SU1472171A1 - Method and apparatus for producing parts - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к литейному производству совместно с обработкой металлов давлением, в частности, к способам и устройствам дл  получени  деталей из отливок. Способ м.б. использован дл  получени  осесимметричных заготовок из черных и цветных сплавов в машиностроении и приборостроении. Цель изобретени  - повышение качества получаемых деталей, расширение их номенклатуры и повышение стойкости инструмента. В отливке первоначально формируют наметку центрального отверсти , затем радиальным обжатием деформируют периферийную часть отливки. После этого осадкой формообразуют зону отливки прилегающего к наметке отверсти . Затем окончательно оформл ют центральное отверстие детали. Устройство содержит станину с упором заготовок, приводную платформу и дополнительный деформирующий инструмент. Литейна  форма выполнена в виде секций. Узлы дополнительного деформирующего инструмента и секции литейной формы размещены с возможностью радиального перемещени  под равными углами друг к другу. 2 с.и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.The invention relates to foundry manufacture together with metal forming, in particular, to methods and devices for producing parts from castings. Method m. used to obtain axisymmetric blanks from ferrous and non-ferrous alloys in mechanical engineering and instrument making. The purpose of the invention is to improve the quality of the parts produced, expand their range and increase tool life. In the casting, the basting of the central hole is initially formed, then the peripheral part of the casting is deformed by radial compression. After this draft form the casting zone adjacent to the bore hole. The center hole of the part is then finalized. The device comprises a frame with an emphasis on blanks, a drive platform and an additional deforming tool. Foundry form is made in the form of sections. The nodes of the additional deforming tool and the section of the mold are placed with the possibility of radial movement at equal angles to each other. 2 s. And 1 s. P. f-ly, 4 ill.

Description

Фиг.FIG.

Изобретение относитс  к литейному про- изводству совместно с обработкой металлов давлением и может быть использовано дл  получени  осесимметричных заготовок из черных и цветных сплавов в машиностроении и приборостроении.The invention relates to the foundry industry in conjunction with the processing of metals by pressure and can be used to obtain axisymmetric blanks from ferrous and non-ferrous alloys in mechanical engineering and instrument making.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества получаемых деталей, расширение их номенклатуры и повышение стойкости инструмента.The aim of the invention is to improve the quality of the parts obtained, expand their range and increase tool life.

На фиг. 1 представлено устройство дл  осушествлени  способа, обший вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 (права  часть) - устройство в исходном положении; на фиг. 3 (лева  часть) - то же, в конечном положении; на фиг. 4 - то же, в промежуточном положении.FIG. 1 shows a device for carrying out the method, a general view; in fig. 2 - the same, top view; in fig. 3 (right part) - the device is in the initial position; in fig. 3 (left part) - the same, in the final position; in fig. 4 - the same, in an intermediate position.

Устройство содержит станину 1 с установленным на ней неподвижным упором 2 заготовки, на верхней поперечине станины установлен гидроцилиндр 3 неремешени  блока 4 инструментов осевого деформировани : прошивн  5 и пуансона 6. Пуансон 6 соединен с поршнем 7 цилиндра 8, а прошивень 5 - с поршнем 9 гидроцилиндра 10. Платформа 11 установлена на станине 1 посредством подшипников 12 и 13 и имеет возможность вращени  вокруг оси .заготовки от привода 14. На платформе установлена литейна  форма, выполненна  в виде подвижных в радиальном направлении секций 15, а также дополнительный инструмент, выполненный в виде роликов 16, имеюш,их возможность радиального перемещени  в вращени  вокруг собственной оси.The device contains a frame 1 with a fixed support 2 of the workpiece fixed on it, a hydraulic cylinder 3 is installed on the upper crossbar of the bed 3, and the axial deformation of the block 4: pierced 5 and punch 6. The punch 6 is connected to the piston 7 of the cylinder 8, and firmware 5 to the piston 9 of the hydraulic cylinder 10. The platform 11 is installed on the frame 1 by means of bearings 12 and 13 and has the ability to rotate around the axis of the workpiece from the drive 14. On the platform there is a mold, made in the form of sections 15 radially movable as well as an additional tool, made in the form of rollers 16, having their possibility of radial movement in rotation around their own axis.

