Способ изготовления полых цилиндрических изделий

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении ковкой из слитков изделий типа крупногабаритных обечаек с высотой, большей четырехкратной толщины стенки изделия. Цель изобретения - снижение расхода металла и уменьшение трудоемкости изготовления изделий. Полую заготовку подвергают раскатке под прессом до толщины стенки, выбираемой из условия S = D<SB POS="POST">о</SB>/D(S<SB POS="POST">о</SB>+ΔS<SB POS="POST">о</SB>), где D<SB POS="POST">о</SB>, S<SB POS="POST">о</SB> - диаметр средней окружности и толщина стенки изделия соответственно, ΔS<SB POS="POST">о</SB> - припуск на толщину стенки изделия

D - номинальный диаметр средней окружности поковки, равный (0,7...0,95) D<SB POS="POST">о</SB>. Деформирование раскатанной заготовки до конечных размеров изделия осуществляют путем радиальной раздачи, одновременно исправляя при этом овальность и конусность поковки. Радиальную раздачу проводят цилиндрическим пуансоном с заходным участком. При диаметре средней окружности поковки, меньшем 0,85...0,88 диаметра средней окружности изделия, радиальную раздачу ос

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4397895/25-27 (22) 21.01.88 (46) 07.02.90. Бюл. Ф 5 . (71) Научно-производственное объеди- нение по технологии машиностроения

"ЦНИИТМАШ" и Всесоюзный заочный машиностроительный институт (72) Е.Н. Мошнин, А.К. Онищенко, Н,И. Ромашко, Н ° Е ° Мошнин, А.А, Мишулин, В.П. Быков, Н.С. Нешенко и А.Н. Анохин (53) 621.73(088.8) (56) Ковка и штамповка: Справочник./

Под ред. Е.И. Семенова.-М.: Машиностроение, 1986, т. 2, с. 394-409. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении .ковкой из слитков изделий типа крупногабаритных обечаек с высотой, большей четырехкратной толщины стенки изделия. Цель изобретения — снижение расхода меИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении ковкой из

l слитков изделий типа крупногабаритных обечаек с высотой, большей четырехкратной толщины стенки изделия, Цель изобретения — снижение расхода металла и уменьшение трудоемкости изготовления изделий.

Способ осуществляют следующим образом.

„„SU„„1540 18 А1 (51) 5 В 21 J 5/00 В 21 К 1/38

2 талла и уменьшение трудоемкости изготовления иэделий. Полую заготовку подвергают раскатке под прессом до толщины стенки, выбираемой иэ условия S=De /D (S o+ 11 S o ), где D o —, диаметр средней окружности и толщина стенки изделия соответственно, Ь Б — припуск на толщину стенки изделия; D— номинальный диаметр средней окружности поковки, равный (0,7-0j95)Do Деформирование раскатаннбй заготовки до конечных размеров изделия осуществляют путем радиальной раздачи, одновременно исправляя при этом овальность и конусность поковки. Радиальную раздачу проводят цилиндрическим пуансоном с заходным участком. При диаметре средней окружности поковки, меньшем 0,85-0,88 диаметра средней окружности изделия, радиальную раздачу осуществляют за два перехода.

Способ позволяет уменьшить припуск на механическую обработку, что приводит к экономии металла и снижению трудоемкости. 2 э.п. ф-лы.

Предварительно на ковочном прессе с применением кузнечного инструмента из слитка расчетной массы после биллетировки, удаления его прибыльной и донной частей, вырубки трещин и по-. верхностных неметаллических включений получают блок-поковку массой, равной массе заготовки с учетом отходов металла при прошивке центрального отверстия и на угар при последующих нагревах. Затем блок-поковку осажива1540918 ют, прошивают и протягивают на оправке до заданного размера по высоте поковки. Далее производят раскатку поковки до заданной толщины стенки путем ограничения хода ползуна пресса при помощи автоматического электрогидравлическîro управления пресса или жестких упоров.

В результате получают под радиальную раздачу поковку с рави

Заключительные весьма трудоемкие операции ковки — доведение внутреннего диаметра поковки до окончательного размера заготовки и правку погрешностей ее формы выполняют радиальной раздачей, при которой обе указанные операции осуществляют в штампе за один ход пресса. Затем заготовка подвергается окончательной термической обработке, Толщину стенки S поковки, получаемую при раскатке, выбирают из условия ь 1180) где D и S< — соответственно диаметр средней окружности и толщина стенки изделия;

D — номинальный диаметр средней окружности поковки, получаемый равным (О, 7-0, 95) D npu двухпереходной раздаче;

Ь$ — припуск на толщину о стенки изделия.

