RU2360758C1 - Die for receiving by means of die forming hollow products with globular bottom from sheet material, of thickness, not more than 4 mm, heated up to required deformation temperature - Google Patents
Die for receiving by means of die forming hollow products with globular bottom from sheet material, of thickness, not more than 4 mm, heated up to required deformation temperature Download PDFInfo
- Publication number
- RU2360758C1 RU2360758C1 RU2007140659/02A RU2007140659A RU2360758C1 RU 2360758 C1 RU2360758 C1 RU 2360758C1 RU 2007140659/02 A RU2007140659/02 A RU 2007140659/02A RU 2007140659 A RU2007140659 A RU 2007140659A RU 2360758 C1 RU2360758 C1 RU 2360758C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- die
- stamping
- thickness
- heated
- punch
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 7
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Forging (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оборудованию для обработки металлов давлением и может быть использовано при штамповке полых цилиндрических изделий из листового металла.The invention relates to equipment for metal forming and can be used for stamping hollow cylindrical products from sheet metal.
Процесс штамповки является одним из видов обработки металлов давлением. Наиболее распространена штамповка листового металла. Основные особенности такой штамповки и оборудование для ее осуществления достаточно подробно описаны в книге В.А.Головина и др. «Технология и оборудование холодной штамповки», М.: Машиностроение, 1987, с.5-18 и 169-180. В сортамент продукции листовой штамповки входят и различные полые цилиндрические изделия типа баллонов.The stamping process is one of the types of metal forming. The most common sheet metal stamping. The main features of such stamping and equipment for its implementation are described in sufficient detail in the book of V. A. Golovin et al. “Technology and equipment of cold stamping”, M .: Mashinostroenie, 1987, pp. 5-18 and 169-180. The range of sheet metal stamping products includes various hollow cylindrical products such as cylinders.
Известен комбинированный штамп, содержащий пуансон и пробивную матрицу, которая имеет привод перемещения в горизонтальной плоскости, и выполненный из двух разъемных в горизонтальной плоскости частей, подпружиненных друг к другу (см. а.с. СССР №969407, кл. В21J 13/02, опубл. в БИ №40, 1982 г.). Однако такой штамп непригоден для изготовления полых цилиндрических изделий.Known combined stamp containing a punch and punch matrix, which has a displacement drive in the horizontal plane, and made of two parts that are detachable in the horizontal plane, spring-loaded to each other (see AS USSR No. 969407, class B21J 13/02, published in BI No. 40, 1982). However, such a stamp is unsuitable for the manufacture of hollow cylindrical products.
Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству является штамп для выдавливания полых деталей по а.с. СССР №969408, кл. В21J 13/02, опубл. в БИ №40, 1982, содержащий установленный в держателе пуансон и матрицу, закрепленную в основании штампа, который характеризуется тем, что он содержит выталкиватель, снабженный приводом вращательного движения и на кромках которого выполнены радиальные впадины.The closest analogue to the claimed device is a stamp for extruding hollow parts by A. with. USSR No. 969408, class B21J 13/02, publ. in BI No. 40, 1982, containing a punch installed in the holder and a die fixed at the base of the stamp, which is characterized in that it contains an ejector equipped with a rotary drive and radial depressions on the edges of which.
Этот штамп также непригоден для изготовления полых цилиндрических изделий из-за малой износостойкости инструмента и больших усилий деформации.This stamp is also unsuitable for the manufacture of hollow cylindrical products due to the low wear resistance of the tool and high deformation forces.
Технической задачей настоящего изобретения является повышение износостойкости инструмента за счет уменьшения усилия штамповки.The technical task of the present invention is to increase the wear resistance of the tool by reducing the stamping force.
Предлагаемый штамп для получения штамповкой полых изделий со сферическим дном из листового металла толщиной не более 4 мм, нагретого до необходимой температуры деформации, содержит установленный в держателе пуансон и матрицу, закрепленную в основании, имеющем инжекционные отверстия для подачи горячего воздуха к штампуемому металлу; предназначен для штамповки углеродистых сталей при температуре подаваемого воздуха в пределах 700…750°С; пуансон и матрица изготовлены из сплава ХН70ВМЮТ.The proposed stamp for stamping hollow products with a spherical bottom of sheet metal with a thickness of not more than 4 mm, heated to the required deformation temperature, includes a punch installed in the holder and a die fixed in the base, which has injection holes for supplying hot air to the stamped metal; It is designed for stamping carbon steels at a supply air temperature in the range of 700 ... 750 ° C; Punch and die are made of KhN70VMYuT alloy.
