RU2259897C1 - Method for making forgings by hot extrusion in extruding press having movable container - Google Patents
Method for making forgings by hot extrusion in extruding press having movable container Download PDFInfo
- Publication number
- RU2259897C1 RU2259897C1 RU2004101984/02A RU2004101984A RU2259897C1 RU 2259897 C1 RU2259897 C1 RU 2259897C1 RU 2004101984/02 A RU2004101984/02 A RU 2004101984/02A RU 2004101984 A RU2004101984 A RU 2004101984A RU 2259897 C1 RU2259897 C1 RU 2259897C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- container
- forging
- matrix
- thickening
- blank
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Forging (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при штамповке выдавливанием деталей переменного сечения на гидравлических прессах с подвижным контейнером.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in stamping by extrusion of parts of variable cross section on hydraulic presses with a moving container.
Известно, что на величину пластической деформации, которую можно достичь без разрушения (предельная деформация), оказывают влияние многие факторы, основные из которых механические свойства металла (сплава), температурно-скоростные условия деформирования и схема напряженного состояния. Последний фактор оказывает большое влияние на значение предельной деформации. Наибольшая предельная деформация достигается при отсутствии растягивающих напряжений и увеличении сжимающих. Одной из наиболее оптимальных схем обработки металлов давлением является штамповка выдавливанием, при которой пластическое деформирование происходит в условиях всестороннего, неравномерного сжатия, что позволяет получить без разрушения заготовки весьма большую степень деформации как в направлении, совпадающем с движением пуансона, так и в боковом направлении, не совпадающем с движением пуансона. Горячее выдавливание как технологическая операция объемной штамповки применяется для изготовления широкой номенклатуры деталей (Соколов Н. Л. Горячая штамповка выдавливанием стальных деталей, М., Машиностроение, 1967 г., стр.25-31).It is known that the amount of plastic deformation that can be achieved without fracture (ultimate deformation) is influenced by many factors, the main of which are the mechanical properties of the metal (alloy), temperature and strain conditions, and the stress state diagram. The latter factor has a great influence on the value of ultimate strain. The greatest ultimate deformation is achieved in the absence of tensile stresses and an increase in compressive stresses. One of the most optimal schemes for metal forming is extrusion stamping, in which plastic deformation occurs under conditions of comprehensive, uneven compression, which allows to obtain a very large degree of deformation without destroying the workpiece, both in the direction coinciding with the movement of the punch and in the lateral direction, not coinciding with the movement of the punch. Hot extrusion as a technological operation of die forging is used to manufacture a wide range of parts (N. Sokolov. Hot stamping by extrusion of steel parts, M., Mechanical Engineering, 1967, pp. 25-31).
Известен способ изготовления поковок выдавливанием, включающий последовательно выполняемые операции: отрезку заготовки от сортового проката в штампе, редуцирование стержня и оформление внешнего контура головки путем набора металла в коническую полость пуансона предварительной высадкой и окончательного формообразования головки. Заготовку используют диаметром, соответствующим диаметру торца головки, с последующим обрабатыванием фасок и калибровкой диаметра. Затем одновременно производят формирование полости, калибровку торца головки и дозирование объема путем комбинированного выдавливания, а оформление внешнего контура головки осуществляют последовательно по ее высоте при наборе металла и окончательном формообразовании высадкой, при этом заданный профиль полости фиксируют оправкой (патент РФ №2205722, В 21 К 1/00).A known method of manufacturing forgings by extrusion, including sequentially performed operations: cutting a workpiece from long products in a stamp, reducing the rod and forming the external contour of the head by dialing metal into the conical cavity of the punch by pre-disembarkation and final shaping of the head. The workpiece is used with a diameter corresponding to the diameter of the end face of the head, followed by machining the chamfers and calibrating the diameter. Then, the cavity is formed, the end of the head is calibrated, and the volume is dosed by combined extrusion, and the external contour of the head is formed sequentially by its height during metal collection and final shaping by disembarkation, while the specified cavity profile is fixed with a mandrel (RF patent No. 2205722, 21 K 1/00).
Недостатком способа является его низкая универсальность, большое количество переходов, рентабельность данной технологической схемы проявляется только в условиях крупносерийного и массового производства.The disadvantage of this method is its low versatility, a large number of transitions, the profitability of this technological scheme is manifested only in large-scale and mass production.
