[go: up one dir, main page]

RU2396141C1 - Procedure and device for cylinder work-pieces thixo-stamping - Google Patents

Procedure and device for cylinder work-pieces thixo-stamping Download PDF

Info

Publication number
RU2396141C1
RU2396141C1 RU2009102916/02A RU2009102916A RU2396141C1 RU 2396141 C1 RU2396141 C1 RU 2396141C1 RU 2009102916/02 A RU2009102916/02 A RU 2009102916/02A RU 2009102916 A RU2009102916 A RU 2009102916A RU 2396141 C1 RU2396141 C1 RU 2396141C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piece
work
glass
matrix
die
Prior art date
Application number
RU2009102916/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Васильевич Пасечник (RU)
Николай Васильевич Пасечник
Леонид Иванович Баранов (RU)
Леонид Иванович Баранов
Борис Александрович Сивак (RU)
Борис Александрович Сивак
Аркадий Николаевич Курович (RU)
Аркадий Николаевич Курович
Игорь Яковлевич Белоусов (RU)
Игорь Яковлевич Белоусов
Валерий Александрович Виноградов (RU)
Валерий Александрович Виноградов
Анатолий Александрович Сапрыкин (RU)
Анатолий Александрович Сапрыкин
Олег Алексеевич Финогеев (RU)
Олег Алексеевич Финогеев
Александр Геннадьевич Белякин (RU)
Александр Геннадьевич Белякин
Original Assignee
Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ")
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 Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ") filed Critical Открытое акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (ОАО АХК "ВНИИМЕТМАШ")
Priority to RU2009102916/02A priority Critical patent/RU2396141C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2396141C1 publication Critical patent/RU2396141C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Forging (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy. ^ SUBSTANCE: inventions refer to processing parts under pressure and can be implemented at production of items out of cylinder work-pieces, mainly out of alloys of non-ferrous metals. A preliminary heated cylinder work-piece is scalped and further deformed in a matrix of preliminary heated die. The work-piece is heated in a cartridge having a through axial opening with internal circular cutting edge. For scalping the cartridge with a preliminary heated work-piece is positioned under the die concentric to it and the work-piece is lifted. During lifting an oxide layer is removed off the work-piece with cutting edge of the cartridge; the work-piece with a removed oxide layer is positioned in the matrix of the die. A device consisting of a die in form of a puncheon secured on a movable traverse beam and of a matrix is used for thixo-stamping. The matrix is pressed into a container located on the fixed traverse beam. A pusher is installed under the fixed traverse beam. The cartridge with a cylinder work-piece is arranged coaxially to the pusher on the stop. The puncheon has an axial boring for a plug inserted in an axial opening of the cartridge. ^ EFFECT: upgraded quality of produced items. ^ 2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области металлургического машиностроения и используется при производстве изделий преимущественно из сплавов цветных металлов тиксоштамповкой цилиндрических заготовок.The invention relates to the field of metallurgical engineering and is used in the manufacture of products mainly from non-ferrous metal alloys by thix-stamping of cylindrical blanks.

Известно скальпирующее устройство (см. авторское свидетельство №808182, 1972 г.) для обработки катанки, предназначенной для изготовления ответственных деталей повышенной прочности.A scalping device is known (see copyright certificate No. 808182, 1972) for processing wire rod, intended for the manufacture of critical parts of high strength.

Следует отметить, что скальпированию подвергается длинномерная заготовка в холодном состоянии перед последующим ее деформированием (волочением) также в холодном состоянии.It should be noted that long workpiece is subjected to scalping in the cold state before its subsequent deformation (drawing) also in the cold state.

Известен способ тиксоштамповки цилиндрических заготовок, включающий нагрев заготовки в индукторе и ее последующее деформирование в предварительно нагретом штампе (см. патент RU 2248857 С2, 2005.03.27).A known method of thixoforming cylindrical billets, including heating the billet in the inductor and its subsequent deformation in a preheated stamp (see patent RU 2248857 C2, 2005.03.27).

Недостатком известного способа является то, что при длительном и высокотемпературном нагреве, который необходим для перевода заготовки в твердо-жидкое состояние перед тиксоштамповкой, на ее поверхности интенсивно образуется окисный слой. При последующем деформировании окисный слой разрушается и переходит в готовое изделие, что снижает его качество.The disadvantage of this method is that during prolonged and high-temperature heating, which is necessary to transfer the workpiece into a solid-liquid state before thix-stamping, an oxide layer is intensively formed on its surface. With subsequent deformation, the oxide layer is destroyed and passes into the finished product, which reduces its quality.

