дл гор чего выдавливани полых деталей. Цель изобретени - повышение стойкости пуансонов. Пуансон дл выдавливани изделий типа глубоких стаканов содержит корпус с прикрепленной к нему сменной рабочей головкой, в которой предусмотрена осева полость дл охлаждени . Осева полость выполн етс ступенчатой с ее расширением в зоне сменной головки, в пределах которой поверхность полости выполнена эквидистантной наружной поверхности головки. Установлено соотношение дл выбора толщины стенки в зоне сменной головки S=KM(V/F)(J M/Σ B)N, где K - эмпирический размерный коэффициент, с 2.°СThe invention relates to the processing of metals by pressure, in particular to the design of punches for hot extrusion of hollow parts. The purpose of the invention is to increase the durability of the punches. The punch for extruding articles such as deep glasses comprises a housing with an interchangeable working head attached thereto, in which an axial cavity is provided for cooling. The axial cavity is made stepped with its expansion in the zone of the interchangeable head, within which the surface of the cavity is made equidistant outer surface of the head. A relationship has been established for choosing the wall thickness in the zone of the interchangeable head S = KM (V / F) (J M / Σ B) N, where K is an empirical dimensional coefficient, s 2. ° С
M - коэффициент чувствительности материала пуансона к изменению температуры, 1/°сM - coefficient of sensitivity of the material of the punch to temperature changes, 1 / ° C
V - объем полости головки пуансона, м зV is the volume of the cavity of the head of the punch, m C
F - площадь поверхности этой полости, м 2F - the surface area of this cavity, m 2
J M - величина массового износа после 1000 м пути истирани , кг/м 2J M - the value of mass wear after 1000 m of the path of abrasion, kg / m 2
Σ B - предел прочности материала головки пуансона, Н/м 2Σ B - ultimate strength of the material of the head of the punch, N / m 2
N - коэффициент скоростной чувствительности, отражающий характер изменени сопротивлени деформировани материала головки пуансона от скорости деформации. Рекомендовано соотношение дл выбора рассто ни N=(0,4...0,5)D от дна полости головки, на котором должен располагатьс торец трубки дл подачи охлаждающей жидкости, где D - внутрений диаметр данной поверхности рабочей головки. При работе пуансон выдавливаетс в нагретую заготовку, деформиру ее по схеме обратного выдавливани .Разогрев пуансона в процессе работы предотвращаетс за счет интенсивного охлаждени циркулирующей в его полости рабочей охлаждающей среды. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.N is the coefficient of speed sensitivity, reflecting the nature of the change in the deformation resistance of the material of the punch head against the strain rate. The recommended ratio is to select the distance N = (0.4 ... 0.5) D from the bottom of the cavity of the head, on which the end of the coolant tube should be located, where D is the internal diameter of this working head surface. During operation, the punch is squeezed into the heated billet, deforming it according to the reverse extrusion scheme. The heating of the punch during operation is prevented by intensive cooling of the working cooling medium circulating in its cavity. 1 hp f-ly, 3 ill.
Description
Изобретение относитс к обработке металлов давлением и может быть использовано при штамповке вьщавливани- ем изделий Типа глубоких стаканов.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used for stamping the pressing of products such as deep glasses.
Целью изобретени вл етс повьшге- ние стойкости пуансона.The object of the invention is to increase the resistance of the punch.
На фиг. 1 изображен пуансон, общий вид, разрезу на фиг. 2 - головка пуансона , разрез; на фиг. 3 - типовые формы головок пуансонов, разрез.FIG. 1 shows a punch, a general view, cut in FIG. 2 - punch head, cut; in fig. 3 - typical forms of heads of punches, a section.
