PL218595B1

PL218595B1 - Method and tools for flanging with simultaneous orbital forging

Info

Publication number: PL218595B1
Application number: PL394432A
Authority: PL
Inventors: Grzegorz Samołyk
Original assignee: Lubelska Polt
Priority date: 2011-04-04
Filing date: 2011-04-04
Publication date: 2015-01-30
Also published as: PL394432A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób i narzędzia do wywijania kołnierza z jednoczesnym prasowaniem obwiedniowym, zwłaszcza wyrobów cylindrycznych drążonych. Pod pojęciem „wyrób cylindryczny drążony” należy rozumieć wypraskę z kołnierzem powstałą z tulei lub krótkiej rury cienko- albo grubościennej, z kolei pod pojęciem „wywijanie kołnierza z jednoczesnym prasowaniem obwiedniowym” należy rozumieć proces plastycznego kształtowania wyrobu cylindrycznego drążonego, w którym jedno z narzędzi wykonuje ruch kulisty obwiedniowy o dowolnym schemacie.The subject of the invention is a method and tools for flanging a collar with simultaneous circumferential pressing, especially of hollow cylindrical products. The term "hollow cylindrical product" should be understood as a molding with a flange made of a sleeve or a short thin-walled or thick-walled pipe, while the term "flashing out of the flange with simultaneous circumferential pressing" should be understood as the process of plastic shaping of a hollow cylindrical product, in which one of the tools makes spherical envelope motion of any pattern.

Dotychczas znane i stosowane są sposoby do wywijania kołnierza, które dotyczą głównie procesów tłoczenia blach. Natomiast znane są sposoby wywijania kołnierza z tulei, które charakteryzują się tym, że żadne z narzędzi nie wykonuje ruchu kulistego obwiedniowego. Przykładem jest norma EN ISO 8494:2004, która opisuje próbę wywijania kołnierza narzędziami, które wykonują tylko ruch posuwowy prostoliniowy.Until now, methods for flanging a flange are known and used, which mainly concern sheet metal stamping processes. On the other hand, there are known methods for turning a flange out of a sleeve, which are characterized by the fact that none of the tools performs a circular circular motion. An example is the EN ISO 8494: 2004 standard, which describes an attempt to flange a flange with tools that only perform linear feed motion.

Znane i stosowane są narzędzia do prasowania obwiedniowego wyprasek, głównie z materiału pełnego lub drążonego. Dotychczas znane są z publikacji „Prasa z wahającą matrycą typ PXW 100: Instrukcja technologiczna”, PLASOMAT, Warszawa 1975, oraz „Kształtowanie odkuwek metodą prasowania obwiedniowego”, autorstwa Z. Garczyński, „Obróbka Plastyczna Metali” tom IX nr 3, str. 31-36, sposoby i narzędzia do prasowania obwiedniowego, które nie dotyczą procesu wywijania kołnierza z jednoczesnym prasowaniem obwiedniowym, zwłaszcza wyrobów cylindrycznych drążonych.Tools for the circumferential pressing of moldings, mainly made of solid or hollow material, are known and used. So far, they are known from the publication "Press with a swinging matrix type PXW 100: Technological instruction", PLASOMAT, Warsaw 1975, and "Shaping forgings by envelope pressing", by Z. Garczyński, "Metal Plastic Treatment" vol. IX No. 3, p. 31 , Methods and tools for hobbing that do not involve the flange flanging process with simultaneous hobbing, especially hollow cylindrical products.

Istotą sposobu wywijania kołnierza z jednoczesnym prasowaniem obwiedniowym jest to, że wsad w kształcie cylindrycznym drążonym umieszcza się w matrycy dolnej wyposażonej w wypychacz, po czym stempel z trzpieniem wykonuje ruch kulisty obwiedniowy, a matryca dolna z wypychaczem dosuwa wsad do stempla z trzpieniem, po czym następuje plastyczne wywijanie kołnierza wypraski z jednoczesnym prasowaniem obwiedniowym wypraski.The essence of the method of flanging the collar with simultaneous circumferential pressing is that the hollow cylindrical charge is placed in the lower die equipped with an ejector, then the punch with the mandrel performs a circular circumferential movement, and the lower die with the ejector pushes the load to the punch with the mandrel, then plastic molding flange is turned out with the simultaneous circumferential pressing of the molded part.

