(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ТИПА СТАКАНОВ С НАРУЖНЫМИ БОКОВЫМИ ВЫСТУПАМИ(54) METHOD FOR OBTAINING GLASS TYPE PRODUCTS WITH EXTERNAL SIDE BANDS
Изобретение относитс к обработке метгшлов давлением и может быть использовано при получении .штампованных изделий типа стаканов с высту пами, например с фланцем, с радиаль ными ребрами и т.п. Известен способ получени изделий типа стаканов с наружнь№ и боковыми выступами, например с фланцем, включающий поперечное выдавливание боковых выступов на сплошной цилиндрической заготовке с умеиьшением ее вьюоты и обратное выдавливание полости в режиме активного трени fij. Недостатком данного способа вл етс невысокое качество изделий, а именно возможность образовани тр щин и отделени выступа (фланца) от издели , обусловленна тем, что при внедрении пуансона в заготовку Э процессе деформировани , очаг деформации сосредотачиваетс у верхней кромки стакана в то врем как в зоне, прилегающей к нижнему торцу фланца, наблюдаетс смещение вниз металла заготовки относитель.но полости Сйз-за подЬижности контрпуа сона при осуществлении выдавливани в режиме активного трени ). Это не позвол ет получить изделие с выступами (фланцем), расположеинтли на некотором отдалении от верхней кромки. Цель изобретени - расширение номенклатуры проталкиваемых изделий и повьииение их качества. Поставленна цель достигаетс тем, что в способе получени изделий типа стаканов с наружными боковыми выступами, например с фланцем, включакмдем поперечное выдавливание боковых выступов на сплошной цилиидрической заготовке с уменьшением ее высоты и обратное выдавливание полости в режиме активного трени , формирование полости начинают одновременно с поперечным выдавливанием выступов в заготовке, выдав-лива ее на глубину, достигающую уровн ближайшего ко дну издели кра бокового выступа. На фиг. 1 показана последовательность приемов cnocot a при подвижной матрице; на фиг. 2 - последовательность приемов способа при подвижжмл контрпуансоне на фиг.Зустройство дл осуществлени предлагаемого способа .(рлева - в стадии поперечного выдавливани , справа - в стадии последующего обратного вьщавливани ); на фиг. 4 типовые издели , получаемые предлагаемьпи способом. Способ осуществл етс следующим образом. Заготовку 1 устанавливают в матрицу 2 на торец контрпуансона 3. Со тавной пуансон 4 перемещают со скоростью у. вниз. В момент соприк-основени торца пуансона 4 с заготовкой 1 начинаетс ее деформирование с.уменьшением исходной высоты, а поперечно истекаемый металл заполн ет полость матрицы 2, образу наружные боковые выступы или один выступ издели , например, фланец и полое углубление с торца деформируемой неподвижной заготовки , благодар , более ускоренному перемещению (со скоростью 1л) внутренней части пуансона 4 Оформление полой части одновреме но с поперечным выдавливанием выпол н ют до достижени глубины глухого отверсти , соответствующей расположению дна полой части b и нижнего торца с на одном уровне. После этого на втором этапе дефо рмировани осуществл ют только обра ное выдавливание полой части, продолжа увеличивать глубину образованного глухого отверсти в изделии Дл этого у составного пуансона 4 вниз перемещают только внутреннюю часть 4а и начинают перемещать (со скоростью /2 равной скорости исте чени металла в обратном направлении ) еще одну рабочую-часть штампа матрицу 2 (фиг. 1) или контрпуансо 3„ (фиг, 2). При этом относительно стенок ма рицы перемещаетс только донна ча заготовки, а металл, истекаемый в ратном направлении и образующий полую часть издели , не подвергает смещению по контактной поверхности что преп тствует отрыву фланца и в никновению напр жений реактивного трени . Процесс выдавливани заканчиваетс в тот момент, когда толщина д ной (подвижной) части издели достигает заданной величины. Пример осуществлени способа., Заготовки диаметром ,2 мм и высотой 47 мм из свинца С1 подвергали комбинированному радиальнообратному выдавливанию предлагаемы способом в штампе с составным пуан соном (диаметр внутренней части мм) и подвижной матрицей, им ющей закрытую поперечную полость. Деформирование заготовки на 1-ом этапе включает поперечное выдавливание с уменьшением общей высоты заготовки на 8,3 мм и выполне ние углублени (полой части издели с глубиной 13 мм, достигающей уров н нижнего торца фланца с помощью ускоренно двигающейс внутренней части пуансона. Фланец имеет сложную форму (фиг. 4, правое верхнее изображение), состо щую из шестигранной части ( мм) высотой 6 мм и круглой части диаметром 44 мм и толщиной 6 мм, с отступлением от верхней кромки на 1 мм. На втором этапе деформировани выполн ем обратное выдавливание полой части издели , в услови х отсутстви относительного смещени истекаемого металла и матрицы (подвижной ) , перемещением только внутреннего пуансона, в результате получаем стакан со сложной наружной поверхностью , имеющий общую