Известен способ горячей штамповки полых изделий, в котором формообразование изделия производится одним ходом пуансона, наружная боковая поверхность изделия формуется в разборной втулке, размещенной в контейнере пресса. Формообразование осуществляется путем перераспределения течения потока металла при его одновременном выдавливании в основную полость и в технологические выступы (радиальные и осевые), после чего днище удаляется. Сечение технологических выступов назначается с учетом условий деформирования и стойкости инструмента (патент РФ №2191654, В 21 J 5/06).A known method of hot stamping of hollow products, in which the product is formed by one stroke of the punch, the outer side surface of the product is molded in a collapsible sleeve located in the press container. Forming is carried out by redistributing the flow of the metal stream while it is extruded into the main cavity and into the technological protrusions (radial and axial), after which the bottom is removed. The cross section of the technological protrusions is assigned taking into account the conditions of deformation and tool life (RF patent No. 2191654, B 21 J 5/06).
Недостатком способа является сложность в изготовлении технологического инструмента, в подборе и отладке параметров технологического процесса.The disadvantage of this method is the difficulty in manufacturing a technological tool, in the selection and debugging of process parameters.
Известен способ изготовления полых цилиндрических изделий, состоящих из трубы с постоянным или переменным сечением наружной боковой поверхности и одностороннего фланца из штучных цилиндрических заготовок, включающий нагрев заготовки, подачу заготовки с осевым отверстием в контейнер, прессование цилиндрической части изделия в зазор между рабочим каналом матрицы и подвижной пресс-иглой. При этом одновременно осуществляют формообразование фланца в полости, образованной торцом контейнера и поверхностью матрицедержателя (патент РФ №2216419, В 21 С 23/08).A known method of manufacturing a hollow cylindrical product, consisting of a pipe with a constant or variable cross-section of the outer side surface and a one-sided flange of piece cylindrical billets, including heating the workpiece, feeding the workpiece with an axial hole into the container, pressing the cylindrical part of the product into the gap between the working channel of the matrix and the movable press needle. In this case, the flange is shaped at the same time in the cavity formed by the end face of the container and the surface of the matrix holder (RF patent No. 2216419, 21 C 23/08).
Недостатком способа являются ограничения, накладываемые тем, что полость для прессования жестко привязана и ограничивается зазором между торцами матрицедержателя и контейнера, вследствие чего возможно получение только изделий с односторонним фланцевым утолщением.The disadvantage of this method is the restrictions imposed by the fact that the compression cavity is rigidly attached and limited by the gap between the ends of the matrix holder and the container, as a result of which it is possible to obtain only products with one-sided flange thickening.
Известен способ изготовления штамповок горячим выдавливанием на прессах с подвижным контейнером, включающий подачу нагретой заготовки в контейнер, распрессовку заготовки в контейнере пресс-шайбой, прессование части заготовки в матрицу, входящую в состав матричного узла, с формированием штамповки с частью постоянного сечения и формирование на указанной штамповке утолщения путем осадки оставшейся части заготовки (SU 632426 А, 15/11/1978, В 21 С 23/08) - прототип.A known method of manufacturing hot extrusion stampings on presses with a movable container, comprising feeding the heated preform to the container, extruding the preform in the container with a press washer, compressing part of the preform into a matrix included in the matrix assembly, forming a stamping with part of a constant section and forming on said stamping thickening by precipitation of the remaining part of the workpiece (SU 632426 A, 15/11/1978, 21 C 23/08) - prototype.
Недостатком данного способа являются сложность и высокая стоимость изготовления инструмента, ограничения по формированию утолщений сложной конфигурации и расположения по длине оси изготовляемого изделия.The disadvantage of this method is the complexity and high cost of manufacturing the tool, the restrictions on the formation of thickenings of complex configuration and location along the axis of the manufactured product.
Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является получение штамповок с переменным сечением наружной боковой поверхности на прессах с подвижным контейнером, например прутковопрофильным.The problem to which this invention is directed, is to obtain stampings with a variable cross-section of the outer side surface on presses with a moving container, for example bar-shaped.
