SU1754289A1 - Method to fabricate hollow articles from tubular workpieces - Google Patents

Method to fabricate hollow articles from tubular workpieces Download PDF

Info

Publication number
SU1754289A1
SU1754289A1 SU894741430A SU4741430A SU1754289A1 SU 1754289 A1 SU1754289 A1 SU 1754289A1 SU 894741430 A SU894741430 A SU 894741430A SU 4741430 A SU4741430 A SU 4741430A SU 1754289 A1 SU1754289 A1 SU 1754289A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
mandrels
diameter
degree
angles
deformation
Prior art date
Application number
SU894741430A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Исаакович Каменецкий
Михаил Вадимович Колмогоров
Юрий Федорович Бабин
Анатолий Валентинович Александров
Original Assignee
Институт физики металлов Уральского отделения АН СССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт физики металлов Уральского отделения АН СССР filed Critical Институт физики металлов Уральского отделения АН СССР
Priority to SU894741430A priority Critical patent/SU1754289A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1754289A1 publication Critical patent/SU1754289A1/en

Links

Abstract

Использование обработка металлов давлением, например, при гидростатической разда че трубчатых заготовок Сущность изобретени  дл  расширение технологических возможностей за счет обеспечени  изготовлени  изделий из малоуглеродистых низколегированных сталей с отношением длины к диаметру в пределах 2,5-3,5 при отношени х толщины стенки к диаметру в пределах 0,04-0,1 а диаметров на концах и в середине в пределах 1,5-2 и улучшени  качества за счет устранени  гоф- рообразовани  В способе получени  полых изделий из трубчатых заготовок, включающем механическую раздачу калибрующими по сками оправок концевых участков трубчатых заготовок Со степенью деформации t/K),5-5% с герметизацией полости заготовки , обжим средней части заготовки производ т на оправке жидкостью под давлением с приложением в начальный момент обжима к средней части заготовки внешнего радиального подпора, раздачу трубы осуществл ют путем ввода сГправок двойной конусности с углами а 15-25° и аг 2-3° на степень деформации на концах тгубы 15-20%. затем оправки извлекают и в полость конической заготовки ввод т цилиндрические оправки с калибрующими по сками и углом из - 90°. после чего выполн ют обжим жидкостью высокого давлени  со степенью деформации т/ 15-20% 17 ил (Л СThe use of metal forming, for example, when hydrostatic distribution of tubular blanks The essence of the invention is to expand technological capabilities by ensuring the manufacture of products from low carbon low alloy steels with a ratio of length to diameter in the range 2.5-3.5 at ratios of wall thickness to diameter within 0.04-0.1 and diameters at the ends and in the middle within 1.5-2 and improving quality by eliminating corrugation. In the method for producing hollow articles from tubular blanks, including mechanical distribution with mandrels calibrating the mandrels of the end sections of tubular blanks With a degree of deformation t / K), 5-5% with sealing of the preform cavity, crimping the middle part of the workpiece is performed on the mandrel by pressurized liquid with the external part applied to the middle part of the blank. The radial overpressure, the distribution of the pipe is carried out by inputting a double taper guide with angles of 15-25 ° & and ar 2-3 & the degree of deformation at the ends of the lip is 15–20%. Then, the mandrels are removed and cylindrical mandrels with calibrating angles from –90 ° C are inserted into the cavity of the conical billet. after that, a high-pressure liquid is crimped with a degree of deformation of t / 15-20% 17 sludge (L C

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, в частности к способам гидростатического прессовани  полых изделий из трубчатых заготовок например рулевых колонок мотоцикловThe invention relates to the processing of metals by pressure, in particular to methods for the hydrostatic pressing of hollow articles from tubular blanks, for example motorcycle steering columns.

На практике рулевые колонки мотоциклов изготавливают из сварных заготовок В этом случае чашки рулевой колонки, имеющие максимальный по диаметру размер, получают литьем или штамповкой а среднюю часть детали изготавливают из трубы. Затем производ т сварку двух чашек с трубой и последующую механическую обработку сварной заготовкиIn practice, motorcycle steering columns are made from welded blanks. In this case, steering column cups having a maximum diameter size are made by casting or stamping and the middle part of the part is made from a pipe. Then, two cups with a pipe are welded and the welded billet is machined.

Указанна  технологи  характеризуетс  высокой трудоемкостью, значительным расходом металла и наличием операций лить  (штамповки), сварки и нескольких переходов механической обработки. Дл  снижени  трудоемкости изготовлени  деталей подобного типа целесообразно использовать процессы деформации с применением гидростатической сжатой средыThis technology is characterized by high labor intensity, considerable metal consumption and the presence of casting (stamping) operations, welding and several machining transitions. To reduce the complexity of manufacturing parts of this type, it is advisable to use deformation processes using a hydrostatic compressed medium.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ получени  полых изделий из трубчатых заготовок , согласно которому после установки трубной заготовки в контейнер выполн ют раздачу концевых участков трубы, а затемThe closest in technical essence to the present invention is a method for producing hollow articles from tubular blanks, according to which after installing the tubular billet in the container, the end sections of the pipe are distributed and then