высоту 56,i.t2,0 мм и толщину донной части 7±0,2 мм. . Выполнение на первом этапе углублени предотвратило по вление трешин и отделение фланца по переходной части, наблюдаемых ранее при выдавливании известным способом. Одним из средств дл реализации способа может служить устройство (штамп) дл комбинированного выдавливани (фиг. 3). Устройство содержит матрицу 2 с рабочей полостью, жестко установленную на неподвижной плите 5, Внутри матрицы 2 размещен контрпуансон 3, способный к продольному перемещению и опирающийс на гидравлический цилиндр (подушку 6), расположенную. под плитой 5. К подвижной плите 7 жестко прикреплен пуансон 4, на котором установлена (по скольз щей посадке) втулка 8. Диаметр пуансона 4 равен внутреннему диаметру издели , а наружный диаметр втулки 8 равен диаметру исходной заготовки. Втулка 8 опираетс на гидравлический цилиндр, размещенный в плите 7. Дл обеспечени пониженной скорости перемещени втулки 8 (по сравнению с пуансоном 4) посредством вытеснени жидкости из гидроцилиндра 9, в сети последнего установлен регул тор 10 давлени и распределитель 11 с электроуправлением, срабатывающий при получении сигнала о заполнении закрытой полости матрицы 2 - образовании наружного профил изделий от датчика 12, размещенного в полости матрицы. В сети гидроцилиндра 6 дл регулировани давлени предусмотрены два последовательно установленных предохранительных клапана 13 и 14 с размещенным между ними распределителем 15 с электроуправлением . Давление срабатывани клапана 13 выше давлени срабатывани клапана 14. Дл регулировани давлени в гидроцилиндрах 6 и 9 или дл изменени противодавлени втулки 8 и контрпуансо(Та 3 могут быть также использованы клапаны, взаимодействующие с копирами (не показаны прикреплены к плитам 7 и 5. В качестве датчика, подающего сигнал о заполнении полости матрицы о завершении движени втулки 8 - о возрастании давлени в гидроцилиндрах 6 и 9, могут быть использованы также реле давлени или элек тромагнитный манометр (не показаны установленные в сети этих гидроцилиндров . Дл питани гидросистемы исполь етс насос 16 посто нной подачи и делительный клапан 17. Устройство работает следующим об разом. Заготовку укладывают в неподвижную матрицу 2 на торец контрпуансо|На 3. Составной пуансон, состо щий 1ИЗ собственно пуансона 4 и втулки 8перемещаетс с плитой 7 вниз. Втулка 8 в этот период опираетс на гидроцилиндр 9, давление в котором поддерживаетс клапаном 10. При соприкосновении совместно движущихс пуансона 4 и втулки 8 с заготовкой начинаетс ее деформирование с умен шением исходной высоты, и металл в поперечном истечении заполн ет за крытую полость матрицы 2, образу тем самым наружный профиль (фланец) издели . Контрпуансон 3 на этом эта пе находитс в неподвижном состо ни благодар работе в. системе гидроцилиндра 6 одного предохранительного клапана 13 с высоким давлением срабатывани , Втулка 8 в своем перемещении отстает от пуансона 4, и последний к моменту завершени формооб разовани фланца образует в заготов ке глухую полость, глубина которой достигает уровн нижнего торца флан ца. Соотношение скоростей движени втулки 8 и пуансона 4 измен етс в зависимости от количества вытесн емой жидкости из полостей цилиндра 9и регулируетс клапаном 10. После заполнени поперечной полости матри цы 2 датчик 12 подает сигнал на рас пределитель 11 с электроуправлением который срабатывает и после этого допускает свободное истечение жидко ти из полостей цилиндра 9., т.е-. ка 8 в дальнейшем не участвует в формообразовании. Однако при обработке трудно де:формируемых материалов втулка 8 может оказывать определенной величины противодавление и на втором этапе выдавливани , посредством установлени в сети гидроцилиндра 9 обычного регулировочного клапана. Одновременно сигнал от датчика 12 подаетс на распределитель 15, который включает в работу сети предохранительный клапан 14 с меньшим давлением срабатывани (по сравнению с клапаном 13). Такое регулирование давлени в гидроцилиндре б обеспечивает подвижность контрпуансона .3. При дальнейшем опускании подвижной плиты 7 вниз, пуансон 4 внедр етс в металл заготовки, и, ввиду перемещени контрпуансона в том же направлении, происходит обратное выдавливание полой части издели . При этом скорость движени контрпуансона 3 меньше скорости перемещени пуансона 4, что позвол ет устранить реактивные силы трени истакаемого металла о стенки матрицы. Из-за движени донной части издели пола часть издели не скользит вдоль контактной поверхности матрицы и тем самым устран ет опасность отрыва фланца. Выдавливание завершаетс в тот момент, когда размеры издели достигают требуемых величин. При обратном ходе пуансон 4 и втулка 8 с плитой 7 поднимаютс вверх. Распределители 12 и 15 устанавливают в исходное (закрытое) положение. Дл подъема матрицы и возвращени в исходное положение втулки 8 и контрпуансона 3 подают рабочую жидкость от насоса 16 через делительный клапан 17. Готовое изделие удал етс из матрицы 2 после разъема последней. В дальнейшем весь цикл выдавливани повтор етс . Таким образом, предлагаемым способом выдавливани можно изготовить полые издели со сложным наружным профилем типа стаканов с фланцами, утолщени ми или отростками (фиг.4), Так как поперечное выдавливание на первом этапе деформировани осуществл етс уменьшением высоты исходной заготовки можно обеспечить передачу значительного объема металла и получение сложных утолщений или фланцев с широким диапазоном диаметров .