RU2019360C1

RU2019360C1 - Method of manufacture of parts with two hollows from non-ferrous metals and alloys

Info

Publication number: RU2019360C1
Authority: RU
Inventors: Р.И. Чернышова; М.Л. Гельфонд; В.А. Бухановский; В.Г. Кононов
Original assignee: Челябинский автоматно-механический завод
Priority date: 1992-02-26
Filing date: 1992-02-26
Publication date: 1994-09-15

Abstract

FIELD: metal machining. SUBSTANCE: method involves shaping thin-walled hollow by one male die and shaping thick-walled hollow with inside ring-shaped projections of desired size by another male die during power stroke of press tool slide block. As slide block returns to its initial position part is put out from male die and the ring-shaped projections are simultaneously removed to calibrate side surface of thick-walled hollow. EFFECT: enhanced operating efficiency. 4 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам изготовления холодным выдавливанием из цветных металлов и сплавов деталей с двумя полостями, одна из которых тонкостенная. The invention relates to the processing of metals by pressure, and in particular to methods of manufacturing cold extrusion of non-ferrous metals and alloys of parts with two cavities, one of which is thin-walled.

Известен способ изготовления деталей с двумя полостями, оформляемых последовательным выдавливанием [1]. A known method of manufacturing parts with two cavities formed by sequential extrusion [1].

К недостаткам известного способа следует отнести наличие двух операций выдавливания и невозможности изготовления деталей с тонкой стенкой из цветных металлов, так как при съеме детали с пуансона тонкая стенка теряет устойчивость и сминается. Кроме того, наличие трубчатых съемников приводит к увеличению длины пуансона, что резко снижает его прочность. The disadvantages of this method include the presence of two extrusion operations and the inability to manufacture parts with a thin wall of non-ferrous metals, since when a part is removed from the punch, the thin wall loses stability and crumple. In addition, the presence of tubular pullers leads to an increase in the length of the punch, which dramatically reduces its strength.

Известен также способ изготовления деталей одновременным выдавливанием двух полостей [2]. There is also a known method of manufacturing parts by simultaneous extrusion of two cavities [2].

Способ имеет ряд недостатков. Он непригоден для выдавливания тонкостенных полостей в деталях из цветных металлов и сплавов, так как при съеме детали с пуансона после деформации происходит смятие стенки. Кроме того, использование трубчатых выталкивателей сопровождается увеличением длины пуансона и снижением его прочности, а стержневых - усложняет конструкцию штампа и увеличивает трудоемкость его изготовления и наладки. The method has several disadvantages. It is unsuitable for extruding thin-walled cavities in parts made of non-ferrous metals and alloys, since when the part is removed from the punch after deformation, the wall is crushed. In addition, the use of tubular ejectors is accompanied by an increase in the length of the punch and a decrease in its strength, and rod ones complicates the design of the stamp and increases the complexity of its manufacture and commissioning.

Изобретение решает задачу изготовления выдавливанием из цветных металлов и сплавов деталей с двумя полостями, одна из которых тонкостенная. Задача решается следующим образом. При рабочем ходе ползуна пресса одним пуансоном формируют тонкостенную полость, а другим - толстостенную с внутренними кольцевыми выступами диаметром (0,986-0,997) D и радиусом скругления (0,23-0,30) D, где D - диаметр толстостенной полости, причем, общая площадь кольцевых выступов равна (2-4) F, где F - площадь боковой поверхности рабочей части пуансона, формирующего тонкостенную полость, а при возврате ползуна пресса в исходное положение производят съем детали с пуансона и устраняют указанные кольцевые выступы, калибруя боковую поверхность толстостенной полости. The invention solves the problem of manufacturing by extrusion from non-ferrous metals and alloys of parts with two cavities, one of which is thin-walled. The problem is solved as follows. During the working stroke of the press slider, one punch forms a thin-walled cavity, and the other forms a thick-walled cavity with inner ring protrusions with a diameter of (0.986-0.997) D and a rounding radius (0.23-0.30) D, where D is the diameter of the thick-walled cavity, and the total the area of the annular protrusions is equal to (2-4) F, where F is the area of the lateral surface of the working part of the punch forming a thin-walled cavity, and when the press slide returns to its original position, the part is removed from the punch and the indicated annular protrusions are removed, calibrating the side surface of the thick-walled oh cavity.

