RU2781933C1 - Способ холодной штамповки полумуфт - Google Patents
Способ холодной штамповки полумуфт Download PDFInfo
- Publication number
- RU2781933C1 RU2781933C1 RU2021131184A RU2021131184A RU2781933C1 RU 2781933 C1 RU2781933 C1 RU 2781933C1 RU 2021131184 A RU2021131184 A RU 2021131184A RU 2021131184 A RU2021131184 A RU 2021131184A RU 2781933 C1 RU2781933 C1 RU 2781933C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- matrix
- semi
- workpiece
- finished product
- upsetting
- Prior art date
Links
- 230000001808 coupling Effects 0.000 title abstract description 11
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 238000010273 cold forging Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 11
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 210000000614 Ribs Anatomy 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000010814 metallic waste Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к специальному производству соединительных полумуфт и может быть использовано в обработке металлов давлением. Способ холодной штамповки полумуфт включает получение мерной цилиндрической заготовки диаметром D. Осадку цилиндрической заготовки проводят в матрице с радиусной полостью r=(0,5…0,7)D с получением плоских поверхностей с технологическими углублениями по линии разъема штампа и выпуклой поверхностью в осевом направлении. Устанавливают в матрицу и проводят торцевую осадку с увеличением внешней радиусной поверхности на 5…25% и с получением наклонных торцевых поверхностей полуфабриката. Устанавливают полуфабрикат с базированием радиусной поверхностью плоскими поверхностями по линии разъема в матрицу и формообразуют полости с рельефной поверхностью в зафиксированном положении инструментом с формообразующим рельефом. Техническим результатом является снижение трудоемкости и улучшение качества наружной поверхности. 4 ил., 1 пр.
Description
Изобретение относится к специальному производству соединительных полумуфт, на внутренней поверхности которых выполнена высокопрочная система кольцевых выступов и впадин. Для получения полумуфт применяются операции обработки металлов давлением.
Известен способ изготовления изделий с внутренними спиральными ребрами (патент SU 1588473 A1, МПК8 В21Н 3/08, опубл. 30.08.1990). В ходе процесса полую заготовку нагревают до 1050-1080°С и насаживают на профилированную оправку из жаропрочной стали, предварительно нагретую до 300-600°С и покрытую графитовой смазкой. Осуществляют прокатку валками при 1000°С с деформацией 25%, при этом оправку не вращают и не удерживают в осевом направлении. После этого прокатанное изделие вместе с оправкой мгновенно охлаждают в воде, затем подвергают нагреву до 400-700°С на глубину минимальной толщины стенки изделия (4 мм) и производят вывинчивание изделия, используя создавшееся расширение его материала. В процессе этого нагрева одновременно происходит отпуск готового изделия, а требуемую конструктивную прочность обуславливает выбор температуры нагрева при вывинчивании.
Недостатком известного способа является необходимость в предварительном нагреве заготовки, чередовании нагрева и охлаждения изделия вместе с профильной оправкой, которую необходимо вывинчивать. Для получения полумуфт требуется последующая отрезка прокатанного изделия, что увеличивает трудоемкость и время изготовления единицы изделия. Также процесс изготовления изделия осуществляется при температурах горячего деформирования, что не дает возможность получения полумуфт малогабаритных размеров, снижает качество поверхности заготовки из-за образования окалины и снижает точность получаемого изделия.
Известен также способ формирование внутренней резьбы в полых заготовках (патент РФ №1830301, МПК8 В21Н 3/08, опубл. 30.07.1993 г.) принятый за прототип, включающий установку заготовки с полостью ступенчатой формы в контейнер, установку в ее полость профилирующего инструмента в виде оправки, прикладывание осевого импульсного усилия сжатия к торцу заготовки, заполнением ее материалом свободных объемов профилирующего инструмента с последующим извлечением профилирующего инструмента из заготовки, при этом формирование резьбы выполняют поэтапно, с использованием профилирующего инструмента с длиной нарезного участка, превышающей длину нарезного участка на предыдущем профилирующем инструменте.
Недостатком известного способа является высокая трудоемкость изготовления резьбы, необходимость использования технологического оборудования, которое обеспечивает импульсное силовое воздействие на заготовку, использование заготовки со ступенчатой полостью и последующей отрезкой участка ступенчатой полости и продольной разрезкой для получения полумуфт, что увеличивает отход металла.
Задачей изобретения является расширение технологических возможностей за счет снижения трудоемкости получения полумуфт, улучшения качества наружной поверхности полумуфт, а также повышения стойкости инструмента за счет перераспределения контактных давлений.