Техническим результатом изобретения является повышение качества готового изделия за счет удаления поверхностного слоя окислов с нагретой цилиндрической заготовки перед ее деформированием.The technical result of the invention is to improve the quality of the finished product by removing the surface layer of oxides from the heated cylindrical workpiece before its deformation.

Технический результат достигается способом тиксоштамповки цилиндрических заготовок, при котором осуществляют скальпирование цилиндрической заготовки, предварительно нагретой в стакане, выполненном со сквозным отверстием, имеющим внутреннюю кольцевую режущую кромку, а затем ее деформирование, при этом скальпирование производят путем размещения стакана с предварительно нагретой заготовкой под штампом концентрично ему и подъема заготовки, в процессе которого осуществляют удаление с нее окисного слоя кольцевой режущей кромкой стакана и размещение заготовки с удаленным окисным слоем в матрице штампа, и устройством для тиксоштамповки цилиндрических заготовок, которое снабжено неподвижной траверсой с контейнером, в который запрессована матрица, а также установленным под траверсой толкателем, стаканом со сквозным отверстием, имеющим внутреннюю кольцевую режущую кромку, размещенной в упомянутом отверстии стакана пробкой и закрепленным на неподвижной траверсе упором, при этом стакан выполнен с возможностью размещения открытым торцем на упоре соосно толкателю, а пуансон выполнен с осевой расточкой по размерам пробки, которая имеет возможность осевого перемещения и расположения в упомянутой осевой расточке пуансона.The technical result is achieved by the method of thixoforming of cylindrical billets, in which scalping of a cylindrical billet preheated in a glass made with a through hole having an inner annular cutting edge and then deforming is carried out, while scalping is performed by placing the glass with a preheated workpiece under a stamp concentrically him and lifting the workpiece, during which they remove the oxide layer from it with the annular cutting edge of the stack and placement of the workpiece with the oxide layer removed in the die matrix, and a device for the thixo-stamping of cylindrical workpieces, which is equipped with a fixed traverse with a container into which the die is pressed, as well as a pusher mounted under the traverse, a glass with a through hole having an internal annular cutting edge placed in the aforementioned hole of the glass with a stopper and a stop fixed to the fixed beam, the glass is made with the possibility of placing the open end on the stop coaxially to the push rod, and the dream is made with an axial bore in the size of the cork, which has the possibility of axial movement and location in the said axial bore of the punch.

Изобретение поясняется графическими материалами, на которых показаны:The invention is illustrated by graphic materials, which show:

фиг.1 - общий вид устройства;figure 1 - General view of the device;

фиг.2 - заготовка в стакане (слева от оси - до нагрева, справа от оси - после нагрева);figure 2 - the workpiece in a glass (to the left of the axis before heating, to the right of the axis after heating);

фиг.3 - размещение заготовки в полости штампа;figure 3 - placement of the workpiece in the cavity of the stamp;

фиг.4 - окончание тиксоштамповки;figure 4 - the end of the stamping;

фиг.5 - удаление готового изделия;figure 5 - removal of the finished product;

фиг.6 - удаление стакана со снятым окисным слоем.6 - removal of the glass with the removed oxide layer.

Устройство для тиксоштамповки (см. фиг.1) заготовки 1 содержит штамп, пуансон 2 которого закреплен на подвижной траверсе 3, а матрица 4 запрессована в контейнер 5 неподвижной траверсы 6. Под штампом концентрично ему на неподвижной траверсе смонтирован П-образный упор 7 с отверстием 8 для толкателя 9 и гнездом 10 для стакана 11. В сквозном осевом отверстии 12 стакана установлена пробка 13. Внутренняя кольцевая кромка 14 стакана выполнена режущей. На неподвижной траверсе обработана расточка 15 для центрирования стакана. В пуансоне по размерам пробки (диаметр и высота) выполнена расточка 16.The device for thixo-stamping (see Fig. 1) of the workpiece 1 contains a stamp, a punch 2 of which is mounted on the movable crosshead 3, and the matrix 4 is pressed into the container 5 of the fixed crosshead 6. A U-shaped stop 7 with a hole is mounted concentrically to it on the fixed crosshead. 8 for the pusher 9 and the socket 10 for the glass 11. In the through axial hole 12 of the glass, a stopper 13 is installed. The inner annular edge 14 of the glass is made cutting. On a stationary traverse, a bore 15 is machined to center the cup. In the punch, according to the size of the cork (diameter and height), a boring 16 is made.