XIXi

елate

4 Ю 00 Ю4 S 00 S

обжим средней части на оправках жидкостью высокого давлени , при этом изделие выполн ют с периметром внутренней продольной части на 0,5-2% меньше периметра внутренней поверхности заготовки при отношении толщины стенки к диаметру заготовки ,035-0,044, В начальный момент обжима к средней части заготовки прикладывают внешний радиальный механический подпор. Дробление огранки при обработке данным способом благопри тно сказываетс  на равномерности заполнени  всех впадин профил  и снижении величины потребного давлени  жидкости. Данный способ позвол ет изготавливать издели  сложного профил  (шлицевые и шестигранные и т.д.).crimping the middle part on the mandrels with high-pressure liquid, while the product is performed with the perimeter of the inner longitudinal part 0.5-2% less than the perimeter of the inner surface of the workpiece with the ratio of wall thickness to the diameter of the workpiece, 035-0.044, At the initial moment of crimping to the middle part the workpiece is applied external radial mechanical support. Crushing the cut in processing with this method favorably affects the uniformity of filling of all the cavities of the profile and the decrease in the required pressure of the liquid. This method makes it possible to manufacture products of a complex profile (slotted and hexagonal, etc.).

Однако известным способом можно изготавливать из труб издели  только с небольшим перепадом площади поперечного сечени  подлине, так как процесс хорошего заполнени  профил  или заданной формы оправки обеспечиваетс  лишь при условии равенства или незначительного отличи  (0,5-2%) периметров внутренней поверхности издели  и внутренней поверхности заготовки , поэтому издели  с большой разницей периметров типа рулевых колонок мотоциклов, дл  которых характерны значительные перепады диаметров по длине, а отношение длины средней части детали к ее диаметру ,5-3,5, не получают требуемой формы после обработки этим способом .However, in a known manner, it is possible to make products from pipes with only a small difference in cross-sectional area, since the process of good filling of the profile or a predetermined shape of the mandrel is ensured only if the perimeters of the inner surface of the product and the inner surface are equal or insignificant (0.5-2%). billets, so products with a large difference in the perimeters of the type of motorcycle steering columns, which are characterized by significant differences in diameter in length, and the ratio of the length of the middle part of the part and to its diameter, 5-3,5 not receive the desired shape after processing in this way.

Приложение в начальный момент обжима к средней части заготовки внешнего радиального механического подпора оказывает вли ние на дробление огранки при деформации и позвол ет управл ть процессом поперечной устойчивости в определенных пределах, но не предотвращает образовани  продольных волн, благодар  чему издели  с отношением I/D0 в пределах 2,5-3,5 получают изгиб и их форма не соответствует предъ вленным геометрическим требовани м.The application at the initial moment of crimping to the middle part of the workpiece of an external radial mechanical support influences the crushing of the faceting during deformation and allows controlling the process of lateral stability within certain limits, but does not prevent the formation of longitudinal waves, due to which the product with an I / D0 ratio within 2.5-3.5 bend and their shape does not meet the geometrical requirements.

Цель изобретени  - расширение технологических возможностей за счет обеспечени  изготовлени  изделий из малоуглеродистых низколегированных сталей с отношением длины к диаметру в пределах 2,5-3,5 при отношени х толщины стенки к диаметру в пределах 0,04-0,1, а диаметров на концах и в середине - в пределах 1,5-2 и улучшени  качества за счет устранени  гофрообразовзни .The purpose of the invention is the expansion of technological capabilities by ensuring the manufacture of products from low-carbon low alloy steels with a ratio of length to diameter in the range 2.5-3.5 with ratios of wall thickness to diameter in the range 0.04-0.1, and diameters at the ends and in the middle, within 1.5-2 and quality improvement by eliminating corrugation.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что огласно способу получени  полых изделий из трубчатых заготовок, включающему механическую раздачу калибрующими по сками оправок концевых участков трубчатых заготовок со степенью радиальной деформации 0,5-5% и последующий обжимThe goal is achieved by the fact that according to the method of obtaining hollow articles from tubular blanks, including mechanical distribution by calibrating the mandrels of the end sections of tubular blanks with a degree of radial deformation of 0.5-5% and subsequent crimping

жидкостью высокого давлени  на цилиндрических оправках с механическим радиальным подпором средней части заготовки в начальный момент, раздачу трубы осуществл ют в два этапа оправками двойной конусности с углами 2-3° на заходном участке и углами 15-20° - на участке, следующим за ним, на степень радиальной деформации на концах трубы 15-20% на первом этапе и цилиндрическими оправками с калибрующими по сками, перпендикул рными оси оправок, - на втором этапе, а обжим осуществл ют со степенью радиальной деформации 15-20%.with high pressure liquid on cylindrical mandrels with mechanical radial support of the middle part of the workpiece at the initial moment, the distribution of the pipe is carried out in two stages with double taper mandrels with angles of 2-3 ° in the lead-in area and angles of 15-20 ° in the section following it, the degree of radial deformation at the ends of the pipe is 15–20% at the first stage and cylindrical mandrels with calibrating pieces perpendicular to the axes of the mandrels at the second stage, and crimping is carried out with a degree of radial deformation of 15–20%.

