Способ изготовления буртовых валов

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечно-прессовом производстве при изготовлении ступенчатых поковок типа прокатных валков, роторов, гребных валов и т.д. Цель изобретения - повышение качества поковок за счет исключения брака по внутренним трещинам в буртовой зоне. Из слитка получают заготовку постоянного сечения. На месте перехода от бурта к ступени уставливают топор и бойком осуществляют вдавливание по периметру на глубину 0,6...0,8 глубины пережима за этап с получением канавки. На полученную канавку устанавливают пережимку и осуществляют ее вдавливание по периметру до глубины пережима за этап, равной 10...15% диаметра заготовки. В последующем, если глубина пережима на первом этапе недостаточна для получения необходимого перепада диаметров бурта и ступени, выполняют второй этап пережима аналогично первому. Комбинированный пережим уступов топором и пережимкой на регламентированную глубину позволяет снизить напряжение в буртовой зоне и тем самым устранить возможность появления внутренних трещин в поковке. 5 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AB ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4491139/25-27 (22) 04.10.88 (46) 07.09.90. Бюл. Н 33 (72) В.Д.Арефьев, А.В.Пакало, . Е.Д.Горохов и С.И.Данилин (53) 621.73(088.8) (56) Соколов Л.Н ° и др. Справочник кузнеца. — Донецк, Донбасс, 1985, с. 111, табл, 4.1. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУРТОВНХ

ВАЛОВ (») Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечно-прессовом производстве при изготовлении ступенчатых поковок типа прокатных валков, роторов, гребных валов и т.д. Цель изобретения — повышение качества поковок за счет исключения брака по внутренним трещинам в буртовой зоне.

Из слитка получают заготовку постоянИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечно-прессовом производстве при изготовлении ступенчатых поковок типа прокатных валков, роторов, гребных валов и т,п.

Цель изобретения — повышение качества поковок за счет исключения бра- ка по внутренним трещинам в буртовой зоне.

На фиг. l изображено положение при вдавливании топора в заготовку на первом этапе пережима; на фиг. 2 — то же, при вдавливании пережимки на первом этапе пережима; на фиг. 3 — то же, при вдавливании топора на втором эта„„SU„„1590185 А 1 (g))5 В 21 J 1/04 В 21 К 1/06 2 ного сечения, На месте перехода бурта к ступени устанавливают топор и бойком осуществляют вдавливание по периметру на глубину 0,6-0,8 глубины пережима за этап с получением канавки. На полученную канавку устанавливают пережимку и осуществляют ее,вдавливание по периметру до глубины пережима за этап, равной 10-15Х диаметра заготовки. В последующем, если глубина пережима на первом этапе недостаточна для получения необходимого перепада диаметров бурта и ступени, выполняют .второй этап пережима аналогично первому. Комбинированный пережим уступов топором и пережимкой

Ф на регламентированную глубину позвоЪ ляет снизить напряжение в буртовой зоне и тем самым устранить возможность появления внутренних трещин ( в поковке. 5 ил., l табл. пе пережима; на фиг. 4 — то же, при вдавливании пережимки на втором этапе пережима; на фиг. 5 — последующая протяжка околобуртовой зоны.

Способ осуществляют следующим образом.

Из спитка получают заготовку 1 постоянного сечения D, затем на месте перехода от бурта ступени устанавливают топор 2 и бойком 3, осуществляют вдавливание по периметру на глубину h, равную О,б — 0,8 глубины пе° режима за этап с получением канавки 4 (фиг.1). На полученную канавку 4 устанавливают пережимку 5 и осуществляют ее вдавливание по периметру на

1590185 глубину h с получением канавки 6 (фиг. 2), глубина которой составляет плубину пережима за этап, равную 1015 D у. В последующем (если глубина

5 пережима на первом этапе (h T„+h„) будет недостаточна для получения необходимого перепада диаметров бурта

И ступени) .выполняют второй этап пережима, сначала вдавливая топор на глубину h T< и формируя канавку 7 (фиг. 3), а потом вцавливая пережимку на глубину Ь„, формируя канавку 8 (фиг. 4), При необходимости операции г1ережима при помощи топора и пережим- 1 ьи повторяют до получения диаметра т1ережима D который выбирают равным

1,l 1,25 диаметра ступени В

Последующую протяжку выполняют с

Деформирования на окончательные размеры околобуртовых зон IIBlpHHOH В=(0,6"1,5) (Dy — 1) ) с получением полуфабри1 йата 9, при этом бурт также от:<овывают на окончательный диаметр 0, В дальнейшем полуфабрикат подвергают ковке на окончательные размеры оставшихся участков до получения готовой ступенчатой поковки.

Пример, ?1ля определения интерВалов технологических параметров выполняют промышленные эксперименты пс изгоroa| PHH поковок однобуртовых

Валов с размерами: диаме."р бурта

500 мм„ .. длина (ширина) б трта 200 мм; диаметр ступеней 170 мм; длина ступеней 2400 и 2000 мм.