Выполнение на первом этапе одновременно с поперечным выдавливанием углублени на торце с дном, достигающим уровн расположени фланца, преп тствует смещению, металла заготовки в этой зоне относительно стенок матрицы при последующем деформировании обратным выдавливанием в режиме активного трени . Тем самым пре- отвращаетсй отрыв образованных фланцев от корпуса издели и повышаетс качество работы. Обратное выдавливание происходит основном при отсутствии относителього перемещени метгшла заготовки стенок матрицы, т.е. сила трени грает полезную роль, что способстует снижению потребных условий и овышению эффективности процесса. Способ предусматривает активное егулирование кинематики движени нструмента, обеспечивающего стабильную последовательность выполнени приемов и требуемое качество (атецшуемых изделий.The invention relates to the processing of pressure pipes and can be used in the preparation of stamped articles such as glasses with protrusions, for example with a flange, with radial ribs, etc. A known method of producing articles of the type of glasses with external surfaces and lateral projections, for example with a flange, includes lateral extrusion of the lateral projections on a solid cylindrical billet with a reduction in its view and reverse extrusion of the cavity in the active friction fij mode. The disadvantage of this method is the low quality of the products, namely the possibility of formation of cracks and separation of the protrusion (flange) from the product, due to the fact that when the punch is inserted into the workpiece E of the deformation process, the deformation center is concentrated at the upper edge of the glass while adjacent to the bottom end of the flange, a downward displacement of the metal of the workpiece is observed relative to the cavity (due to the suitability of the counter-suspension when extruding in the active friction mode). This does not allow to obtain a product with protrusions (flange) located at some distance from the upper edge. The purpose of the invention is to expand the range of pushed products and improve their quality. The goal is achieved by the fact that in the method of obtaining articles such as glasses with outer side projections, for example with a flange, including lateral extrusion of the lateral projections on a solid ciliydric billet with a decrease in its height and reverse extrusion of the cavity in the mode of active friction, the formation of the cavity begins simultaneously with the transverse extrusion the protrusions in the workpiece, having extruded it to a depth that reaches the level of the edge of the lateral protube closest to the bottom of the product. FIG. 1 shows the sequence of cnocot a with a mobile matrix; in fig. 2 shows a sequence of techniques for moving the counter-punch in Fig. A device for carrying out the proposed method. (Left - in the transverse extrusion stage, right - in the subsequent backward stage); in fig. 4 typical products obtained by using the method. The method is carried out as follows. The workpiece 1 is installed in the matrix 2 on the end of the counter-punch 3. With the t-punch, the punch 4 is moved at a speed y. way down. At the moment of contact of the base of the end face of the punch 4 with the workpiece 1, it begins to deform with a reduction in the initial height, and the transversely flowing metal fills the cavity of the matrix 2, forming outer lateral projections or one protrusion of the product, for example, a flange and a hollow recess at the end of the deformable stationary workpiece , thanks to a more accelerated movement (at a speed of 1 l) of the inner part of the punch 4 The hollow part at the same time with transverse extrusion is made to reach the depth of the blind hole corresponding to Assumption bottom hollow portion b and lower end with the same level. After that, in the second stage of deflation, only a hollow extrusion of the hollow part is carried out, continuing to increase the depth of the formed blind hole in the product. For this, at the composite punch 4, only the inner part 4a is moved downwards and the displacement begins (at a speed / 2 equal to the rate of metal outflow in the opposite direction) is another working-part of the stamp matrix 2 (Fig. 1) or the counter-measure 