На фиг 1-3 показаны трубна  заготовка , схема процесса раздачи трубы оправками двойной конусности и форма заготовки после раздачи; на фиг. 4 - операци  установки разъемной втулки на коническую заготовку; на фиг. 5-7 - схемаFigures 1-3 show pipe billet, a process for dispensing a pipe with double taper mandrels and the shape of the workpiece after dispensing; in fig. 4 shows the installation of a split sleeve on a tapered billet; in fig. 5-7 - scheme

процесса гидростатического обжима и ма готового издели ; на фиг. 8-12 - схема процесса гидростатического обжима изделий с относительной длиной участка, подвергаемого обжатию в пределах 1,5-2,0,the process of hydrostatic crimping and the finished product; in fig. 8-12 - diagram of the process of hydrostatic crimping of products with a relative length of the section subjected to compression in the range of 1.5-2.0,

I/D4 при диапазоне радиальных деформаций обжима в пределах 10-12%, и последовательность формообразовани  готового издели  (эти операции характерны дл  известного способа); на фиг. 13-17 - то же, ноI / D4 with a range of radial deformations of crimp within 10-12%, and the sequence of shaping the finished product (these operations are characteristic of a known method); in fig. 13-17 - the same, but

дл  изделий с относительной длиной участка , подвергаемого обжатию в пределах 2,5- 3,5 при диапазоне радиальных деформации 15-20%, с последовательностью операций, характерных дл  известного способа.for products with a relative length of area subjected to compression in the range of 2.5-3.5 with a range of radial deformations of 15-20%, with a sequence of operations characteristic of the known method.

Устройство дл  осуществлени  способа (фиг, 1-7) состоит из заготовки 1, конических оправок 2 и 3, имеющих участки с разной конусностью «1 и «а , конической заготовки 4 с участками разной конусности и сThe device for carrying out the method (FIGS. 1-7) consists of a blank 1, conical mandrels 2 and 3, having portions with different taper 1 1 and а a, conical billet 4 with regions of different taper and with

линейными размерами hi и h2, разъемной втулки 5, цилиндрических оправок 6 и 7, готового издели  8, контейнера 9,соединительного штифта 10. Разъемна  втулка 5 снабжена радиальными отверсти ми 11 иlinear dimensions hi and h2, plug bushing 5, cylindrical mandrels 6 and 7, finished product 8, container 9, connecting pin 10. The plug bushing 5 is provided with radial holes 11 and

штифтами 12pins 12

Согласно этому способу в полость трубной заготовки диаметром D0 и длиной 0 ввод т раздающие оправки 2 и 3 с углами конусности art и О2 на заданную длину И и 12 После раздачи заготовки оправки извлекают и получают коническую заготовку 4 длиной Li U, форма и размера которой показаны на фиг 3 Коническа  заготовка 4According to this method, dispensing mandrels 2 and 3 with taper angles art and O2 for a given length And and 12 are inserted into the cavity of a pipe billet with a diameter of D0 and a length of 0. After distribution, the billet of the mandrel is removed and a conical billet 4 with a length of Li U is obtained, the shape and size of which is shown Fig 3 Conical billet 4

на концах имеет наружный диаметр DI. а в середине - диаметр D0, равный диметру заготовки 1. Степень раздачиat the ends has an outer diameter DI. and in the middle - the diameter D0, equal to the diameter of the workpiece 1. The degree of distribution

y,:Dl-Do100%y,: Dl-Do100%

DoDo

дл  заготовок из малоуглеродистых сталей составл ет 15-20%. Углы оправок равны соответственно: «1 15-20°, «2 2-3°. При углах «1 15-20° раздача трубы осуществл етс  без нарушени  ее формы в средней части (изгиб, осадка) в диапазоне степеней радиальной деформации t/ 15-20%. Затем на коническую заготовку 4 надеваетс  разъемна  втулка 5, снабженна  штифтами 12 и радиальными отверсти ми 11 (фиг. 4 и 7). После этого в полость конической заготовки 4 ввод т оправки б и 7с углами аз 90° до соприкосновени  торцами, осущест- вл   увеличение наружных диаметров конической заготовки 4 до величины Оз При этом степень раздачи незначительна, а дл  обеспечени  центрировани  оправок б и 7 используетс  штифт 10. Оправки 6 и 7 име- ют стержни диаметром d4 и калибрующие по ски диаметром da, углы оправок пр мые и скруглены радиусом г Диаметр стержн  d4 меньше внутреннего диаметра трубной заготовки 1 на 10-15% Послеотво- да оправок 6 и 7 коническа  заготовка 4 с разъемной втулкой 5 устанавливаетс  в контейнер 9 (фиг. 5)for billets of low carbon steels is 15-20%. The corners of the mandrels are equal respectively: "1 15-20 °," 2 2-3 °. At angles "1-15-20 °, the distribution of the pipe is carried out without disturbing its shape in the middle part (bending, draft) in the range of degrees of radial deformation t / 15-20%. Then, a plug sleeve 5 is fitted on the tapered billet 4, equipped with pins 12 and radial holes 11 (Figs. 4 and 7). After that, mandrels b and 7c angles az 90 ° were inserted into the cavity of the conical billet 4 before contact with the ends, the outer diameters of the conical billet 4 were increased to Oz. The degree of distribution is insignificant, and a pin 10 is used to center the mandrels b and 7 The mandrels 6 and 7 have rods with a diameter d4 and calibrating with a diameter of da, the corners of the mandrels are straight and rounded with a radius g. The diameter of the rod d4 is less than 10-15% of the inner diameter of tubular billet 1 after the withdrawal of the mandrels 6 and 7 with connector This sleeve 5 is installed in container 9 (Fig. 5)