В качестве заготовки выбирают слиток массой i 7 т (материал — стал:» 20) .

Нагретые до ковочной температуры (1220-1240 C) слитки„ после закатки цапфы и биллетировки TIpoKOBbIBBtQT на круг П> — 520 мм, длинои „ЯэО мм, оформ ляют буртовой участок, затем деформируют околобуртовые зоны на ширину В

165 — 330 мм и диаметр D д 188

238 ьы, после чего отковывают бурт на диаме-:: =500 мм, а также эстав.шиес» концевь.е участки — на ди.аметр

0 188 — 238 мм и окончательно — на в ,циаметр Ос=170 мм. При формирозании 50 бурта используют следующие приемы: а) бурт получают без применения операции подсечки (слиток 15, таб9 б) бурт подсекают топором на размер 166 мМ (слиток 1, таблица); в) бу.. т подсекают треугольной пережим ок на размер 166 мм (слиток 29 таблица) * г) бурт подсекают за несколько этапов комбинированно (согласно разработанному способу): вначале топором на глубину h т 33 — 70 мм, а затем треугольной пережимкой на глубину h 8 и

39 мм с суммарной величиной глубины пережима h„+h „47 — 83 мм (слитки 3

14, таблица) . При этом отношение

111-- — - составляло 0 5 — 0 9 а отной +й

9 9 9 т.. и 1, „+1 „ шение †"-- †"х100 составляет 9 0—

D >

16,0 .

После ковки поковок охлаждают на воздухе, подвергают механической обработке — обдирке и производят контроль качества визуальным осмотром. методом ультразвуковой дефектоскопии (7ЗД) и макроиспытаниями (темплеты для макро вырезали с обоих торцов бурта) .

Данные таблицы показывают, что при изготовлении поковки буртового вала без подсечки уступов (слиток 15) не обеспечивается .необходимой точности геометрических размеров бурта и имеют место внутренние дефекты в буртовой части. Если подсечка производится топором на полную высоту уступа (слиток 1), "î при ковке появляются зажимы в местах подсечки, которые при дальнейшем деформировании приводят к образованию трещин,, проникающих вглубь тела поковки в околобуртовой . зоне. При подсечке уступа с помощью треугольной пережимки (без использования топора) на полную его высоту (слиток 2) в поковке ультразвуковым контролем обнаружены дефекты-трещины в буртовой части.

Высококачественные поковки получаются только в тех случаях, когда подсечка уступов производится комбинированно, вначале с помощью топора, а затем — треугольной пережимкой с соблюдением граничных интервалов тех-!

h y нологических параметров:

+11 9 п

=0, 6-0, 8 „. -- — -x100= (10 0-15 0)

 — — -=o, 6-1 Ä 5 (слитки 4, 5, 8, 9, 12, 13) .

" +0 с

При —.— - 0,6 (слиток 7) из-за т большой глубины подсечки h99 треугсльной пережимкой создаются внутренние напряжения, превышающие предел прочности материала заготовки,. что приводит к браку поковки по наличию трещин

l 590185

hr в буртовой части, При ††--)0,8 (сли1 т ц ток 10) внутренние напряжения созда ются из-за большой величины раздачи металла треугольной пережимкой, в ре5 зультате чего поковка также бракуется.

При -*- — x100E10X (слиток 3) полуh +hfl

Р чается большой перепад между диамет 1 рами D и и Dc(Do Dc =1,4) . В результате при окончательной ковке (с диаметра

D n до Dc) возникают термические напряжения, обусловленные интенсивным охлаждением поверхностных слоев металла, и в околобуртовой зоне поковки образуются трещины, которые приводят к забраковыванию изделия.При

h +h и ††-х1Э1)15Ж из-за большой глубины

П 20 подсечки (h.г+Ь „) возникают внутренние напряжения, приводящие к трещинам и окончательному браку поковки (слив ток 6). При ††-(0,6 внутренние треD s-Dc 25 щины напряжения в буртовой зоне не устраняются и поковка бракуется по результатам УЗД (слиток 11).

В

При ††- 1,5 при отковке концевых

D6 Dc 30 участков поковки происходит многократный изгиб ступени D в зоне бури та, ее подстуживание на участке В, что приводит в конечном счете (при ковке с диаметра D „ до D ) к появле- 35 нию трещин в околобуртовой зоне и забракованию ггоковки (слиток 14) . Внедрение в производство предлагаемого способа позволило полностью исключить внутренние трещины на поковках и таким образом снизить материальные затраты, связанные с браком изделий.

Формула изобретения

Способ изготовления буртовых валов, включающий ковку из слитка заготовки постоянного круглого сечения и последующее формирование ступеней протяж-. кой в байках с предварительным пережимом переходных участков заготовки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества поковок путем исключения брака по внутренним трещинам в буртовой зоне, пережим выполняют поэтапно глубиной за каждый этап, составляющей 10-15 диаметра заготовки, путем комбинированного вдавливания топора по всему перимет-. ру на глубину, составляющую 0,6-0,8 глубины пережима за этап, и треугольной пережимки до глубины, равной глубине пережима за этап, а последующую протяжку заготовки начинают с деформирования на окончательные размеры прилегающих к буртам зон шириной (0,6-1,5) (П -D ), где D<,Dc — соответственно диаметры бурта и прилегающей к нему ступени.