Сущность предложенного изобретения поясняется примером конкретного осуществления способа тиксоштамповки фланца из цилиндрической заготовки:The essence of the proposed invention is illustrated by an example of a specific implementation of the method of thixoforming a flange from a cylindrical workpiece:

1. Размеры фланца: диаметр - 180 мм, высота - 25 мм.1. Flange dimensions: diameter - 180 mm, height - 25 mm.

2. Размеры заготовки: диаметр - 63 мм, высота - 83 мм.2. The dimensions of the workpiece: diameter - 63 mm, height - 83 mm.

3. Материал заготовки - алюминиевый сплав Al9.3. The workpiece material is aluminum alloy Al9.

4. Температура нагрева заготовки - 575°С.4. The heating temperature of the workpiece is 575 ° C.

5. Продолжительность нагрева заготовки - 40 мин.5. The duration of the heating of the workpiece is 40 minutes

6. Температура штампа - 450°С.6. The temperature of the stamp is 450 ° C.

7. Материал стакана и пробки - титановый сплав.7. The material of the glass and cork is a titanium alloy.

Заготовку 1 опускают в стакан 11, отверстие 12 которого закрыто пробкой 13, и размещают в электрической печи (см. фиг.2 слева от оси). В процессе высокотемпературного и длительного нагрева заготовка переходит в твердо-жидкое состояние, при этом она проседает под собственным весом, а в ее нижней части образуется кольцевой наплыв, именуемый «слоновья нога» (см. фиг.2 справа от оси). При свободном нагреве заготовки (без стакана) с указанными ранее размерами диаметр наплыва равен 68 мм, а его высота - 20 мм. Очевидно, что внутренний диаметр стакана должен быть меньше 68 мм для обеспечения надежной фиксации заготовки в стакане при ее установке на упор 7. Стакан 11 с нагретой заготовкой 1 переносят к прессу. Поворачивают стакан 11 с заготовкой 1 в его осевой плоскости на 180° и устанавливают в гнездо 10 упора 7 (см. фиг.1). Поднимают толкатель 9, который, упираясь в заготовку 1, центрирует стакан 11 в расточке 15 неподвижной траверсы 6. Продолжая подъем толкателя 9, заготовку 1 скальпируют (удаляют с нее окисный слой) кольцевой режущей кромкой 14 и размещают вместе с пробкой 13 в матрице 4 предварительно нагретого штампа. Снятый с заготовки окисный слой 17 остается в стакане 11 (см. фиг.3). Особо следует подчеркнуть, что скальпирование заготовки, находящейся в твердо-жидком состоянии, стало возможным благодаря ее размещению в условиях стесненного пространства (в стакане). Опускают подвижную траверсу 3. При этом пробка 13 размещается в расточке 16 пуансона 2, который деформирует цилиндрическую заготовку в готовое изделие - фланец 18 (см. фиг.4). Поднимают подвижную траверсу 3 с пуансоном 2. Готовое изделие толкателем удаляют из зоны штамповки и снимают с него пробку 13 (см. фиг.5). Толкатель 9 опускают в нижнее положение, стакан 11 снимают с упора 7 и освобождают его от окисного слоя. Процесс тиксоштамповки закончен.The workpiece 1 is lowered into a glass 11, the hole 12 of which is closed by a stopper 13, and placed in an electric furnace (see figure 2 to the left of the axis). In the process of high-temperature and prolonged heating, the workpiece goes into a solid-liquid state, while it sags under its own weight, and in its lower part an annular influx is formed, called the “elephant leg” (see figure 2 to the right of the axis). With free heating of the workpiece (without a glass) with the dimensions indicated above, the influx diameter is 68 mm and its height is 20 mm. It is obvious that the inner diameter of the glass should be less than 68 mm to ensure reliable fixation of the workpiece in the glass when it is installed on the stop 7. The glass 11 with the heated workpiece 1 is transferred to the press. Rotate the glass 11 with the workpiece 1 in its axial plane by 180 ° and install in the socket 10 of the stop 7 (see figure 1). The pusher 9 is raised, which, resting against the preform 1, centers the cup 11 in the bore 15 of the fixed beam 6. Continuing the rise of the pusher 9, the preform 1 is scalped (the oxide layer is removed from it) with an annular cutting edge 14 and pre-positioned together with the plug 13 in the matrix 4 heated stamp. The oxide layer 17 removed from the preform remains in the beaker 11 (see FIG. 3). It should be emphasized that scalping of a workpiece in a solid-liquid state became possible due to its placement in a confined space (in a glass). The movable traverse 3 is lowered. In this case, the plug 13 is placed in the bore 16 of the punch 2, which deforms the cylindrical workpiece into the finished product - flange 18 (see figure 4). Raise the movable crosshead 3 with the punch 2. The finished product is pusher removed from the stamping zone and remove the plug 13 from it (see figure 5). The pusher 9 is lowered into the lower position, the glass 11 is removed from the stop 7 and release it from the oxide layer. The stamping process is complete.

