Способ изготовления полых ступенчатых поковок

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении свободной ковки полых поковок деталей типа валов и хвостовиков турбин. Цель изобретения - повышение качества и снижение расхода металла для изделий, изготавливаемых из слитков открытой выплавки с отношением высоты к диаметру, равным 1,3...2.0. Из предварительно протянутого на круглое сечение слитка вырубают блок под осадку, оставляя часть прибыли длиной 0,1...0,5 диаметра блока. Полученный таким образом блок осаживают и прошивают. Прошивку блока и последующее формирование ступени большего диаметра полой заготовки на оправке до окончательных размеров осуществляют со стороны донной части слитка. В случае изготовления поковок, имеющих внутренний ступенчатый канал, формирование участка канала большего диаметра осуществляют также со стороны донной части слитка. В результате исключается возможность выхода внецентренной ликвации как на внутреннюю, так и на наружную поверхность готовой детали и снижается расход металла. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„QU„„1505651 (51) 4 В 21 J 1/04, 5, 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4304999/25-27 (22) 09.09.87 (46) 07.09,89. Бюл. ¹ 33 (71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения «ЦНИИТМАШ» (72). А. К. Онищенко, В. Л. Боголепов, Э. В. Веретенников, И. A. Борисов.

В. П. Быков, В. С. Шейко, А. А. Леонтьев, А. Н. Анохин и 1О. Я. Черненко (53) 621.73(088.8) (56) Соколов 1. H. и др. Справочник кузнеца, (онецк, (онбасс, 1985, с. 136 37, табл. 4.25. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ

СТУПЕНЧАТЫХ ПОКОВОК (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении свободной ковкой крупных полых поковок деталей типа валов и хвостовиков турбин. Цель изобретения-Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении свободной ковкой крупных деталей поковок типа валов и хвостовиков турбин.

Цель изобретения — повышение качества и снижение расхода металла для изде;IHH, изготавливаемых из слитков открытой выплавки, преимущественно с отношением высоты к дна метру, ра вны м 1,3...2,0.

На фиг. 1 представлен вырубленный блок перед осадкой; на фиг. 2 — блок после осадки; на фиг. 3 — операция прошивки осажденного блока; на фиг. 4 — операция формирования внутреннего ступенчатого канала; на фиг. 5 — расположение внецентрен ной ликвации и готовой поковке. повышение качества и снижение р)схо jii металла для изделий, изготавлив((смы. из слитков открытой выплавки с отнoшением высоты к диаметру, равным 1,3...2.0. Из предварительно протян) того на круглое сечение

c1HTI 3 вырубают блок под осадку, оставляя часть прибыли длиной 0,1...0,5 диаметр» блока. ГIолученный таким образом блок (>OHживак)т и прошивают. Прошивку блокii и последующее формирование c) all(HII больl»cl(> диаметра полой заготовки на оправке Io окончательны.(размеров осуществляют «() стороны донной части слитка. B сл Ii)( изготовления поковок, имеющих внутренний ступенчатый канал, формирование у шстк;1 канала больн(его диаметра осуществля)от также со стороны донной части слитка.

В результате исклю 1астся возможность выхода внецентренной ликвации как на внутреннюю, так и на наружную поверхность готовоч детали и снижается расхо j металла. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Сио oo ос) н(еств,1яют слетмк)щим o()p

После нагрева слитка до коночной температуры и выдержки для выравнивания температуры осуществляют протяжку слитка в íаправлсHèè от дон Hой к III) èoûëüHoII части. Затем вырубают блок 1 Ilo;1 осадку, оставляя часть прибыли длиной 0,1- 0,5 D протянутого блока. Полученный таким o()1)ilзом блок осаживают, располагая íà HII>I.H(. ос3 Io1ной плите донную Ilли прибь1лы(уlo часть. Прошивку начинают с донной части, после чего осу(цествляют форм пров;)и ис участка канала большого диаметра путем внедрения ступенчатого конического пуансона с диаметром заходной части, раиным диаметру прошитого отвеI)cTH>I. При HI)o1505651 тяжке на оправке ступень большего диаметра формируют со стороны донной части.

