RU2840861C2

RU2840861C2 - Method of forming rod parts with head

Info

Publication number: RU2840861C2
Application number: RU2023125551A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Витальевич Костюченко; Наталья Анатольевна Третьякова; Александр Сергеевич Третьяков
Original assignee: Анатолий Витальевич Костюченко
Filing date: 2023-10-05
Publication date: 2025-05-29

Abstract

FIELD: metal forming.

SUBSTANCE: invention relates to metal forming and can be used for production of rod parts with heads with cavities and ledges. Billet with diameter corresponding to the diameter of the head end is cut from the rolled stock. Billet is calibrated according to diameter and processed to form chamfers. Then, simultaneously, cavity is formed, head end is calibrated and volume is dispensed for subsequent stamping by extrusion. External outline of the head is shaped successively along its height. For this purpose, billet metal is collected into the conical cavity of the punch by preliminary upsetting and final shaping of the head by upsetting. Rod of the part is reduced.

EFFECT: reduced metal consumption, increased durability of the tool and improved quality of the produced items.

2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при штамповке стержневых деталей с массивной головкой, содержащей полости и выступы, например, деталей типа корпуса поворотного резца.The invention relates to metal forming and can be used in stamping rod parts with a massive head containing cavities and projections, for example, parts such as a rotary cutter body.

Известен способ изготовления стержневых деталей с массивной головкой, содержащей полость, включающей формирование стержня редуцированием, предварительный набор металла в коническую головку с последующим обратным выдавливанием полости и формированием внешнего контура головки обжимом /1/.A method is known for manufacturing rod parts with a massive head containing a cavity, including forming the rod by reduction, preliminary setting of metal in a conical head with subsequent reverse extrusion of the cavity and forming the outer contour of the head by crimping /1/.

Недостатки известного способа состоят в повышенном расходе металла, невысокой стойкости инструмента и недостаточно высоком качестве изделий, ограниченности возможной формы детали, что обусловлено особенностями процесса.The disadvantages of the known method are the increased consumption of metal, low tool durability and insufficiently high quality of the products, the limited possible shape of the part, which is due to the peculiarities of the process.

Технический результат, получаемый при использовании изобретения, заключается в снижении расхода металла, повышении стойкости инструмента и улучшении качества изделий, а также придание новых конструктивных возможностей изделиям и увеличение их рабочего ресурса. Технический результат достигается тем, что заготовку используют с диаметром, соответствующим диаметру торца головки с последующим обрабатыванием фасок и калибровкой диаметра, после чего производят формирование полости, калибровку торца головки и дозирование объема комбинированным выдавливанием, внешний контур головки оформляют последовательно по высоте при наборе металла и окончательной высадке, заданный профиль полостей фиксируют оправкой.The technical result obtained by using the invention consists in reducing metal consumption, increasing tool life and improving the quality of products, as well as imparting new design capabilities to products and increasing their service life. The technical result is achieved by using a blank with a diameter corresponding to the diameter of the end of the head with subsequent chamfer processing and diameter calibration, after which a cavity is formed, the end of the head is calibrated and the volume is dosed by combined extrusion, the outer contour of the head is formed sequentially by height during metal collection and final upsetting, the specified profile of the cavities is fixed with a mandrel.

В случае необходимости получения детали с кольцевыми утолщениями на стержне указанную зону профилируют комбинированием накатки с поперечно-клиновой холодной прокаткой.If it is necessary to obtain a part with annular thickenings on the rod, the specified zone is profiled by combining knurling with transverse-wedge cold rolling.

На фиг. 1-5 представлена последовательность обработки согласно изобретению.Fig. 1-5 shows the processing sequence according to the invention.

Для изготовления детали используют отрезанную в штампе от сортового проката цилиндрическую заготовку, диаметр которой соответствует диаметру торца головки, то есть d_загd₄ /фиг. 1, 5/To manufacture the part, a cylindrical blank cut from a rolled product in a die is used, the diameter of which corresponds to the diameter of the end of the head, i.e. d _zag d ₄ /Fig. 1, 5/

На первой позиции фиг. 2 осуществляют калибровку заготовки по диаметру с образованием фасок, а также предварительную калибровку торца головки, что исключает образование заусенца при последующих операциях штамповки, повышает качество детали в целом.In the first position of Fig. 2, the workpiece is calibrated by diameter with the formation of chamfers, as well as preliminary calibration of the end of the head, which eliminates the formation of burrs during subsequent stamping operations and improves the quality of the part as a whole.

