PL218601B1

PL218601B1 - Method for plastic forming of products with side bosses by rolling with wedge rollers

Info

Publication number: PL218601B1
Application number: PL394249A
Authority: PL
Inventors: Zbigniew Pater; Arkadiusz Tofil
Original assignee: Lubelska Polt
Priority date: 2011-03-17
Filing date: 2011-03-17
Publication date: 2015-01-30
Also published as: PL394249A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób kształtowania plastycznego wyrobów ze zgrubieniami skrajnymi metodą walcowania walcami klinowymi, zwłaszcza typu stopniowanych osi i wałków.The subject of the invention is a method of plastic forming of products with edge beads by rolling with wedge rolls, especially of the type of stepped axes and rollers.

Przez pojęcie „wyrób ze zgrubieniem skrajnym” należy rozumieć stopniowany element osiowo-symetryczny, mający z jednej lub obu stron stopień cylindryczny, stożkowy lub sferyczny o średnicy znacznie większej od pozostałych średnic tego elementu.By the term "edge bead product" is meant a stepped axially symmetrical element having on one or both sides a cylindrical, conical or spherical step with a diameter significantly greater than the other diameters of this element.

Dotychczas znanych jest wiele sposobów kształtowania elementów ze zgrubieniami skrajnymi. Do najczęściej spotykanych zalicza się między innymi procesy obróbki mechanicznej - obróbki skrawaniem, w których żądany kształt uzyskuje się przez zdjęcie kolejnych warstw materiału. Wytwarzanie elementów stopniowanych w procesach obróbki skrawaniem opisano w literaturze: Kaczmarek J. „Podstawy obróbki wiórowej, ściernej i erozyjnej” WNT Warszawa, 1997 r. Znane są również sposoby kształtowania plastycznego elementów ze skrajnymi zgrubieniami. Można je podzielić na dwie grupy. W pierwszej z nich element kształtuje się z wsadu, którego przekrój poprzeczny pokrywa się z przekrojem zgrubienia. Wsad na części długości poddaje się wydłużaniu związanemu z redukcją przekroju poprzecznego. Do tej grupy zalicza się następujące procesy kształtowania plastycznego: walcowanie wzdłużne, walcowanie poprzeczno-klinowe, kucie na kowarkach, kucie matrycowe i kucie swobodne.Hitherto, many methods of shaping elements with edge beadings are known. The most common ones include, among others, mechanical processing - machining, in which the desired shape is obtained by removing subsequent layers of material. The production of stepped elements in machining processes is described in the literature: Kaczmarek J. "Fundamentals of machining, abrasive and erosive machining" WNT Warsaw, 1997. There are also methods of plastic forming of elements with extreme thickening. They can be divided into two groups. In the first one, the element is formed of a charge, the cross section of which coincides with that of the bead. The charge over a part of its length is subjected to elongation related to the reduction of the cross-section. This group includes the following plastic forming processes: longitudinal rolling, cross-wedge rolling, forging with swaging machines, drop forging and open-die forging.

W drugiej grupie procesów wykorzystuje się wsad o przekroju poprzecznym odpowiadającym przekrojowi poprzecznemu stopnia najmniejszego, w którym na części długości kształtuje się zgrubienia w drodze spęczenia materiału. Zasada ta wykorzystywana jest w takich procesach jak: kucie na kuźniarkach, kucie na elektrospęczarkach, kucie w przyrządzie TR oraz kucie w prasie trójsuwakowej. Szczegółowo, wymienione procesy kształtowania plastycznego opisano w pracy zbiorowej pod redakcją Sińczak J. „Podstawy procesów przeróbki plastycznej”, Wydawnictwo Naukowe Akapit, 2010.The second group of processes uses a charge with a cross-section corresponding to the cross-section of the smallest step, in which beads are formed along a part of the length by upsetting the material. This principle is used in such processes as: forging on forging machines, forging on electro-choke machines, forging in the TR device and forging in a three-slide press. The mentioned processes of plastic shaping are described in detail in a collective work edited by Sińczak J. "Fundamentals of plastic forming processes", Wydawnictwo Naukowe Akapit, 2010.