В процессе осадки прибыльная часть длиной 0,1 — 0,5 диаметра блока попадает в одну из жестких зон (верхнюю или нижнюю) и дальнейшей деформации не подвер. ! гается и не смешается, а зона внецентренной ликвации увеличивается в диа, метре путем внедрения этой жесткой зоны, ! При длине прибыльной части меньше 0,1 ! диаметра блока (так как зона внецентрен ной ликвации начинает распространяться . с 1/4 длины слитка от донной части по . всей длине и захватывает прибыльную часть) не происходит должного смешения зоны внецентренной ликвации от оси слитка и при последующей прошивке зона внецентренной ликвации выходит на внутреннюю поверхность поковки, а при длине большей 0,5 диаметра блока прибыльная часть выходит за границу жесткой зоны и, как наиболее пораженная пустотами, рыхлостями и усадочной раковиной, попадает в годную часть поковки, используемую для дальнейшей обработки.

Прошивку осаженного блока начинают с донной части для того, чтобы в головную часть выдры попала вся дефектная зона прибыльной части слитка, уйдя в отход.

При этом с той же стороны формируют участок канала большего диаметра путем внедрения ступенчатого конического пуансона с диаметром заходной части, равным диаметру прошитого отверстия, что позволяет добиться наилучшей соосности внутреннего ступенчатого канала и исключить вероятность попадения на его поверхность зоны внецентренной ликвации. Формирование ступени наибольшего диаметра со стороны донной части слитка позволяет наиболее полно использовать металл этой зоны менее пораженной внецентренной ликвацией.

Пример. Изготавливают поковку хвостовика с диаметрами ступеней 2140, 1550, 1360, 1100, 1500 мм и длиной ступеней соответственно 850, 460, 500, 1400, 490 мм.

Масса поковки 50 т.

Слиток открытой выплавки массой 87 т (с отношением Н/Р=1,9) нагревают до ковочной температуры 1230 . В первом выносе осуществляют его протяжку в комбинированных бойках на Я1640 мм и вырубают блок длиной 3950 мм, захватив при этом

200 мм прибыльной части слитка.

Во втором выносе слиток нагревают до ! 230 С и осаживают в осадочных плитах до высоты 1790 мм и диаметра 2400 мм, В третьем выносе слиток нагревают до 1200 С и осуществляют прошивку пустотелым прошивнем 8550х270 мм, располагая его с донной части осаженного блока, после чего проводят внедрение ступенчатого конического пуансона с диаметрами заходной части 530, 560, длиной 300 мм и диаметрами второй ступени 1500 и 1550 и длиной

300 мм.

B четвертом выносе оформляют протяжкой на ступенчатой оправке 8200 мм ступень большего диаметра 2140 мм со стороны донной части слитка длиной 850 мм, и вторую ступень диаметром 1550 мм.

В пятом выносе протягивают следующие ступени до поковочных размеров диаметрами 1360, 1100, 1500 мм, длиной 500, 1400, 490 мм на оправке 8200 мм.

Применение технологии изготовления поковок типа хвостовика ротора позволяет более рационально использовать металл слитка, не пораженный внецентренной ликвацией, исключить выход этой ликвации как на внутреннюю, так и наружную поверхность готовой поковки и равномерно распределить ее между этими поверхностями, а также обеспечить чистоту головной части поковки типа хвостовика ротора турбины, идущего в дальнейшем под сварку и являющегося наиболее ответственной частью изделия.

Формула изобретения

1. Способ изготовления полых ступенчатых поковок, включающий протяжку слитка, вырубку блока путем отрубки прибыль35 ной части слитка, осадку, прошивку и протяжку полой заготовки на оправке до окончательных размеров, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и снижения расхода металла для изделий, изготавли40 ваемых из слитков открытой выплавки, преимущественно с отношением высоты к диаметру, равным 1,3...2,0, при вырубке блока в последнем оставляют часть прибыли слитка длиной 0,1...0,5 диаметра блока, в прошивку осажен ного блока и формирование ступени большего диаметра при протяжке на оправке осуществляют со стороны донной части слитка.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для поковок, имеющих внутренний ступенчатый канал, формирование участка ка50 нала большего диаметра осуществляют со стороны донной части слитка путем раздачи ступенчатым коническим пуансоном с диаметром заходной части, равным диа.метру прошитого отверстия.

1505651

Фиг.2

Составитель С. Малай

Редактор О. Голов ач Техред И. Верее Корректор М. Васильева

Заказ 5310/1О Тираж 572 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.. д. 4,5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина. 101