Существенные отличия предлагаемого способа изготовления из цветных металлов деталей с двумя полостями заключаются в следующем. Тонкостенная полость формируется одним пуансоном, а толстостенная - другим, на боковой поверхности которого выполнены кольцевые проточки, заполняемые металлом при деформации. При обратном ходе ползуна пресса металл, затекший в проточки, удерживает деталь на пуансоне и, выполняя роль съемника, снимает ее с пуансона, формирующего тонкостенную полость. При дальнейшем движении ползуна пресса осуществляют съем детали с пуансона, одновременно устраняя кольцевые выступы и калибруя толстостенную полость. Significant differences of the proposed method for the manufacture of non-ferrous metals parts with two cavities are as follows. A thin-walled cavity is formed by one punch, and a thick-walled cavity is formed by another, on the lateral surface of which annular grooves are made, which are filled with metal during deformation. During the reverse stroke of the press slide, the metal flowing into the grooves holds the part on the punch and, acting as a puller, removes it from the punch forming a thin-walled cavity. With further movement of the press slide, the part is removed from the punch, while eliminating the annular protrusions and calibrating the thick-walled cavity.

На фиг.1 приведена схема штампа, позволяющего реализовать предложенное техническое решение; на фиг.2 - полуфабрикат после выдавливания полости; на фиг. 3 - деталь после съема с пуансонов и устранения кольцевых выступов калибровкой боковой поверхности толстостенной полости; на фиг.4 - профиль рабочей части пуансона, формирующего толстостенную полость. Figure 1 shows the diagram of the stamp, allowing to implement the proposed technical solution; figure 2 - semi-finished product after extrusion of the cavity; in FIG. 3 - detail after removal from the punches and elimination of the annular protrusions by calibrating the side surface of a thick-walled cavity; figure 4 is a profile of the working part of the punch forming a thick-walled cavity.

Обозначения: 1 - штампуемая деталь (полуфабрикат), 2 - пуансон, формирующий тонкостенную полость (согласно фиг. - нижний пуансон), 3 - пуансон, формирующий толстостенную полость (верхний пуансон), 4 - кольцевые проточки на пуансоне, 5 - втулка, 6 - матрица, 7 - подвижная плита. Designations: 1 - stamped part (semi-finished product), 2 - punch forming a thin-walled cavity (according to Fig. - lower punch), 3 - punch forming a thick-walled cavity (upper punch), 4 - annular grooves on the punch, 5 - sleeve, 6 - matrix, 7 - movable plate.

Предлагаемый способ изготовления из цветных металлов и сплавов деталей с двумя полостями реализуется следующим образом. Пуансон 3 крепится к плите ползуна пресса (не показано), а втулка 5 - к подвижной плите 7. В матрицу 6 на пуансон 2 помещается заготовка и включается пресс. Ползун движется вниз и перемещает подвижную плиту 7, причем, втулка 5 входит в матрицу 6. Происходит двустороннее выдавливание полостей детали пуансонами 2 и 3. Известно, что металл легче формирует толстостенную (на фиг.1 - верхнюю), чем тонкостенную (нижнюю) полость. The proposed method of manufacturing from non-ferrous metals and alloys of parts with two cavities is implemented as follows. The punch 3 is attached to the slider plate of the press (not shown), and the sleeve 5 to the movable plate 7. In the matrix 6 on the punch 2 the workpiece is placed and the press is turned on. The slider moves downward and moves the movable plate 7, and the sleeve 5 enters the matrix 6. Two-sided extrusion of the part cavities takes place with punches 2 and 3. It is known that metal forms a thicker (upper) cavity more easily than the thin-walled (lower) cavity .

Втулка 5 давит на торец полуфабриката и вместе с пуансоном 3 перемещает металл вниз, оформляя нижнюю, тонкостенную полость. Пуансон 3 на своей боковой рабочей поверхности имеет кольцевые проточки 4, в которые затекает металл при выдавливании. Таким образом, в нижнем положении ползуна пресса деталь 1 имеет две полости - тонкостенную (нижнюю) и толстостенную (верхнюю), причем, в верхней полости у детали сформированы кольцевые выступы, размещенные в кольцевых проточках 4 пуансона 3. При ходе ползуна пресса вверх металл, затекший в кольцевые проточки надежно удерживает полуфабрикат на верхнем пуансоне и снимает его с нижнего пуансона, фиксируя на верхнем. При дальнейшем перемещении ползуна пресса, плита 7 останавливает свое движение и втулка 5, прикрепленная к плите 7, снимает деталь 1 с верхнего пуансона. Одновременно со снятием детали устраняются кольцевые выступы и калибруется внутренняя поверхность толстостенной полости. The sleeve 5 presses on the end face of the semi-finished product and, together with the punch 3, moves the metal down, forming the lower, thin-walled cavity. The punch 3 on its lateral working surface has annular grooves 4 into which the metal flows during extrusion. Thus, in the lower position of the press slider, part 1 has two cavities - thin-walled (lower) and thick-walled (upper), moreover, annular protrusions are formed in the upper cavity of the part located in the annular grooves 4 of the punch 3. When the press slider moves upward, flowed into the annular grooves reliably holds the semi-finished product on the upper punch and removes it from the lower punch, fixing it on the upper. With further movement of the press slider, the plate 7 stops its movement and the sleeve 5, attached to the plate 7, removes the part 1 from the upper punch. Simultaneously with the removal of the part, annular protrusions are eliminated and the inner surface of the thick-walled cavity is calibrated.

