RU2092268C1 - Method of making articles such as sleeves and apparatus for performing the same - Google Patents
Method of making articles such as sleeves and apparatus for performing the same Download PDFInfo
- Publication number
- RU2092268C1 RU2092268C1 RU95118023A RU95118023A RU2092268C1 RU 2092268 C1 RU2092268 C1 RU 2092268C1 RU 95118023 A RU95118023 A RU 95118023A RU 95118023 A RU95118023 A RU 95118023A RU 2092268 C1 RU2092268 C1 RU 2092268C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diameter
- punch
- sizing
- calibrating
- products
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Forging (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при штамповке выдавливанием изделий типа стаканов, в частности используемых в качестве оболочек твэлов. The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in stamping by extrusion of products such as glasses, in particular used as claddings of fuel elements.
Известен способ изготовления изделий типа стаканов, заключающийся в обратном выдавливании заготовки в кольцевой зазор между матрицей и пуансоном (см. Романовский В. П. Справочник по холодной штамповке. Л.Машиностроение, 1971, с. 322-332). A known method of manufacturing products such as glasses, which consists in the reverse extrusion of the workpiece in the annular gap between the die and the punch (see Romanovsky V.P. Handbook of cold stamping. L. Machine-building, 1971, S. 322-332).
Известно устройство для обратного выдавливания, содержащее матрицу и пуансон, при этом последний имеет хвостовую часть и цилиндрическую часть с круговым утолщением у торца в виде калибрующего пояска. Диаметр цилиндрической части выбирается меньше диаметра калибрующего пояска на величину 1-2 мм (см. Фаворский В.Е. Холодная штамповка выдавливанием, М. Машиностроение, 1966, с. 123, рис. 78b). A device for reverse extrusion, containing a matrix and a punch, the latter has a tail part and a cylindrical part with a circular thickening at the end face in the form of a calibrating belt. The diameter of the cylindrical part is selected less than the diameter of the calibrating girdle by 1-2 mm (see Vavorsky V.E. Cold stamping by extrusion, M. Mashinostroenie, 1966, p. 123, Fig. 78b).
Недостатком способа и устройства является низкое качество получаемых изделий, обусловленное свободным (без осуществления контакта с поверхностью инструмента) течением металла заготовки после его выхода с калибрующего пояска пуансона. The disadvantage of this method and device is the low quality of the products obtained, due to the free (without making contact with the surface of the tool) flow of the metal of the workpiece after it leaves the calibrating punch belt.
Использование таких изделий в конструкциях ответственного назначения невозможно без их последующей калибровки на отдельном калибрующем устройстве. The use of such products in critical structures is impossible without their subsequent calibration on a separate calibrating device.
Известен способ изготовления изделий типа стаканов, выбранный в качестве прототипа, включающий обратное выдавливание заготовки, размещенной в матрице, и калибровку, осуществляемую одновременно с выдавливанием за один ход пуансона. A known method of manufacturing products such as glasses, selected as a prototype, including reverse extrusion of the workpiece placed in the matrix, and calibration, carried out simultaneously with extrusion in one stroke of the punch.
Недостатком способа является то, что осуществление калибровки посредством утонения стенки со стороны наружной поверхности в случае изготовления изделий из Al и его сплавов без нагрева заготовки приводит к появлению на их наружной поверхности задиров, что для изделий ответственного назначения недопустимо. Кроме того, указанный способ возможен лишь для случая изготовления изделий с переменной толщиной стенки, что делает невозможным его использование для получения изделий типа стаканов с постоянной толщиной стенки по высоте. The disadvantage of this method is that the calibration by thinning the wall from the outer surface in the case of manufacturing products from Al and its alloys without heating the workpiece leads to the appearance of scoring on their outer surface, which is unacceptable for critical products. In addition, this method is possible only for the case of manufacturing products with a variable wall thickness, which makes it impossible to use it to obtain products such as glasses with a constant wall thickness in height.
