Способ изготовления изделий типа ступенчатых валов

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ТИПА СТУПЕНЧАТЫХ ВАПОВ, включающий ковку заготовки с кантовкой, отличающийся тем, что, с целью повьштения качества изделий и производительности процесса, заготовку в промежутках между ковкой дополнительно подвергают поперечно-клиновой I прокатке, совмещая ее с кантовкой. S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflYSËÈН (() ((О

4(5() В 21 К 1/06 н. с Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, н ввсовснонн свнсвсвовствн свс

3 св

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

1 1О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3610835/25-27 (22) 29.06.83 (46) 15.07.85. Бюп. 1t 26 (72) В.А. Клушин, Г.В. Андреев, А.Н. Давидович, К.Д. Кирдун, Е.M.. Макушок и М.И. Калачев (71) Физико-технический институт

АН БССР (53) 621.73(088.8)

;(56) Ковка и объемная штамповка стали. Справочник под ред. М;В. Стоpoaesa, т.1, М: Машиностроение, t967, с. 316. (54) {57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ

ТИПА СТУПЕНЧАТЫХ ВАЛОВ, включающий ковку заготовки с кантовкой, о т л ич а ю шийся тем, что, с цепью повышения качества изделий и производительности процесса, заг отовку в промешутках мешду ковкой дополнительно подвергают поперечно-клиновойiпрокатке, совмещая ее с кантовкой.

1166878

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении иэделий типа ступенчатых валов.

Цель изобретения — повышение качества изделий sa счет создания однородной структуры деформированного металла и увеличение производительности процесса.

На фиг.. 1 показана схема формообразования заготовки, когда ковкепрокатке подвергаются все ступени заготовки; на фиг. 2 — конструкция устройства для реализации способа; на фиг. 3 — .сечение А-А на фиг. 2, Устройство состоит из рычагов 1, копира 2, присоединенных к-полэуну. пресса. Подвижные плиты 3 с клиновым инструментом 4 размещены в корпусах 5. Конечный выключатель 6 установлен на гидрораспределителе 7, связанном с гндроцилиндром 8, установленном на столе 9 и взаимодействующем с нижней подвижной плитой 3 посредством толкателя 10. Зазор меж- 25 ду направляющими 11 и нижней плитой

3 определяет величину хода нижней плиты 3 в направлении, встречном движению ползуыа.

Устройство работает следующим образом.

При движении ползуна вниз рыча= ги 1 наклонными участками перемещают плиты 3 с инструментами 4 навстречу 35 ° друг другу. В этот момент происходит внедрение инструментов 4 в заготовку 12 и предварительное формообразование на ней ступеней. Когда рычаги 1 взаимодействуют с плитами 40

3 своими прямыми участками, плиты 3

1останавливаются. В этот момент копир 2 воздействует на конечный выключатель 6, который включает гидрораспределитель 7 и гидроцилиндр 8, свя- 45 занный с ним, производит ковочную операцию на величину о . Далее при движении ползуна вниз конечный выключатель 6 отключает гидроцилиндр 8, а рычаги 1 следующими наклонными 50 участками перемещают плиты 3 с клиновыми инструментами 4, которые одновременно кантуют и прокатывают заготовку. Ковка с периодической кантовой - прокаткой осуществляется на всем пути движения ползуна вниз. При перемещении ползуна вверх плиты 3 возвращаются в исходное положение.

В зависимости от необходимости формообразования по той или иной схеме конструкции устройства может несколько видоизменяться. Например, возможна дополнительная кантовка заготовки в приводных центрах или. раздельный привод кующими клиньями и т.д.

Способ опробован в лабораторных условиях. Производят шестикратную проковку всех ступеней заготовки из стали 35 со степенью обжатия 1,4 с прокаткой — кантовкой заготовки со степенью обжатия 1,3. Результаты испытаний в сравнении с традиционной обработкой сведены в таблицуе

Результаты механических и металлографических испытаний показывают, что вследствие образования специфической мелкозернистой структуры материал, прошедший обработку по предлагаемому способу, имеет повышенные пластичность и прочность..

Клиновые инструменты кроме кантовки заготовки производят формообразование. предварительно прокованных ступеней, приближая их форму к окончательной. При этом за счет выделения тепла деформации во время кантовки прокаткой заготовка дополнительно нагревается. Это дает возможность более длительное время поддерживать температурный интервал ковки и, тем самым, избежать дефектов, возникающих во время ковки вблизи нижнего предела температурного интервала, а также роста зерен при промежуточных подогревах.

Если кантовку заготовки вести поперечно-клиновой прокаткой с набором, когда направление деформации изменяется в обратную сторону, отпадает необходимость в промежуточной осадке заготовки, так как во время операции набора вытянутые зерна дробятся и изделие приобретает равномерную структуру. Кроме того, кантующие клинья, расположенные по обеим сторонам от проковываемой ступени, создают боковой подпор на торцах этой ступени.

При этом увеличивается компонента сжимающих напряжений в точке деформируемого металла и, следовательно, повышается его пластичность, Создание однородной мелкозернистой структуры металла достигается

1166878

После про- После ков- После ковки с кантови катки ки кой-прокаткой

Исходные свойства, ИПа

3, z

600-620 560-570

560-580

650-680

28

26 32

52

5 0

56 тем, что дополнительная деформация прокаткой в промежутках между ковочными ударами дает возможность обрабатывать. уже предварительно подготовленный более пластичный материал, отличающийся мелкозернистой рекристалливационной структурой горячей обработки, полученной в условиях схемы сжатия плоскими бойками. Данная схема деформации позволяет достигать высоких обжатий и плотности дефектов кристаллической решетки и в сочетании с поперечно-клиновой прокаткой, при которой характер сдвиговой деформации является ийым, получать однород- 5 ную, равноосную и мелкозернистую структуру. Получение мелкозернистой структуры связано также с тем, что практически отсутствует перерыв меж ду циклами деформации. Если при ков- 20 ке в промежутках между ударами, во время которых деформация отсутствует, вследствие большой плотности дефектов кристаллической решетки (центров рекристаллизации) происходит интенсивный рост зерен, то при деформации по предлагаемому способу, когда во время кантовки осуществляется дополнительное формоиэменение металла, А рост зерен подавляется. Таким образом, структура изделия после обработки становится мелкозернистой и равномерной, а последний цикл кантовкипрокатки позволяет откалибровать размеры иэделия. Совмещение прокатки с кантовкой дает возможность получить качественно новый эффект — равномерную мелкозернистую структуру с одновременным повышением производительности процесса.

Создание однородной мелкозернисЭ той структуры с равноосными зернами способствует более интенсивному разупрочнению металла при ковочных температурах, а это, в свою очередь, дает возможность приводить материал в состояние, характеризующееся повьг щенной пластичностью. Следовательно, предлагаемым способом можно обрабатьгвать малопластичные труднодеформируемые материалы. Кроме того, использование предлагаемого способа характеризуется непрерывностью процесса, так как обработка заготовки ковкой — поперечно-клиновой прокаткой идет последовательно без перерыва на кантовку и с меньшим количеством подогревов.

116 6878

Составитель В. Карпычев

Техред Т.Маточка

Корректор Е. Сирохман

Редактор И. Касарда

Подписное

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

Заказ 4369/11 Тираж 647

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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