Способ тиксоштамповки цилиндрических заготовок, при котором осуществляют скальпирование цилиндрической заготовки, предварительно нагретой в стакане, выполненном со сквозным отверстием, имеющим внутреннюю кольцевую режущую кромку, а затем ее деформирование, при этом скальпирование производят путем размещения стакана с предварительно нагретой заготовкой под штампом концентрично ему и подъема заготовки, в процессе которого осуществляют удаление с нее окисного слоя кольцевой режущей кромкой стакана и размещение заготовки с удаленным окисным слоем в матрице штампа, и устройство для тиксоштамповки цилиндрических заготовок, которое снабжено неподвижной траверсой с контейнером, в который запрессована матрица, а также установленным под траверсой толкателем, стаканом со сквозным отверстием, имеющим внутреннюю кольцевую режущую кромку, размещенной в упомянутом отверстии стакана пробкой и закрепленным на неподвижной траверсе упором, при этом стакан выполнен с возможностью размещения открытым торцем на упоре соосно толкателю, а пуансон выполнен с осевой расточкой по размерам пробки, которая имеет возможность осевого перемещения и расположения в упомянутой осевой расточке пуансона, позволяют повысить качество готового изделия:A method of thixo-stamping of cylindrical workpieces, in which scalping of a cylindrical workpiece preheated in a glass made with a through hole having an inner annular cutting edge and then deforming it is carried out, while scalping is performed by placing a glass with a preheated workpiece under a stamp concentrically and lifting it the workpiece, during which the oxide layer is removed from it by the annular cutting edge of the glass and the placement of the workpiece with the removed an oxide layer in the die matrix, and a device for thixo-stamping of cylindrical billets, which is equipped with a fixed traverse with a container into which the die is pressed, as well as a pusher installed under the traverse, a glass with a through hole having an inner annular cutting edge placed in the said glass hole by a stopper and an emphasis fixed on a fixed traverse, while the glass is made with the possibility of placing the open end on the emphasis coaxially to the push rod, and the punch is made with an axial bore of EPAM tube which is axially movable and positioned in said axial bore of the punch, can improve the quality of the finished product:

- путем удаления с поверхности нагретой заготовки окисного слоя перед ее деформированием;- by removing from the surface of the heated billet of the oxide layer before its deformation;

- за счет поддержания температуры в необходимом диапазоне, поскольку нагрев заготовки и ее транспортировка в зону штамповки осуществляются в стакане.- by maintaining the temperature in the required range, since the heating of the workpiece and its transportation to the stamping zone are carried out in a glass.

Claims (2)

1. Способ тиксоштамповки цилиндрических заготовок, включающий деформирование предварительно нагретой цилиндрической заготовки в матрице предварительно нагретого штампа, отличающийся тем, что осуществляют скальпирование цилиндрической заготовки, предварительно нагретой в стакане, выполненном со сквозным осевым отверстием, имеющим внутреннюю кольцевую режущую кромку, а затем ее деформирование, при этом скальпирование производят путем размещения стакана с предварительно нагретой заготовкой под штампом концентрично ему и подъема заготовки, в процессе которого осуществляют удаление с нее окисного слоя кольцевой режущей кромкой стакана и размещение заготовки с удаленным окисным слоем в матрице штампа.1. The method of thixo-stamping of cylindrical billets, including the deformation of a preheated cylindrical billet in the matrix of a preheated stamp, characterized in that the scalping of a cylindrical billet preheated in a glass made with a through axial hole having an inner annular cutting edge, and then its deformation, while scalping is performed by placing a glass with a preheated billet under the stamp concentrically to him and lifting forging, during which the oxide layer is removed from it by the annular cutting edge of the cup and the workpiece is placed with the oxide layer removed in the die matrix. 2. Устройство для тиксоштамповки цилиндрических заготовок, содержащее штамп в виде пуансона, закрепленного на подвижной траверсе, и матрицы, отличающееся тем, что оно снабжено неподвижной траверсой с контейнером, в который запрессована матрица, установленным под неподвижной траверсой толкателем, стаканом со сквозным осевым отверстием, имеющим внутреннюю кольцевую режущую кромку, размещенной в упомянутом отверстии стакана пробкой и закрепленным на неподвижной траверсе упором, при этом стакан выполнен с возможностью размещения открытым торцом на упоре соосно с толкателем, а пуансон выполнен с осевой расточкой по размерам пробки, которая имеет возможность осевого перемещения и расположения в упомянутой осевой расточке пуансона. 2. A device for thixo-stamping of cylindrical billets, containing a stamp in the form of a punch mounted on a movable traverse, and a matrix, characterized in that it is equipped with a fixed traverse with a container into which the die is mounted, a pusher mounted under the fixed traverse, a glass with a through axial hole, having an inner annular cutting edge, placed in the aforementioned hole of the glass with a stopper and fixed on a fixed traverse with a stop, while the glass is arranged to open end in abutment axially with a pusher, and a punch formed with an axial bore-size tube which is axially movable and positioned in said axial bore of the punch.
RU2009102916/02A 2009-01-29 2009-01-29 Procedure and device for cylinder work-pieces thixo-stamping RU2396141C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009102916/02A RU2396141C1 (en) 2009-01-29 2009-01-29 Procedure and device for cylinder work-pieces thixo-stamping

