Инструмент для радиального обжатия
Изобретение относится к обработке металлов давлением. Цель изобретения - повышение качества поковок, получаемых деформированием на радиально-обжимной машине. Инструмент состоит из двух взаимно перпендикулярных пар бойков с двумя наклонными заходными и одним горизонтальным калибрующим участками. Один из двух наклонных участков каждого бойка имеет меньшую по сравнению с другим длину, находящуюся в следующих пределах; L (0,6...0,9)lk, где L-длина меньшего наклонного участка бойка, Ik - длина калибрующего участка бойка. Взаимное расположение бойков таково, что заходная часть инструмента образована большими наклонными участками одной пары и меньшими наклонными участками другой. При радиальном обжатии заготовки на длине заходного участка L осуществляется неодинаковая деформация металла каждой парой бойков. Это приводит к развитию пластической деформации металла осевой зоны заготовки. 1 табл., 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
P ЕСПУБЛИК (sl)5 В 21 Л 13/02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4759410/27 (22) 27.09.89 (46) 15,11.91. Бюл, М 42 (71) Московский институт стали и сплавов (72) В.К. Воронцов, Д.Б, Матвеев, В.А, Петров, А,В. Котелкин, В.К. Катая, И.А, Иванушкин, В.Б, Тимохов и С,А, Семендяев (53) 621.073 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 963672, кл, В 21 J 13/02, 1980. (54) И Н СТ Р УМ Е Н Т ДЛ Я РАДИАЛЬНОГО
ОБЖАТИЯ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением. Цель изобретения — повышение качества поковок, получаемых деформированием на радиально-обжимной машине. Инструмент состоит из двух взаимно перпендикулярных пар бойков с двумя
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве поковок из малопластичных сплавов на радиально-обжимных машинах.
Цель изобретения — повышение качества поковок за счет интенсификации.деформирования металла осевой зоны.
На фиг. 1 и 2 показано расположение бойков двух взаимно перпендикулярных пар 1 и 2; на фиг, 3 — график результатов расчета накопленной деформации в осевой зоне, отнесенной к максимальной по поперечному сечению заготовки величине накопленной деформации il. на фиг. 4 — график результатов расчета степени использования ресурса пластичности металла в осевой зоне Q ) инструмента образована большими наклонными участками одной пары и меньшими наклонными участками другой. При радиальном обжатии заготовки на длине заходного участка L осуществляется неодинаковая деформация металла каждой парой бойков. Это приводит к развитию пластической деформации металла осевой зоны заготовки, 1 табл„4 ил, Инструмент для радиального обжатия включает две взаимоперпендикулярные пары бойков с двумя наклонными заходными и одним горизонтальным калибрующим участками. Один из двух наклонных участков каждого бойка имеет меньшую по сравнению с другим длину, находящуюся в следующих пределах: L = (0,6...0,9)Ü, где L — длина меньшего заходного участка бойка; 1 — длина калибрующего участка бойка. Взаимное расположение бойков таково, что заходная часть инструмента образована большими наклонными участками одной пары и меньшими наклонными участками другой. 1690939 Инструмент работает следующим образом. При радиальном обжатии с уменьшением диаметра заготовки AD деформирование металла на заходном участке происходит на длине Iр, равной h,D ctg P где P — угол наклона заходных участков, В случае, если длина заходного участка L одной из пар бойков меньше этой величины, каждый входящий в зону действия инструмента объем заготовки дефармиЖ руется на участке длиной — ctg P - L под 2 воздействием только одной пары бойков. Такое приложение внешних усилий обеспечивает интенсивное пластическое дефармиравание металла осевой эоны, Кроме того, благодаря возникающему на этом этапе уширению заготовка приобретает овальную форму и дальнейшее ее деформирование двумя парами бойков на длине эахаднога участка L осуществляется с неодинаковым обжатием от каждой пары бойков, что способствует отклонению схемы напряженного состояния осевой эоны от равномерного всестороннего сжатия и, следовательно, развитию пластических деформаций, Чем меньше величина L, тем больше при постоянной lр протяженность участка деформирования заготовки одной пары бойков и больше величина накопленной деформации в осевой зоне. Фактором, непосредственно влияющим на распределение пластических. деформаций по сечению заготовки, степень использования ресурса пластичности, является отношение длины меньшего заходного участка бойка 1 к рабочей длине заходного участка 1р. Поскольку длина калибрующего участка бойка 1к в средне связана с Ip про,стым соотношением можно считать, что величины ос и ф,с определяются max L отношением— 1к Из.