RU2207931C2 - Method of manufacture of bolt with shaped head and flange - Google Patents

Abstract

FIELD: plastic metalworking; manufacture of fasteners. SUBSTANCE: proposed method includes upsetting bolt head in form of truncated cone followed by obtaining cylindrical blank having diameter of 1.05-1.08 of circumscribed diameter of shaped head of bolt. Cylindrical blank thus obtained is reduced by length equal to height of bolt head without flange and diameter equal to circumscribed diameter of shaped head of bolt. Then, shaped profile of head is extruded at angle of 60 deg. at final forming position at simultaneous setting up flange. EFFECT: improved quality of articles; enhanced resistance of form-shaping tools. 1 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам холодной высадки крепежных изделий. The invention relates to the processing of metals by pressure, and in particular to methods of cold heading fasteners.

Известен способ изготовления головки болта с фланцем, включающий предварительный конический набор головки, окончательную осадку головки (Япония, заявка 2-62341 В2, кл. В 21 К 1/46, 1990). A known method of manufacturing a bolt head with a flange, including a preliminary conical set of heads, the final draft of the head (Japan, application 2-62341 B2, CL 21 To 1/46, 1990).

Недостатками известного способа являются незаполнение профиля головки и возможность трещинообразования на фланце при холодной высадке болтов из высокопрочных малопластичных материалов. The disadvantages of this method are the lack of profile of the head and the possibility of cracking on the flange during cold heading of bolts from high-strength low-plastic materials.

Наиболее близким техническим решением является способ изготовления головки болта с фланцем, включающий прямое выдавливание стержня, предварительную высадку головки в форме усеченного конуса с небольшим фланцем, окончательную высадку головки болта (Ковка и штамповка: Справочник, т.3 под редакцией Г.А. Навроцкого. М.: Машиностроение, 1987, с.258, рис.48). The closest technical solution is a method of manufacturing a bolt head with a flange, including direct extrusion of the rod, preliminary disembarkation of the head in the form of a truncated cone with a small flange, the final disembarkation of the head of the bolt (Forging and stamping: Handbook, vol. 3 edited by G.A. Navrotsky. M .: Mechanical Engineering, 1987, p. 288, fig. 48).

По сравнению с аналогом вероятность трещинообразования уменьшается за счет введения технологического перехода по прямому выдавливанию. Однако данный способ также имеет ряд недостатков:
- неполное заполнение граней, наружной фаски и торца головки;
- низкая стойкость инструмента при формообразовании головки осадкой вследствие возникновения больших усилий;
- не исключена возможность появления на боковой поверхности заусенцев, задиров, наплывов, складок.Compared to the analog, the probability of cracking is reduced due to the introduction of a technological transition for direct extrusion. However, this method also has several disadvantages:
- incomplete filling of the faces, outer chamfer and end face of the head;
- low tool life during head forming by upset due to the occurrence of large efforts;
- the possibility of the appearance of burrs, burrs, sagging, folds on the side surface is not excluded.

Изобретение решает задачу повышения качества фасонной головки болта с фланцем и повышения стойкости формообразующего инструмента. The invention solves the problem of improving the quality of the shaped bolt head with a flange and increasing the resistance of the forming tool.

Поставленная задача решена тем, что в способе изготовления болта с фасонной головкой и фланцем, включающем предварительную высадку головки в форме усеченного конуса, окончательное формирование головки штамповкой, согласно изобретению, после предварительной высадки головки в форме усеченного конуса получают цилиндрическую заготовку головки диаметром, равным 1,05-1,08 описанного диаметра фасонной головки болта, затем полученную заготовку редуцируют на длину, равную высоте головки болта без фланца, и диаметром, равным описанному диаметру фасонной головки болта, а на позиции окончательного формирования головки штамповкой производят выдавливание фасонного профиля головки с общим углом выдавливания 60^o и одновременно осаживают фланец.The problem is solved in that in the method of manufacturing a bolt with a shaped head and a flange, including a preliminary heading in the form of a truncated cone, the final formation of the head by stamping, according to the invention, after preliminary heading in the form of a truncated cone, a cylindrical head blank with a diameter of 1 is obtained, 05-1.08 of the described diameter of the shaped head of the bolt, then the resulting workpiece is reduced to a length equal to the height of the head of the bolt without a flange, and a diameter equal to the described diameter f an asonic bolt head, and at the position of the final head formation by stamping, the shaped profile of the head is extruded with a total extrusion angle of 60 ^° and the flange is upset.