На основании практических данных

b S рекомендуется принимать в предел лах 30-60 мм, при этом при нагреве в газовых печах — нижнее значение, а .при нагреве в печах с мазутным отоп1 лением — верхнее значение.

Верхний предел 0=0,95Р, т.е. минимально допустимая средняя степень раздачи 5Х, принят из условия, что минимальные коробления заготовки по.лучаются, когда степень раздачи (деформаций) всех зон заготовки превосходит начальный участок рекристаллизации металла, а именно так называемую критическую степень деформации по интенсивности рекристаллизации, В этом случае отсутствуют зоны с не3

55 полной рекристаллизацией, вызывающие возникновение существенных остаточных напряжений и, следовательно, короблений заготовки.

Нижний предел D=0,7В при двухпереходной раздаче ограничивается величиной равномерного относительного удлинения при одноразовом растяжении, которая равна 12-157.. При раздаче,на величину, большую равномерного относительного удлинения, .возникают местные утонения (образование шейки), что влечет брак заготовки.

Применение двухпереходной раздачи достаточно для изготовления особо крупногабаритных обечаек, Большее количество переходов раздачи не вызывается производственной необходимостью, а только приводит к увеличению трудоемкости изготовления, Операция предварительной термической обработки перед раздачей служит для выравнивания механических свойств поковки, которые после ковки имеют существенную неравномерность. Колебания таких свойств, как предел прочности и относительное удлинение, оказывает существенное влияние на равномерность деформаций при раздаче.

Пример. Изготавливают боковую обечайку парогенератора атомной установки ВВЭР-1000. Обечайка имеет внутренний диаметр 4000 мм, толщину стенки 105 мм и ширину 1800 мм. Припуск по условиям нагрева в газовой печи с автоматической регулировкой температуры принимают на толщину стенки 50 мм, а по ширине с учетом необходимости вырезки темплетов для механических испытаний 150 мм. Тогда масса заготовки под механическую обработку равна 30,6 м. Конкретные размеры заготовки равны: толщина стенки 155 мм, наружный диаметр

4260 мм, внутренний диаметр — 3950мм и ширина 1950 мм. Исходя из наличия имеющейся технологической оснастки, задаются коэффициентом раздачи, равным 0,9, при котором средний диаметр поковки D 3695 мм. Находят по рекомендованной зависимости толщину стенки поковки S=172 мм, Хасса поковки с учетом угара при нагреве под радиальную раздачу 30, 9 т.

С. учетом потерь металла при прошивке отверстия и на угар при нагревах в процессе ковки масса блок-погде D и S — соответственно диаметр средней окружности и толщина стенки изделия, $S — припуск на толщину

0 с те яки изделия;

D — - номинальный диаметр средней окружности поковки, назначаемйй иэ условия

П= (О, 7-0, 95) П4, а испгчвление овальности и конусности поковки и ее деформирование на окончательные размеры изделия выполняют одновременно путем радиальной раздачи.

2, Способ по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что радиальную раздачу проводят непосредственно с нагрева до температуры промежуточной термической обработки.

3. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что при диаметре средней окружности поковки, меньшем

0,85-0,88 диаметра средней окружности изделия, радиальную раздачу осуществляют sa два перехода. формула изобретения

1. Способ изготовления полых цилиндрических изделий, включающий получение полой поковки из слитка, ее раскатку под прессом, промежуточную термическую обработку, исправление овальности и конусности поковки, 35

Составитель С. Малай

Техред М.Ходанич, Редактор И, Горная

Корректор О, Кравцова

Заказ 247 Тираж 506 Подписное

РчИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101

5 154091 ковки составляет 35 т, а масса слитка 54 т.

После осадки, прошивки и протяжки на оправке блок-поковки до заданной

5 ширины поковки производят ее раскатку на расчетную толщину стенки Б=172 мм.

Все операции ковки осуществляют под ковочным прессом 150 MH который по усилию и габаритным размерам рабочего пространства соответствует параметрам процесса, В результате ковки длину периметра средней поверхности поковки получают равной длине средней окружности номинального диаметра D. 15

Проводится предварительная термическая обработка.

Доведение внутреннего диаметра поковки до внутреннего диаметра заготовки 3950 мм и правку погрешностей формы осуществляют одновременно радиальной раздачей под листоштамповочным прессом 150 МН, имеющим площадь стола 949 м. Изготовление изделия завершают проведением окончательной термической обработки.

При из готовле нии одного энер гоблока атомной установки ВВЭР-1000 экономия металла составляет не менее

800 т, одновременно со снижением 30 трудоемкости механической обработки. а также деформирование поковки на окончательные размеры изделия с последующей термической обработкой, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода металла и уменьшения трудоемкости изготовления иэделий, раскатку полой заготовки под прессом осуществляют до толщины стенки S выбираемой из условия р (За+Но