3 "(Fig. 2). In this case, only the bottom of the workpiece is moved relative to the walls of the marijuana, and the metal flowing in the warp direction and forming the hollow part of the product does not displace along the contact surface, which prevents the flange from tearing down and the friction of the reactive friction. The extrusion process ends at the moment when the thickness of the bottom (movable) part of the product reaches a predetermined value. An example of the implementation of the method. Billets with a diameter of 2 mm and a height of 47 mm from lead C1 were subjected to a combined radial inverse extrusion offered by the method in a stamp with a composite punch (diameter of the inside mm) and a movable matrix that has a closed transverse cavity. The deformation of the workpiece at the 1st stage involves lateral extrusion with a decrease in the overall height of the workpiece by 8.3 mm and making a recess (hollow part of the product with a depth of 13 mm reaching the level of the lower end of the flange with the help of the rapidly moving inner part of the punch. The flange has a complicated a form (Fig. 4, upper right image) consisting of a hexagonal part (mm) 6 mm high and a circular part with a diameter of 44 mm and a thickness of 6 mm, with a deviation of 1 mm from the upper edge. In the second stage of deformation, we perform a reverse extrusion the hollow part of the product, in the absence of the relative displacement of the flowing metal and the matrix (movable), moving only the internal punch, the result is a glass with a complex outer surface having a total height of 56, i.t2.0 mm and a bottom thickness of 7 ± 0 2 mm. The first stage of recessing prevented the occurrence of treshines and flange separation along the transitional part, observed earlier when extruded in a known manner. One of the means for implementing the method can be a device (stamp) for combined extrusion (Fig. 3). The device contains a matrix 2 with a working cavity rigidly mounted on the fixed plate 5. Inside the matrix 2 is placed a counterpanson 3 capable of longitudinal movement and resting on a hydraulic cylinder (cushion 6) located. under the slab 5. A plunger 4 is rigidly attached to the movable plate 7, on which a sleeve 8 is installed (sliding fit). The diameter of the punch 4 is equal to the inner diameter of the product, and the outer diameter of the sleeve 8 is equal to the diameter of the original billet. Sleeve 8 rests on a hydraulic cylinder placed in plate 7. To achieve a lower speed of movement of sleeve 8 (compared to punch 4) by displacing fluid from hydraulic cylinder 9, pressure regulator 10 and distributor 11 with electric control, which is activated upon receipt, is installed in the network the signal about the filling of the closed cavity of the matrix 2 - the formation of the outer profile of products from the sensor 12, placed in the cavity of the matrix. In the network of the hydraulic cylinder 6, two pressure relief valves 13 and 14 are arranged in series for regulating the pressure, with an electro-controlled valve 15 located between them. The opening pressure of the valve 13 is higher than the opening pressure of the valve 14. To adjust the pressure in the cylinders 6 and 9 or to change the backpressure of the sleeve 8 and the counter-temper (Ta 3, valves that interact with the copiers can also be used (not shown attached to plates 7 and 5.) A sensor that signals the filling of the cavity of the matrix to complete the movement of the sleeve 8 — that the pressure in the cylinders 6 and 9 increases; a pressure relay or an electromagnetic pressure gauge can also be used ( These cylinders are used to supply the hydraulic system with a constant feed pump 16 and a separator valve 17. The device works as follows: The workpiece is placed in the fixed matrix 2 on the end face of the counterpump | 3. The composite punch consisting of the IPD of the punch 4 and sleeve 8 is moved with plate 7 down. Sleeve 8 at this period rests on the hydraulic cylinder 9, the pressure in which is maintained by valve 10. When a jointly moving punch 4 and sleeve 8 touches the workpiece, it begins to deform with decreasing initial heights And metal transversely after fills the cavity behind the covered matrix 2, thereby forming the outer profile (flange) of the product. Counter-panson 3 at this stage is stationary due to c. The system of the hydraulic cylinder 6 of the single high-pressure relief valve 13, the sleeve 8 in its movement lags behind the punch 4, and the latter, by the time of completion of the flange forming, forms a blank cavity in the workpiece, the depth of which reaches the level of the bottom end of the flange. The ratio of the speeds of movement of the sleeve 8 and the punch 4 varies depending on the amount of liquid displaced