Сущность заявляемого технического решения заключается в штамповке нагретого до определенных температур листового металла, а также в использовании для изготовления пуансона и матрицы штампа хромо-никель-титано-молибденового сплава, в результате чего уменьшается усилие штамповки, что повышает износостойкость инструмента.The essence of the claimed technical solution lies in the stamping of sheet metal heated to certain temperatures, as well as in the use of a chrome-nickel-titanium-molybdenum alloy stamp for punch and die matrix, as a result of which the stamping force is reduced, which increases the tool wear resistance.
Действительно, при нагреве, например, углеродистой ст.3 до 700…750°С ее временное сопротивление (и предел текучести) снижаются (по сравнению с этими характеристиками при нормальной температуре) в четыре раза (см. справочник А.В.Третьякова и др. «Механические свойства сталей и сплавов при пластическом деформировании», М.: Машиностроение, 1971, с.47, рис.9). В то же время выбранный сплав для пуансона и матрицы (по ГОСТ 5632) может работать при температуре до 750°С весьма длительное время.Indeed, when heating, for example, carbon st.3 to 700 ... 750 ° C, its temporary resistance (and yield strength) are reduced (compared with these characteristics at normal temperature) by four times (see the reference book of A.V. Tretyakova et al. . "The mechanical properties of steels and alloys during plastic deformation", Moscow: Mashinostroenie, 1971, p. 47, Fig. 9). At the same time, the selected alloy for the punch and die (according to GOST 5632) can work at temperatures up to 750 ° C for a very long time.
Предлагаемый штамп схематично показан на чертеже.The proposed stamp is schematically shown in the drawing.
В держателе 1 штампа установлен пуансон 2 с рабочим концом 3 заданной формы, а в основании 4 штампа закреплена матрица 5, конфигурация которой соответствует форме пуансона. Штампуемый листовой металл удерживается на матрице прижимом 6. Горячий воздух (стрелки) подается к деформируемому листу 7 по каналам 8 в основании штампа.A punch 2 is installed in the die holder 1 with a working end 3 of a given shape, and a matrix 5 is fixed in the die base 4, the configuration of which corresponds to the shape of the punch. The stamped sheet metal is held onto the die by a clamp 6. Hot air (arrows) is supplied to the deformable sheet 7 through channels 8 at the base of the stamp.
Для штамповки рекомендуется листовая сталь толщиной до 4 мм, а цикл ее обработки должен быть не менее 10 сек для того, чтобы металл прогрелся до необходимой температуры деформации. Как показали опыты (см. ниже), усилие штамповки при этом снижается в 2…3 раза. После штамповки полученное замкнутое снизу цилиндрическое изделие передается на следующую операцию - снятие (удаление) облоя 8.For stamping, sheet steel up to 4 mm thick is recommended, and its processing cycle should be at least 10 seconds so that the metal warms up to the required deformation temperature. As experiments have shown (see below), the stamping force is reduced by 2 ... 3 times. After stamping, the obtained cylindrical product closed from below is transferred to the next operation - removal (removal) of the burr 8.
Опытную проверку заявляемого устройства осуществляли в кузнечно-прессовом цехе ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».A pilot test of the inventive device was carried out in the forging shop of OJSC "Magnitogorsk Iron and Steel Works".
С этой целью в основании матрицы штампа для изделий из ст.3 диаметром 40 мм были выполнены 8 отверстий диаметром 6 мм для подачи под давлением 2 ати горячего воздуха после установки листового металла над матрицей. В опытах варьировали толщину металла (от 1 до 5 мм) и температуру подаваемого воздуха (в пределах 600…800°С). Испытывались пуансон и матрица, изготовленные из стали У8А (обычно применяемой для листовых штампов - см. вышеупомянутую книгу В.А.Головина, с.149). Результаты опытов оценивались по усилию штамповки и износостойкости инструмента.For this purpose, 8 holes with a diameter of 6 mm were made at the base of the stamp matrix for products from st.3 with a diameter of 40 mm for supplying with a pressure of 2 atm hot air after installing sheet metal above the matrix. In the experiments, the thickness of the metal (from 1 to 5 mm) and the temperature of the supplied air (within 600 ... 800 ° C) were varied. We tested a punch and a die made of U8A steel (usually used for sheet dies - see the aforementioned book of V.A. Golovin, p.149). The experimental results were evaluated by the stamping force and tool wear resistance.