Istotą sposobu kształtowania plastycznego wyrobów ze zgrubieniami skrajnymi metodą walcowania walcami klinowymi, zwłaszcza typu stopniowanych osi i wałków, jest to, że półfabrykat w kształcie odcinka pręta o średnicy mniejszej od średnicy zgrubienia i większej od średnicy najmniejszego stopnia wyrobu umieszcza się między dwoma prowadnicami i dwoma walcami klinowymi, mającymi po bokach pierścienie oporowe, następnie wprowadza się walce klinowe w ruch obrotowy z taką samą prędkością, przy czym obracające się narzędzia klinowe wcinają się w półfabrykat, wprawiają go w ruch obrotowy, redukują jego średnicę i wywołują przemieszczenie materiału w kierunku osiowym, które ograniczone jest przez pierścienie oporowe rozmieszczone po obu stronach walców klinowych, które działając na materiał powodują jego spęczenie z obu stron wyrobu i utworzenie zgrubień o średnicy większej od średnicy półfabrykatu. Pierścienie oporowe umieszcza się z jednej strony walców klinowych, co powoduje, że przemieszczanie osiowe materiału z jednej strony narzędzi klinowych realizuje się swobodnie, a z drugiej strony ograniczone jest przez pierścienie oporowe, które działając na materiał powodują jego spęczenie z jednej strony wyrobu i utworzenie zgrubienia o średnicy większej od średnicy półfabrykatu.The essence of the method of plastic forming of products with edge beads by rolling with wedge rollers, especially of the type of stepped axes and rollers, is that a bar-segment blank with a diameter smaller than the diameter of the bead and greater than the diameter of the smallest step of the product is placed between two guides and two rollers wedge-shaped tools with thrust rings on the sides, then the wedge rollers are rotated at the same speed, with the rotating wedge tools cutting into the blank, making it rotate, reducing its diameter and causing the material to be displaced in the axial direction, which it is limited by support rings located on both sides of the wedge rolls, which, acting on the material, cause its upsetting on both sides of the product and the formation of beads with a diameter greater than that of the blank. The resistance rings are placed on one side of the wedge rolls, which causes the axial movement of the material on one side of the wedge tools to be carried out freely, and on the other hand it is limited by the resistance rings, which, acting on the material, cause its upsetting on one side of the product and the formation of a bead of a diameter greater than that of the blank.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że pozwala na wytwarzanie metodą walcowania walcami klinowymi wyrobów o średnicy większej od średnicy wsadu, co zmniejsza długość narzędzi średnicę walców, w stosunku do obecnie stosowanych rozwiązań konstrukcyjnych. Kolejnym korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że te same narzędzia mogą być wykorzystane do kształtowania wyrobów o różnych średnicach, wynikających z oddalenia od siebie narzędzi kształtujących. Wynalazek jest uniwersalny i może być stosowany do wszystkich metali i stopów przeznaczonych do obróbki plastycznej.The advantageous effect of the invention is that it allows for the production by rolling with wedge rolls of products with a diameter greater than the batch diameter, which reduces the length of the tools and the diameter of the rolls compared to the currently used construction solutions. Another advantageous effect of the invention is that the same tools can be used to shape products with different diameters due to the spacing of the shaping tools. The invention is universal and can be applied to all metals and alloys intended for forming.

Wynalazek, został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia początek procesu kształtowania wałka wielostopniowego oraz rodzaj użytego półfabrykatu, fig. 2 koniec procesu walcowania wałka stopniowanego wraz z otrzymanym wyrobem mającym dwa zgrubienia skrajne, zaś fig. 3 - koniec procesu walcowania wałka stopniowanego wraz z otrzymanym wyrobem mającym zgrubienie tylko z jednej strony.The invention has been presented in an embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows the beginning of the process of shaping the multi-stage roller and the type of blank used, Fig. 2 the end of the rolling process of the step roller with the obtained product having two edge beads, and Fig. 3 - the end of the process. rolling the step roller with the product obtained having a bead on one side only.

