Способ безоблойной высадки клеммных болтов для рельсовых скреплений

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении клеммных болтов для рельсовых скреплений железнодорожных путей. Осуществляют предварительное и окончательное формирование прямоугольной головки болта и ее сферической опорной поверхности. Затем головку и ее опорную поверхность калибруют, а на торце стержня болта формируют фаску. Предварительное формирование головки и опорной поверхности осуществляют на одной позиции штамповки. При этом головке придают форму прямоугольника. Размер стороны прямоугольника составляет (0,7-0,9)S, где S - большая или меньшая сторона окончательно сформированной прямоугольной головки болта. Калибровку головки и опорной поверхности осуществляют на позиции штамповки одновременно с редуцированием стержня под накатку резьбы и формированием фаски. В результате обеспечивается возможность равномерно распределить нагрузку на холодновысадочный инструмент и, следовательно, достичь благоприятного течения металла и формирования изделия требуемой формы и размеров и повысить стойкость инструмента. 5 ил.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении клеммных болтов для рельсовых скреплений железнодорожных путей методом холодной объемной штамповки на высадочных автоматах.

Известен способ высадки болтов для рельсовых скреплений, включающий предварительную формовку головки, которую осуществляют в две стадии, придавая головке на первой из них форму усеченного конуса, сопряженного меньшим основанием со стержневой частью и выдерживая угол наклона образующей указанного конуса в пределах 6-9°, на второй стадии формуют головку с углом наклона образующей конуса в пределах 1-40° и окончательную формовку головки, после чего производят обрезку двух граней головки болта (Патент РФ №2011462, Кл. В21К 1/46, 1994).

Недостатком этого способа является:

- невысокий коэффициент использования металла за счет отходов при обрезке головки;

- невысокая стойкость инструмента на второй и третьей позиции;

- невысокое качество детали по опорной сферической поверхности из-за заусенцев, образующихся при обрезке граней головки болта.

Известен способ высадки болтов для рельсовых скреплений железнодорожных путей, включающий предварительный нагрев заготовки и формование головки и стержня болта матрицей и пуансоном путем внедрения в головку болта выступа на пуансоне (DE 4118113А1, В21К 1/46, 10.12.1992).

Недостатком данного способа является:

- невысокая стойкость инструмента при формовке болта с нагревом заготовки;

- необходимость предварительного нагрева заготовки, что влечет высокие затраты на электроэнергию, воду и расходы связанные с экологией;

- невысокое качество поверхности детали из-за окалины, образующейся на поверхности при нагреве.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является способ штамповки клеммных болтов для рельсовых скреплений, включающий предварительную и окончательную формовку головки, при этом на стадии предварительной формовки головке придают вид усеченного конуса, ограниченного с двух сторон секущими плоскостями и имеющего верхнее основание - круг, равный диаметру заготовки, ограниченного двумя параллельными хордами, окончательную формовку головки осуществляют на последующих трех позициях при равномерном распределении нагрузок на инструмент путем осадки головки с постоянным увеличением длины прямоугольника и ограничением его ширины и оформляют сферу на опорной поверхности головки (Патент РФ №2073581, Кл. В21К 1/46, 1997).

Недостатком этого способа является:

- некачественное заполнение углов граней головы болта из-за затрудненного течения металла в направлении большей грани головы на позиции предварительного набора головки в виде усеченного конуса;

- невысокая стойкость инструмента, связанная с высокими удельными нагрузками на инструмент и затрудненным течением металла в углы граней головки;

- невысокое качество болта в связи с образованием заусенцев на торце болта со стороны меньшей грани головки из-за течения металла в зазор между матрицей и пуансоном.

Кроме того, практика показывает, что из-за незаполнения углов граней головы болта, недостатком способа является невозможность достижения одной из главных геометрических характеристик болта, влияющих на его работоспособность, - требуемой величины диагонали четырехгранной головки болта.