Радиальное перемещение секций литейной формы выполн етс  посредством винтов 17 и гаек 18, закрепленных на платформе от осевого смещени , зубчатых колес 19, одно из которых выполнено совместно с гайкой, и электродвигателе 20. Радиальное перемеихение роликов выполн етс  посредством винтов 21, гаек 22, зубчатых колес 23 и электродвигателей 24. Направл ющие дл  перемещени  роликов и секций матрицы расположены под равным углом а друг к другу. Ковщ 25 имеет возможность перемещени  от зоны заливки расплавленным металлом до опоры 26, установленной на щтоке гидроцилиндра 27. Труба 28 жестко установлена в упоре 2. С другой стороны устройства от зоны перемещени  ковща 25 установлен промышленный робот 29 с клещевым захватом 30. Захват 30 имеет возможность поворота на угол р радиального перемещени  и перемещени  вверх и вниз.The radial movement of the mold sections is carried out by means of screws 17 and nuts 18 fixed on the platform from axial displacement, gear wheels 19, one of which is made together with a nut, and electric motor 20. Radial movement of the rollers is performed by screws 21, nuts 22, gear wheels 23 and electric motors 24. Guides for moving the rollers and the die sections are located at an equal angle a to each other. The bucket 25 has the ability to move from the molten metal pouring zone to the support 26 mounted on the cylinder of the hydraulic cylinder 27. The pipe 28 is rigidly installed in the stop 2. On the other side of the device from the moving zone of the bucket 25, an industrial robot 29 with a tong clamp 30 is installed. turning the angle p of the radial movement and moving up and down.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Блок инструментов 4 посредством гидроцилиндра 3 устанавливают в исходное положение , соответствующее размеру детали вдоль оси. Свод т до образовани  замкнутого контура секции 15 литейной формы посредством включени  электродвигателейThe tool block 4 through the hydraulic cylinder 3 is set to its original position, corresponding to the size of the part along the axis. Reduced to form a closed loop section of the mold 15 by switching on the electric motors

5five

20. Затем расплавленный металл подают в ковше 25 на опору 26 и гидроцилиндром 27 поднимают до окунани  в него трубки 28. В полости секционной литейной формы создают пониженное давление посредством откачки воздуха и за счет этого из ковша 25 подают в литейную форму металл.20. Then, the molten metal is fed into the ladle 25 on the support 26 and the cylinder 27 lifts the tube 28 to the dipping into it 28. In the cavity of the sectional mold, a reduced pressure is created by pumping air and thereby the metal is supplied from the ladle 25.

После затвердевани  металла в литейной форме, хот  бы по наружной поверхности секции матрицы перемещают в ра диальном направлении от центра. Включают привод вращени  платформы 11 и свод т инструмент радиального деформировани , ролики 16 до соприкосновени  с поверхностью заготовки. Затем деформируютAfter solidification of the metal in the mold, at least along the outer surface of the matrix section is moved radially from the center. The rotational drive of the platform 11 is turned on and the tool for radial deformation is reduced, the rollers 16 are in contact with the surface of the workpiece. Then deform

f- инструментом, подаваемым в осевом направлении прошивнем 5, на величину меньшую , чем размер изготавливаемой детали по оси, формиру  наметку отверсти  и вытесн   металл в «выдру. После этого ролики 16 перемещают в радиальном направле0 НИИ до конечного положени , соответствующего заданному диаметру изготавливаемого издели . При перемещении роликов в радиальном направлении и вращении их вокруг заготовки прорабатывают литейную структуру металла периферийной части отливки и вытесн ют избыток металла в окно упора 2 «выдру. Металл по боковой поверхности заготовки в результате непосредственного и периодического воздействи  роликами прорабатывают и деформируют пластически,f- with a tool fed in the axial direction by stitching 5, an amount smaller than the size of the part being manufactured axially, forming the bore of the hole and displacing the metal into an “otter. After that, the rollers 16 are moved in the radial direction of the scientific research institute to the final position corresponding to the specified diameter of the product being manufactured. When the rollers are moved in the radial direction and rotated around the billet, the casting metal structure of the peripheral part of the casting is worked out and the excess metal is forced out into the window of the 2 ”otter stop. The metal on the side surface of the workpiece as a result of direct and periodic impact with rollers is worked out and deformed plastically,

0 устран ют рыхлости, газовые пузыри, пустоты и другие дефекты. Затем инструментом , подаваемым в осевом направлении пуансоном 6 деформируют заготовку на заданный размер, прошивнем 5 выполн ют сквозную прошивку. Избыток металла при0 eliminate friability, gas bubbles, voids and other defects. Then, with the tool supplied in the axial direction by the punch 6, the workpiece is deformed to the specified size, by piercing 5, through firmware is performed. Excess metal at

5 прошивне удал ют через окно упора, трубку 28 и ковш 25. Гидроцилиндром 27 опускают ковш на исходную позицию и удал ют из зоны устройства.5, the piercing is removed through the stop window, the tube 28 and the bucket 25. The hydraulic cylinder 27 lowers the bucket to its original position and is removed from the area of the device.