Техническим результатом, достигаемым при осуществлении изобретения, является получение за один технологический переход штамповок сложной внутренней и наружной конфигурации, в т. ч. с утолщением на наружной поверхности, сокращение номенклатуры технологического инструмента, улучшение качества поверхностей и стабильности геометрических размеров изделий, снижение энергоемкости и трудозатрат и увеличение возможностей универсального прессового оборудования.The technical result achieved during the implementation of the invention is to obtain for one technological transition stampings of complex internal and external configurations, including with a thickening on the outer surface, reducing the range of technological tools, improving the quality of surfaces and the stability of the geometric dimensions of products, reducing energy consumption and labor costs and increasing the capabilities of universal press equipment.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе изготовления штамповок горячим выдавливанием на прессах с подвижным контейнером, включающем подачу нагретой заготовки в контейнер, распрессовку заготовки в контейнере пресс-шайбой, прессование части заготовки в матрицу, входящую в состав матричного узла, с формированием штамповки с частью постоянного сечения и формирование на указанной штамповке утолщения путем осадки оставшейся части заготовки, часть матричного узла размещают в контейнере из условий обеспечения сопряжения их плоскостей, а осадку оставшейся части заготовки при формировании утолщения осуществляют в полости между сопрягаемыми плоскостями матричного узла и контейнера, которую образуют путем перемещения матричного узла относительно контейнера перед формированием утолщения, а осадку производят путем синхронного перемещения пресс-шайбы и контейнера.The specified technical result is achieved by the fact that in the proposed method for manufacturing hot stamping forgings on presses with a movable container, comprising supplying a heated billet to the container, pressing the billet in the container with a press washer, pressing a part of the billet into a matrix included in the matrix unit, with forming a stamping with a part of a constant cross-section and the formation of thickening on said stamping by precipitation of the remaining part of the workpiece, part of the matrix assembly is placed in a container from the conditions cheniya conjugation their planes, and the residue remaining portion of the preform in forming the thickening is carried out in the cavity between the mating planes of the matrix assembly and the container, which is formed by moving the container assembly with respect to the matrix prior to forming the thickening, and the precipitate is effected by simultaneous movement of the press washer and the container.
Способ позволяет использовать прямое, обратное и боковое выдавливание, а также их комбинации. Матричный узел в составе матрицедержателя и матрицы может компоноваться из нескольких технологичных в изготовлении деталей. При этом формирование штамповки производится с одного нагрева одним комплектом инструмента. Вследствие этого снижаются трудозатраты, энергоемкость технологического процесса и сокращается номенклатура технологического инструмента. Оптимальный подбор процессов обработки металлов давлением, а также применяемого инструмента позволяет расширять номенклатуру изготовляемых деталей, увеличивать их диапазон по массе и размерам, а также повышать точность размеров штамповок и качества их поверхностей.The method allows the use of forward, reverse and lateral extrusion, as well as their combinations. The matrix unit as part of the matrix holder and the matrix can be composed of several technologically advanced parts. In this case, stamping is formed from one heating with one set of tools. As a result of this, labor costs, energy consumption of the technological process are reduced, and the nomenclature of the technological tool is reduced. The optimal selection of metal forming processes, as well as the tool used allows you to expand the range of manufactured parts, increase their range in weight and size, as well as improve the accuracy of the size of stampings and the quality of their surfaces.
Возможно также при изготовлении штамповок, имеющих наряду с указанным утолщением утолщение на боковой поверхности, использовать сборную матрицу, а формирование утолщения на боковой поверхности осуществлять в полость, которую образуют между частями сборной матрицы.It is also possible in the manufacture of stampings, which along with the indicated thickening are thickened on the side surface, use a prefabricated matrix, and the formation of a thickening on the side surface is carried out in the cavity that is formed between the parts of the prefabricated matrix.
Одна из составных частей матрицы имеет свободное осевое перемещение, которое осуществляется одновременно с перемещением контейнера.One of the components of the matrix has free axial movement, which is carried out simultaneously with the movement of the container.