фиг. 3 видно, ч ro оптимальные с точки зрения повышения накопленной деформации значения — — не превышают 0,9. При 1 < L — менее 0,6 величина степени использо1к вания ресурса пластичности в осевой зоне ф„, как видна из фиг, 4, превышает 0,9, чта прй уровне значимости 1,0 может привести к образованию дефектов в этой зоне, Для низкопластичных сталей и сплавов, склонных к дефектаобразованию, типичным представителем которых является быс5 50 трорежущая сталь Р6М5, можно считать, что L величина — приводящая к существенно1 му повышению накопленной деформации в осевой зоне без разрушения, находится в пределах 0,6...0,9, т. е, L.= (0,6„,0,9)1к. Пример, 12 слитков диаметром 430 мм из быстрорежущей стали Р6М5 подвергали деформированию за четыре прохода до размера 210 мм (с размерами промежуточных заготовок 370, 310 и ) 260 мм) на радиально-обжимной машине байками с длиной калибрующега участка 1к = 130 мм, заходным углом 8 и длиной заходного участка одной из пар бойков 220 мм, а другой соответственно равной 65, 80, 100, 115, 130 и 220 мм, т, е. с величиной L, равной соответственна 0,51к; 0,6Ik, 0,75lg; 0,91к, 1,0ly и 1,71 (по два слитка на каждый размер L). Затем слитки продеформировали на радиально-обжимной машине в байках обычного типа на конечный размер 6120 мм, После деформирования из полученных поковок вырезали поперечные темплеты для исследования макроструктуры, а из металла осевой зоны поковок изготовляли микрашлифы для определения карбидной неоднородности. Результаты представлены в таблице. Поковки, деформированные в инструменте с длиной меньшего заходного участка1 = 1,7 1к = 220 мм (примерно равной рабочей длине заходного участка 214 мм), имели в осевой зоне грубую, почти недеформираванную карбидную сетку, При 1 = 0,5„,0,91к структура металла:осевой эоны удовлетворяла требованиям ГОСТа 19265-73 к карбидной неоднородности прутков быстрорежущих сталей, однако исследование макроструктуры показало, что при L = 0,51к = 65 мм в осевой зоне наблюдается разрушение металла в виде трещин, Результаты металлографических исследований представлены в таблице, Используемый инструмент при своей достаточной простоте позволяет улучшить проработку осевой зоны исходной заготовки и тем самым повысить равномерность структуры и технических свойств по поперечному сечению поковки. Формула изобретения Инструмент для радиального обжатия, содержащий две пары бойков, расположенных с возможностью встречного перемещения в двух взаимна перпендикулярных плоскостях, каждый из которых выполнен с наклонным к его оси заходным и параллельным его оси калибрующим участками, отличающийся тем, что, с целью 1690939 Результаты металлографических исследований повышения качества поковок за счет интенсификации деформирования металла осевой зоны, один из двух наклонных участков каждого бойка имеет меньшую по сравнению с другим длину, находящуюся в следующих пределах: 1 = (0,6...0,9)1к, где L — длина меньшего заходного участка бойка; 1к — длина калибрующего участка бойка, причем заходная часть инструмента образо5 вана большими наклонными участками одной пары и меньшими наклонными участками другой. 1690939 (Риг Г лиши 0,9 0,2 0 0,f 02 03 ОМ 0,5 05 07 08 ОЯ 10 7,1 1,2 13 1,1ю «g Фиа i 1690939 0,8 0,7 О,G О, 0,2 Q 0РО2 03 09 Qf 0,8 0,7 0,800 l,Î и 7.2 1Л И Фиг. Составитель Е. Ульянова Редактор В. Фельдман Техред М.Моргентал . Корректор Н. Король Заказ 3884 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета.по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101