Авторами экспериментально при выдавливании деталей двух типоразмеров из разных цветных сплавов (АД0, АД1) были установлены размеры проточек, выполненных на пуансонах, которых отрабатывались с учетом упругой деформации материала изделия, усилия снятия детали с нижнего пуансона и последующей калибровки внутренней поверхности полости при съеме детали с верхнего пуансона. The authors experimentally, when extruding parts of two sizes from different non-ferrous alloys (AD0, AD1), the dimensions of grooves made on punches were established, which were worked out taking into account the elastic deformation of the product material, the effort of removing the part from the lower punch and subsequent calibration of the inner surface of the cavity when removing the part from top punch.

Таким образом, авторами установлено, что диаметр d кольцевых выступов равен (0,986-0,997) D, где D - диаметр верхней полости. При больших значениях деталь не снимается с нижнего пуансона, а при меньших значениях при съеме детали с верхнего пуансона и калибровке поверхности полости наблюдалось искажение геометрии верхней части детали. Радиус скругления кольцевых выступов равен (0,23-0,30) D. При меньших значениях радиуса наблюдался срез металла при снятии детали с верхнего пуансона, а при больших значениях деталь не снималась с нижнего пуансона. Thus, the authors found that the diameter d of the annular protrusions is (0.986-0.997) D, where D is the diameter of the upper cavity. At large values, the part is not removed from the lower punch, and at lower values, when removing the part from the upper punch and calibrating the surface of the cavity, distortion of the geometry of the upper part of the part was observed. The radius of rounding of the annular protrusions is (0.23-0.30) D. At lower values of the radius, a cut of the metal was observed when the part was removed from the upper punch, and at large values, the part was not removed from the lower punch.

Общая площадь кольцевых выступов равна (2-4) F, где F - площадь боковой поверхности рабочей части нижнего пуансона, формирующего тонкостенную полость. При меньших значениях деталь не снимается с нижнего пуансона, а при больших значениях требуется прикладывать большие усилия для съема детали с верхнего пуансона. The total area of the annular protrusions is (2-4) F, where F is the area of the lateral surface of the working part of the lower punch forming a thin-walled cavity. At lower values, the part is not removed from the lower punch, and at higher values, greater efforts are required to remove the part from the upper punch.

На фиг.2, 3, 4 приведен пример реализации предложенного решения. Figure 2, 3, 4 shows an example implementation of the proposed solution.

Деталь "стакан" (фиг. 3) изделия СОП-40 штампуется из сплава АД0 или АД1. Полуфабрикат (фиг.2) получают двусторонним выдавливанием в конце рабочего хода ползуна пресса в штампе, схема которого приведена на фиг.1. В толстостенной верхней области формируется кольцевые выступы инструментом, профиль и размеры рабочей части которого представлены на фиг.4. После снятия с верхнего пуансона и калибровки внутренней боковой поверхности полости получают деталь (фиг.3). Высота рабочего пояска на нижнем пуансоне равна 1 мм. The detail "glass" (Fig. 3) of the SOP-40 product is stamped from AD0 or AD1 alloy. The semi-finished product (figure 2) is obtained by double-sided extrusion at the end of the stroke of the press slider in the stamp, a diagram of which is shown in figure 1. In the thick-walled upper region, annular protrusions are formed by a tool, the profile and dimensions of the working part of which are presented in Fig. 4. After removing from the upper punch and calibrating the inner side surface of the cavity, a part is obtained (Fig. 3). The height of the working belt on the lower punch is 1 mm.

Claims

METHOD FOR PRODUCING FROM NON-FERROUS METALS AND ALLOYS OF PARTS WITH TWO CAVES, including calibration of the ends of the workpiece, extrusion of two cavities simultaneously with two punches, characterized in that during the working stroke of the press ram one punch forms a thin-walled cavity and the other with a hollow diameter of 86 - 0.997) D and a radius of rounding (0.23 - 0.30) D, where D is the diameter of the thick-walled cavity, and the total area of the annular protrusions is (2 - 4) F, where F is the area of the lateral surface of the working part of the punch, miruyuschego thin-walled cavity, and when returning the press ram into the starting position Sh produce parts with the punch and simultaneously remove said annular protrusions calibrating the lateral surface of the thick cavity.