SU1759512A1 - Method of upsetting cylindrical blanks from low-ductile materials - Google Patents
Method of upsetting cylindrical blanks from low-ductile materials Download PDFInfo
- Publication number
- SU1759512A1 SU1759512A1 SU904896490A SU4896490A SU1759512A1 SU 1759512 A1 SU1759512 A1 SU 1759512A1 SU 904896490 A SU904896490 A SU 904896490A SU 4896490 A SU4896490 A SU 4896490A SU 1759512 A1 SU1759512 A1 SU 1759512A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- shell
- workpiece
- draft
- deformation
- height
- Prior art date
Links
Abstract
Использование: обработка металлов давлением. Сущность изобретени : заготовку размещают в кольцевой оболочке. Осуществл ют совместную осадку заготовки с оболочкой и последующее удаление оболочки . На первой стадии ведут осадку до степени деформации сдвига, позвол ющей деформировать заготовку без оболочки, на второй стадии - до разрыва оболочки, на третьей стадии - до заданной степени деформации . Оболочку выполн ют из материала с относительным удлинением, определ емым предложенной зависимостью . Высоту оболочки назначают равной высоте заготовки после осадки, а удаление оболочки осуществл ют разгибом. 6 ил.Use: metal forming. SUMMARY OF THE INVENTION: The preform is placed in an annular casing. Carry out a joint draft of the workpiece with the shell and the subsequent removal of the shell. At the first stage, the draft is drained to the degree of shear deformation, which allows to deform the blank without a sheath, in the second stage, until the sheath breaks, at the third stage, to a given degree of deformation. The shell is made of a material with a relative elongation determined by the proposed dependency. The height of the shell is prescribed equal to the height of the workpiece after precipitation, and the removal of the shell is carried out by bending. 6 Il.
Description
слcl
сwith
Изобретение относитс к обработке металлов давлением методами осадки.The invention relates to the processing of metals by pressure precipitation methods.
Известны способы деформации заготовок из малопластичных материалов, при которых осадку осуществл ют с приложением бокового давлени либо со стороны стенок контейнера, заполненного средой высокого давлени , либо со стороны деформируемых оболочек, помещенных также в контейнер. Способы сложны в реализации, поскольку требуют наличи специальных устройств, ограничивающих течение среды, создающей боковое давление: контейнеров, матриц , штампов и т.д.Methods are known for deforming blanks of low-plastic materials, in which the sediment is carried out with application of lateral pressure either from the side of the container walls filled with high-pressure medium or from the side of the deformable shells placed also in the container. The methods are difficult to implement, since they require the presence of special devices that limit the flow of the medium that creates lateral pressure: containers, dies, dies, etc.
Известен также способ осадки цилиндрических заготовок из малопластичных материалов , включающий размещение заготовки в кольцевой оболочке, охватывающей среднюю часть ее боковой поверхности , осадку заготовки путем приложени к ее торцам усили сжати с одновременным раст жением оболочки и последующем ее удалении. По прототипу осадку ведут без разрыва оболочки, выбира дл ее изготовлени заведомо достаточно пластичный металл. В ходе последующей осадки вследствие действи напр жений трени на контактной с бойками поверхности про вл етс бочкообразование, вследствие чего сн ть искривленную оболочку с заготовки становитс довольно сложно. Применение обточки или стравливани оболочки обусловливает повышенную трудоемкость и энергоемкость процесса. Кроме того, осадка заготовки в течение всего периода деформации св зана с большими энергозатратами из-за необходимости преодолени значительных напр жений подпора со стороны оболочки.There is also known a method of settling cylindrical billets of low-plastic materials, including placing the billet in an annular casing covering the middle part of its lateral surface, slumping the billet by applying a compressive force to its ends while simultaneously stretching the casing and then removing it. According to the prototype, the draft is carried out without breaking the shell; a rather ductile metal is chosen for its manufacture. During subsequent slumping, due to the effect of friction stresses on the contact surface with the strikers, barrel formation occurs, as a result of which it becomes quite difficult to remove the curved shell from the workpiece. The use of turning or etching the shell leads to an increased labor intensity and energy intensity of the process. In addition, the draft of the workpiece during the entire period of deformation is associated with high energy consumption due to the need to overcome significant backwater stresses on the shell side.
XIXi
слcl
ЧЭ СПChE SP
ЮYU
Целью изобретени вл етс снижение трудоемкости и энергоемкости процесса.The aim of the invention is to reduce the labor intensity and energy intensity of the process.