Ролики 16 развод т в радиальном направлении и выключают привод платформы 11. Гидроцилиндром 3 поднимают блок инструментов 4 совместно с изготовленным изделием. Захват промышленного робота 29 поворачивают из исходного положени  на угол р, опускают на уровень издели , перемещают к нему и захватывают его. После этого возвращают в исходное положение прошивень 5 и пуансон 6. Захват работа возвращают в исходное положение и сбрасывают заготовку в тару, цикл работы устройства повтор етс .The rollers 16 are diluted in the radial direction and turn off the drive of the platform 11. The hydraulic cylinder 3 lifts the toolbox 4 together with the manufactured product. The grip of the industrial robot 29 is rotated from the initial position at an angle p, lowered to the level of the product, moved to it and captured. After that, the piercing 5 and the punch 6 are returned to the initial position. The gripping operation is returned to the initial position and the billet is dropped into the container, the operation cycle of the device is repeated.

0 В случае необходимости прощивки внутреннего отверсти  малого диаметра роликами 16 затруднительно вытеснить излишки металла в малое окно упора 2. Тогда после деформировани  прощивнем 5 и заготовки на величину, меньщую размера издели  по оси, 55 прощивень 5 возвращают в исходное положе- гние. При обработе роликами излищки металла вытесн ютс  в полость, образованную прошивнем 5, до достижени  роликами 160 If it is necessary to forgive the inner hole of small diameter with the rollers 16, it is difficult to displace excess metal into the small window of the stop 2. Then after deforming with the forgiveness 5 and the workpiece by an amount less than the size of the product along the axis, 55, the forgiveness 5 is returned to the initial position. When using rollers, metal leaks are displaced into the cavity formed by stitching 5, until the rollers reach 16

00

5five

конечного положени . Уснлие, необходимое дл  перемещени  роликов в радиальном направлении при вытеснении металла в полость , образованную прошивнем 5, значительно меньше, чем при вытеснении в окно упора 2. После этого пуансоном 6 и прошивнем 5 деформируют заготовку на конечные размеры. Затем выполн ют другие операции цикла изготовлени  издели , описанного выше.final position. The tool needed to move the rollers in the radial direction when displacing the metal into the cavity formed by stitching 5 is significantly less than when displacing the stop 2 into the window. After that, punch 6 and stitch 5 deform the workpiece to its final dimensions. Then, other operations of the manufacture cycle of the product described above are performed.

Пример. Изготовили опорный шкив гусеничного привода, имеюший наружный диаметр: по ободу 350 мм, по впадине 260 мм, внутренний диаметр отверсти  115, высота ступицы 120 мм. Материал сталь 40Х. Деталь работает в услови х интенсивного абразивного износа и повышенных ударных нагрузок.Example. The track pulley was manufactured with an outer diameter: 350 mm along the rim, 260 mm along the rim, 115 bore internal diameter, 120 mm hub height. Material steel 40X. The part operates under conditions of intense abrasive wear and high impact loads.

Расплавленный металл, сталь 40Х подают в литейную форму, замкнутую из секций 15, при этом блок инструментов установлен в исходное положение и герметично перекрывает литейную форму.Molten metal, steel 40X is fed into the casting mold, closed from sections 15, while the tool block is set to its original position and hermetically overlaps the casting mold.

После кристаллизации металла секции литейной формы перемещают в радиальном направлении от центра, ролики 16 перемещают к центру до касани  с заготовкой. Включают привод вращени  платформы И. После этого прошивнем 5 деформируют в осевом направлении на величину 80 мм и возвращают в исходное положение.After the metal crystallizes, the sections of the mold are moved in the radial direction from the center, the rollers 16 are moved to the center to touch with the workpiece. The rotational drive of the platform I is turned on. After this, stitch 5, it is deformed in the axial direction by a value of 80 mm and returned to its original position.