На второй позиции фиг. 3 формируют полость, калибруют торец головки и дозируют объем для последующей штамповки. Значение усилия, воспринимаемого пуансоном и матрицей на 15-20% уменьшают за счет того, что выдавливание полости осуществляют при незначительном предварительном деформационном упрочнении исходной заготовки в результате калибровки на первой позиции. Значения усилия дополнительноснижают комбинированием процессов выдавливания с возможностью течения металла в двух направлениях. Дозированием объема заготовки уменьшают усилия при последующих штампованных операциях и повышают качество изделия. Уменьшением усилия штамповки увеличивают стойкость инструмента.In the second position of Fig. 3, a cavity is formed, the end of the head is calibrated, and the volume is dosed for subsequent stamping. The value of the force perceived by the punch and matrix is reduced by 15-20% due to the fact that the extrusion of the cavity is carried out with insignificant preliminary strain hardening of the original blank as a result of calibration in the first position. The force values are additionally reduced by combining the extrusion processes with the possibility of metal flow in two directions. By dosing the volume of the blank, the forces during subsequent stamping operations are reduced and the quality of the product is improved. By reducing the stamping force, the tool life is increased.

На третьей позиции фиг. 4 осуществляют высадкой набора металла для последующей окончательной штамповки головки и редуцируют стержень. Контур полости пуансона предварительной высадки, примыкающий к торцу, соответствует контуру головной детали размер полости изделия, выдавленный на второй позиции, фиксируют оправкой. Набором металла в полость пуансона предварительной высадкой исключают возможность предельного изгиба при окончательной высадке массивной головки. На четвертой позиции фиг. 5 проводят окончательную высадку головки и калибровку стержневой части детали. Последовательным оформлением внешнего контура головки на третьей и четвертой позиции уменьшают усилие штамповки и улучшают качество детали.In the third position of Fig. 4, a metal set is upset for the subsequent final stamping of the head and the rod is reduced. The contour of the cavity of the preliminary upset punch, adjacent to the end, corresponds to the contour of the head part; the size of the product cavity, extruded in the second position, is fixed with a mandrel. By setting metal in the cavity of the punch by preliminary upsetting, the possibility of extreme bending during the final upsetting of the massive head is excluded. In the fourth position of Fig. 5, the final upsetting of the head and calibration of the rod part of the part are carried out. By successively shaping the outer contour of the head in the third and fourth positions, the stamping force is reduced and the quality of the part is improved.

Полость фиксируют оправкой. В случае технологической необходимости проводят второе редуцирование стержня.The cavity is fixed with a mandrel. In case of technological necessity, a second reduction of the rod is carried out.

Последовательным оформлением внешнего контура головки на третьей и четвертой позиции уменьшают усилие штамповки, увеличивают стойкость инструмента и повышают качество детали.By sequentially designing the outer contour of the head in the third and fourth positions, the stamping force is reduced, the tool life is increased and the quality of the part is improved.

Операцию обжима, а также штамповку в открытом штампе с образованием облоя, применяемую для получения сложных по форме конструктивных элементов деталей, исключают, так как их применение ограничивает сложность форм деталей, связано с технологическими отходами и увеличением количества операций.The crimping operation, as well as stamping in an open die with the formation of flash, used to obtain complex-shaped structural elements of parts, are excluded, since their use limits the complexity of the shapes of parts, is associated with process waste and an increase in the number of operations.

В случае необходимости применения на стержне буртов и других кольцевых выступов процесс осуществляют на дополнительном устройстве многопозиционного автомата-комбайна, для накатки плоскими плашками стержень профилируют комбинированием накатки с поперечно-клиновой холодной прокаткой. Если деталь штампуют на прессе, профилирование осуществляют на накатном станке. Изобретение обеспечивает безотходность процесса, минимизацию удельных усилий на инструмент и повышение его стойкости, высокое качество изделий, расширение технологических возможностей холодной объемной штамповки по увеличению сложности формы внешнего контура и полости и улучшению служебных свойств деталей с использованием сталей и сплавов повышенной прочности.If it is necessary to use collars and other annular projections on the rod, the process is carried out on an additional device of the multi-position automatic combine; for rolling with flat dies, the rod is profiled by combining rolling with transverse-wedge cold rolling. If the part is stamped on a press, profiling is carried out on a rolling machine. The invention ensures waste-free process, minimization of specific forces on the tool and increase of its durability, high quality of products, expansion of technological capabilities of cold volume stamping to increase the complexity of the shape of the outer contour and cavity and improve the service properties of parts using steels and alloys of increased strength.

Claims

1. A method for stamping rod parts with a head having cavities and projections, including cutting off a blank from a rolled product in a die and shaping the outer contour of the head, characterized in that the blank is cut off with a diameter corresponding to the diameter of the end of the head, and the blank is subsequently calibrated by diameter and processed with the formation of chamfers, after which the cavity is simultaneously formed, the end of the head is calibrated and the volume is dosed for subsequent stamping by extrusion with the provision of the possibility of flow of the blank metal in two directions, the shaping of the outer contour of the head is carried out sequentially along its height by collecting the blank metal in a conical cavity of a punch by preliminary upsetting and final shaping of the head by upsetting with fixation of the specified profile of the head cavity with a mandrel and the reduction of the rod of the part is carried out.

2. The method according to paragraph 1, characterized in that the rod is additionally profiled by combining knurling with transverse-wedge cold rolling.