Для решения поставленной задачи в предлагаемом способе холодной штамповки полумуфт, заключающемся в получении мерной цилиндрической заготовки диаметром D, установке и базировании заготовки, извлечении инструмента из заготовки, при этом дополнительно осуществляют осадку в матрице с полостью радиусом r=(0,5…0,7)D и получением плоских поверхностей с технологическими углублениями по линии разъема штампа и выпуклой поверхностью в осевом направлении, последующую установку полуфабриката в матрицу для торцевой осадки, проведение торцевой осадки с получением наклонных торцевых поверхностей и увеличением внешней радиусной поверхности на 5…25%, установку полуфабриката с базированием радиусной поверхностью плоскими поверхностями по линии разъема в матрицу и формообразуют полость с рельефной поверхностью в зафиксированном положении инструментом с формообразующим рельефом.
На фиг. 1, а показана схема перед началом операции осадки, на фиг. 1,6-в конце рабочего хода.
На фиг. 2 показана схема перед началом операции торцевой осадки.
На фиг. 3, а показана схема перед началом операции штамповки рельефа полумуфты, на фиг. 3, 6 - в конце рабочего хода.
На фиг. 4 показаны стадии холодной штамповки полумуфт.
Способ холодной штамповки полумуфт осуществляют следующим образом.
Пластическое формообразование полумуфт проводится в три операции.
На первой операции (фиг. 1, а) заготовку 2 устанавливают в матрицу 3 и проводят осадку заготовки 2 пуансоном 1. При этом радиус кривизны поверхности матрицы 3 превышает радиус кривизны поперечного сечения заготовки 2 так, что r=(0,5…0,7)D. Базирование заготовки 2 в поперечном направлении осуществляют за счет углубления (не показано) на поверхности пуансона 1, формирующего продольный радиусный выступ. После проведения осадки производят съем заготовки.
На второй операции (фиг. 2) заготовку 2 устанавливают в матрицу 5 для торцевой осадки под воздействием пуансона с наклоненными торцевыми ограничителями 4 с последующим съемом заготовки 2.
За счет предварительной осадки и торцевой осадки происходит перераспределение материала заготовки 2 необходимое для осуществления последующего формирования рельефа методами холодной штамповки.
На третьей операции (фиг. 3, а) устанавливают заготовку 2 в полость матрицы 7, осуществляют внедрение инструмента с формообразующим рельефом 6 в заготовку 2. При этом для повышения стойкости матрицы 7 и оправки с формообразующим рельефом 6 необходимо осуществлять холодную штамповку заготовки 2, частично ограничив осевое течение материала при пластическом формообразовании рельефа только в зоне выдавливания ее профиля. Это достигается применением торцевых конических ограничителей, не препятствующих осевому течению металла на периферийных участках, примыкающих к наружной цилиндрической поверхности заготовки 2. Такое решение позволяет существенно снизить неравномерность распределения контактных давлений вдоль рабочей поверхности инструмента с формообразующим рельефом 6 и, следовательно, повысить его стойкость.
По окончанию внедрения инструмента с формообразующим рельефом 6 в полость заготовки 2 осуществляют извлечение ее из заготовки 2, на данной операции формируется необходимая полумуфта с гребенкой.
Пример осуществления способа холодной штамповки полумуфт
Необходимо получить полумуфту длинной 85 мм из стали 45, на внутренней поверхности которой выполнена гребенка диаметром 17 мм. На первой операции осуществляют установку заготовки 2 в матрицу 3 и проводят осадку цилиндрической заготовки 2 диаметром D=50 мм, при этом радиус кривизны поверхности матрицы 3 составляет r=(0,5…0,7)D=35 мм. При этом технологическая сила составила не более 15 кН. Базирование заготовки 2 в поперечном направлении осуществляют за счет углубления на поверхности пуансона 1, формирующего продольный радиусный выступ. После проведения осадки проводят съем заготовки 2, например, выталкивателем.
На второй операции (фиг. 2) заготовку 2 устанавливают в матрицу 5 для торцевой осадки под воздействием пуансона с наклоненными под углом 25° торцевыми ограничителями 4. При этом сила составила не более 20 кН. После проведения торцевой осадки проводят съем заготовки 2, например, выталкивателем.
На третьей операции (фиг. 3, а) устанавливают заготовку 2 в полость матрицы 7, осуществляют внедрение инструмента с формообразующим рельефом 6 в заготовку 2. Угол наклона торцевых конических ограничителей составляет 30°. В результате получается требуемая полу муфта методом холодной штамповки. Сила операции при этом составила не более 15 кН.
Преимуществом способа является снижение трудоемкости изготовления полумуфты, а также улучшение качества поверхности детали за счет применения операций холодной штамповки.