Istotą narzędzi do wywijania kołnierza z jednoczesnym prasowaniem obwiedniowym, zwłaszcza wyrobów cylindrycznych, składające się ze stempla, matrycy i wypychacza jest to, że stempel posiada trzpień, który składa się ze stożka wywijającego, stożka kalibrującego, stożka pomocniczego oraz stożka pilotującego, przy czym stempel i/lub matryca dolna posiada dowolny wykrój kształtujący. Trzpień składa się z dwóch, trzech lub czterech stożków o tworzącej prostej lub łukowej. Kąty tworzących stożka kalibrującego, stożka pomocniczego i stożka pilotującego są funkcją kąta wahania stempla i spełniają warunki takie, że: α₁ > γ, α₂ > γ, α₃ >> γ. Środek ruchu kulistego obwiedniowego stempla znajduje się na osi tego stempla w strefie stożka wywijającego lub stożka kalibrującego.The essence of the tools for turning a collar with simultaneous circumferential pressing, especially of cylindrical products, consisting of a punch, a die and an ejector, is that the punch has a mandrel, which consists of a turning cone, a calibration cone, an auxiliary cone and a pilot cone, the punch and / or the lower die has any shaping blank. The spindle consists of two, three or four cones with a straight or curved form. The forming angles of the calibration cone, auxiliary cone and pilot cone are a function of the punch swing angle and satisfy the conditions that: α ₁ > γ, α ₂ > γ, α ₃ >> γ. The center of the spherical circumferential punch movement is located on the punch axis in the zone of the winding cone or the calibration cone.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że umożliwia on plastyczne wywijanie kołnierza z jednoczesnym prasowaniem obwiedniowym wyrobów cylindrycznych w jednej operacji. Ponadto wynalazek umożliwia realizację procesu wywijania kołnierza przy wielokrotnie mniejszej sile kształtowania, niż w przypadku wywijania tradycyjnego, gdzie stempel nie wykonuje ruchu kulistego obwiedniowego.An advantageous effect of the invention is that it allows the flange to be plasticly folded while the cylindrical products are compressed simultaneously around the cylinder in a single operation. Moreover, the invention enables the process of flanging the collar to be carried out with a shaping force that is many times lower than in the case of the traditional flanging, where the punch does not perform a circular circular motion.

Sposób i narzędzia do wywijania kołnierza z jednoczesnym prasowaniem obwiedniowym zostały przedstawione w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój osiowy w fazie początkowej, fig. 2 - przekrój osiowy w fazie końcowej, a fig. 3 - szczegół A przedstawiający budowę trzpienia.The method and tools for flanging a collar with simultaneous circumferential pressing have been shown in the embodiment in the drawing, in which fig. 1 shows an axial section in the initial phase, fig. 2 - an axial section in the end phase, and fig. 3 - detail A showing the structure of the mandrel .

Sposób wywijania kołnierza z jednoczesnym prasowaniem obwiedniowym polega na tym, że wsad 1 w kształcie cylindrycznym drążonym umieszcza się w matrycy 4 dolnej wyposażonej w wypychacz 3, po czym stempel 5 z trzpieniem 7 wykonuje ruch ω kulisty obwiedniowy, a matryca 4 dolna z wypychaczem 3 wykonuje ruch p dosuwowy prostoliniowy, po czym następuje plastyczne wywijanie kołnierza wypraski 2 z jednoczesnym prasowaniem obwiedniowym tej wypraski 2.The method of flanging the collar with simultaneous circumferential pressing is based on the fact that the hollow cylindrical charge 1 is placed in the lower die 4 equipped with the ejector 3, then the punch 5 with the mandrel 7 performs a circular circumferential movement ω, and the lower die 4 with the ejector 3 performs Rectilinear infeed movement p, followed by plastic folding of the molding flange 2 with simultaneous circumferential pressing of the molding 2.