Дл этого первоначально осадку заготовки осуществл ют до достижени степени деформации сдвига, не превышающей ее предельного значени Ло при осадке заготовки без оболочки. В процессе последующей осадки производ т нарушение сплошности оболочки путем ее разрыва, соблюда условиеTo do this, initially the draft of the workpiece is carried out to achieve a degree of shear deformation not exceeding its limiting Lo value during the draft of the workpiece without the shell. In the process of subsequent precipitation, a discontinuity of the shell is produced by its breaking, observing the condition
10o(eAo№-l)«5 10ofv a10o (eAo№-l) "5 10ofv a
Т I с T I
Ј/100Ј / 100
(1)(one)
где д- относительное удлинение материала оболочки;where d is the relative elongation of the shell material;
е- обща степень деформации заготовки ,e- total degree of deformation of the workpiece,
Завершают осадку при достижении высоты заготовки, соответствующей высоте оболочки. Удаление оболочки с поверхности заготовки осуществл етс ее разгибом,Complete the draft when the height of the workpiece, corresponding to the height of the shell. The removal of the shell from the surface of the workpiece is carried out by its bending,
Во врем гор чей осадки литых заготовок пластичность металла увеличиваетс , что обусловлено вли нием двух факторов, Во-первых, разрушаетс лита структура, происходит измельчение зерна. Во-вторых, в ходе осадки уменьшаетс высота цилиндра , из-за чего повышаетс уровень сжимающих напр жений в объеме заготовки, Увеличение пластичности металла приводит к тому, что на определенном этапе осад- ки функции оболочки из полезных превращаютс во вредные, т.к. оболочку вынуждены осаживать вместе с заготовкой, хот роль первой в качестве элемента подпора уже исчерпана, Вместе с тем именно на заключительных стади х осадки энергозатраты велики, т.к. они определ ютс величиной контактной поверхности (ее увеличивает оболочка) и геометрическим фактором: отношением диаметра заготовки D к высоте Н (его увеличивает оболочка).During hot precipitation of cast billets, the ductility of the metal increases due to the influence of two factors. Firstly, the structure of the litta is destroyed, grain refinement occurs. Secondly, the height of the cylinder decreases due to precipitation, which increases the level of compressive stresses in the volume of the workpiece. The increase in the plasticity of the metal leads to the fact that at a certain stage of the precipitation the functions of the shell turn from harmful into harmful, because the shell has to be precipitated along with the workpiece, although the role of the first as an element of the backwater has already been exhausted, However, it is precisely in the final stages of the precipitation that the energy consumption is large, since they are determined by the size of the contact surface (it is enlarged by the shell) and the geometrical factor: the ratio of the diameter of the workpiece D to the height H (it is enlarged by the shell).
В св зи с изложенным целесообразно, чтобы после приобретени заготовкой достаточной пластичности оболочка разорвалась и дальнейша осадка осуществл лась без подпора. Надета на боковую поверхность заготовки оболочка под воздействием давлени этой поверхности находитс в состо нии линейного раст жени ,In connection with the foregoing, it is advisable that after purchasing a billet of sufficient ductility, the shell will be torn off and further sediment should be carried out without backwater. The shell is put on the side surface of the workpiece under the influence of the pressure of this surface is in the state of linear stretching,
Степень деформации Ј-| характеризует состо ние оболочкиThe degree of deformation Ј- | characterizes the state of the shell
100 100
D2 -DOD2 -DO
DoDo
(2)(2)
где lo и г - длина оболочки до деформации и после разрыва;where lo and g are the shell length before deformation and after rupture;
Do и D2 - диаметры заготовки до деформации и после разрыва. 5Использу условие посто нства объемаDo and D2 are billet diameters before deformation and after rupture. 5Using the condition of constant volume
HoDo2 H2D22.HoDo2 H2D22.
получимwill get
10ten
Јi юо /fea -1 юо (-. v HI /v/i -eTiooЈi yuo / fea -1 yuo (-. V HI / v / i -eTioo
(3)(3)
где Но и Н2 - высота заготовки до деформа- ции (фиг,1) и после разрыва оболочки (фиг.З);where Ho and H2 are the height of the workpiece before deformation (FIG. 1) and after breaking the shell (FIG. 3);
Ј 100(Но-На)/Но - степень деформации заготовки после разрыва.Ј 100 (No-On) / But - the degree of deformation of the workpiece after the break.
Дл обеспечени разрыва заготовки степень деформации оболочки должна превысить относительное удлинение материала заготовки д . или с использованием (3)To ensure the rupture of the workpiece, the degree of deformation of the shell must exceed the relative elongation of the workpiece material d. or using (3)
2525
((
1one
Y1 -Ј/100 Y1 -Ј / 100
что и составл ет правую часть неравенства (1).which is the right side of inequality (1).
Вместе с тем оболочка не должна разорватьс ранее чем металл заготовки станет достаточно пластичным, т.е. прежде чем степень деформации сдвига дл металла заготовки достигнет величины Ло .посколькуAt the same time, the shell should not break earlier than the metal of the workpiece becomes sufficiently ductile, i.e. before the shear strain rate for the metal of the workpiece reaches Lo
3535
Ло v5 inHo/Hi,Lo v5 inHo / Hi,
где Hi - высота заготовки, при которой заготовку можно деформировать без оболочки 40 (фиг.2).where Hi is the height of the workpiece at which the workpiece can be deformed without the shell 40 (figure 2).