Втулка 5 устанавливаетс  по каналу контейнера с небольшим зазором (0,2-0,3 мм). По длине конической заготовки 4 между ее внутренней поверхностью и стержн ми оправок диаметром d4 имеетс  переменный зазор (3, который меньше в середине и возрастает ближе к концам издели  (фиг 5). П ри подъеме давлени  жидкости начинаетс  обжим средней части конической заготовки 4 и облегание материалом заготовки контура сомкнутых оправок 6 и 7 с образованием готового издели  8 длиной LI. Так как степень обжати  средней части заготовки тр 10-15%, то процесс формоизменени  идет по схеме, показанной на фиг. 11 (сечение А-А на фиг 10), и достигаетс  получение круглого сечени  готового изде- ли . Образование продольных волн 14 (фиг. 15) предотвращаетс  благодар  тому, что длина средней линии О О издели  8 больше длины средней линии 00 заготовки 4, гофры расправл ютс  (фиг 6). Несмотр  на то, что у концов заготовки 4 зазор д значителен, поперечное гофрообразование (поз 16 на фиг. 17) подавл етс  из-за близости калибрующих по сков оправок а продольныеThe sleeve 5 is installed along the channel of the container with a small clearance (0.2-0.3 mm). There is a variable gap (3, which is smaller in the middle and increases closer to the ends of the product) (Fig. 5). The pressure of the liquid begins to compress the middle part of the conical blank 4 and fit the contour material of the contour of the closed mandrels 6 and 7 with the formation of the finished product 8 of length LI. Since the reduction rate of the middle part of the workpiece is 10-15%, the process of shaping follows the scheme shown in Fig. 11 (section A-A in Fig. 10) and the floor is reached teaching of the circular section of the finished product. The formation of longitudinal waves 14 (Fig. 15) is prevented by the fact that the length of the middle line O O of the product 8 is longer than the length of the middle line 00 of the workpiece 4, the corrugations are flattened (Fig. 6). at the ends of the workpiece 4, the gap is significant, the transverse corrugation (pos. 16 in Fig. 17) is suppressed because of the proximity of the mandrels calibrating the rims and the longitudinal

волны (поз. 14 на фиг. 15) полностью исчезают при облегании материалом заготовки оправок б и 7. Разница длин средних линий заготовки 4 (00) и издели  8 (О О ), равна  2h, может быть оценена по формулеthe waves (pos. 14 in Fig. 15) completely disappear when the material of the workpiece mandrel b and 7 is fitted. The difference in the lengths of the average lines of the workpiece 4 (00) and product 8 (O O) is equal to 2h, can be estimated by the formula

2п2n

2 d3 d4 (cos он + sinai -1).2 d3 d4 (cos it + sinai -1).

sin «1sin "1

О)ABOUT)

где da - внутренний диаметр конца конической заготовки после ввода цилиндрических оправок (фиг. 4);where da is the internal diameter of the end of the conical billet after entering the cylindrical mandrels (Fig. 4);

d4 - внутренний диаметр средней части готового издели ;d4 - inner diameter of the middle part of the finished product;

«1 - угол конусности раздающих оправок .“1 is the angle of taper of the distribution mandrels.

Под действием давлени  жидкости в материале при обжиме возникают раст гивающие напр жени , вызывающие исправление продольных волн, которые по вл ютс  на стади х малой деформации.Under the action of the pressure of the fluid in the material, during compression, tensile stresses arise, causing the correction of longitudinal waves, which appear at the stages of small deformation.

Таким образом, при давлении жидкости Р2, величина которого составл ет при обжиме заготовок из малоуглеродистых сталей 400-500 МПа, обеспечиваетс  изготовление готовых изделий 8 заданной формы. Затем давлением сбрасываетс , изделие 8 с оправками и втулкой 5 извлекают из контейне ра 9 и оправки 6 и 7 удал ют из полости детали.Thus, when the pressure of the fluid P2, the value of which is during the crimping of billets from low-carbon steels of 400-500 MPa, the manufacture of finished products 8 of a given shape is ensured. Then the pressure is discharged, the product 8 with the mandrels and the sleeve 5 is removed from the container 9 and the mandrels 6 and 7 are removed from the cavity of the part.