В основу изобретения поставлена задача разработать способ изготовления клеммных болтов для рельсовых скреплений штамповкой, обеспечивающий повышенное качество детали без заусенцев и с требуемой величиной диагонали четырехгранной головки болта.

Технический результат заключается в достижении повышенной стойкости инструмента.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в способе изготовления клеммных болтов для рельсовых скреплений штамповкой на холодновысадочном автомате, включающем предварительное и окончательное формирование прямоугольной головки болта и ее сферической опорной поверхности, калибровку прямоугольной головки и сферической опорной поверхности, формирование на торце стержня болта фаски, при этом предварительное формирование прямоугольной головки болта и ее сферической опорной поверхности осуществляют на одной позиции штамповки, на которой головке придают форму прямоугольника, имеющего размер стороны (0,7-0,9)S, где S - большая или меньшая сторона окончательно сформированной прямоугольной головки болта, а калибровку прямоугольной головки и сферической опорной поверхности осуществляют на позиции штамповки одновременно с редуцированием стержня под накатку резьбы и формированием фаски на торце стержня.

Благодаря тому, что на первой позиции штамповки холодновысадочного автомата предварительно формуется головка прямоугольной формы и совместно с ней сферическая опорная поверхность, при этом головке придают форму прямоугольника, имеющего размер стороны (0,7-0,9)S, где S - большая или меньшая сторона окончательно сформированной прямоугольной головки болта, предлагаемый способ позволяет равномерно распределить деформацию по переходам штамповки и, следовательно, равномерно распределить нагрузку на холодновысадочный инструмент по позициям высадки, вследствие чего удается обеспечить условие благоприятного течения материала в углы штампа и тем самым достичь заполнения углов граней головы болта и формирования требуемой величины диагонали четырехгранной головки болта. Кроме того, способ позволяет значительно увеличить стойкость инструмента из-за снижения удельных нагрузок по позициям высадки.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1-5 представлен технологический процесс штамповки клеммных болтов для рельсовых скреплений, реализуемый на холодновысадочном автомате.

Способ осуществляется следующим образом:

- от круглого прутка проволики из стали 20 ⌀21,5 мм отрезают заготовку мерной длины (см. фиг. 1);

- на первой позиции штамповки холодновысадочного автомата предварительно формуют головку, придавая ей форму прямоугольника с размерами (0,7-0,9)S, где S большая либо меньшая сторона окончательно сформированной головки, и предварительно формуя сферическую опорную поверхность в матрице, при этом в матрице формуется 2/3 высоты головки, а 1/3 высоты головки формуется в пуансоне (см. фиг. 2);

- на второй позиции штамповки холодновысадочного автомата оформляют прямоугольник головки и сферическую опорную поверхность (см. фиг. 3);

- на третьей позиции калибруют прямоугольник головки, радиусы округлений по ее торцу, сферическую опорную поверхность и одновременно редуцируют стержень, оформляют фаску на стержне под накатку резьбы (см. фиг. 4);

- на четвертой позиции окончательно калибруют прямоугольник, сферическую опорную поверхность и фаску (см. фиг. 5).

Благодаря последовательному формованию прямоугольной четырехгранной головки совместно со сферической опорной поверхностью, начиная с первой позиции высадки, предлагаемый способ позволяет равномерно распределить деформацию по переходам штамповки и, следовательно, равномерно распределить нагрузку на холодновысадочный инструмент по позициям высадки, вследствие чего удается обеспечить условие благоприятного течения материала в углы штампа, и тем самым за счет заполнения углов граней головы болта добиться формирования требуемой диагонали болта. Кроме того, способ позволяет значительно увеличить стойкость инструмента из-за снижения удельных нагрузок по позициям высадки.

Высадку клеммного болта необходимо производить на четырехпозиционном холодновысадочном автомате. Настоящий способ рекомендуется для внедрения при изготовлении клеммных болтов на ОАО «БелЗАН».