На фиг.1 и 2 представлена технологическая схема штамповки монолитного стержня с фланцем, имеющим углубления на заднем торце штамповки: на фиг.1 - вверху исходное положение перед операцией прессования матрицы 1, контейнера 2, заготовки 3 и пресс-шайбы (с фигурным выступом) 4, внизу - выдавливание стержня 5 и образование углубления на заднем торце заготовки; на фиг.2 вверху - образование полости 6 между контейнером и матрицей отводом контейнера, внизу - формирование фланца 7 после осадки заготовки с одновременным перемещением контейнера и пресс-шайбы.Figures 1 and 2 show a flow chart of stamping a monolithic rod with a flange having recesses on the rear end of the stamping: in Fig. 1 - at the top is the initial position before pressing the die 1,
На фиг.3 - то же, что на фиг.1 и 2 с формированием выступа 8 на заднем торце штамповки.In Fig.3 - the same as in Fig.1 and 2 with the formation of the
На фиг.4 - то же, что на фиг.1 и 2 с формированием конического фланца 9.In Fig.4 - the same as in Fig.1 and 2 with the formation of a
На фиг.5 - то же, что на фиг.1 и 2 с формированием ступенчатого стержня.In Fig.5 - the same as in Fig.1 and 2 with the formation of a stepped rod.
На фиг.6 представлена технологическая схема штамповки стакана с фланцем, вверху - формирование стакана методом обратного выдавливания в зазор между пресс-иглой 10 и контейнером 2, внизу - штамповка утолщения, образованного отводом контейнером 2 от матрицы 1.Figure 6 presents the technological scheme of stamping a glass with a flange, at the top - forming a glass by the method of backward extrusion into the gap between the
На фиг.7 штамповка полого изделия с фланцем: вверху - прямое выдавливание полого элемента в зазор между пресс-иглой 10 и фильерой матрицы 13, внизу - штамповка утолщения (фланца) 11.7, stamping a hollow product with a flange: at the top - direct extrusion of the hollow element into the gap between the
На фиг.8: вверху - прямое выпрессовывание глухого полого элемента 12, внизу - штамповка утолщения.On Fig: at the top - direct extrusion of a hollow
На фиг.9: вверху - схема штамповки полого изделия с фланцем 13 в полость, образованную торцевой поверхностью матрицы и контейнера, внизу - штамповка утолщения на боковой поверхности детали в полость 14, образованную между двумя частями сборной матрицы 15 и 16, причем полость 14 образуется путем совместного отвода контейнера 2 и подвижной части матрицы 16. Подвижная часть матрицы разборная, что обеспечивает ее снятие после извлечения детали.In Fig.9: at the top is a diagram of the stamping of a hollow product with a
Промышленная применяемость заявленного способа изготовления штамповок переменного сечения горячим выдавливанием подтверждается следующим примером конкретного выполнения на горизонтальном, прутковопрофильном прессе усилием 3150 тс. Изготовляется фасонная заготовка из титанового сплава ВТ6, имеющая стержень ⌀120 мм, длиной 500 мм, фланец ⌀295 мм и высотой 50 мм с выступом на заднем торце ⌀140 мм и высотой 150 мм. Цилиндрическая заготовка размерами ⌀197×385 мм нагревается до температуры 950°С и загружается в контейнер ⌀200 мм. Производится выпрессовка стержня ⌀120×500 мм в матрицу до упора (закрытия штампа), а в полость пресс-шайбы выступа ⌀140 х 150 мм, затем контейнер отводят от матрицедержателя на расстоянии, соответствующее недеформированной части заготовки, и одновременным перемещением контейнера и пресс-штемпеля формируют фланец ⌀295×50 мм.The industrial applicability of the claimed method of manufacturing stampings of variable cross-section by hot extrusion is confirmed by the following example of a specific implementation on a horizontal bar-shaped press with a force of 3150 tf. A shaped blank of VT6 titanium alloy is manufactured, having a shaft ⌀120 mm, 500 mm long, a flange ⌀295 mm and a height of 50 mm with a protrusion at the rear end ⌀140 mm and a height of 150 mm. A cylindrical billet with dimensions of ⌀197 × 385 mm is heated to a temperature of 950 ° C and loaded into a container of ⌀200 mm. The ⌀120 × 500 mm rod is pressed out into the die as far as it will go (stamp closure), and ⌀140 x 150 mm in the cavity of the press washer of the ridge, then the container is removed from the die holder at a distance corresponding to the undeformed part of the workpiece, and the container and press stamps form a flange of ⌀295 × 50 mm.