Narzędzia do wywijania kołnierza z jednoczesnym prasowaniem obwiedniowym, zwłaszcza wyrobów cylindrycznych drążonych, składają się ze stempla 5, matrycy 4 dolnej i wypychacza 3. Stempel 5 posiada trzpień 7 składający się ze stożka 7a wywijającego, stożka 7b kalibrującego, stożka 7c pomocniczego oraz stożka 7d pilotującego, przy czym stempel 5 i/lub matryca 4 dolna posiada dowolny wykrój 6 kształtujący. Trzpień 7 składa się z dwóch, trzech lub czterech stożków o tworzącej prostej lub łukowej. Kąty α₁, α₂ i α₃ tworzących stożka 7b kalibrującego, stożka 7c pomocniczego i stożka 7d pilotującego są funkcją kąta γ wahania stempla 5. Kąty te spełniają warunek: α₁ > γ, α₂ > γ, α₃ >> γ. Środek O ruchu ω kulistego obwiedniowego stempla 5 znajduje się na osi tego narzędzia w strefie stożka 7a wywijającego lub stożka 7b kalibrującego.Tools for turning the collar with simultaneous circumferential pressing, especially of hollow cylindrical products, consist of a punch 5, a lower die 4 and an ejector 3. The punch 5 has a mandrel 7 consisting of a turning cone 7a, a calibrating cone 7b, an auxiliary cone 7c and a pilot cone 7d. wherein the punch 5 and / or the lower die 4 has any shaping blank 6. The pin 7 consists of two, three or four cones with a straight or arched structure. The angles α ₁ , α ₂ and α ₃ forming the calibration cone 7b, the auxiliary cone 7c and the pilot cone 7d are a function of the punch oscillation angle γ 5. These angles satisfy the condition: α ₁ > γ, α ₂ > γ, α ₃ >> γ. The means The movement ω of the spherical circumferential punch 5 is located on the axis of this tool in the zone of the winding cone 7a or the sizing cone 7b.

Działanie narzędzi według wynalazku polega na tym, że matryca 4 dolna z wypychaczem 3 dosuwa ruchem p wsad 1 do stempla 5. Stempel 5 wykonuje ruch ω kulisty obwiedniowy wokół środka OThe operation of the tools according to the invention is based on the fact that the lower die 4 with the ejector 3 pushes the charge 1 to the punch 5 with p motion.

PL 218 595 B1 i jednocześnie za pomocą stożka 7a wywijający i wykroju 6 kształtującego powoduje wywijanie i jednoczesne prasowanie obwiedniowe kołnierza wypraski 2. Stożek 7b kalibrujący umożliwia jednoczesną kalibrację wewnętrznej, pionowej powierzchni wypraski 2 sposobem prasowania obwiedniowego, a stożek pomocniczy 7c ogranicza zjawisko ewentualnego wyboczenia wsadu 1, które to zjawisko może pojawić się w trakcie plastycznego kształtowania wypraski 2, najczęściej gdy całkowita długość trzpienia 7 jest dobrana w sposób niekorzystny. Stożek 7d pilotujący odpowiada za właściwe wprowadzenie trzpienia 7 w otwór wsadu 1. Po zakończeniu plastycznego kształtowania wypraski 2, wypychacz 3 usuwa wypraskę 2 z matrycy 4 dolnej.Due to the fact that the molding flange 2 is flanged and simultaneously circumferentially compressed by means of the folding cone 7a and the shaping blank 6, the calibrating cone 7b enables simultaneous calibration of the internal, vertical surface of the molding 2 by the method of circumferential pressing, and the auxiliary cone 7c limits the phenomenon of possible buckling of the batch. 1, which phenomenon may occur during the plastic shaping of the compact 2, most often when the overall length of the mandrel 7 is disadvantageously selected. The pilot cone 7d is responsible for the correct insertion of the pin 7 into the bore 1. After the plastic shaping of the compact 2 is completed, the ejector 3 removes the compact 2 from the lower die 4.

Claims

1. The method of flanging the collar with simultaneous circumferential pressing, characterized in that the hollow cylindrical load (1) is placed in the lower die (4) equipped with an ejector (3), and then the punch (5) with the mandrel (7) moves (ω) circumferential spherical, and the lower die (4) with the ejector (3) pushes the charge to the punch (5) with the mandrel (7), and then the plastic flange of the molding (2) is turned plasticly, with simultaneous circumferential pressing of the molding (2).

2. Tools for turning a collar with simultaneous circumferential pressing, especially of cylindrical products, consisting of a punch, a die and an ejector, characterized in that the punch (5) has a mandrel (7) which consists of a turning cone (7a), a cone ( 7b), a sizing cone (7c) and a pilot cone (7d), the punch (5) and / or the lower die (4) having any shaping blank (6).

3. Tools according to p. A device according to claim 2, characterized in that the spindle (7) consists of two, three or four cones with a straight or arched structure.

4. Tools according to p. 2, characterized in that the angles (α-ι), (α ₂ ) and (α ₃ ) forming the calibration cone (7b), the auxiliary cone (7c) and the pilot cone (7d) are a function of the punch oscillation angle (γ) (5) ) and satisfy the conditions that: α · ι> γ, α ₂ > γ, α ₃ >> γ.

5. Tools according to p. 2. The method of claim 2, characterized in that the center (O) of the movement (ω) of the spherical circumferential punch (5) is located on the axis of said punch (5) in the area of the tilting cone (7a) or the calibrating cone (7b).