Пуансон дл гор чего выдавливани (фиг. 1) содержит корпус 1 с наружнок резьбовой поверхностью в нижней части и навинченную на- нее сменную рабочую головку 2 с глухой полостью 3 дл охлаждени . В корпусе выполнена полостьThe punch for hot extrusion (Fig. 1) comprises a housing 1 with an outer threaded surface in the lower part and a screwed onto it replaceable working head 2 with a hollow cavity 3 for cooling. A cavity is made in the body
4, в которой размещена трубка 5 дл подвода ох-паждающей жидкости, например технической воды, торец которой расположен на рассто нии h(0,4--0,5) от дна головки с внутренним диаметром дна D (фиг. 1). Полость ;-щ охлаждени , образованна совместно полост ми 3 и 4 соответственно корпуса и головки пуансона, выполнена расши- ренной в нижней части в зоне головки В зоне головки полость выполнена таким образом, что ее контур эквидистантен наружному контуру поверхности головки пуансона (фиг. 2),. а толщина стенки S выбираетс по соотношению4, in which a tube 5 is placed for supplying an oh-dependent liquid, for example, industrial water, the end of which is located at a distance h (0.4-0.5) from the bottom of the head with an internal diameter of the bottom D (Fig. 1). Cavity; cooling zone, formed jointly by cavities 3 and 4, respectively, of the body and head of the punch, is made expanded in the lower part in the head area. In the head area, the cavity is designed in such a way that its contour is equidistant to the external contour of the punch head surface (Fig. 2). ) ,. and the wall thickness S is selected by the ratio
.|.. F бе . | .. F be
где К - эмпирический размерн 1Й коэффи1щент , с .°С; : where K is the empirical size of the 1Y coefficient, s. ° C; :
m - коэффициент чувствительности материала пуансона к изменению температуры, m is the coefficient of sensitivity of the material of the punch to temperature changes,
V - объем полости головки пуансоV - the volume of the cavity head poins
на.on.
мm
t, м ,t, m
F - площадь поверхности этой по tF is the surface area of this in t
лости, м ; . величина массового износа после 1000 м пути истирани ,,Losti, m; . the amount of mass wear after 1000 m of the abrasion path ,,
бц - предел прочности материала головки пуансона, bc - ultimate strength of the material of the head of the punch,
п - коэффициент скоростной чувствительности , отражаюЕщй характер изменени сопротивлени деформированию материала головки пуансона от скорости деформации.n is the coefficient of speed sensitivity, reflecting the nature of the change in the resistance to deformation of the material of the punch head against the deformation rate.
Формула получена из следующих экспериментально набл одаеМ1з1х за; ономер- ностейо В установившемс реж;;ше эксплуатации пуансона на его рабочей поверхности устанавливаетс при задан ном темпе штамповки определенна температура . Чем вьше эта температура с учетом температуры охлаждающей жид- косТи тем интенсивнее разупрочнение поверхностных слоев металла головки пуансона и тем быстрее начнутс необратимые пластические деформации. Поэтому в зависимости и фигурирует коэффициент чувствительности матери;ала пуансона к изменению температуры т, который вл етс фактически коэффициентом , вход щим в экспонен:диальный закон /щ сопротивлени деформированию Н.С.Курнакова. Причем чем вышеThe formula is derived from the following experimentally observed for M1x1x for; on-dimensionality At steady state; after the operation of the punch, a certain temperature is set on its working surface at a given punching rate. The higher this temperature, taking into account the coolant temperature, the more intense the softening of the surface layers of the metal of the punch head and the faster the irreversible plastic deformation will begin. Therefore, the dependence also includes the coefficient of sensitivity of the mother; a punch to temperature change, t, which is actually a factor included in the exponential: N.Kurnakov's diagonal law / u of resistance to deformation. And the higher
Q f5 Q f5
jcjc
30thirty
3535
4040
45 45
5050
5five
значение, тем больша толщина стенки S требуетс дл надежной работы пуансона . Коэффициент m находитс по зависимости сопротивлени деформации от температуры по форьгуламvalue, the greater the wall thickness S is required for reliable operation of the punch. The coefficient m is found from the dependence of the deformation resistance on temperature by forgulam.
. - (г, ;. - (g,;
1п6, (Т,-Т,,) ; In6j-ln6, т -т 1p6, (T, -T ,,); In6j-ln6, t-t
L 1 -L L 1 -L
где 6,5 6,j- сопротивлени деформации при температурах Т и Tj. При конвективном теплообмене, имеющем место в данном случае, пуансон с большей площадью, поверхности полости F отдает .охлаждающей среде большее количество тепла и более интенсивно охлаждаетс . При этом повышаетс его стойкость. .Установлено, что на выбор толщины стенки S оказывает вли ние величина отношени объема полости го-, ловки пуансона V к площади поверхности этой полости F. Оказываетс , чем больше это отношение (V/F), тем интенсивнее остывание пуансона и тем большую толщтину стенки можно назначить при конструировании пуансона без существенного изменени его стойкости. У пуансонов из различных материалов показатели стойкости различны. Пуансоны, выполненные из материалов с более высокими прочностными свойствами , характеризуемыми пределом прочности 6g, могут быть изготовлены с меньшей толщиной стенки. Поэтому в уравнении дл S предел прочности находитс в знаменателе.where 6.5 is 6, j is the strain resistance at temperatures T and Tj. With the convective heat exchange taking place in this case, a punch with a larger area, the surface of the cavity F gives a cooling medium more heat and cools more intensively. This increases its durability. It has been established that the choice of wall thickness S is influenced by the ratio of the volume of the cavity to the punching punch V to the surface area of this cavity F. The greater this ratio (V / F) turns out, the more intense the cooling of the punch and the greater the thickness of the wall can be assigned when designing a punch without significantly changing its durability. Punches of different materials resistance indicators are different. Punches made of materials with higher strength properties, characterized by a tensile strength of 6g, can be made with a smaller wall thickness. Therefore, in the equation for S, the tensile strength is in the denominator.