Ролики 16 перемещают в радиальном направлении, деформиру  и обкатыва  при этом наружный контур шкива. Металл заготовки тем самым перемещают в радиальном направлении в полость, образованную прощивнем 5, и окно упора 2. При обработке наружного контура щкива прорабатывают литейную структуру металла прежде всего по его рабочей поверхности, котора  при работе детали испытывает наибольшие нагрузки и изнашиваетс . Достигнув заданного наружного размера шкива 350 мм, перемещение роликов в радиальном направлении прекращаетс . Пуансоном 6 деформируют металл, формообразу  заготовку в осевом направлении. Затем перемещением про- щивн  5 производ т сквозную прощивку заготовки и удал ют отход через отверстие упора 2 в ковщ 25. Перемещают ролики 16 в радиальном направлении от центра и отключают привод вращени  платформы.The rollers 16 are moved in the radial direction, deforming and rolling in the outer contour of the pulley. The billet metal is thus moved radially into the cavity formed by parting 5, and the stop window 2. When machining the outer contour of the chipper, the casting metal structure is worked through primarily on its working surface, which undergoes the greatest stress and wear during operation of the part. Having reached a predetermined outer size of a pulley of 350 mm, the movement of the rollers in the radial direction is stopped. The punch 6 deforms the metal, shape the workpiece in the axial direction. Then, by moving re-applied patch 5, the workpiece is patched through and the waste is removed through the opening of the stop 2 in the bucket 25. The rollers 16 are moved radially from the center and the platform rotation drive is turned off.

Блок инструментов 4 перемещают вверх. Захватом 30 промыщленного робота 29 захватывают заготовку по наружному диаметру , после чего перемещают пуансон 6 и про- шивень 5 в исходное положение. Руку робота вывод т из рабочей зоны, поворачивают на угол р, и заготовку сбрасывают в тару, цикл повтор етс .The tool block 4 is moved upwards. The gripper 30 of the industrial robot 29 captures the workpiece at the outer diameter, after which the punch 6 and the piercer 5 are moved to the initial position. The robot arm is taken out of the working area, turned at an angle p, and the workpiece is dropped into the container, the cycle is repeated.

10ten

Claims (3)

1. Способ изготовлени  деталей, заключающийс  в формировании отливки из расплава и последующем ее формоизменении путем деформировани  и образовани  прошив5 кой отверсти , отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества получаемых деталей , расширени  их номенклатуры и повыше- ,ни  стойкости инструмента, формоизменение отливки осуществл ют поэтапно, первоначально прошивкой формируют наметку отвер0 сти , вытесн   «выдру, в направлении прошивки , затем обкаткой производ т радиальное обжатие периферийной части отливки, перемеща  металл в зону «выдры, при сохранении подпора со стороны наметки отверсти ,1. A method of manufacturing parts, consisting in forming a casting from a melt and then shaping it by deforming and forming a piercing hole, characterized in that, in order to improve the quality of the parts produced, to expand their tool life and to increase the durability of the casting, step by step, initially with the firmware they form the basting of the hole, extrude the otter, in the direction of the firmware, then run-in produces a radial compression of the peripheral part of the casting, moving the meta l in the otter zone, while maintaining backwater from the basting hole, 5 после чего осуществл ют осадку части отливки , прилегающей к упом нутой наметке, а затем окончательно прошивают отверстие в детали.5, after which the part of the casting adjacent to the basting is deposited, and then the hole in the part is finally pierced. 2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что радиальное обжатие периферийной час0 ти отливки осуществл ют при сн том усилии подпора со стороны наметки отверсти .2. A method according to claim 1, characterized in that the radial compression of the peripheral part of the casting is carried out while the backwater force is removed from the basting side of the hole. 3.Устройство дл  изготовлени  деталей, содержащее станину с упором заготовки литейную форму, а также деформирующий3. A device for the manufacture of parts, containing a frame with an emphasis on the workpiece, a mold, as well as a deforming 5 инструмент, отличающеес  тем, что оно снабжено приводной платформой, установленной соосно с упором, а также дополнительным деформирующим инструментом в виде приводных узлов с роликами, литей- на  форма размещена на упом нутой платформе и выполнена в виде секций, ролики узлов дополнительного деформирующего инструмента установлены с возможностью вращени , а сами узлы дополнительного деформирующего инструмента и секции литей5 ной формы размещены с возможностью радиального перемещени  под равными углами друг к другу.5 tool, characterized in that it is equipped with a drive platform installed coaxially with the stop, as well as an additional deforming tool in the form of drive units with rollers, the mold is placed on the said platform and made in the form of sections, the rollers of the nodes of the additional deforming tool are installed rotatably, and the nodes of the additional deforming tool and the mold section are placed with the possibility of radial movement at equal angles to each other. t-5t-5 / // / К5 CNJ . Cvj Csi СЧ1K5 CNJ. Cvj Csi SCh1 COCO 2929 Фиг. 2FIG. 2 6 56 5