В результате описанных операций готовое изделие на концах имеет чашки диаметром Оз, в середине - диаметр 04, хот  степень обжати  15-20°, причем отсутствуют в средней части издели  складки и волны (фиг. 6). При этом отношение диаметров Оз/О4 обеспечиваетс  в пределах 1,5-2. а отношение длины средне й части издели  к диаметру ,5-3,5 при относительной толщине стенки S/D0 в пределах 0,04-0,1 Эксперименты, выполненные при получении качественных полых изделий описанным способом, показали, что необходимо обеспечить зазор 5 переменным по длине Достижение переменного зазора б по длине обеспечиваетс  за счет использовани  оправок с углом аг, г(ричем чём меньше аг , тем плавнее измен етс  з аТо р М&длКнё I и лучше оформл ютс  пр мые углы на переходах от диаметров da к d4 (фиг. 6). Наилучшие результаты в опытах получены при углах а.2 2-3°. При О2 3° не получаютс  пр мые углы на переходах от диаметров da к d4, при «2 2° возникают трудности с извлечением оправок из готового издели .As a result of the described operations, the finished product has cups with a diameter Oz in the ends, diameter 04 in the middle, although a reduction rate of 15-20 °, with no folds and waves in the middle part of the product (Fig. 6). The ratio of the diameters Oz / O4 is provided in the range of 1.5-2. and the ratio of the length of the middle part of the product to the diameter, 5-3.5 with a relative wall thickness S / D0 in the range of 0.04-0.1 Experiments performed in obtaining high-quality hollow products using the method described showed that it is necessary to provide a gap of 5 variables over length Achieving a variable gap b over the length is achieved by using mandrels with an angle a, r (the smaller the ar, the smoother the change is τ To p M & KnN I and the right angles on the transitions from diameters da to d4 are better ( Fig. 6). The best results in the experiments were obtained at angles a.2 2-3 °. At O2 3 °, right angles are not obtained at the transitions from diameters da to d4, and when “2 2 °, difficulties arise in removing mandrels from the finished product.

Угол а 15-20° выбираетс  из нескольких взаимодополн ющих друг друга условий:An angle of 15-20 ° is selected from several mutually complementary conditions:

из услови  раздачи концов заготовки из малоуглеродистой стали на диаметр бз (фиг. 6) со степенью радиальной деформации М5-20% без образовани  трещин и нарушени  формы заготовки в средней части (изгиб, осадка);From the condition of dispensing the ends of a billet of low carbon steel to a diameter bz (Fig. 6) with a degree of radial deformation of M5-20% without cracking and disrupting the shape of the billet in the middle part (bending, draft);

из услови  создани  раст гивающих напр жений при облегании материалом заготовки оправок 6 и 7 (фиг. 5) во врем  деформации; в этом случае продольные волны устран ютс ; от угла а- при заданном перепаде диаметров d3 и d4 зависит величина 2h (см, формулу 1), котора  определ ет разницу длин средней линии 00 заготовки 4 (фиг. 3) и средней линии издели  8 О О (фиг. б); так как длина О О больше длины 00 на 2h, то эта величина определ ет значени  раст гивающих деформаций и качество издели ;from the condition of creating tensile stresses when the material of the workpiece mandrels 6 and 7 (Fig. 5) are fitted with during deformation; in this case, the longitudinal waves are eliminated; the angle a - for a given difference in the diameters d3 and d4 depends on the value of 2h (cm, formula 1), which determines the difference in the lengths of the middle line 00 of the workpiece 4 (Fig. 3) and the center line of the product 8 O (fig. b); Since the length OO is longer than 00 by 2h, this value determines the values of tensile deformations and the quality of the product;

углы «1 15-20° и CKi 2-3° в совокупности определ ют величину удлинени  материала при облегании им контура оправок, а следовательно, и окончательную форму готового издели ; так как теоретически очень сложно описать формообразование при наступлении потери устойчивости в начальный момент гидрообжима и в процессе его развити , то сочетание значений углов сп и СС2 нар ду с приведенными факторами оптимизируетс  экспериментально.angles "1 15-20 ° and CKi 2-3 ° together determine the amount of material elongation when the mandrel contour is attached to it, and consequently, the final shape of the finished product; Since it is theoretically very difficult to describe shaping upon the onset of loss of stability at the initial moment of hydro-pressing and in the process of its development, the combination of the values of the angles cn and CC2, together with the above factors, is optimized experimentally.

Экспериментально лучшие результаты получены при а 15-20° и «2 2-3°. Следовательно, выполнение операций раздачи оправками с двойной конусностью и последующа  раздача на цилиндрических оправках в сочетании с обжимом на этих оправках с Оз 90° обеспечивает получение изделий с ,5-3,5, ,04-0,1 и Оз/04 1,5-2 заданного качества.Experimentally, the best results were obtained at a 15-20 ° and 2 2-3 °. Therefore, performing distribution operations with double taper mandrels and subsequent distribution on cylindrical mandrels in combination with crimping on these mandrels with Oz 90 ° provides products with, 5-3.5, 04-0.1 and Oz / 04 1.5 -2 specified quality.

Если изготавливать детали типа рулевой колонки, использу  режимы, примен емые в прототипе, то невозможно получить издели  заданного качества.If one makes parts such as a steering column using the modes used in the prototype, it is impossible to obtain products of a given quality.