Известно устройство для изготовления изделий типа стаканов, выбранное в качестве прототипа, содержащее матрицу и пуансон, имеющий рабочую цилиндрическую часть с калибрующим пояском на торце с диаметром, превышающим диаметр цилиндрической части, сопряженный с нею калибрующий участок в виде усеченного конуса, большее основание которого обращено к хвостовой части [2]
Недостатком известного устройства является получение изделий невысокого качества в случае выполнения калибрующего участка пуансона с диаметром большего основания, меньшим диаметра цилиндрического пояска. Образующаяся в изделии кривизна и искажение (эллипсность) формы его открытого торца, обусловленные неравномерностью свойств (предел текучести, твердость) материала заготовки по сечению, а также действием касательных напряжений, возникающих на поверхности заготовки под торцом пуансона, в этом случае не устраняются, т. к. деформация выдавливаемой части изделия на калибрующем участке пуансона либо не будет осуществляться вообще, либо будет осуществляться в пределах упругой деформации. Выполнение цилиндрической части пуансона с диаметром менее 0,993 диаметра калибрующего пояска, а также выполнение между калибрующим пояском и калибрующим участком цилиндрического участка значительной высоты и конусного участка, большее основание которого сопряжено с калибрующим пояском, не способствует получению изделий высокого качества, т.к. образующаяся в изделии эллипсность остается неизменной на значительной его высоте, равной суммарной высоте цилиндрического участка и конусного участка, сопряженного с калибрующим пояском.A device for the manufacture of products such as glasses, selected as a prototype, containing a matrix and a punch having a working cylindrical part with a calibrating girdle at the end with a diameter greater than the diameter of the cylindrical part, a calibrating section conjugated with it in the form of a truncated cone, the larger base of which faces tail section [2]
A disadvantage of the known device is to obtain products of low quality in the case of performing a calibrating plot of the punch with a diameter of a larger base, smaller than the diameter of the cylindrical girdle. The curvature and distortion (ellipse) of the shape of its open end formed in the product, due to the uneven properties (yield strength, hardness) of the workpiece material over the cross section, as well as the action of shear stresses arising on the workpiece surface under the end face of the punch, are not eliminated in this case, i.e. K. the deformation of the extruded part of the product on the calibrating section of the punch or will not be carried out at all, or will be carried out within the elastic deformation. The implementation of the cylindrical part of the punch with a diameter of less than 0.993 of the diameter of the calibrating belt, as well as the execution between the calibrating belt and the calibrating section of the cylindrical section of considerable height and the conical section, the larger base of which is associated with the calibrating belt, does not contribute to the production of high quality, because the ellipse formed in the product remains unchanged at a considerable height equal to the total height of the cylindrical section and the conical section associated with the calibrating girdle.
Использование таких стаканов для изготовления изделий ответственного назначения невозможно, что приводит к необходимости их дополнительной калибровки на отдельном калибрующем устройстве. The use of such glasses for the manufacture of critical products is impossible, which leads to the need for their additional calibration on a separate calibration device.
Целью изобретения является повышение качества и снижение трудоемкости изготовления изделий типа стаканов. The aim of the invention is to improve the quality and reduce the complexity of manufacturing products such as glasses.
Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления изделий типа стаканов, включающем обратное выдавливание заготовки, размещенной в матрице, и калибровку, осуществляемую одновременно с выдавливанием за один ход пуансона, калибровку производят путем раздачи внутренней полости заготовки усилием деформирования, превышающим усилие упругой деформации. This goal is achieved by the fact that in the method of manufacturing products such as glasses, including back extrusion of the workpiece placed in the matrix, and calibration, carried out simultaneously with extrusion in one stroke of the punch, calibration is performed by distributing the inner cavity of the workpiece with a deformation force exceeding the elastic deformation force.
Поставленная цель достигается также тем, что в устройстве для изготовления изделий типа стаканов, содержащем матрицу и пуансон, имеющий рабочую цилиндрическую часть с калибрующим пояском на торце с диаметром, большим диаметра цилиндрической части, сопряженный с нею калибрующий участок в виде усеченного конуса, диаметр большего основания которого сопряжен с хвостовой частью, диаметр цилиндрической части пуансона выполняют равным 0,993-0,997 диаметра калибрующего пояска, а диаметр большего основания конусной части не менее диаметра калибрующего пояска. This goal is also achieved by the fact that in a device for manufacturing products such as glasses, containing a matrix and a punch having a working cylindrical part with a calibrating girdle at the end with a diameter larger than the diameter of the cylindrical part, a calibrated section in the form of a truncated cone mating with it, the diameter of the larger base which is associated with the tail, the diameter of the cylindrical part of the punch is equal to 0.993-0.997 diameter of the calibrating belt, and the diameter of the larger base of the conical part is not less than the diameter of the caliber present girdle.