Sposób kształtowania plastycznego wyrobów ze zgrubieniami skrajnymi metodą walcowania walcami klinowymi, zwłaszcza typu stopniowanych osi i wałków, polega na tym, że półfabrykat 1 w kształcie odcinka pręta o średnicy mniejszej od średnicy zgrubienia i większej od średnicy najmniejszego stopnia wyrobu umieszcza się między dwoma prowadnicami 9 i 10 i dwoma walcami 2 i 3 klinowymi, mającymi po bokach pierścienie 4, 5, 6 i 7 oporowe. Następnie, wprowadza się walce 2 i 3 klinowe w ruch obrotowy z taką samą prędkością n1, przy czym obracające się narzędzia 2 i 3 klinowe wcinają się w półfabrykat 1, wprawiają go w ruch obrotowy z prędkością n2, redukują jego średnicęThe method of plastic forming of products with edge beads by rolling with wedge rollers, especially of the type of stepped axes and rollers, consists in the fact that the bar-shaped blank 1 with a diameter smaller than the diameter of the bead and greater than the diameter of the smallest step of the product is placed between two guides 9 and 10 and two 2 and 3 wedge rollers with 4, 5, 6 and 7 support rings on the sides. Then, the 2 and 3-wedge rollers are rotated at the same speed n1, while the rotating 2 and 3-wedge tools cut into the blank 1, make it rotate at the speed n2, reduce its diameter

PL 218 601 B1 i wywołują przemieszczenie materiału w kierunku osiowym, które ograniczone jest przez pierścienie 4, 5, 6 i 7 oporowe rozmieszczone po obu stronach walców 2 i 3 klinowych, które działając na materiał powodują jego spęczenie z obu stron wyrobu 8 i utworzenie zgrubień o średnicy większej od średnicy półfabrykatu 1. Walce 2 i 3 klinowe wraz z pierścieniami 4, 5, 6 i 7 oporowymi mają taki kształt, że pod koniec walcowania są odbiciem kształtu wyrobu gotowego 8. Sposób kształtowania realizuje się z użyciem obracających się walców 2 i 3 klinowych, które mają pierścienie 4 i 5 oporowe umieszczone tylko z jednej strony walców 2 i 3 klinowych. Zbiorcze oddziaływanie walców 2 i 3 klinowych oraz pierścieni 4 i 5 oporowych powoduje spęczenie materiału tylko z jednej strony wyrobu 8.PL 218 601 B1 and cause a displacement of the material in the axial direction, which is limited by the 4, 5, 6 and 7 thrust rings located on both sides of the 2 and 3 wedge rolls, which, acting on the material, cause its upsetting on both sides of the product 8 and the formation of beads with a diameter greater than the diameter of the blank 1. The 2 and 3 wedge rollers together with the 4, 5, 6 and 7 support rings are shaped in such a way that at the end of rolling they reflect the shape of the finished product 8. The shaping method is carried out using rotating rollers 2 and 3 wedge rings which have 4 and 5 support rings located on one side of the 2 and 3 wedge rolls only. The collective action of the 2 and 3 wedge rolls and the 4 and 5 support rings causes the material to swell on one side of the product 8 only.

Claims

1. The method of plastic forming of products with edge beads by rolling with wedge rollers, especially of the type of stepped axes and rollers, characterized in that the blank (1 in the shape of a bar segment with a diameter smaller than the diameter of the bead and greater than the diameter of the smallest step of the product) is placed between two guides (9) and (10) and two rollers (2) and (3) wedge, having on the sides the rings (4), (5), (6) and (7), then the rollers (2) and (3) are introduced. ) wedge to rotate at the same speed (n1), while the rotating wedge tools (2) and (3) cut into the blank (1), make it rotate at the speed (n2), reduce its diameter and cause displacement of the material in the axial direction, which is limited by the thrust rings (4), (5), (6) and (7) located on both sides of the (2) and (3) wedge rolls, which acting on the material cause its upsetting on both sides of the product (8) and the formation of beads with a larger diameter ej from the diameter of the blank (1).

2. The method according to p. A method as claimed in claim 1, characterized in that the support rings (4) and (5) are placed on one side of the wedge rolls (2) and (3), in which the axial movement of the material on one side of the wedge tools (2) and (3) is carried out freely and on the other hand, it is limited by the retaining rings (4) and (5) which, acting on the material, cause its upsetting on one side of the product (8) and the formation of a bead with a diameter greater than that of the blank (1).