Ниже описываютс  особенности деформировани  деталей с различными относительными высотами среднего участка и диапазонами обжатий.The following describes the features of deforming parts with different relative heights of the middle section and ranges of reductions.

На фиг. 8-12 показана схема деформации трубной заготовки диаметром 00 и длиной LO на оправках 2 и 3 при диапазоне обжатий 10-12%. В этом случае зазор д небольшой (2-3 мм), а издели  имеют незначительную -относительную высоту среднего участка (,5-2,0). Разъемна  втулка 5 устанавливаетс  в канал контейнера 9 с небольшим зазором (0,2-0,3 мм), а ее внутренн   поверхность плотно прилегает к заготовке после раздачи концов. В опытах использовали трубные заготовки с толстос теннбстью ,04-0,1, РаздачаFIG. 8-12 shows the deformation scheme of the billet with a diameter of 00 and a length of LO on mandrels 2 and 3 with a reduction range of 10-12%. In this case, the gap is small (2-3 mm), and the products have a slight relative height of the middle section (, 5-2.0). The plug sleeve 5 is installed in the channel of the container 9 with a small gap (0.2-0.3 mm), and its inner surface fits snugly to the workpiece after the ends are distributed. In the experiments used tubular blanks with chikos tennbste, 04-0.1, Distribution

концов трубы составл ет 0,5-5%. а оправки 2 и 3 имеют углы, близкие к пр мым. После установки заготовки с оправками и втулкой 5 в контейнер 9 и подъема давлени  процессpipe ends is 0.5-5%. mandrels 2 and 3 have angles close to straight. After installing the workpiece with the mandrels and sleeve 5 in the container 9 and the pressure rise process

деформации осуществл етс  по следующей схеме:deformations are carried out according to the following scheme:

на стади х малой деформации образуетс  ромб 13 с округленными углами и максимальным размером Н, который определ етс  внутренним диметром втулки 5 (поз. 13 на фиг. 11), до величины давлени  жидкости PI;in small deformation stages, a rhombus 13 is formed with rounded corners and a maximum size H, which is determined by the internal diameter of sleeve 5 (position 13 in Fig. 11), up to the value of fluid pressure PI;

по мере развити  деформации размер Н уменьшаетс , ромб измен ет свою форму,as the strain develops, the size H decreases, the rhombus changes its shape,

его внутренн   поверхность касаетс  поверхности оправки;its inner surface touches the surface of the mandrel;

при дальнейшем повышении давлени  до величины Р2 происходит скольжение материала по поверхности оправки, и изделиеwith a further increase in pressure to P2, the material slides along the surface of the mandrel, and the product

8 приобретает круглую форму, следовательно , достигаетс  получение детали заданного контура.8 acquires a round shape, therefore, obtaining a part of a given contour is achieved.

На фиг. 13-17 показана схема формоизменени  трубной заготовки 1 при относительной длине деформируемого участо ,5-3,5 дл  труб с ,04-0,1 в диапазоне обжатий тр 15-20%, зазор 5 5-7 мм. При гидростатическом обжиме таких изделий , близких по размерам к рулевым колонкам мотоциклов, нар ду с поперечной потерей устойчивости наблюдаетс  образование продольных волн 14. В этом случае на ранних стади х деформации при давлении жидкости PI круглое сечение заготовки 1FIG. 13-17 shows the scheme of shaping the tubular billet 1 with a relative length of the deformable section, 5-3.5 for pipes with, 04-0.1 in the range of compression of 15-20%, a gap of 5 5-7 mm. Hydrostatic crimping of such products, which are close in size to motorcycle steering columns, along with lateral buckling, leads to the formation of longitudinal waves 14. In this case, in the early stages of deformation with fluid pressure PI, the circular section of the workpiece 1

преобразуетс  в треугольное сечение 15 с максимальным размером Н. Затем при повышении давлени  материал заготовки касаетс  поверхности оправок, но не приобретает круглой формы даже при transformed into a triangular section 15 with a maximum size of N. Then, with increasing pressure, the material of the workpiece touches the surface of the mandrels, but does not become round even with

МПа. В сечении получаетс  округлый треугольник с размером Hi и жесткими гофрами 16, причем форма сечени  по длине I среднего участка издели  различна (у концов она цилиндрическа , а в середине наиболее искажена ). Этот вид дефектов показан на фиг. 15-17.MPa. In the cross section, a rounded triangle with a size Hi and rigid corrugations 16 is obtained, and the section shape along the length I of the middle section of the product is different (at the ends it is cylindrical, and in the middle it is the most distorted). This kind of defects is shown in FIG. 15-17.

Следовательно, при изготовлении удлиненных изделий с разницей сечений по диаметру в пределах 1,5-2 на концах Оз и вConsequently, in the manufacture of elongated products with a difference in cross sections in diameter within 1.5-2 at the ends of Oz and

середине детали - 04 выполнение известных приемов осуществлени  процесса не обеспечивает получени  заданной формы.In the middle of the part - 04, the implementation of the known methods of carrying out the process does not ensure the achievement of a given shape.