Именно заявленные соотношения диаметра цилиндрической части и диаметра большего основания конусной части пуансона позволяют согласно способу осуществить калибровку выдавливаемой части изделия путем раздачи его полости одновременно с выдавливанием за один ход пуансона. It is the stated ratio of the diameter of the cylindrical part and the diameter of the larger base of the conical part of the punch that allows according to the method to calibrate the extruded part of the product by distributing its cavity simultaneously with extrusion in one stroke of the punch.
Это позволяет сделать вывод, что предлагаемые изобретения связаны между собой единым изобретательским замыслом. This allows us to conclude that the proposed invention are interconnected by a single inventive concept.
Сравнение заявляемых технических решений с прототипами позволяет установить их соответствие критерию "новизна". Comparison of the claimed technical solutions with prototypes allows us to establish their compliance with the criterion of "novelty."
Изучение известных способов и устройств, используемых в данной области техники, не позволило выявить признаки, являющимися отличительными в заявляемых технических решениях, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретений критерию "существенные отличия". The study of known methods and devices used in this technical field, did not allow us to identify features that are distinctive in the claimed technical solutions, which allows us to conclude that the inventions meet the criterion of "significant differences".
На фиг. 1 представлены устройство и заготовка перед деформированием (положение I) и переходная стадия процесса (положение II); на фиг.2 стадия калибровки (положение III) и конечная стадия процесса (положение IV); на фиг.3 конструкция пуансона. In FIG. 1 shows the device and the workpiece before deformation (position I) and the transition stage of the process (position II); figure 2 calibration stage (position III) and the final stage of the process (position IV); figure 3 the design of the punch.
Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.
В устройство, содержащее пуансон 1 и матрицу 2, помещают заготовку 3 и прикладывают к ней усилие деформирования пуансоном 1 (фиг.1, положение I). При этом начинается процесс обратного выдавливания. Открытый торец изделия, выходя с калибрующего пояска А пуансона 1, разгружается на цилиндрическом участке Б, уменьшая при этом диаметральные размеры на величину упругой и остаточной деформации (фиг.1, положение II), входит на конический калибрующий участок В, где при его дальнейшем движении происходит калибровка путем раздачи внутренней полости до получения готового изделия 4 (фиг.2, положение IV). Так как торец изделия с уменьшенными диаметральными размерами представляет собой жесткий конец, то в процессе его скольжения по пуансону осуществляется линейный контакт внутренней поверхности изделия с поверхностью калибрующего участка (фиг. 2, положение III), что способствует возникновению незначительных по величине сил трения. Это позволяет получать качественные изделия без дополнительного нанесения смазки. In the device containing the punch 1 and the
Спрямление образующей у кромки изделия происходит в конце процесса калибровки при раздаче торца изделия до диаметра не менее диаметра калибрующего пояска пуансона. Для достижения поставленной цели при изготовлении изделий высокого качества целесообразно осуществлять калибровку, ограничив степень деформации при раздаче величиной 2-3% т.к. превышение указанного значения приводит к появлению задиров на внутренней поверхности в верхней части изделий. The straightening of the generatrix at the edge of the product occurs at the end of the calibration process when distributing the end of the product to a diameter of not less than the diameter of the calibrating punch belt. To achieve this goal in the manufacture of high quality products, it is advisable to calibrate, limiting the degree of deformation in the distribution of 2-3% since exceeding the specified value leads to the appearance of scoring on the inner surface in the upper part of the products.