1590185 и

Z (з

l0 о х в о о х э о Ф о Ф

I а а »., овсов

ГоЗ8

Ф о

lг а э о в z

CC nl o а

О 0 с

»оаэи са Хс 1.!

3 гв

Ф о о о

X IC

3 a X

3 о а

J Гг

Д овз в х

3- О Ф а к v

) о а

o 3=+

C с

C

i c

1 L.

l0 а х 2 !

" а о 1

3 Ф о х

0 с

ld с х с: (с

Е Ia

»: C

30 I

К

nl a

Ф nl о х х (n

11

Ф о

Ф К !

ОЛ ld

Ф

Ф в 1 в х

m o

3U Ф э э с а (3

z oo вви

In

>, в х э вова

nl ах >. о»ох о га о <О

<3 о э

Е,1 в

К 0! а.

О 3х > о. х

С 01

0 I

К»

Ф а

0l nI о к o

Ф о а о э

0l о х )

13 К а э х В о э (., 3 о

C х» 1 О.

la о к о о

<1 о э

Ф

la

Ф о х

0 l( о э х в о э с г

>

Ф о с о х

Ф 1 о

O о о э

*кв э о э х! г.

°

lC (\

1 га о х э

»

1. и

<1 э и

2 d х а а

nI х р, о а! с Х

Э 03

Ф Е>, <0 0

К о э

Е Е э

x e f.

0t а. <1

О3.Ф х» х о во

Г.В(О

Ф о с в о о

0!

Ф

31 о ! в э

0I К

<1 Ф Ф в Ф. al хэ

Ф аа

С I<а >.х 0 Х О са О

CL l0

<0 O

2 1.

3о а о о

dl

) . о

ФЕ о э

z а ) и

1 с

Ф о >

1 С!

$ а

11 и !

I I Cl 3 о

l > х

0 о о о о

z x э о

М L

"! 2 х оаа х э эоа х . iа

Ф г о в э ах

) 1 О с

3 с

Г1

< I

1 (l (О Г 1

rI

Сl <О

Г 1

rl

r3 (О! \! (1<01

-о с

1" I (О -1 с ! < !

<О -1 (O О

CO 1

l (О 1

О О

С 3

00 1

С О

\ (О .1

О О сС -г

0>! !

O .3 (r. с. т. а о

o o

О О с оо

1 а

ooocОю с с и о

0 с

Г(л о

Г 03 по г 03 о ю

0> с.

°с с с с ооп с. с" О (О

CC

Х(03 т г 3

Г!

00 CO л °

CO (О ! (О (О л

<О (O г rr.

CC

О О

>1 С 3

СО (Ч с

Г

Г I

O го

3 M Vl

И(03 и

M 1

Г<

1 О (с л

O M

r- 03 о < с!

1 !, ь с х Ф 1

Ц (I

3OL I

) !а

l

3 — — 3

1! 5 (Ф CO 1-.. Ю с с !. (с

1 ь

Ф 03 о в

g B е э а

Ф ) a ), с

:с э с; и а а! О <С О Ю

1 е с 1

3 % 1 с. э

Е. с

1 3

С;.

P - 1 т э ° 1

r (!. 1

Э г 1

) 1

1 с.

1- !

1 590 i 85

Фиг.

Фиг. Z

1590185

Составитель З.Фазлулин

Техред А.Кравчук Корректор 11.Иароши

Редактор В.Бугренкова

Тираж 499

Заказ 2598 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Способ изготовления буртовых валов Способ изготовления буртовых валов Способ изготовления буртовых валов Способ изготовления буртовых валов Способ изготовления буртовых валов Способ изготовления буртовых валов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам изготовления поковок с выступом

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении поковок на четырехбойковых радиально-ковочных машинах свободной ковкой

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении молотовых штампов, а именно при нагреве их перед закалкой

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для скальпирования заготовок

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для крепления штамповых вставок, и может быть использовано при разработке универсальных штамповых блоков для изотермической штамповки со сменными рабочими вставками

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для определения деформируемости слитков из сталей и сплавов, склонных к образованию внутренних дефектов, с последующей оптимизацией режимов деформирования

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве ступенчатых поковок типа валов

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к средствам нагрева рабочего инструмента

Изобретение относится к обработке металлов давлением путем ковки полых заготовок раскаткой и может быть использовано в кузнечно-прессовых цехах машиностроительных предприятий

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при ковке поковок прямоугольного сечения

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к конструкциям штампового инструмента для изотермической штамповки

Изобретение относится к индукционному нагреву и может быть использовано для нагрева заготовок перед обработкой давлением
Наверх