Способ изготовления поковок типа валов

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОКОВОК ТИПА ВАЛОВ преимущественно из конструкционных углеродистых и.ле-. гированных сталей, включающий деформирование заготовки плоскими бой .камк, подстуживдние ее поверхности до требуемого перепада температур в поперечном сечении и окончательное ее деформирование в вырезных бойках, отличаю-щийся тем, что, с целью повьппения производительности и улучшения качества 11рлучаемьгх поковок путем уменьшения возможности трещинообразования, деформирование заготовки плоскими бойками осуществляют до получения сечения в форме прямоугольника, подстуживание заготовки осуществляют до перепада температур на ее гранях и в угловых частях заготовки 70100 с с последующей ковкой заготовки с полным перекрытием ее ширины плоскими бойками до получения квадрата с размером стороны, равным поко ночному размеру, а окончательное (Л деформирование в вырезных бойках осуществляют при одновременном обжатии подстуженных угловых частей заготовки.

„„Я0„„1165521

СС1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4 (51) В 21 J 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ мсюаююалсмаас р, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

110 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3480332/25-27 (22) 05.08.82 (46) 07.07.85.Бюл. Р 25 (72) И.П.Шелаев, Н.П.Шляхин, В.О.Кононенко, В.С.Басик и Л.Ф.Дикий (71) Краматорский научно-исследовательский и проектно-технологический институт машиностроения (53) 621.73(088.8) (56) Тюрин В.А. Теория и процессы ковки слитков на прессах. М., "Машиностроение", 1979, с.169-170.

{54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОКОВОК ТИПА ВАЛОВ преимущественно из конструкционных углеродистых и легированных сталей, включающий деформирование заготовки плоскими бой:ками, подстуживание ее поверхности до требуемого перепада температур в поперечном сечении и окончатель- ное ее деформирование в вырезных бойках, отличающийся тем, что, с целью повьппения производительности и улучшения качества получаемых поковок путем уменьшения возможности трещинообразования, деформирование заготовки плоскими бойками осуществляют до получения се" чения в форме прямоугольника, подстуживание заготовки осуществляют до перепада температур на ее гранях и в угловых частях заготовки 70100 С с последующей ковкой заготовки с полным перекрытием ее ширины плоскими бойками до получения квадрата с размером стороны, равным поко» вочному размеру, а окончательное деформирование в вырезных бойках осуществляют при одновременном обжатии подстуженных угловых частей заготовки.

Изобретение относится к обработ-, ке металлов давлением и может быть использовано в кузнечно-прессовых цехах для получения поковок типа валов преимущественно из конструкционных углеродистых и легированных сталей.

Цель изобретения — повышение производительности и улучшение качества получаемых поковок путем уменьшения 10 возможности трещинообразования.

На фиг. 1 изображена поковка, имеющая в сечении прямоугольник с оформленными углами; на фиг. 2 подстуживание поверхности поковки 15 углов; на фиг; 3 — последующая ковка поковки с подстуженными углами с полным перекрытием ее ширины плоскими бойками до получения квадрата; на фиг. 4 — окончательное деформи- 20 рование с одновременным обжатием подстуженных углов в вырезыых бойках.

Нагретую заготовку деформируют плоскими бойками до момента придания ей прямоугольного сечения с офор 25 мленными углами (фиг,1). После этого производят подстуживание поверхнос ти заготовки в углах до требуемого перепада температур на ее гранях и в угловых частях, которое может быть 30 как принудительным, так и свободным.

При свободном охлаждении вследствие разного соотношения поверхности Р к объему U для отдельных участков прямоугольной заготовки их скорость,.З5 остывания разная. Участки в углах заготовки, имеющие большее соотношение — остывают с.большей ско7> ростью и имеют меньшую температуру в сравнении с участками граней. По- 10 этому для получения требуемого перепада температуры на гранях и в угловых частях заготовки требуется гораздо меньше времени, чем при достижении этого градиента между поверхностью 4g граней и центром заготовки.

Для получения положительного эффекта, т.е. возникновения в очаге деформации при ковке плоскими бойками схемы всестороннего неравно- gp мерного сжатия, достаточным является достижение перепада температур в интервале 70-100 С. В процессе подстуживания заготовок важным моментом является охлаждение поверхности угло-у вых частей заготовки до температуры, обеспечивающей последующую ковку плоскими бойками без трещинообразования.

521 2

Поэтому температура поверхности угловых частей заготовки после подстуживания должна быть равной или превышать нижний предел температурного интервала ковки.