Благодаря получению точных размеров и формы заготовки на третьей штамповочной позиции, а также совмещению операций выдавливания фасонной головки и осадки фланца на четвертой штамповочной позиции, обеспечивают полное заполнение фасонного профиля и исключают возможность появления на боковой поверхности заусенцев, задиров, наплывов, складок. Стойкость формообразующего инструмента при этом значительно выше, чем в других известных способах. Due to obtaining the exact dimensions and shape of the workpiece at the third stamping position, as well as combining the extrusion of the shaped head and the flange upsetting at the fourth stamping position, they ensure that the shaped profile is completely filled and excludes the possibility of burrs, burrs, sagging, folds on the side surface. The resistance of the forming tool is significantly higher than in other known methods.

Благодаря равномерному распределению деформаций по позициям и выбору оптимальной механической схемы деформации достигнуто существенное повышение предельной пластичности и, соответственно, значительно уменьшена возможность трещинообразования на фланце при холодной высадке болтов из высокопрочных малопластичных материалов. Due to the uniform distribution of deformations over the positions and the choice of the optimal mechanical deformation scheme, a significant increase in ultimate ductility was achieved and, accordingly, the possibility of crack formation on the flange during the cold landing of bolts from high-strength low-plastic materials was significantly reduced.

Изобретение поясняется чертежом. The invention is illustrated in the drawing.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

На первой формообразующей позиции происходит формирование головки в форме усеченного конуса, затем получают цилиндрическую заготовку головки диаметром d= 1,05-1,08 D, где D - описанный диаметр готовой фасонной головки болта. Далее осуществляют калибровку заготовки головки под окончательные размеры следующим образом - редуцируют цилиндрическую заготовку на длину L, равную высоте Н головки болта без фланца, и на диаметр d₁, равный D.At the first forming position, the head is formed in the form of a truncated cone, then a cylindrical head blank with a diameter of d = 1.05-1.08 D is obtained, where D is the described diameter of the finished shaped head of the bolt. Next, calibrate the workpiece for the final dimensions as follows - reduce the cylindrical workpiece to a length L equal to the height H of the bolt head without a flange, and to a diameter d ₁ equal to D.

На последней, четвертой штамповочной позиции производят выдавливание фасонного профиля головки с общим углом выдавливания 60^o и одновременно осаживают фланец. При этом в отдельных зонах локальная степень деформации достигает 50% при средней степени деформации по сечению фасонной части 28%.At the last, fourth stamping position, the shaped profile of the head is extruded with a total extrusion angle of 60 ^° and the flange is upset. Moreover, in certain zones, the local degree of deformation reaches 50% with an average degree of deformation along the section of the shaped part 28%.

Использование предлагаемого способа изготовления болта с фасонной головкой и фланцем позволяет обеспечить высокое качество деталей и высокую стойкость формообразующего инструмента. Using the proposed method of manufacturing a bolt with a shaped head and a flange allows to ensure high quality parts and high durability of the forming tool.

Claims (1)

Способ изготовления болта с фасонной головкой и фланцем, включающий предварительную высадку головки в форме усеченного конуса и окончательное формирование головки штамповкой, отличающийся тем, что после предварительной высадки головки в форме усеченного конуса получают цилиндрическую заготовку головки диаметром, равным 1,05÷1,08 описанного диаметра фасонной головки болта, затем полученную головку редуцируют на длину, равную высоте головки болта без фланца, и диаметром, равным описанному диаметру фасонной головки болта, а на позиции окончательного формирования головки штамповкой производят выдавливание фасонного профиля головки с общим углом выдавливания 60^o и одновременно осаживают фланец.A method of manufacturing a bolt with a shaped head and a flange, including preliminary heading in the form of a truncated cone and the final formation of the head by stamping, characterized in that after preliminary heading in the form of a truncated cone, a cylindrical blank of the head with a diameter equal to 1.05 ÷ 1.08 described the diameter of the shaped head of the bolt, then the resulting head is reduced to a length equal to the height of the head of the bolt without a flange, and a diameter equal to the described diameter of the shaped head of the bolt, and at the position of the windows a thorough formation of the head by stamping, extruding the shaped profile of the head with a total extrusion angle of 60 ^o and simultaneously upset the flange.