Способ получения заготовок дисковых изделий

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении заготовок изделий типа дисков с ободом и тонкостенным полотном , Целью изобретения является повышение качества изделий за счет предотвращения их коробления при охлаждении . Получают из исходной заготовки полуфабрикат с полотном, имеющим толщину готовой поковки, и ободом, размеры которого превышают размеры обода поковки на величину припуска. После повторного нагрева осуществляют штамповку обода на окончательные размеры и охлаждают заготовку в сомкнутом штампе с термофиксацией (заневоливанием) обода при свободном полотне. Обод при этом принудительно охлаждают с тем, чтобы его температура была меньше, чем у полотна. При достижении полотном температуры, меньшей температуры рекристаллизации, термофиксацию снимают и охлаждают поковку в свободном состоянии. Б результате в полотне при полном охлаждении возможно появление только растягивающих напряжений, препятствующих короблению полотна. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СаИДЕТЕЛЬСТЮ (21) 4615087/27 (22) 05.12.88 (46) 23.09.91. Бюл. М 35 (72) А.А.Вакалов (53) 621.735 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

% 927407, кл. В 21 К 1/28, В 21 Н 5/00, 1980. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВОК

ДИСКОВЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении заготовок иэделий типа дисков с ободом и тонкостенным полотном, Целью изобретения является повышение качества иэделий за счет предотвращения их коробления при охлаждении. Получают из исходной заготовки полуфабрикат с полотном, имеющим толщиИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано путем изготовления заготовок изделий типа дисков с ободом и тонкостенным полотном.

Целью изобретения является повышение качества изделий за счет предотвращения их коробления при их охлаждении.

На чертеже показано схематическое изображение устройства, реализующего способ получения заготовок дисковых изделий.

Устройство состоит иэ верхней подвижной части 1 и нижней неподвижной части 2 с выполненной в них гравюрой 3. Устройство снабжено кожухом 4 с кольцевыми каналами 5 для подачй охлаждающей среды.

„„Я ÄÄ 1678492 А1 (я>5 В 21 К 1/28, В 21 J 5/00 ну готовой поковки, и ободом, размеры ко торого превышают размеры обода поковки на величину припуска, После повторного нагрева осуществляют штамповку обода на окончательные размеры и охлаждают заготовку в сомкнутом штампе с термофиксацией (заневоливанием) обода при свободном полотне. Обод при этом принудительно охлаждают с тем, чтобы его температура была меньше, чем у полотна. При достижении полотном температуры, меньшей температуры рекристаллизации, термофиксацию снимают и охлаждают поковку в свободном состоянии, S результате в полотне при полном охлаждении возможно появление только растягивающих напряжений, препятствующих короблению полотна. 1 э.п. ф-лы, 1 ил.,.а

Гравюра выполнена таким образом, что ее О средняя часть 6 в процессе окончательной штамповки не контактирует с полотном 7 деформируемой заготовки.

Способ осуществляют в следующей последовательностии.

- Ю

Нагретую до ковочной температуры заготовку предварительно штампуют до получения окончательных размеров по полотну

7, а по ободу 8 оставляют припуск. После д охлаждения полуфабрикат вновь нагревают до ковочной температуры и деформируют обод до размеров готового изделия. От контакта с поверхностями гравюры обод остывает во время деформирования быстрее, чем полотно, В конце процесса штамповки производят термофиксацию (эаневолива1678492 ние) обода. При термофиксации производят постоянное дополнительное подстуживание путем подачи на свободную поверхность 9 обода охлаждающей среды, Охлаждающая среда подается по кольцевым каналам кожуха. Охлаждение поковки в штампе заканчивают при температуре обода, меньшей температуры полотна. При этом температура полотна должна быть ниже температуры рекристаллиэации.

Коробление дисковых иэделий зависит от того, как протекают процессы охлаждения их во.время горячей штамповки, после штамповки в заневоленном состоянии и после удаления из штампа в свобсдном состоянии. При этом на процесс коробления существенное влияние оказывает термическое состояние металла, с которого назначается охлаждение поковки в свободном состоянии, Заневоливание поковки, которое осуществляется выше температуры рекристаллизации, можно рассматривать как температурную деформацию, поскольку заневоленный в направлении возможной усадки элемен, например обод и полотно, практически не дают при охлаждении в штампе усадки, однако в них появляются растягивающие напряжения, которые снимаются рекристаллиэацией, т.е происходит горячая пластическая деформация.

В соответствии с данным способом поковка извлекается из штампа, когда температура обода ниже температуры полотна.