Устройство для осуществления предлагаемого способа содержит пуансон 1 и матрицу 2, причем пуансон представляет собой ступенчатую конструкцию, имеющую цилиндрическую рабочую часть (включающую калибрующий поясок А и цилиндрический участок Б) и хвостовую часть Г, соединенные коническим калибрующим участком В (фиг.3). A device for implementing the proposed method contains a punch 1 and a
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Перемещаясь, пуансон 1 воздействует на заготовку 3, помещенную в матрице 2, деформируя ее. В процессе деформации материал заготовки 3 течет в зазор между матрицей 2 и калибрующим пояском А пуансона 1 входит на калибрующий участок В пуансона, где осуществляется деформация стенок изделия путем их раздачи на величину не менее упругой деформации. Раздача производится под воздействием усилия деформирования, превышающим усилие упругой деформации стенок изделия. По окончании деформирования с помощью съемника (условно не показан) изделие 4 снимается с пуансона 1 и удаляется из зоны штамповки. Moving, the punch 1 acts on the workpiece 3, placed in the
Форма калибрующего участка пуансона и величины диаметров его цилиндрической части и большего основания конусной части обусловлены необходимостью получения прямолинейных изделий с заданным диаметром внутренней полости на всей высоте. Так, выбор диаметра цилиндрической части пуансона обусловлен необходимостью полной разгрузки торца изделий с формованием загнутого внутрь жесткого конца, способствующего осуществлению линейного контакта внутренней полости изделия и поверхности калибрующего участка на большей высоте последнего. Выбор диаметра большего основания конусной части пуансона обусловлен осуществлением раздачи полости изделия в процессе его обратного выдавливания. The shape of the calibrating portion of the punch and the diameters of its cylindrical part and the larger base of the conical part are due to the need to obtain rectilinear products with a given diameter of the inner cavity at full height. So, the choice of the diameter of the cylindrical part of the punch is due to the need for complete unloading of the end face of the products with the formation of a rigid end bent inward, which facilitates the linear contact of the internal cavity of the product and the surface of the calibrating section at a higher height of the latter. The choice of the diameter of the larger base of the conical part of the punch is due to the implementation of the distribution of the cavity of the product in the process of its reverse extrusion.
Согласно изобретению диаметр цилиндрической части D1 пуансона выполняют равным 0,993-0,997 диаметра калибрующего пояска Dк. Превышение вышеуказанного верхнего предела приводит к ухудшению процесса калибровки вследствие налипания материала изделия на поверхность калибрующего участка пуансона, а снижение вышеуказанного нижнего предела к появлению на изделиях кривизны и эллипсности в нижней части, что снижает их точность и ухудшает качество.According to the invention, the diameter of the cylindrical part D 1 of the punch is equal to 0.993-0.997 of the diameter of the calibrating belt D to . Exceeding the above upper limit leads to a deterioration of the calibration process due to sticking of the product material to the surface of the calibrating portion of the punch, and a decrease in the above lower limit leads to the appearance of curvature and ellipse on the products in the lower part, which reduces their accuracy and degrades the quality.
Выбор диаметра большего основания конусной части D2 пуансона не менее диаметра калибрующего пояска обусловлен, с одной стороны, необходимостью осуществления пластической деформации в процессе калибровки, и с другой, получением готовых изделий прямолинейной формы с заданным диаметром внутренней полости на всей высоте.The choice of the diameter of the larger base of the conical part D 2 of the punch not less than the diameter of the calibrating girdle is due, on the one hand, to plastic deformation during the calibration process, and, on the other hand, to obtain finished products of a rectilinear shape with a given inner cavity diameter at the entire height.
Пример. Стаканы из алюминиевого сплава Б1Т, используемые в качестве оболочек твэлов, изготавливают следующим образом. Example. Glasses from aluminum alloy B1T used as claddings of fuel elements are made as follows.
Заготовки диаметром 39 мм и высотой 20 мм, предварительно смазанные маслом цилиндровым 52, укладывают в матрицу диаметром 39,3 мм и осуществляют обратное выдавливание пуансоном с диаметром калибрующего пояска 36,2 мм. Радиус скругления на матрице 5 мм, на торце пуансона 4,1 мм. Диаметр цилиндрической части пуансона равен 36,0 мм, диаметр большего основания калибрующего участка 36,2 мм. Billets with a diameter of 39 mm and a height of 20 mm, previously lubricated with cylinder oil 52, are placed in a die with a diameter of 39.3 mm and extruded by a punch with a diameter of a calibrating girdle of 36.2 mm. The rounding radius on the die is 5 mm, at the end of the punch is 4.1 mm. The diameter of the cylindrical part of the punch is 36.0 mm, the diameter of the larger base of the calibrating section is 36.2 mm.
В процессе обратного выдавливания торец изделия, выходя с калибрующего пояска пуансона, уменьшает диаметр внутренней полости до 36,05-36,10 мм, при этом образуется жесткий конец, загнутый внутрь. При дальнейшем деформировании осуществляют калибровку выдавленной части изделия, производя раздачу внутренней полости усилием деформирования, превышающем усилие упругой деформации. In the process of reverse extrusion, the end face of the product, leaving the calibrating punch belt, reduces the diameter of the inner cavity to 36.05-36.10 mm, and a rigid end is formed, bent inward. With further deformation, the extruded part of the product is calibrated by distributing the internal cavity with a deformation force exceeding the elastic deformation force.