Claims (1)
- Способ холодной штамповки полумуфт, включающий получение мерной цилиндрической заготовки диаметром D, осадку цилиндрической заготовки в матрице с полостью радиусом r=0,7D с получением плоских поверхностей с технологическими углублениями по линии разъема штампа и выпуклой поверхностью в осевом направлении, последующую установку полученного в результате осадки полуфабриката в матрицу для торцевой осадки, проведение торцевой осадки с увеличением внешней радиусной поверхности и с получением наклонных торцевых поверхностей полуфабриката, установку полуфабриката с базированием радиусной поверхностью плоскими поверхностями по линии разъема в матрицу и формообразовние полости с рельефной поверхностью в зафиксированном положении инструментом с формообразующим рельефом, отличающийся тем, что осуществляют осадку в матрице с полостью радиусом r=(0,5…0,7)D и получением плоских поверхностей с технологическими углублениями по линии разъема штампа и выпуклой поверхностью в осевом направлении, последующую установку полуфабриката в матрицу для торцевой осадки, проведение торцевой осадки с получением наклонных торцевых поверхностей и увеличением внешней радиусной поверхности на 5…25%.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2781933C1 true RU2781933C1 (ru) | 2022-10-21 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1588473A1 (ru) * | 1988-06-08 | 1990-08-30 | Днепропетровский Металлургический Институт | Способ изготовлени изделий с внутренними спиральными ребрами |
US20050132769A1 (en) * | 2003-12-22 | 2005-06-23 | Parker Glen C. | Forged knurled socket housing and method of manufacture |
US20070101795A1 (en) * | 2003-11-27 | 2007-05-10 | Honda Motor Co., Ltd. | Method of manufacturing outer ring member for constant velocity joint |
RU2486489C1 (ru) * | 2011-11-01 | 2013-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Способ и устройство контроля качества резьбовых и гребенчатых соединительных полумуфт |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1588473A1 (ru) * | 1988-06-08 | 1990-08-30 | Днепропетровский Металлургический Институт | Способ изготовлени изделий с внутренними спиральными ребрами |
US20070101795A1 (en) * | 2003-11-27 | 2007-05-10 | Honda Motor Co., Ltd. | Method of manufacturing outer ring member for constant velocity joint |
US20050132769A1 (en) * | 2003-12-22 | 2005-06-23 | Parker Glen C. | Forged knurled socket housing and method of manufacture |
RU2486489C1 (ru) * | 2011-11-01 | 2013-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Способ и устройство контроля качества резьбовых и гребенчатых соединительных полумуфт |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
СУХОНИН В.А., Разработка технологии холодного пластического формообразования гребенчатых соединительных полумуфт, КШП. ОМД, 2016, Ν10, с. 35-42. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhbankov et al. | Rational parameters of profiled workpieces for an upsetting process | |
US3434322A (en) | Method and apparatus for rolling bearing races | |
CN105945519A (zh) | 一种中空管输出轴的冷锻成形工艺 | |
CN113976789B (zh) | 一种带内外法兰结构的钛合金薄壁超大锥角异形环锻件空心缩径挤压成形工艺方法 | |
CN105057529A (zh) | 变截面空心轴锻件挤压成型方法 | |
US2751676A (en) | Method of cold working metal | |
RU2544333C1 (ru) | Способ изготовления холоднокатаных труб из альфа- и псевдо-альфа-сплавов на основе титана | |
RU2722939C1 (ru) | Способ изготовления осесимметричных деталей сложного профиля | |
RU2781933C1 (ru) | Способ холодной штамповки полумуфт | |
RU2491147C2 (ru) | Способ получения поковок крупногабаритных полукорпусов шаровых кранов, имеющих горловину и сферическую часть | |
CN101712108A (zh) | 一种采用冷挤压工艺制造摩托车方向柱锥形立管的方法 | |
CN106040767B (zh) | 一种高强度三叉万向节的温挤压成形工艺及模具 | |
RU2635491C1 (ru) | Способ изготовления тройников (варианты) | |
RU2695100C1 (ru) | Способ изготовления осесимметричных тонкостенных корпусов сосудов с переменной толщиной стенки | |
CN114178455A (zh) | 大口径薄壁弹体热冷复合成形工艺 | |
RU2461436C1 (ru) | Способ изготовления тонкостенных корпусов переменного сечения | |
RU2686503C1 (ru) | Способ комбинированной высадки концов труб | |
RU2706392C1 (ru) | Способ изготовления крупногабаритных поковок полукорпусов шаровых кранов | |
RU2355504C1 (ru) | Способ изготовления осесимметричных деталей из труднодеформируемых малопластичных металлов и сплавов | |
RU2759144C1 (ru) | Способ изготовления осесимметричных оболочек с внутренними рифлями | |
RU2816967C1 (ru) | Водоохлаждаемая оправка косовалкового прошивного стана, способ изготовления этой оправки и штамповая оснастка для ее изготовления | |
RU2791720C1 (ru) | Способ изготовления оправки для прошивного стана | |
CN215467814U (zh) | 一种油轨闭式挤压模具 | |
RU2628444C1 (ru) | Способ изготовления толстостенных крутоизогнутых отводов | |
CN104942536B (zh) | 发动机空心气门毛坯精密成形方法 |