Далее осуществляют ковку заготовки с полным перекрытием ее ширины плоскими бойками до получения в сечении квадрата (фиг.3) с размером стороны, равным поковочному размеру. В этом случае подстуженные участки оказывают подпирающее воздействие на внутренние слои металла, препятствуя их движению в ширину, и благоприятствуют движению по оси, т.е, вытяжке. В очаге деформации возникает схема всестороннего неравномерного сжатия, которая в наибольшей степени способствует завариванию дефектов металлургического происхождения. Эти явления усиливаются при увеличении степени деформации. Трещинообразование в осевой зоне и на поверхности существенно меньше в сравнении с известным способом, так как искажению в очаге деформации подвергаются средние участки граней заготовки, имеющие более высокую температуру (фиг.2 и 3).

Кроме того, обеспечивается проработка структуры осевой зоны заготовки, так как боковые участки в очаге деформации в широком диапазоне температур, получаемом путем подстуживания, не оказывают преимущественного влияния на напряженно-деформированное состояние осевой зоны.

После получения в сечении квадрата со стороной, равной поковочно-. му размеру, осуществляют окончательное деформирование с одновременным обжатием подстуженных углов плоскостями вырезных бойков (фиг.4), В этом случае в очаге деформации возникает схема всестороннего неравномерного сжатия, но за счет одновременного локального приложения усилия деформирования к четырем ребрам заготовки. Этот эффект усиливается за счет подстриженных углов, так как их смятие поверхностями бойков меньше в сравнении с известным случаем равномерного распределения температуры по сечению. Вероятность возникновения трещин по граням заготовки также меньше, так как грани имеют более высокую температуру.

Hp и м е р. Способ реализуется при изготовлении поковки барабана

ll65 f0 з иэ слитка массой 23000 кг на гидравлическом прессе усилием 6000 тыс.

Размеры поковки барабана: диаметры 815. 12 длиной 2990 - — мм

50 = 18 5

580 и 11 длиной 260 + 20 мм и 450+

l7 14 .

9 длиной 930 мм.

Материал сталь 27ХНЗМ2ФА, масса поковки 14300 кг. В первом выносе обжимают прибыль под отверстие осадочной плиты, зачищают ее и проглаживают, затем биллетируют и отрубают поддон. Во втором выносе биллет устанавливают в отверстие осадочной плиты и сферической плитой осаживают до высоты 1050 мм. Осаженный билет протягивают плоскими бойками на прямоугольное сечение произвольных размеров до момента получения на, заготовке оформленных углов.

Температура поверхности заготов0 ки после оформления углов 850 С.

Осуществляют свободное подстуживание поверхности заготовки. При достижении температуры поверхности в о углах заготовки 750 С подстуживание прекращают. При этом температура поверхности граней снижается до 825 С; о

Контроль за подстуживанием поверхнос-30 ти заготовки осуществляют контактными термопарами.

После подстуживания поверхности заготовки в углах ее протягивают плоскими бойками с полным перекрытием ее ширины на квадратное сечение со стороной, равной диаметру

815 мм. Плоские бойки меняют на вы- . резные и окончательно деформируют на диаметр 815 мм с одновременным 40 обжатием подстуженных углов.

52! 4

Меняют верхний вырезной боек на плоский, оформляют диаметры 580 и

450 мм, правят по оси, отрубают излишек, замаркировывают в горячем состоянии передают в термоотдел.

В процессе ковки поверхностные дефекты (трещины, рванины ) отсутствуют.

Производительность и качество поковок повышаются благодаря тому, что при ковке заготовки с подстужен" ными углами с полным перекрытием ши" рины заготовки плоскими бойками до получения в сечении квадрата (со стороной, равной поковочному размеру ) подстуженные участки .(углы в поперечном сечении заготовки) оказывают подпирающее воздействие на внутренние слои металла, препятствуя их движению в ширину и благоприятствуют движению металла вдоль оси, т.е. вытяжке, .В очаге деформации возникает схема всестороннего неравномерного. сжатия, которая способствует максимальному завариванию дефектов металлургического, происхождения. Увеличение степени деформации способствует усилению этих явлений. При этом возникновение дефектов в осевой зоне. и на погерхности заготовки существенно меньше в сравнении с известным способом, так как искажению в очаге деформации подвергаются средние участки граней заготовки, имеющие более высокую температуру.

По сравнению с известным, использование предлагаемого изобретения позволяет повысить производительность и качество получаемых поковок за счет уменьшения возможности трещинообразования. юг.2

1165521

Составитель Ю.Филимонов

Редактор Л.Гратилло Техред З.Палий Корректор О.Тигор

Заказ 4266/14 Тираж 647 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4