Способ изготовления клеммных болтов для рельсовых скреплений штамповкой на холодновысадочном автомате, включающий предварительное и окончательное формирование прямоугольной головки болта и ее сферической опорной поверхности, калибровку прямоугольной головки и сферической опорной поверхности, формирование на торце стержня болта фаски, отличающийся тем, что предварительное формирование прямоугольной головки болта и ее сферической опорной поверхности осуществляют на одной позиции штамповки, на которой головке придают форму прямоугольника, имеющего размер стороны (0,7-0,9)S, где S - большая или меньшая сторона окончательно сформированной прямоугольной головки болта, а калибровку прямоугольной головки и сферической опорной поверхности осуществляют на позиции штамповки одновременно с редуцированием стержня под накатку резьбы и формированием фаски на торце стержня.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении клеммных болтов для рельсовых скреплений железнодорожных путей методом холодной штамповки на многопозиционных прессах-автоматах.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении стержневых деталей с головками. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а конкретно к способу изготовления изделий верхнего строения железнодорожного пути. .

Изобретение относится к области холодной объемной штамповки и может быть использовано при изготовлении стержневых изделий типа шаровых пальцев с полой головкой.

Изобретение относится к области обработки давлением заготовок в виде прутков прямоугольного или круглого сечения и может быть использовано при изготовлении петель железнодорожных вагонов и других деталей типа стержней с утолщением на торце, несоосным по отношению к стержню.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в авиационно-космической технике, в химическом машиностроении, судостроении, автомобильной промышленности при изготовлении стержневых деталей с головками из титановых сплавов.
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении стержневых деталей с головками из титановых сплавов. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве болтов для крепления колес. .
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в производстве крепежных изделий для авиакосмической промышленности. .

Изобретение относится к холодной обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении деталей типа шаровых пальцев. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении клеммных болтов для рельсовых скреплений железнодорожного пути методом холодной штамповки на многопозиционных прессах-автоматах за четыре операции.

