PL226200B1 - Method for plastic shaping of metal products - Google Patents

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób plastycznego kształtowania wyrobów metalowych, zwłaszcza tulei z dnem wykorzystywanych do wytwarzania wyrobów w przemyśle motoryzacyjnym i zbrojeniowym.The subject of the invention is a method of plastic forming of metal products, especially sleeves with a bottom used for the production of products in the automotive and armaments industry.

Znany jest z polskiego opisu patentowego PL 211 138 sposób plastycznego kształtowania wyrobów metalowych, w którym materiał ściskany osiowo pomiędzy stemplem a matrycą poddaje się rewersyjnemu obciążaniu siłą wywołującą w odkształcanym materiale dodatkowe naprężenia ścinające. Sposób charakteryzuje się tym, że naprężenia ścinające wprowadza się do ściskanego materiału poprzez ruch posuwisto-zwrotny matrycy w płaszczyźnie prostopadłej do osi nacisku stempla na materiał.There is known from the Polish patent description PL 211 138 a method of plastic forming of metal products, in which the material axially compressed between the punch and the die is subjected to a reverse load of a force causing additional shear stresses in the deformed material. The method is characterized in that shear stresses are introduced into the material to be squeezed by a reciprocating movement of the die in a plane perpendicular to the axis of pressure of the punch on the material.

Znany jest również z polskiego opisu zgłoszeniowego wynalazku nr P.394431 sposób plastycznego kształtowania rury z jednoczesnym prasowaniem obwiedniowym charakteryzujący się tym, że wsad cylindryczny drążony w kształcie rury, zakłada się na trzpień rozprężny i mocuje się w pozycji poziomej w matrycy dzielonej, składającej się z matrycy stałej i matrycy dociskowej, po czym stempel z trzpieniem kształtującym wykonuje ruch kulisty obwiedniowy z jednoczesnym ruchem posuwistym wzdłuż osi rury, w kierunku matrycy dzielonej, po czym następuje plastyczne wywijanie końca rury z jednoczesnym prasowaniem obwiedniowym.Also known from the Polish patent application no. P.394431 is a method of plastic forming a pipe with simultaneous circumferential pressing, characterized by the fact that a tubular hollow batch in the shape of a pipe is put on an expanding pin and fastened in a horizontal position in a split die, consisting of a fixed die and a pressure die, then the punch with a shaping mandrel performs a circular, circumferential movement with a simultaneous sliding movement along the pipe axis, towards the split die, followed by plastic flipping of the pipe end with simultaneous circumferential pressing.

Celem wynalazku było opracowanie takiego sposobu plastycznego kształtowania wyrobów metalowych, który umożliwiałby kształtowanie materiałów trudno odkształcalnych bez konieczności międzyoperacyjnej obróbki cieplnej wyrobu.The aim of the invention was to develop such a method of plastic shaping of metal products that would enable shaping difficult-to-deform materials without the need for inter-operative heat treatment of the product.

Sposób według wynalazku polega na tym, że metalową tuleję umieszcza się na stemplu, po czym przepycha się ją przez oczko kalibrujące dwupierścieniowej matrycy pod kątem od 1° do 4° do jej osi, przy jednoczesnym ruchu obwiedniowym dwupierścieniowej matrycy wokół przepychanej tulei przy czym połowę obwodu przepychanej tulei kształtuje się za pomocą wewnętrznej powierzchni roboczej górnego pierścienia matrycy natomiast drugą połowę obwodu przepychanej tulei kształtuje się za pomocą wewnętrznej powierzchni roboczej dolnego pierścienia matrycy.The method according to the invention consists in placing a metal sleeve on the punch and then pushing it through the calibrating eyelet of the two-ring die at an angle of 1 ° to 4 ° to its axis, with simultaneous circumferential movement of the two-ring die around the thrust sleeve with half of the circumference the pushed sleeve is shaped by the inner working surface of the upper die ring while the other half of the circumference of the pushed sleeve is shaped by the inner working surface of the lower die ring.

Korzystnym jest, gdy podczas przepychania metalowej tulei przez oczko kalibrujące dwupierścieniowej matrycy jej pierścienie są przesunięte względem siebie.Preferably, when the metal sleeve is pushed through the sizing eyelet of the two-ring die, its rings are displaced relative to each other.

W porównaniu ze znanymi rozwiązaniami sposób według wynalazku umożliwia kształtowanie wyrobów trudnoodkształcalnych podczas jednego zabiegu posuwu stempla z zastosowaniem znacznie większych stopni gniotów, bez konieczności stosowania międzyoperacyjnego wyżarzania zmiękczającego. Również istotną zaletą jest obniżenie wartości naprężeń własnych w odkształcanej części wsadu.Compared to the known solutions, the method according to the invention allows the shaping of hard-deforming products during one punch feed operation with the use of much higher degrees of compression, without the need for intermediate softening annealing. A significant advantage is also the reduction of the value of residual stress in the deformed part of the charge.