Предположим, что и ри этом температура обода выше температуры рекристаллизации. Если дальнейшее остывание обода и полотна осуществляется равномерно, то коробления полотна не произойдет, поскольку суммарная усадка полотна (оно остывает с более высокой температуры) больше, чем суммарная усадка обода. 8 этом случае в полотне после охлаждения возникают растягивающие напряженич, которые препятствуют его короблению. Если же остывание полотна присходит быстрее, чем обода; и в процессе охлаждения температура обода станет выше температуры полотна, но при этом температура полотна будет выше температуры рекристаллиэации, при дальнейшем остывании в полотне возникнут сжимающие напряжения, которые могут служить причиной коробления полотна, Это происходит в результате того, что в полотне, остывающем быстрее обода, усадка идет быстрее и в нем возникают растягивающие напряжения, Однако поскольку температура полотна остается выше температуры рекристаллизации, возникающие напряжения снимаются во время протекания рекристаллиэационных процессов. При дальнейшем остывании поковки суммарная усадка обода превысит суммарную усадку полотна (оно остывает с меньшей, чем у обода температуры) и в полотне возникнут сжимающие на5 пряжения, которые и приведут к его короблению. Таким образом, при извлечении из штампа поковки, имеющей температуру выше температуры рекристаллиэации, возможно коробление ее полотна.

10 Предположим теперь, что после извлечения поковки иэ штампа температура ее ниже температуры рекристаллиэации, что означает завершение рекристаллизационных процессов после снятия термофикса15 ции обода. Поскольку охлаждение поковки в заневоленном по ободу состоянии ниже температуры рекристаллиэации приводит к возникновению в полотне и ободе растягивающих напряжений (штамп препятствовал

20 усадке), так как снятие напряжений рекристаллизацией не происходит, величина этих напряжений будет зависеть от разности между температурой рекристаллиэации и температурой поковки при извлечении ее из

25 штампа и будет, очевидно, весьма малой.

При дальнейшем равномерном остывании поковки, как и в рассмотренном случае, коробления полотна не происходит, поскольку его суммарная усадка будет больше суммар30 ной усадки обода, 8 том случае, если остывание полотна будет происходить быстрее, чем обода, усадка полотна будет больше, 8 результате в полотне возникнут растягивающие напряжения, так как обод препятству35 ет усадке полотна. Эти напряжения не могут быть устранены закончившимися процессами рекристаллиэации материала поковки и сохраняются в полотне. Даже при выравнивании температуры обода и полотна в конеч40 ной стадии охлаждения поковки, когда усадка обода может превысить усадку полотна, растягивающие напряжения могут быть компенсированы сжимающими только частично, в результате чего в полотне сохра45 няются растягивающие напряжения, препятствующие его короблению.

Таким образом, при извлечении поковки из штампа при температуре ниже температуры регистрации при любых условиях

50 охлаждения ее в свободном состоянии коробления полотна не произойдет, а поэтому сохранение термофиксации до IlollMolo охлаждения поковки не целесообразно.

Л р и м е р. Штампуют диски иэ сплава

55 ВТ-3-т. Заготовку нагревают до 920 Си штампуют предварительно на молоте с массой падающих частей 8 т. При этом получают полотно с окончательными размерами, à по внутренней и торцовым поверхностям обода оставляют припуск 2,5.-5 мм. 8нутренний

Формула изобретения

Составитель С.Шляхин

Редактор С.Пекарь, Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Заказ 3166 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям пр» ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,. 4/S

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, ужгород, ул, Гагарина, ";01 диаметр обода составляет 415 мм, высота

его равна 70 мм. После охлаждения полуфабрикат с заданными размерами вновь нагревают до конечной температуры 920 С и деформируют по ободу до размеров готового иэделия. Внутренний диаметр обода после окончательной штамповки равен 420 мм, высота 60 мм. Осадку обода осуществляют на гидравлическом прессе усигием

2500тс в холодном штампе, В конце процесса штамповки производят термофиксацию обода. Выдерживают изделия в штампе в течение 30-- 60с, При термофихсации обода производят постоянное подстуживание обода путем подачи на его свободную поверхно ть воздуха. Воздух подают по кольцевым каналам кожуха штампа, Таким образом, охлаждают обод до температурь, на 100-150 С ниже температуры полотна, При этом температура г:ологна снижается до 750-650 С, т.е. ниже температуры рекристаллиэации, Данный способ позволяет повысить качество иэделий типа дисков с ободом и тонкостенным полотном за сче-. создания в полотне растягивающих напряжений. Это исключает коробление полотна как после штамповки, так и при последующей его обработке..1, Способ получения заготовок дисковых изделий с ободом и полотном, включа5 ющий горячие предварительную штамповку полуфабриката с размерным припуском на обод и выполнением толщины полотна на размер заготовки изделия, а также окончательную штамповку полуфабриката осадкой

10 обода, отличающийся тем, что, с целью повышения качества иэделий путем предотвращения их коробления, при охлаждении осадку обода осуществляют по торцовым и примыкающим к полотну поверхностям, по";5 сле завершения осадки поковку по достижении его температуры ниже температуры рекристаллизации ее материал занеполивают в штампе, при этом поверхность полотна поковки при осадке и охлаждении

20 оставляют свободной от контакта с деталями штампа, а ".аневоливание снимают по достижении ободом температуры, меньшей температуры полотна. 2. Способпо п.1,отл ича ющийся

25 тем, что при охлаждении поковки в штампе осуществляют постоянное принудительное подстуживание обода путем подачи на его свободну с поверхность ."хла;,дающей среды.