Изобретение относится к области холодной объемной штамповки стержневых изделий с головками типа шаровых пальцев. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении стержневых деталей с утолщениями. Стержень размещают в отверстии матрицы с опорой на выталкиватель. Производят высадку стержня и формообразование утолщения. Матрица состоит из двух полуматрице со сквозными осевыми отверстиями. Полуматрицы устанавливают таким образом, чтобы зазор между их торцевыми рабочими поверхностями не превышал высоты высаживаемой части и располагался в области формообразования утолщения. Высадку осуществляют при зафиксированных полуматрицах воздействием на торец стержня пуансоном. Утолщение формообразуют с приданием ему требуемых формы и размеров совместным воздействием на него пуансоном и полуматрицей. В результате обеспечивается повышение качества изготавливаемых деталей и расширение их сортамента. 1 ил.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам изготовления стержневых деталей с головками из титановых сплавов, и может быть использовано в авиационно-космической технике, а также химическом машиностроении, судостроении и автомобилестроении. Способ изготовления стержневых деталей с головками из двухфазных (α+β) титановых сплавов включает закалку заготовок, нанесение на их поверхность твердого оксалатного покрытия, формование деталей методом холодного пластического деформирования с высадкой головок и многократным редуцированием стержней и старение полученных деталей. Закалку заготовок осуществляют в вакуумной печи при 720-740°С с последующим охлаждением, многократное редуцирование стержней ведут со степенью деформации 10-30%, старение деталей проводят в электрической печи на воздухе при температуре 240-260°С в течение 4-8 часов с последующим гидрополированием деталей и накатыванием резьбы. Повышается прочность и долговечность изделий. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении деталей в форме стержня с фланцами. Нагретый слиток поэтапно деформируют в формовочной машине. На первом этапе деформирования получают стержневую заготовку, диаметр которой равен минимальному диаметру готовой детали. По меньшей мере на одном следующем этапе на стержневой заготовке высаживают по меньшей мере один фланец с получением его большего по сравнению с диаметром стержневой заготовки конечного диаметра. В результате обеспечивается возможность изготовления деталей с улучшенными свойствами из слитков различных размеров. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для получения холодной объемной штамповкой изделий типа полого шарового пальца. Исходную трубную заготовку подвергают холодной объемной штамповке по переходам. На первом переходе прямым выдавливанием получают коническую часть с размерами, соответствующими размерам конической части готового шарового пальца. На втором переходе редуцируют часть заготовки под накатку резьбы. Затем обжимом формируют сферическую головку. В результате обеспечивается повышение качества полученных изделий и увеличение рабочего ресурса используемого технологического инструмента. 4 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при штамповке осесимметричных деталей с удлиненной осью за один переход. Устройство содержит два ползуна, первый из которых расположен на одной оси с матрицей. Второй ползун размещен перпендикулярно упомянутой оси. Устройство содержит пуансон, состоящий из наружного пуансона с фланцем и внутреннего пуансона. Наружный ползун имеет возможность попеременного расположения на первом ползуне напротив оси матрицы и на втором ползуне. Внутренний пуансон перемещается в наружном пуансоне. Последний обеспечивает отрезку заготовки и штамповку осесимметричной детали в матрице совместно с внутренним пуансоном. Матрица и наружный пуансон установлены с образованием между ними полости высотой не более трех диаметров заготовки. Между торцом фланца наружного пуансона и матрицей установлена пружина. В результате обеспечивается повышение производительности штамповки и стойкости технологической оснастки. 1 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении холодной объемной штамповкой стержневых изделий с шестигранной головкой. Штамповку шестигранной головки осуществляют за два перехода. На первом переходе на торце головки формируют полость в форме усеченного конуса. Полость имеет глубину от 0,3 до 0,4 высоты головки готового изделия и угол конусности от 33 до 35°. Диаметр меньшего основания полости составляет 0,45-0,5 диаметра окружности, описанной вокруг шестигранной головки готового изделия. На втором переходе глубину формируемой полости доводят до величины, не превышающей 0,6 высоты головки готового изделия. В результате обеспечивается повышение качества изделий и стойкость штампового инструмента, а также снижение на 2–3 % расхода металла. 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении длинноосных изделий типа стержня с утолщением. Используют исходную заготовку диаметром, меньшим наружного диаметра утолщения. Первоначально формообразуют утолщение путем высадки металла конца исходной заготовки под действием пуансона штампа в полость между рабочими торцами пуансона и подвижной ступицы. Ступицу размещают в корпусе штампа соосно матрице с обеспечением выступания конца исходной заготовки над рабочим торцом ступицы и фиксируют до момента окончания формообразования утолщения. Затем ступицу растормаживают и производят формообразование стержня выдавливанием металла оставшейся части заготовки в отверстие матрицы при одновременном воздействии на заготовку пуансона и ступицы. В результате обеспечивается повышение качества полученных изделий и стойкости используемого инструмента. 1 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении клеммных болтов для рельсовых скреплений железнодорожных путей. Осуществляют предварительное и окончательное формирование прямоугольной головки болта и ее сферической опорной поверхности. Затем головку и ее опорную поверхность калибруют, а на торце стержня болта формируют фаску. Предварительное формирование головки и опорной поверхности осуществляют на одной позиции штамповки. При этом головке придают форму прямоугольника. Размер стороны прямоугольника составляет S, где S - большая или меньшая сторона окончательно сформированной прямоугольной головки болта. Калибровку головки и опорной поверхности осуществляют на позиции штамповки одновременно с редуцированием стержня под накатку резьбы и формированием фаски. В результате обеспечивается возможность равномерно распределить нагрузку на холодновысадочный инструмент и, следовательно, достичь благоприятного течения металла и формирования изделия требуемой формы и размеров и повысить стойкость инструмента. 5 ил.

Наверх