Sposób plastycznego kształtowania wyrobów metalowych według wynalazku polega na tym, że materiał wsadowy w postaci grubościennej tulei umieszcza się pasowo na stemplu, który przemieszcza się w narzędziu poosiowo w kierunku do góry. Grubościenna tuleja podczas procesu przepychana jest przez oczko kalibrujące dwupierścieniowej matrycy, obracającej się ruchem obwiedniowym wokół kształtowanej tulei, przy czym metalowa tuleja podczas procesu przepychania przez oczko kalibrujące dwupierścieniowej matrycy nachylona jest pod kątem od 1° do 4° do jej osi. W trakcie tego procesu pierścienie dwupierścieniowej matrycy są przesunięte względem siebie, dzięki czemu połowę obwodu przepychanej tulei kształtuje się za pomocą wewnętrznej powierzchni roboczej górnego pierścienia matrycy natomiast drugą połowę obwodu przepychanej tulei kształtuje się za pomocą wewnętrznej powierzchni roboczej dolnego pierścienia matrycy.The method of plastic shaping of metal products according to the invention is based on the fact that the batch material in the form of a thick-walled sleeve is placed in strips on a punch, which moves axially upwards in the tool. During the process, the thick-walled sleeve is pushed through the sizing eyelet of the two-ring matrix, rotating circumferentially around the shaped sleeve, the metal sleeve being inclined at an angle of 1 ° to 4 ° to its axis during the process of pushing through the sizing eyelet of the two-ring matrix. During this process, the rings of the two-ring die are shifted relative to each other, so that half of the circumference of the pushed sleeve is formed by the inner working surface of the upper die ring, while the other half of the circumference of the pushed sleeve is formed by the inner working surface of the lower die ring.

Obracająca się dwupierścieniowa matryca zapewnia powstawanie w strefie kontaktu z tuleją obszarów z przeciwnymi kierunkami sił tarcia, co obniża naprężenia w przekroju niebezpiecznym oraz wywołuje obniżenie naprężeń własnych w odkształcanej strefie tulei. W wyniku ruchu obwiedniowego dwupierścieniowej matrycy i ruchu poosiowego stempla do góry, ścianka tulei zostaje odkształcana po torze śrubowym, przez co ścianka ta ulega pocienianiu a tuleja stopniowemu wydłużaniu.The rotating two-ring die creates areas with opposite directions of friction forces in the zone of contact with the sleeve, which reduces the stresses in the dangerous section and reduces the residual stresses in the deformed zone of the sleeve. As a result of the circumferential movement of the two-ring die and the axial upward movement of the punch, the wall of the sleeve is deformed along a helical path, whereby the wall is thinned and the sleeve gradually lengthens.

Claims (2)

1. Sposób plastycznego kształtowania wyrobów metalowych polegający na umieszczeniu materiału wsadowego na stemplu i następnie przepychaniu go przez matrycę z równoczesnym rozwalcowywaniem jego ścianek zewnętrznych, znamienny tym, że metalową tuleję umieszcza się na stemplu1. The method of plastic shaping of metal products consisting in placing the batch material on the punch and then pushing it through the die with simultaneous rolling of its external walls, characterized in that the metal sleeve is placed on the punch PL 226 200 B1 po czym przepycha się ją przez oczko kalibrujące dwupierścieniowej matrycy pod kątem od 1° do 4° do jej osi, przy jednoczesnym ruchu obwiedniowym dwupierścieniowej matrycy wokół przepychanej tulei przy czym połowę obwodu przepychanej tulei kształtuje się za pomocą wewnętrznej powierzchni roboczej górnego pierścienia matrycy natomiast drugą połowę obwodu przepychanej tulei kształtuje się za pomocą wewnętrznej powierzchni roboczej dolnego pierścienia matrycy.And then it is pushed through the calibrating eyelet of the two-ring die at an angle of 1 ° to 4 ° to its axis, with a simultaneous circumferential movement of the two-ring die around the thrust bushing, with half of the circumference of the thrust bushing formed by the inner working surface of the upper ring and the other half of the circumference of the thrust sleeve is formed by the inner working surface of the lower die ring. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas przepychania metalowej tulei przez oczko kalibrujące dwupierścieniowej matrycy jej pierścienie są przesunięte względem siebie.2. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that when the metal sleeve is pushed through the sizing eyelet of the two-ring die, its rings are shifted relative to each other.