from the cavities of the cylinder 9 and is controlled by the valve 10. After filling the transverse cavity of the matrix 2, the sensor 12 sends a signal to the electro-controlled distributor 11 which is triggered and thereafter allows free flow fluid from the cavities of the cylinder 9., i.e. ka 8 is not involved in shaping. However, when processing difficult to deform: the materials being formed, the sleeve 8 may have a certain amount of back pressure in the second stage of extrusion, by installing a conventional control valve in the hydraulic cylinder 9 network. At the same time, a signal from the sensor 12 is supplied to the valve 15, which activates the safety valve 14 with a lower response pressure (compared with valve 13). Such pressure control in the hydraulic cylinder b ensures the mobility of the counter-punch. 3. Upon further lowering of the movable plate 7 down, the punch 4 is inserted into the metal of the workpiece, and, due to the displacement of the counter-punch in the same direction, the extrusion of the hollow part of the product occurs. At the same time, the speed of movement of the counter-punch 3 is lower than the speed of movement of the punch 4, which makes it possible to eliminate the reactive forces of the friction of the metal being exhausted against the walls of the die. Due to the movement of the bottom part of the floor part of the product does not slide along the contact surface of the matrix and thereby eliminates the risk of flange separation. Extrusion is completed at the moment when the dimensions of the product reach the required values. During the return stroke, the punch 4 and the sleeve 8 with the plate 7 rise up. The valves 12 and 15 are set in the initial (closed) position. To raise the die and return to the initial position, the sleeve 8 and the counter-punch 3 supply the working fluid from the pump 16 through a divider valve 17. The finished product is removed from the die 2 after the last connector. Subsequently, the entire extrusion cycle is repeated. Thus, the proposed extrusion method can produce hollow products with a complex outer profile such as glasses with flanges, bulges or spikes (Fig.4). Since transverse extrusion at the first stage of deformation is performed by reducing the height of the original piece, obtaining complex thickenings or flanges with a wide range of diameters. Execution at the first stage simultaneously with transverse extrusion of the recess at the end with the bottom reaching the level the position of the flange, prevents displacement of the metal blank in the area relative to the walls of the matrix during subsequent deformation of the extrusion in inverse active mode of friction. Thereby, the detachment of the formed flanges from the body of the product is prevented and the quality of work is improved. Reverse extrusion occurs mainly in the absence of relative movement of the blank of the die wall blanks, i.e. The power of friction grates a useful role, which helps to reduce the required conditions and increase the efficiency of the process. The method provides for the active regulation of the kinematics of movement of the instrument, which ensures a stable sequence of techniques and the required quality (accessory products.
npeAnaraehUHft спосрб обеспечивает повшение качества получаемых изделий.Формула изобретени .npeAnaraehUHft sposb provides quality deterioration of the products obtained. Formula of the invention.
; Спосрб получени изделий т ипа стакано в с наружньмн боковыми выступами , напрюлер с фЛанцем, включаюиц1й поперечное выдавливание боковых выступов на сплошной цилинд заготовке с уменьшением; The method of obtaining articles of glass with outer side projections, a flange with a flange, including lateral extrusion of the side projections on a solid cylinder to the workpiece with a decrease
ее высоты и обратное выдавливание полости в режиме активного трени , отличающийс тем, что, с целью, расширени номенклатуры изготавливаемых изделий и повышени их качества, формование полости начинают одновременно с поперечным выдавливанием выступов в заготовке, выдавлива ее на глубину, достигающую уровн ближайшего ко дну издели кра бокового выступа.its height and reverse extrusion of the cavity in the mode of active friction, characterized in that, in order to expand the range of manufactured products and improve their quality, the formation of the cavity begins simultaneously with the transverse extrusion of the projections in the workpiece, extruding it to a depth reaching the level closest to the bottom of the product edge of the side ledge.
Источники инфОрмгщии, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account during the examination
1. Авторское свидетельство СССР 298415, кл. В 21 J 13/02,26.05.69.1. USSR author's certificate 298415, cl. B 21 J 13 / 02.26.05.69.