Экспериментальными исследовани ми на установках типа УИВТ-1 установлено , что с увеличением толщины стенки величина массового износа на 1000 м пути истирани 1 за счет пластического оттеснени увеличиваетс , что и приводит к необходимости ввести в зависимость дл S массовой износ в чисдителе формулы.Experimental studies on installations of the type of FIBT-1 have established that with increasing wall thickness, the amount of mass wear per 1000 m path of abrasion 1 increases due to plastic pushing, which makes it necessary to add a relationship for S to mass wear in the formula formula.
Интегральна величина скорости деформировани существенно вли ет на стойкость пуансона и выбор его конструктивных параметров. Увеличение скорости дeфopмIipoвaни V, а значит и скорости деформации (см ти поверхностных слоев металла головки пуансона ) приводит к интенсификации износа и должно компенсироватьс увеличением толщины стенки. Поэтому в формулу введен коэффихдаент скоростной чувствительности п, отражающий харак5 , 1The integral value of the deformation rate significantly affects the durability of the punch and the choice of its design parameters. An increase in the rate of defining the I-type V, and hence the rate of deformation (see the surface layers of the metal of the punch head) leads to an increase in wear and should be compensated for by an increase in wall thickness. Therefore, the formula introduces a coefficient of speed sensitivity n, reflecting the characteristic 5, 1
тер изменени сопротивлени деформированию материала головки пуансона о скорости деформации. Причем этот коэффициент практически не зависит от температуры в диапазоне изменени температур, характерном .дл условий эксплуатации пуансона. Его можно считать коэффициентом, отражающим свойство скоростной чувствительности ма- тариапа головки пуансона.Terminating the change in resistance to deformation of the material of the punch head about the strain rate. Moreover, this coefficient practically does not depend on the temperature in the range of temperature variation characteristic of the conditions of operation of the punch. It can be considered as a coefficient reflecting the property of the speed sensitivity of the punch head ma- ria.
Коэффициент п находитс по формуламThe coefficient p is found by the formulas
6 , 6,
ii
--Д 7-vr 6--D 7-vr 6
-6-;-6-;
п , 1пСоп, 1пСо
где 6,65 сопротивлени деформации при скорост х деформацииwhere 6.65 strain resistance at strain rates
. fioЭмпирический размерный коэффициент К отражает конструктивное- назна- чение пуансона или,что то же.относительные размеры- пуансона, например, предназначенного дл глубокой прошивки подобных изделий на гидравлических прессах типа.ПАО-437. fio The empirical size coefficient K reflects the design purpose of the punch or, what is the same. The relative dimensions of the punch, for example, intended for in-depth flashing of similar products on hydraulic presses of the type. PAO-437
.1()..4-3 ( . .1 () .. 4-3 (.
Эмпирический размерный коэффициент К кроме того, служит дл упор дочени размерности в предложенной зависимости .The empirical dimensional coefficient K also serves to order the dimensions in the proposed relation.
Дл этих рабочих головок различных типов характерно то, что после их установки на корпус 1 образуетс ступенчата осева полость. Эта полость расшир етс в зоне сменной головки. В пределах головки поверхность полости выполнена эквидистантной наружной поверхности инструмента (сменной головки ) . Причем толщина стенки S дл For these working heads of various types, it is characteristic that after their installation on the housing 1, a step axial cavity is formed. This cavity expands in the region of the replacement head. Within the head, the surface of the cavity is made equidistant outer surface of the tool (replaceable head). Moreover, the wall thickness S dl
4040
начальна температура по верхности пуансона (при специальном подогре пуансона). 0,15 г/см2 1,5 КГ/М2.initial temperature of the surface of the punch (with special heating of the punch). 0.15 g / cm2 1.5 KG / M2.
В данном случае величина массовогоIn this case, the mass
износа выступает как характеристикаwear acts as a characteristic
материала головки (4К5МФС).head material (4К5МФС).