Наилучшие результаты (наименьшее усилие штамповки при максимальной износостойкости инструмента и требуемом качестве отштампованных изделий) получены с использованием предлагаемого штампа. При вариантах устройства, отличных от заявляемого, достигнутые показатели ухудшались.The best results (the smallest stamping force at the maximum wear resistance of the tool and the required quality of the stamped products) were obtained using the proposed stamp. With device options other than the claimed, the achieved performance deteriorated.
Так, при t<700°C усилие штамповки возрастало с уменьшением температуры, а при t>750°С ухудшалась износостойкость инструмента из сплава ХН70ВМЮТ. Аналогичные результаты отмечены и при толщине металла более 4 мм, очевидно, из-за недостаточного его прогрева. Для больших толщин потребовалось удлинение цикла операции до 30…40 сек, что признано неприемлемым в аспекте производительности оборудования.So, at t <700 ° C, the stamping force increased with decreasing temperature, and at t> 750 ° C the wear resistance of a tool made of KhN70VMYuT alloy worsened. Similar results were noted with a metal thickness of more than 4 mm, apparently due to insufficient heating. For large thicknesses, an extension of the operation cycle to 30 ... 40 seconds was required, which was recognized as unacceptable in terms of equipment performance.
Износостойкость инструмента, изготовленного из ст.У8А, снизилась почти в три раза. Штамповка тех же изделий, но без подачи горячего воздуха, резко увеличила усилие деформации с одновременным снижением износостойкости пуансона и матрицы (из рекомендуемого сплава) в 2…2,5 раза.The wear resistance of a tool made from st.U8A, decreased almost three times. Stamping of the same products, but without the supply of hot air, sharply increased the deformation force while reducing the wear resistance of the punch and die (from the recommended alloy) by 2 ... 2.5 times.
Устройство, выбранное в качестве ближайшего аналога (см. выше), в опытах не проверялось из-за известных его недостатков (отсутствие нагрева штампуемого металла и неопределенность материала инструмента). Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.The device selected as the closest analogue (see above) was not tested in the experiments due to its known shortcomings (lack of heating of the stamped metal and the uncertainty of the tool material). Thus, an experimental verification confirmed the acceptability of the technical solution found to achieve the goal and its advantage over a known object.
По данным технико-экономических исследований, выполненных в Центральной лаборатории ОАО «ММК», использование заявляемого изобретения при штамповке изделий определенного сортамента позволит повысить износостойкость инструмента не менее чем в 2,5 раза с одновременным сокращением производственных затрат почти на 40%.According to technical and economic studies carried out in the Central Laboratory of OJSC MMK, the use of the claimed invention when stamping products of a certain range will increase the tool wear resistance by at least 2.5 times while reducing production costs by almost 40%.
Пример конкретного выполненияConcrete example
Штамп для выдавливания полых изделий из листового металла с диаметром до 40 мм и толщиной до 4 мм включительно из ст.3 имеет вид, показанный на чертеже.The stamp for extruding hollow products from sheet metal with a diameter of up to 40 mm and a thickness of up to 4 mm inclusive of art. 3 has the form shown in the drawing.