П р и м е р. В качестве заготовок использовали холоднот нутые трубы из стали 20PRI me R. As blanks used cold-drawn pipes of steel 20

длиной мм с наружным диаметром 00 45 мм и внутренним диаметром мм. В полость трубной заготовки вводили на гидравлическом прессе оправки с углами конусности «а 2° и углами перехода к цилиндрическим по скам а 20°. Оправки имели диаметр стержн  в наименьшем сечении мм и диаметр цилиндрического по ска мм. Оправки вводили на глубину мм и мм. Затем оправки извлекали из полости трубы и получали коническую заготовку с размерами: 1л 175мм; 01 53мм; мм. Степень раздачи концевых участков трубной зэгртовки 1р 14%.mm length with an outer diameter of 00 45 mm and an inner diameter of mm. In the cavity of the pipe billet was introduced on a hydraulic press of the mandrel with angles of taper а 2 ° and transition angles to cylindrical on a bench and 20 °. The mandrels had a rod diameter in the smallest section of mm and a diameter of cylindrical according to mm. The mandrel was introduced to a depth of mm and mm. Then the mandrel was removed from the cavity of the pipe and received a conical billet with dimensions: 1 l 175 mm; 01 53mm; mm The degree of distribution of the end sections of the pipe zagrtovki 1P 14%.

В дальнейшем на пбверхность конической заготовки устанавливали разъемную втулку и вводили формующие оправки до соприкосновени  торцами, осуществл   увеличение наружных диаметров концов конической заготовки. При этом степень раздачи , 2,5%, но достигаетс  герметизаци  полости конической заготовки. Формующие оправки имели диаметр стержн  мм и диаметры калибрующих по сков мм. Углы оправок пр мые и скруглены радиусом мм. Затем заготовку с формующими оправками и разъемной втулкой устанавливали в контейнер с диаметром канала мм, который установлен на пресс усилием 10000 кН. В контейнере создавали давление жидкости до Р2 400-500 МПа и осуществл ли обжим конической заготовки на оправках, После этой операции получали изделие с размерами. мм; мм; мм; мм, мм. Форма издели  и обозначени  размеров показаны на фиг. 6. После сн ти  давлени  изделие с разъемной втулкой извлекали из канала контейнера, оправки удал ли из полости издели  и снимали разъемную втулку. Готовое изделие имело цилиндрическую форму и из него за одну операцию механической обработки, св занную с расточкой внутренней поверхности чашек под подшипники , получали готовую деталь - рулевую колонку мотоцикла ИЖ-Планета41.Subsequently, a detachable sleeve was installed on the overhead of the conical billet and the forming mandrels were inserted before they were touched by the ends, and the outer diameters of the ends of the conical billet were increased. The degree of distribution is 2.5%, but sealing of the cavity of the conical billet is achieved. Forming mandrels had a bar diameter of mm and diameters of mm calibrating against the bar. The corners of the mandrels are straight and rounded with a radius of mm. Then, the workpiece with forming mandrels and detachable sleeve was installed in a container with a mm channel diameter, which is mounted on a press with a force of 10,000 kN. The container was pressurized with a pressure of up to R2 of 400-500 MPa and crimped the conical billet on the mandrels. After this operation, a product with dimensions was obtained. mm; mm; mm; mm, mm Product shape and size designations are shown in FIG. 6. After relieving the pressure, the product with the detachable sleeve was removed from the container channel, the mandrels were removed from the product cavity, and the detachable sleeve was removed. The finished product had a cylindrical shape and from it in one machining operation, associated with the bore of the inner surface of the cups under the bearings, a finished part was obtained - the steering column of the IL-Planeta motorcycle41.

Таким образом, использование предлагаемого способа позвол ет изготавливать точную заготовку детали с большим перепадом площади поперечного сечени  по длине из трубной заготовки за две операции деформировани .Thus, the use of the proposed method makes it possible to produce an exact workpiece with a large cross sectional area over the length of the tube stock in two deformation operations.

По сравнению с известными предлагаемый способ обеспечивает снижение трудоемкости в 3-5 раз; сокращение расхода металла на 25-30%; улучшение внешнего вида изделий за счет ликвидации операции сварки чашек.Compared with the known, the proposed method reduces the labor intensity by a factor of 3-5; reduction of metal consumption by 25-30%; improving the appearance of products by eliminating the operation of welding cups.

Claims (1)

