Способ получения полых поковок

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛЫХ ПОКОВОК, включающий нагрев полой заготовки и последующую ковку ее обжимом на оправке, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества поковок путем снижения уровня и равномерности проработки их по всему объему при получении поковок из малопластичных материалов, перед ковкой в полость заготовки помещают технологическую вставку из материала, более пластичного и обладающего меньшим сопротивлением деформации чем материал поковки, выполненную в виде стакана, наружный диаметр которого равен диаметру полости заготовки, при этом толщина стенки вставки составляет 0,07-0,1 среднеарифметического значения радиуса заготовки . (О

44 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(5D В 21 J 500

1 ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3524775/25-27 (22) 24.12.82 (46) 23.06.84. Бюл. № 23 (72) В. Н. Троицкий, P. Г. Шарафутдинов, Ю. Н. Буленков, С. Н. Почтенных, Г. С. Артемьев, В. С. Стародворский и Б. Г. Восходов (71) Московский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (53) 621.73 (088.8) (56) Брюханов А. Н. Ковка и объемная штамповка. M., «Машиностроение», 1975, с. 113 — 114.

2. Радюченко Ю. С. Ротационная ковка, M., Машгиз. 1962, с. 135 — 137, фиг. 90 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛЫХ

ПОКОВОК, включающий нагрев полой заготовки и последующую ковку ее обжимом на оправке, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества поковок путем снижения уровня и равномерности проработки их по всему объему при получении поковок из малопластичных материалов, перед ковкой в полость заготовки помещают технологическую вставку из материала, более пластичного и обладающего меньшим сопротивлением деформации чем материал поковки, выполненную в виде стакана, наружный диаметр которого равен диаметру полости заготовки, при этом толщина стенки вставки составляет 0,07 — 0,1 среднеарифметического значения радиуса заготовки.

1098644

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении новых поковок на радиально-ковочных машинах.

Известен способ получения полых поковок вытяжкой на оправке, путем последовательных обжатый заготовки. Способ осуществляют на ковочных прессах (1).

Недостатками такого способа являются низкая производительность ковки, а также большие припуски на поковке, приводящие к повышению трудоемкости изготовления изделий и снижению коэффициента использования металла.

Наиболее близким к изобретению является способ получения полых поковок, включающий нагрев полой заготовки и последующую ковку ее обжимом на оправке, выполняемую на радиально-ковочных машинах (2).

Недостатком известного способа является неравномерность механических, свойств металла по толщине поковки, что отрицательно сказывается на качестве и долговечности работы изделий.

Цель изобретения — улучшение качества поковок путем снижения уровня и равномерности проработки их по всему объему при получении поковок из малопластичных материалов.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения полых поковок, включающему нагрев полой заготовки и последующую ковку ее обжимом на оправке, перед ковкой в полость заготовки помещают технологическую вставку из материала, более пластичного и обладающего меньшим сопротивлением деформации, чем материал поковки, выполненную в виде стакана, наружный диаметр которого равен диаметру полости заготовки, при этом толщина стенки вставки составляет 0,07 — 0,1 среднеарифметического значения радиуса заготовки.

На чертеже изображена заготовка с помещенной в ее полости пластичной прокладкой.

Способ осуществляют следующим образом.

В полую заготовку 1, до нагрева или после него, перед ковкой помещают технологическую вставку 2, выполненную в виде стакана из материала более пластичного и обладающего меньшим сопротивлением деформации, чем материал заготовки 1, и осуществляют ковку путем последовательных обжатий ее на цилиндрической водоохлаждаемой оправке. Ковку осуществляют на радиально-ковочной машине до получения полой поковки заданных размеров. Толщину стенки вставки Н принимают равной (0,07 — 0,1) К„где ʄ— среднеарифметический радиус заготовки при длине заго5

55 товки 1-1МР, где D — диаметр заготовки.

Прн последующей обработке полученной поковки вставка 2 удаляется, например, механической обработкой.

Технологическая вставка способствует созданию благоприятного напряженно-деформированного состояния ковки, улучшению проработки металла, уменьшению окалинообразования дорогостоящего металла заготовки. Экспериментально установлено, что при обжатиях заготовки с уковами выше 3 толщина стенки вставки снижается до (0 03 — 0,7) Ro а неравномерность деформации по сечению заготовки снижается до

10О/o, что способствует улучшению качества проработки металла.

Изучение температурного поля очага деформации при ковке указывает на наличие области захолаживания на внутренней поверхности толщиной 0,07 — 0,1R заготовки, возникающей от водоохлаждаемой оправки, 940 С при температуре в очаге деформации

1080 †11 С. Если температура в зоне деформации в толще металла составляет 1080 при сопротивлении деформации 20 кг/мм, то на расстоянии 0,07 — 0,1R заготовки от оправки резко снижается до 930 — 940 С и сопротивление деформации повышается в 1,5 — 1,8 раза.

Применив вставку из стали 3 на внутренней поверхности толщиной 0,07 — О,! R заготовки, снижают сопротивление деформации до 22 кг/мм .

Таким образом достигается равенство значений сопротивления деформации пластичной вставки и заготовки, что интенсифицирует проработку металла в захоложенной зоне.

В случае Н<0,07 R заготовки металл у внутренней полости заготовки находится в захоложенной зоне при 930 †9 C и его сопротивление деформации б больше в 1, 5—

l,8 раза в сравнении с б в центре очага деформации.

В случае Н О,! R заготовки металл вставки находится в зоне температур 1080 С и его сопротивление деформации уменьшается в 2 раза по сравнению с сопротивлением деформации при 940 С.

Пример Полый слиток массой 3,2 т, высотой 2000 мм и диаметром: наружным

490 мм: внутренним — 120 мм из стали

38ХНЗМФА получают разливкой в изложницу с помещенной внутрь оправкой в виде стакана, служащей впоследствии технологической вставкой. Ковку осуществляют на водоохлаждаемой оправке диаметром 105 мм радиально-ковочной машиной усилием

10000 КН на ступенчатую с уковом К=

= 1,5; 2,0;2,5,3;0.

Начальная толщина вставки из стали

10 при ковке изменяется с 15 до 5 мм при укове К=З,О.

1098644

Механические свойства поковки при К = 2,5 приведены в таблице

2,0

110

102

Известная

2,8

112

103

Предлагаемая

Составитель Н. Жильцов

Редактор Н. Данкулич Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Заказ 4267/6 Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал- ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

При выбранных коэффициентах укова показатели пластичности в тангенциальном направлении возрастают на 10 — 15о/р по сравнению с поковкой, полученной из обычной трубной заготовки (см. таблицу ), Использование заготовки обеспечивает улучшение качества полых поковок за счет более интенсивной проработки литой структуры металла. Долговечность изделий увеличивается на 5 — 7о/<.

12,0 20

12,4 23