Коэффициенты тип дл стали 4Х5МФС наход т по приведенным выше формулам наход т по приведенным выше формулам с использованием эксперимен тальных данных, полученных, напримерThe coefficients of the type for steel 4Х5МФС are found by the above formulas are found by the above formulas using experimental data obtained, for example
к. инстр. K. Instr.
I- tnI- tn
каждой из головок определ етс по фор- на испытательной машине УММ-5, снабженной печью. Имеемeach of the heads is determined by the shape of the UMM-5 testing machine equipped with a furnace. We have
муле, указанной выше.mule, above.
Пуансон работает, следующим образом .Punch works as follows.
Предварительно нагретую заготовку устанавливают в матрицу. При рабочем ходе пресса пуансон опускаетс вниз и внедр етс в заготовку. Одновременно включаетс подача охлаждающей жидкости . Головка находитс в наиболее жестких термосиловых услови х. Охлаж- жающа жидкость равномерно омывает внутреннюю .полость головки. Этим достигаетс эффективный отвод тепла от наружной поверхности головки, чтоPre-heated billet set in the matrix. During the working stroke of the press, the punch is lowered down and inserted into the workpiece. At the same time, the coolant supply is turned on. The head is in the most severe thermal conditions. The cooling fluid washes in the internal cavity of the head evenly. This achieves effective heat removal from the outer surface of the head, which
mm
5050
5555
Т,500°С; 6, 1400 МПа.; МПа;T, 500 ° C; 6, 1400 MPa; MPa;
1 2оог1ар.„.оо44(,/.с).1 2 og1ar. „. Oo44 (, /. S).
,Цл коэффициента п МПа; МПа; -0,5 с ., CL coefficient n MPa; MPa; -0.5 s.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884426736A SU1590188A1 (en) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | Male die for producing hollow articles by hot strain |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884426736A SU1590188A1 (en) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | Male die for producing hollow articles by hot strain |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1590188A1 true SU1590188A1 (en) | 1990-09-07 |
Family
ID=21375562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884426736A SU1590188A1 (en) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | Male die for producing hollow articles by hot strain |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1590188A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2703075C1 (en) * | 2019-04-02 | 2019-10-15 | Тимофей Иванович Кожокин | Puncheon for closed matrix of hot die |
RU2703080C1 (en) * | 2019-04-02 | 2019-10-15 | Тимофей Иванович Кожокин | Puncheon for closed matrix of hot die |
-
1988
- 1988-05-20 SU SU884426736A patent/SU1590188A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № :997941, кл. В 21 J 5/10, 1981. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2703075C1 (en) * | 2019-04-02 | 2019-10-15 | Тимофей Иванович Кожокин | Puncheon for closed matrix of hot die |
RU2703080C1 (en) * | 2019-04-02 | 2019-10-15 | Тимофей Иванович Кожокин | Puncheon for closed matrix of hot die |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2548669B1 (en) | Metal plate material hot press molding apparatus and hot press molding method | |
EP1933995B1 (en) | Forming tool | |
SU1590188A1 (en) | Male die for producing hollow articles by hot strain | |
KR102233206B1 (en) | Metal parts manufacturing method and metal parts manufacturing apparatus | |
JP2006289453A (en) | Press forming method, and forming device | |
SU1540886A1 (en) | Method of producing precision tubes and profiles from difficultly deformed metals and alloys | |
RU2705151C1 (en) | Hot die | |
SU1488092A1 (en) | Method of deforming workpieces | |
SU816658A1 (en) | Method of producing hollow articles | |
SU1311827A1 (en) | Method of stamping parts with deep cavities | |
SU499004A1 (en) | Device for hot pressing hard materials | |
RU1798034C (en) | Method and die for forming hollow axis-symmetrical parts in isometric conditions | |
RU2718520C1 (en) | Hot die cooling method | |
Kocańda et al. | On the problem of optimum temperature of warm working die | |
SU368920A1 (en) | METHOD OF PRODUCTION OF PRODUCTS | |
SU1009547A1 (en) | Needle for extruding tubes | |
Bayer et al. | Laser-assisted forming of metallic micro-parts | |
GB1025593A (en) | Improvements in and relating to the shaping of metal by pressure | |
SU958008A1 (en) | Method of producing sleeve-type parts | |
SU1655648A1 (en) | Die for closed die forging of parts having alternating side projections and depressions | |
SU582304A1 (en) | Method of manufacturing high-precision press tools | |
JPH03118907A (en) | Cooling method for die for edging of hot slab | |
SU1006025A1 (en) | Hot extrusion method | |
SU1006510A1 (en) | Method for high-temperature thermomechanical treatment of high speed steel | |
Miodushevski et al. | Method and device for forming various workpieces |