Ожидаемый экономический эффект за счет использованй  спЬсоба при годовой программе 400000 шт. по предварительным оценкам составит 250 тыс. руб. в год. Формула изобретени The expected economic effect due to the use of the annual program of 400000 pcs. according to preliminary estimates will amount to 250 thousand rubles. in year. Invention Formula Способ получени  полых изделий из трубчатых заготовок, включающий механическую раздачу калибрующими по сками оправок концевых участков трубчатых заготовок со степенью радиальной деформацииThe method of obtaining hollow articles from tubular blanks, including mechanical dispensing by calibrating the mandrels of the end sections of tubular blanks with the degree of radial deformation 0,5-5% и последующий обжим жидкостью высокого давлени  на цилиндрических оправках с механическим радиальным подпором средней части заготовки в начальный момент, отличающийс  тем, что, с0.5-5% and subsequent crimping with high-pressure liquid on cylindrical mandrels with mechanical radial support of the middle part of the workpiece at the initial moment, characterized in that целью расширени  технологических возможностей за счет обеспечени  изготовлени  изделий из малоуглеродистых низколегированных сталей с отношением длины к диаметру в пределах 2,5-3.5 приthe purpose of expanding technological capabilities by ensuring the manufacture of products from low carbon low alloy steels with a ratio of length to diameter in the range of 2.5-3.5 at отношени х толщины стенки к диаметру в пределах 0,04-0,1, а диметров на концах и о середине в пределах 1,5-2 и улучшени  чз- чества за счет устранени  гофрообразэва- ни , раздачу трубы осуществл ют в дваratios of wall thickness to diameter in the range of 0.04–0.1, and dimeters at the ends and about the middle are within the range of 1.5–2 and improving the quality by eliminating the corrugation, the distribution of the pipe is carried out in two этапа оправками двойной конусности с углами 2-3° на заходном участке и углами 15- 25° - на участке, следующим за ним, на степень радиальной деформации на концах трубы 15-20% на первом этапе и цилиндрическими оправками с калибрующими по сками , перпендикул рными оси оправок, - на втором этапе, а обжим осуществл ют со степенью радиальной деформации 15- 20%.stage mandrels of double taper with angles of 2-3 ° in the lead-in area and angles of 15-25 ° - in the area following him, the degree of radial deformation at the ends of the pipe 15-20% at the first stage and cylindrical mandrels with calibrating edges, perpendicular pins of the mandrels, in the second stage, and crimping is carried out with a degree of radial deformation of 15-20%. Фиг iFig i five Afive A фигЗfigs N1N1 ЈJ ±э5± e5 -j-j СПSP -fc. ю с-fc. u s СОWITH О)ABOUT) соwith CNCN in г-in g- «о"about А-АAa 4( four( ч 1 N, Х УХ 1 Гуh 1 N, X UH 1 Gu && ХАHA 1|1/ X У X /Г1 | 1 / X Y X / D А-АAa ЪB 8 Фиг {28 FIG {2 ЧЧЧHhhh Х77Х71Х77Х71 0 /40/4 5 (риг. f65 (rig f6 Р2P2 Фиг. i7FIG. i7
SU894741430A 1989-09-27 1989-09-27 Method to fabricate hollow articles from tubular workpieces SU1754289A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894741430A SU1754289A1 (en) 1989-09-27 1989-09-27 Method to fabricate hollow articles from tubular workpieces

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894741430A SU1754289A1 (en) 1989-09-27 1989-09-27 Method to fabricate hollow articles from tubular workpieces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1754289A1 true SU1754289A1 (en) 1992-08-15

Family

ID=21471686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894741430A SU1754289A1 (en) 1989-09-27 1989-09-27 Method to fabricate hollow articles from tubular workpieces

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1754289A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2630402C2 (en) * 2016-02-24 2017-09-07 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)") Method for manufacturing diminishing pipes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1407622, кл. В 21 D 26/02, 18 08 60. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2630402C2 (en) * 2016-02-24 2017-09-07 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)") Method for manufacturing diminishing pipes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4567743A (en) Method of forming box-section frame members
US4148426A (en) Method and apparatus for manufacturing metal pipe
WO2008008001A1 (en) Method for producing external thread on the end section of a tubular billet
CN1274306A (en) Hydroformed angled tubular part, and method and appts. for making same
JPH01205833A (en) Manufacture of frame member having polygonal cross section and being reinforced partially
US20100107718A1 (en) Necking die with redraw surface and method of die necking
US20100107719A1 (en) Necking die with shortened land and method of die necking
KR100695311B1 (en) Method of forming cold diametrally reducing roll for metal pipe and metal pipe formed by the method
US2751676A (en) Method of cold working metal
SU1754289A1 (en) Method to fabricate hollow articles from tubular workpieces
US7143618B2 (en) Method of making pre-formed tubular members
CN110125315B (en) Forging forming method of main pipe blank with asymmetric pipe nozzle
CN115066301A (en) Method for manufacturing hollow member
RU2744804C1 (en) Method for manufacturing hollow bottle-shaped part
CN104959504A (en) Forging technology of integrated triangular drilling rod
RU2628444C1 (en) Manufacture method of thick-walled short-radius elbows
CN113878075B (en) Profiling forging process for large variable-section cylinder body integrated with multiple connecting pipes
CN1058737A (en) The manufacture method of high-pressure three-way pipe joint
RU2098210C1 (en) Method of making hollow stepped parts with branches at use of pressurized fluid
US20050097935A1 (en) Method for shaping a bent single- or multiple-chamber hollow profile internal high pressure
RU2002538C1 (en) Balloon throat seaming method
RU2251462C2 (en) Method for shaping hollow parts
SU975138A1 (en) Tool for producing branches from tubes
RU2085321C1 (en) Method for making axially symmetrical products by rolling out
JPS59202140A (en) Production of mold for continuous casting