Из услови посто нства объемаFrom the condition of constant volume
LJ0loLj0lo
2YTln(1+), 2ytln (1+),
(4)(four)
где DI - диаметр заготовки, соответствую- щий HI;where DI is the diameter of the workpiece corresponding to HI;
h - длина оболочки, соответствующа Hi;h is the shell length corresponding to Hi;
Ј0 100 -г степень деформацииЈ0 100 -d degree of deformation
10ten
оболочки, при которой заготовка может быть осажена без оболочки. Из (4) следует, чтоshell, in which the workpiece can be precipitated without shell. From (4) it follows that
Јо ЮО (еЛо/ -1),(5)Юo SO (eLo / -1), (5)
а поскольку на этой стадии оболочка должна пластически деформироватьс , то , или с учетом (5)and since at this stage the shell must be plastically deformed, then, or taking into account (5)
дd
100 (е100 (e
A0/2A0 / 2
-1)-one)
что составл ет левую часть неравенства (1).which is the left side of inequality (1).
После деформации оболочку в виде незамкнутого кольца (фиг,4) разгибают, например , с помощью рычага разгибающей силой Т (фиг,5), что снижает трудоемкость процесса.After deformation, the shell in the form of an open ring (FIG. 4) is unbendled, for example, with a lever with the extension force T (FIG. 5), which reduces the complexity of the process.
На графике (фиг.6) изображена зависимость усили осадки Р от степени деформации Ј при осадке, штриховые линии А и В - соответственно дл осадки с оболочкой и без оболочки. Естественно, что крива А расположена выше кривой Вис точки зрени меньших энергозатрат выгоднее осаживать заготовку без оболочки, но этому преп тствует низка пластичность металла. Поэтому и предложено (отмечено стрелками ), часть пути деформации пройти по пути А, а при наборе достаточной пластичности разорвать оболочку и деформировать заготовку без оболочки с меньшим усилием.The graph (Fig. 6) shows the dependence of the precipitation force P on the degree of deformation Ј during the draft, the dashed lines A and B, respectively, for the precipitation with and without a shell. Naturally, curve A is located higher than the curve of the VIS in terms of lower energy consumption, it is more advantageous to settle the blank without a shell, but this is prevented by low ductility of the metal. Therefore, it was proposed (indicated by arrows) that part of the deformation path should be followed along path A, and, with sufficient plasticity, break the shell and deform the workpiece without the shell with less effort.
На фиг.1 изображена заготовка 1 с оболочкой 2 в начальный момент деформации; на фиг.2 - то же, в момент достижени высоты Нц на фиг.З - момент разрыва оболочки; на фиг.4 - стади деформации с разорванной оболочкой; на фиг.5 - схема удалени оболочки; на фиг.6 - график зависимости усили осадки от степени деформации и путь нагружени .Figure 1 shows the workpiece 1 with the shell 2 at the initial moment of deformation; 2 - the same, at the moment of reaching the height of the Nc on Fig. 3 - the moment of sheath rupture; figure 4 - stage deformation with a broken shell; Figure 5 is a shell removal circuit; Fig. 6 is a graph of sediment stress versus strain rate and loading path.
Изобретени иллюстрируетс следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
П р и м е р 1. Осаживали при 710°С заготовку из малопластичного сплава MnAIC с размерами 0 15,5 х 20 мм в кольцевой оболочке 021,4-5,8 мм до высоты 5,8 мм. Дл материала оболочки: стали СтЗ (, параметры процесса: е 71 %,Ло 0,9,ei 85%, , т.е. неравенство (1) выполн етс . На первой стадии вели осадку до степени деформации сдвига Ло , на второй стадии оболочка разрывалась и в конце процесса получали заданную степень деформации , причем вы вили уменьшение усили -в момент разрыва оболочки на 100 кН. Оболочку удалили разгибом в течение 10 мин против съема оболочки методом сошлифов- ки 90 мин, трудозатраты снизились на 89%.PRI me R 1. At 710 ° C, the billet was made of a low-plastic MnAIC alloy with dimensions of 0 15.5 x 20 mm in an annular shell of 021.4-5.8 mm to a height of 5.8 mm. For the cladding material: StZh steel (, process parameters: e 71%, Lo 0.9, ei 85%, i.e. inequality (1) is fulfilled. In the first stage, the draft was drained to the degree of Lo shear deformation, in the second stage the shell broke and at the end of the process received a predetermined degree of deformation, and revealed a decrease in force at the moment of shell rupture by 100 kN.The shell was removed by bending it for 10 minutes against removing the shell using the grinding method for 90 minutes, labor costs decreased by 89%.