Пуансон и матрица штампа изготовлены из сплава ХН70ВМЮТ. Воздух в зону деформации поступает под давлением 2 ати и нагретым до 730°С. Продолжительность цикла (одной операции) - 20…30 сек, включая установку листовой заготовки и снятие отштампованного изделия.The punch and die die are made of KhN70VMYuT alloy. Air enters the deformation zone under a pressure of 2 atm and heated to 730 ° C. The duration of the cycle (one operation) is 20 ... 30 seconds, including the installation of a sheet blank and the removal of the stamped product.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007140659/02A RU2360758C1 (en) | 2007-11-01 | 2007-11-01 | Die for receiving by means of die forming hollow products with globular bottom from sheet material, of thickness, not more than 4 mm, heated up to required deformation temperature |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007140659/02A RU2360758C1 (en) | 2007-11-01 | 2007-11-01 | Die for receiving by means of die forming hollow products with globular bottom from sheet material, of thickness, not more than 4 mm, heated up to required deformation temperature |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2360758C1 true RU2360758C1 (en) | 2009-07-10 |
Family
ID=41045672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007140659/02A RU2360758C1 (en) | 2007-11-01 | 2007-11-01 | Die for receiving by means of die forming hollow products with globular bottom from sheet material, of thickness, not more than 4 mm, heated up to required deformation temperature |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2360758C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12275092B2 (en) | 2018-05-15 | 2025-04-15 | Gestamp Mason, LLC | Laser cutting systems and methods |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1205967A1 (en) * | 1984-01-13 | 1986-01-23 | Предприятие П/Я М-5671 | Method of heated drawing |
| US4711611A (en) * | 1986-07-23 | 1987-12-08 | Dayton Reliable Tool & Mfg. Co. | Method and apparatus for fabricating a can body |
| RU2021053C1 (en) * | 1992-07-01 | 1994-10-15 | Комсомольский-на-Амуре авиационный завод им.Ю.А.Гагарина | Press tool for electrocontact heating shaping of parts |
-
2007
- 2007-11-01 RU RU2007140659/02A patent/RU2360758C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1205967A1 (en) * | 1984-01-13 | 1986-01-23 | Предприятие П/Я М-5671 | Method of heated drawing |
| US4711611A (en) * | 1986-07-23 | 1987-12-08 | Dayton Reliable Tool & Mfg. Co. | Method and apparatus for fabricating a can body |
| RU2021053C1 (en) * | 1992-07-01 | 1994-10-15 | Комсомольский-на-Амуре авиационный завод им.Ю.А.Гагарина | Press tool for electrocontact heating shaping of parts |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12275092B2 (en) | 2018-05-15 | 2025-04-15 | Gestamp Mason, LLC | Laser cutting systems and methods |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mori et al. | Punching of ultra-high strength steel sheets using local resistance heating of shearing zone | |
| CN103600017B (en) | Between ultra-high strength steel plate or with the self-piercing riveting device of aluminium alloy plate | |
| CN105458147B (en) | It is a kind of to glue riveting attachment means and viscous rivetting method from punching | |
| CN102156080A (en) | Testing device and testing method for establishing high-temperature formed limit diagram of ultrahigh-strength boron steel plate | |
| Chumrum et al. | Experimental investigation of energy and punch wear in piercing of advanced high-strength steel sheet | |
| CN104607557A (en) | Self-punching riveting device of ultrahigh strength steel plate and aluminum alloy plate | |
| EP3167970A1 (en) | Method for producing bearing ring, and bearing ring | |
| RU2360758C1 (en) | Die for receiving by means of die forming hollow products with globular bottom from sheet material, of thickness, not more than 4 mm, heated up to required deformation temperature | |
| CN102989952A (en) | Processing method of wire support clamp | |
| CN101607289A (en) | Hot punching production process of high-strength angle steel | |
| Tajul et al. | Successive forging of tailored blank having thickness distribution for hot stamping | |
| CN102989944A (en) | Forging method of expansion breaking connecting rod | |
| CN207308748U (en) | The insert and hot forming tool of a kind of hot forming tool | |
| EP3348850A1 (en) | Bearing ring manufacturing method | |
| CN101758150A (en) | Rolling formation method of large and medium high-temperature alloy hollow disc-shaped forge piece | |
| US9610627B2 (en) | Die for a joining tool, in particular for clinching | |
| CN202667379U (en) | Novel compound blanking die | |
| JP2011218439A (en) | Forging device and forging method | |
| Suzuki et al. | Improvement of formability using partial cooling during transfer in hot stamping of ultra-high strength steel parts | |
| Landgrebe et al. | Trimming of flat and tubular components by high speed impact cutting (hsic) | |
| Schmitz et al. | Determination of energies in high-speed blanking | |
| Behrens et al. | Fabrication of piston pins made of a novel aluminium-alloyed UHC steel | |
| JP2023147797A (en) | Test equipment and test method | |
| CN204545195U (en) | The comprehensive location structure of plate in hot press forming technology | |
| Li et al. | Influence of experiment methods on limit hole expansion ratio |