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009102916/02A RU2396141C1 (en) 2009-01-29 2009-01-29 Procedure and device for cylinder work-pieces thixo-stamping

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2396141C1 true RU2396141C1 (en) 2010-08-10

Family

ID=42698943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009102916/02A RU2396141C1 (en) 2009-01-29 2009-01-29 Procedure and device for cylinder work-pieces thixo-stamping

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2396141C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114985671A (en) * 2022-06-06 2022-09-02 济南大学 Forging method of medium and large bearing ring

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0710515A1 (en) * 1994-11-07 1996-05-08 Reynolds Wheels International Ltd. Thixotropic forming process for wheels fashioned in rheocast metal alloy
RU2119543C1 (en) * 1994-03-31 1998-09-27 Браш Веллмэн, Инк. Alluminium-beryllium alloys treated in semisolid state
RU2248857C2 (en) * 2000-11-29 2005-03-27 Сосьете Де Текноложи Мишлен Method for making metallic part such as part of wheel designed for motion of transport vehicle and wheel

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2119543C1 (en) * 1994-03-31 1998-09-27 Браш Веллмэн, Инк. Alluminium-beryllium alloys treated in semisolid state
EP0710515A1 (en) * 1994-11-07 1996-05-08 Reynolds Wheels International Ltd. Thixotropic forming process for wheels fashioned in rheocast metal alloy
RU2248857C2 (en) * 2000-11-29 2005-03-27 Сосьете Де Текноложи Мишлен Method for making metallic part such as part of wheel designed for motion of transport vehicle and wheel

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114985671A (en) * 2022-06-06 2022-09-02 济南大学 Forging method of medium and large bearing ring

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110479843B (en) Forming die and multi-pass forming method of hemispherical component
US20140053623A1 (en) Hot extrusion method for producing a metal part, extrusion tool for implementation it and landing gear rod thus produced
CN108421951B (en) EMU driving device wheel hub forging production technique
CN207723402U (en) A kind of forging mold of large titanium alloy casing class forging part
RU2396141C1 (en) Procedure and device for cylinder work-pieces thixo-stamping
RU2356677C2 (en) Method and device for thixo-punching of cylindrical workpieces
RU2357830C2 (en) Method and device for thixotropic moulding of cylindrical work pieces
JP2558858B2 (en) Hollow member forging device and method
RU2396142C1 (en) Procedure and device for cylinder work-pieces thixo-stamping
US10603711B2 (en) Method for manufacturing alloy ingot
JP2010234439A (en) Forging mold device and method of manufacturing forging stock
CN109108584A (en) A kind of production technology of aluminium lithium alloy cone cylinder
CN113549746B (en) Forging and heat treatment process of steel for 20MnMo tube plate
RU2443494C1 (en) Mould and method to produce axle box housing from cylindrical billet with globular structure
CN205042902U (en) Energy storage ware jar body forging forming mould
US2804790A (en) Method and apparatus for forging
CN106925700B (en) A kind of aluminum-alloy wheel larger ratio of height to diameter forging forming method
CN105382162B (en) Upsetting and drawing method of ring-shaped blank prefabricated by hollow steel ingot
RU2393044C1 (en) Method of thixoforming of cylindrical billets and device to prepare said billets for thixoforming
CN109773095B (en) Process for forging high-carbon high-alloy cold-work die steel hollow forging
CN114012012B (en) Upset forming device and method for high temperature alloy billet based on high temperature resistant medium
JP5801783B2 (en) Split dice
RU2572687C1 (en) Method of production of steel forgings of ball valve half-casings
JP4904115B2 (en) Forging method
CN109604494B (en) Forging method of ultra-large sheep head forging

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140130