Пример 2. В тех же услови х осаживали заготовку без оболочки. Из-за низкой пластичности трещины проникли на глубину до половины радиуса.Example 2. Under the same conditions, a blank without a shell was set up. Due to the low ductility, the cracks penetrated to a depth of half the radius.
Пример 3. Производили осадку вExample 3. Draft was made in
услови х прототипа, использу исходные параметры примера 1 за исключением конечной высоты заготовки, которую прин ли равной 12 мм. В этом случае е 40%,prototype conditions using the initial parameters of example 1 with the exception of the final height of the workpiece, which was assumed to be 12 mm. In this case, e 40%,
Ј1 29%. Поскольку д 29%, то оболочка не разрываетс , ее пришлось сошлифовы- вать в течение 90 мин.Ј1 29%. Since d 29%, the shell is not broken, it had to be ground for 90 minutes.
П р и м е р 4. Использовали услови проведени опыта по примеру 1 за исключением материала оболочки, в качестве которого использовали латунь Л90 с д 19%. Поскольку получилось, что д 30%, то условие (1) не выполн етс , что на практике привело к преждевременному разрывуEXAMPLE 4 The conditions of the experiment of Example 1 were used with the exception of the shell material, which was L90 brass with D 19%. Since it turned out that d 30%, then condition (1) does not hold, which in practice led to a premature rupture
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904896490A SU1759512A1 (en) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | Method of upsetting cylindrical blanks from low-ductile materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904896490A SU1759512A1 (en) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | Method of upsetting cylindrical blanks from low-ductile materials |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1759512A1 true SU1759512A1 (en) | 1992-09-07 |
Family
ID=21552115
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904896490A SU1759512A1 (en) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | Method of upsetting cylindrical blanks from low-ductile materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1759512A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2501624C2 (en) * | 2012-03-30 | 2013-12-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт физики металлов Уральского отделения Российской академии наук (ИФМ УрО РАН) | Method of upsetting fragile and low-plasticity cylindrical blanks |
RU2738630C1 (en) * | 2019-11-01 | 2020-12-15 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Composite workpiece for forging residue |
-
1990
- 1990-12-26 SU SU904896490A patent/SU1759512A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 319371, кл. В 21 J 5/00, 1970. Авторское свидетельство СССР Ms 607632, кл. В 21 J 5/00, 1976. Могучий Л.Н. Обработка давлением труднодеформируемых материалов. М.: Машиностроение, 1976, с.97-98. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2501624C2 (en) * | 2012-03-30 | 2013-12-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт физики металлов Уральского отделения Российской академии наук (ИФМ УрО РАН) | Method of upsetting fragile and low-plasticity cylindrical blanks |
RU2738630C1 (en) * | 2019-11-01 | 2020-12-15 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Composite workpiece for forging residue |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20020162371A1 (en) | Method of pressure-ram-forming metal containers and the like | |
US2748464A (en) | Method of cold forming steel pressure cylinders | |
EP0305061A2 (en) | Method of forming reinforced box-section frame members | |
US4730474A (en) | Method of relieving residual stress in metal pipe | |
US5673470A (en) | Extended jacket end, double expansion hydroforming | |
EP0800874B1 (en) | Bulge forming method and apparatus | |
SU1759512A1 (en) | Method of upsetting cylindrical blanks from low-ductile materials | |
RU1466084C (en) | Method of making sharply bent branch pipes by bending | |
CA1255341A (en) | Process for forming removable fluid tight sealing connections for high pressure ducts | |
JP3857310B2 (en) | Pressure vessel processing | |
Kamenetskii et al. | Possibilities of a new cold upsetting method for increasing magnesium plastification | |
US6862910B2 (en) | Method of manufacturing a hollow metal body | |
RU2113301C1 (en) | Method for deformation of axisymmetrical billets | |
RU212110U1 (en) | COMPOSITE BLANK FOR FORGING DISCHARGE | |
US3633264A (en) | Isostatic forging | |
RU2738630C1 (en) | Composite workpiece for forging residue | |
GB2025818A (en) | Method of Producing Rings from Aluminium-based Alloys | |
EP0194827A2 (en) | Superplastic forming | |
US4462238A (en) | Method for controlling properties of metals and alloys | |
RU2096110C1 (en) | Method of shaping hollow branched parts | |
SU944718A1 (en) | Method of deforming low ductile materials | |
SU1697967A1 (en) | Method of producing local increased thickness places | |
SU257424A1 (en) | METHOD OF HYDROFORMATION OF SHEET PREPARATIONS UNDER COMPLETE COMPRESSION CONDITIONS | |
SU1738455A1 (en) | Method of upsetting cylindrical workpieces | |
SU1625573A1 (en) | Method of forging hollow parts |