Данный способ позволяет с одного установа заготовки производить оформления сложных внутренних и наружных поверхностей штамповки. Последовательным оформлением внутреннего и внешнего контура детали уменьшают усилие штамповки, увеличивают стойкость инструмента и повышают качество детали. Изобретение обеспечивает безотходность процесса, минимизацию удельных усилий на инструмент и повышение его стойкости, высокое качество изделий, расширение технологических возможностей горячей объемной штамповки по увеличению сложности формы внешнего контура и полости и улучшению служебных свойств деталей с использованием металлов и сплавов повышенной прочности. Также значительно расширяются технологические возможности универсальных гидравлических прессов с подвижным контейнером.This method allows for a single installation of the workpiece to produce the design of complex internal and external stamping surfaces. The sequential design of the internal and external contours of the part reduces the stamping force, increases the tool life and improves the quality of the part. The invention provides a non-waste process, minimizing the specific efforts on the tool and increasing its durability, high quality products, expanding the technological capabilities of hot die forging to increase the complexity of the shape of the outer contour and cavity and improve the service properties of parts using metals and alloys of increased strength. The technological capabilities of universal hydraulic presses with a moving container are also greatly expanded.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004101984/02A RU2259897C1 (en) | 2004-01-22 | 2004-01-22 | Method for making forgings by hot extrusion in extruding press having movable container |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004101984/02A RU2259897C1 (en) | 2004-01-22 | 2004-01-22 | Method for making forgings by hot extrusion in extruding press having movable container |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004101984A RU2004101984A (en) | 2005-07-27 |
RU2259897C1 true RU2259897C1 (en) | 2005-09-10 |
Family
ID=35842971
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004101984/02A RU2259897C1 (en) | 2004-01-22 | 2004-01-22 | Method for making forgings by hot extrusion in extruding press having movable container |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2259897C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2604548C1 (en) * | 2015-06-29 | 2016-12-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (государственный университет)" | Method of valve-type articles production |
RU2645814C1 (en) * | 2017-04-06 | 2018-02-28 | Виталий Вениаминович Девятов | Method for manufacture of long-axis items like a rod with thickness |
-
2004
- 2004-01-22 RU RU2004101984/02A patent/RU2259897C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2604548C1 (en) * | 2015-06-29 | 2016-12-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (государственный университет)" | Method of valve-type articles production |
RU2645814C1 (en) * | 2017-04-06 | 2018-02-28 | Виталий Вениаминович Девятов | Method for manufacture of long-axis items like a rod with thickness |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004101984A (en) | 2005-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109648029B (en) | Forging die set for large thin-wall cylinder flange plate and forging method thereof | |
CN101352799B (en) | Occlusion extruding molding method for long axis | |
CN101422861A (en) | Precision forming method for special-shaped deep hole parts | |
JP3507264B2 (en) | Forging method and forging device for end-shaped bar-shaped product | |
CN107598064A (en) | Forging and forming technology with handle flanged ball valve valve body | |
CN101545440B (en) | Method for manufacturing motorcycle starting lever swivel | |
RU2259897C1 (en) | Method for making forgings by hot extrusion in extruding press having movable container | |
CN112475180A (en) | Forging die and method for step shaft type forge piece | |
Bharti | Advancement in forging process: a review | |
CN113319238B (en) | Multidirectional forging forming method for complex aluminum alloy transmission shaft forge piece | |
CN205798145U (en) | Almag wheel hub former | |
CN215467814U (en) | Closed extrusion die for oil rail | |
RU2281823C1 (en) | Method for forming body parts of pipeline fittings | |
CN107363205A (en) | Forging and molding module with handle flanged ball valve valve body forging | |
RU48287U1 (en) | STAMP FOR MANUFACTURE OF HOLLOW DETAILS | |
CN111014552A (en) | Blank making method and die for long-shaft forge pieces | |
JPS6137341A (en) | Method and apparatus for producing preform blank material for closed forging having irregular sectional shape | |
RU2245211C2 (en) | Method for hot forming of flange with sleeve | |
RU2628596C1 (en) | Forming system of axisymmetric parts with elongated axis | |
RU2085321C1 (en) | Method for making axially symmetrical products by rolling out | |
Gontarz et al. | New Technologies for Producing Bicycle Hub Forging | |
RU2686704C1 (en) | Method of producing long-axis articles | |
RU2375134C2 (en) | Method of production of impact extrusion on tube-profile presses and device used for this | |
RU2362648C2 (en) | Method for manufacture of hollow forged pieces of rectangular cross section | |
SU595046A1 (en) | Method of pressure-working of metals |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210123 |