Непрямолинейность готовых изделий не превышает 0,10 мм, диаметр внутренней полости составляет от 36,23 мм в нижней части стакана до 36,17 мм - в верхней, эллипсность не более 0,10 мм. Наружная и внутренняя поверхности изделий задиров не имеют. The directness of the finished products does not exceed 0.10 mm, the diameter of the inner cavity is from 36.23 mm in the lower part of the glass to 36.17 mm in the upper, ellipse is not more than 0.10 mm. The outer and inner surfaces of the products are not scored.
Данный способ позволяет исключить операцию калибровки на отдельном оборудовании, так как высокое качество изделий, обусловленное получением заданных геометрических размеров, не требует дополнительной обработки изделий, и тем самым снизить трудоемкость технологического процесса. This method allows to exclude the calibration operation on separate equipment, since the high quality of the products, due to the receipt of the specified geometric dimensions, does not require additional processing of the products, and thereby reduce the complexity of the process.
Предложенные размеры пуансона определены экспериментально и обусловлены требованиями, предъявляемыми к готовым изделиям. The proposed dimensions of the punch are determined experimentally and are due to the requirements for finished products.
Использование предлагаемого способа изготовления изделий типа стаканов и устройства для его осуществления позволяют по сравнению с существующим снизить трудоемкость за счет получения изделий необходимого качества и точности, высвободить оборудование и производственные площади, сократить транспортные перемещения. Using the proposed method for the manufacture of products such as glasses and devices for its implementation, in comparison with the existing one, labor intensity can be reduced by obtaining products of the required quality and accuracy, to free up equipment and production facilities, and to reduce transport movements.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95118023A RU2092268C1 (en) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | Method of making articles such as sleeves and apparatus for performing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95118023A RU2092268C1 (en) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | Method of making articles such as sleeves and apparatus for performing the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95118023A RU95118023A (en) | 1997-08-27 |
| RU2092268C1 true RU2092268C1 (en) | 1997-10-10 |
Family
ID=20173116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95118023A RU2092268C1 (en) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | Method of making articles such as sleeves and apparatus for performing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2092268C1 (en) |
-
1995
- 1995-10-24 RU RU95118023A patent/RU2092268C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| FR, заявка , 2154713, кл. B 21 K 21/00, 1973. FR, заявка, 2363386, кл. B 21 K 21/06, 1977. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2323058C1 (en) | Outer thread forming method on end portion of tube blank | |
| RU2491147C2 (en) | Method of forging large-sized half-bodies of ball valves with throat and spherical part | |
| RU2092268C1 (en) | Method of making articles such as sleeves and apparatus for performing the same | |
| RU2451569C2 (en) | Method of mass extruding of barrel-type parts by angular extrusion at horizontal hydraulic extruder | |
| RU2071864C1 (en) | Device for manufacturing hollow ring sleeve | |
| RU2056211C1 (en) | Method of making axially symmetrical hollow parts | |
| RU2402401C1 (en) | Method of hot die forging of barrel- and cup-like parts | |
| RU2222407C2 (en) | Reducing die | |
| SU1227290A1 (en) | Method of producing hollow articles from sheet metal | |
| RU2080955C1 (en) | Method of making heads of box wrenches with knurled outer surface | |
| SU602283A1 (en) | Method of making thin-wall sleeve-like articles | |
| RU2074048C1 (en) | Method of making parts of valves of piston engines and compressors | |
| RU2167732C1 (en) | Method for making hollow articles | |
| SU651884A1 (en) | Method of manufacturing articles of the thin-wall tapering sleeve type | |
| SU1417966A2 (en) | Method of producing articles | |
| SU1428513A1 (en) | Method of producing hollow articles from sheet blank with a hole | |
| RU1801053C (en) | Method for manufacturing hollow parts with conical edges | |
| JPH09239480A (en) | Forging die | |
| RU1797514C (en) | Method of manufacturing articles of wheel type | |
| SU1701416A1 (en) | Method of manufacturing hollow items and relevant device | |
| RU2167020C1 (en) | Ball production method | |
| RU2238816C2 (en) | Method for manufacture of spherical articles | |
| RU2085321C1 (en) | Method for making axially symmetrical products by rolling out | |
| US3577761A (en) | Method of manufacturing components from a part projecting from a larger part, having slim and/or elongated form | |
| RU2063830C1 (en) | Method of hollow pieces stamping |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101025 |