Способ изготовления цилиндрического полуфабриката из цилиндрического слитка легкого сплава горячей обработкой давлением

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечных цехах металлургических и машиностроительных заводов при изготовлении деталей, преимущественно крупногабаритных из слитков легких сплавов. При изготовлении цилиндрического полуфабриката последовательно осуществляют операции осадки и радиального двустороннего обжатия осаженной заготовки плоскими бойками. При этом производят поворот заготовки на 90° после первого перехода обжатия и последующую обкатку граней. Перед операцией осадки осуществляют предварительное обжатие слитка. Обжатие ведут с двух сторон плоскими бойками с поворотом слитка на 90° после первого перехода и с последующей обкаткой граней. После операции радиального двустороннего обжатия осаженной заготовки ее повторно осаживают не менее чем в два перехода с переворотом после каждого из этих переходов. Затем формируют поверхность готового полуфабриката путем завершающего двустороннего обжатия заготовки с поворотом ее на 90° после первого перехода обжатия и с обкаткой на плоских бойках. Расстояние между оппозитными гранями предварительно обжатого слитка определяют из приведенной зависимости. В результате обеспечивается повышение качества полученных изделий. 2 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 пр.

 

Предлагаемое изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечных цехах металлургических и машиностроительных заводов при изготовлении, преимущественно, крупногабаритных деталей из слитков высокопрочных, в том числе алюминиевых и магниевых сплавов.

Известен способ изготовления цилиндрического полуфабриката из цилиндрической заготовки из сплавов алюминия или магния горячей обработкой давлением, включающей операцию осадки. Заготовку получают отрезкой от прессованного прутка, а сам пруток изготавливают методами обработки металла давлением (см. авт.свид. SU 1756007, кл B21J 1/04, публ. 1992).

Недостатками известного способа являются технологические ограничения области применения, так как металлургические заводы не производят подобные прутки больших диаметральных размеров.

Известен способ изготовления цилиндрического полуфабриката из цилиндрического слитка легкого сплава горячей обработкой давлением, включающий последовательные операции осадки и радиального двустороннего обжатия осаженной заготовки плоскими бойками с поворотом на 90° после первого перехода обжатия и последующей обкатки граней (см. пат-US 2064323, кл 78-12, публ. 1936 - прототип).

Недостатком известного способа является трудность его использования для изготовления полуфабрикатов из высокопрочных и малопластичных сплавов, ввиду образования многочисленных дефектов при обработке давлением.

Предлагаемый способ изготовления цилиндрического полуфабриката из цилиндрического слитка легкого сплава горячей обработкой давлением включает способ изготовления цилиндрического полуфабриката из цилиндрического слитка легкого сплава горячей обработкой давлением, включающий последовательно осуществляемые операции осадки и радиального двустороннего обжатия осаженной заготовки плоскими бойками с поворотом ее на 90° после первого перехода обжатия и с последующей обкаткой граней заготовки, при этом перед операцией осадки осуществляют предварительное обжатие слитка с двух сторон плоскими бойками с поворотом его на 90° после первого перехода обжатия и с последующей обкаткой граней, а после операции радиального двустороннего обжатия осаженной заготовки с последующей обкаткой ее граней заготовку повторно осаживают не менее чем в два перехода осадки с переворотом после осуществления каждого из этих переходов, а затем осуществляют формирование поверхности готового полуфабриката путем завершающего двустороннего обжатия заготовки с поворотом ее на 90° после первого перехода обжатия и с обкаткой на плоских бойках, при этом расстояние между оппозитными гранями предварительно обжатого слитка Н определяют из следующей зависимости:

Н=(0,90-0,97)D,

где D - исходный диаметр слитка.

Упомянутую повторную осадку могут выполнять на выпукло-вогнутых бойках с размещением заготовки после каждого перехода этой осадки вогнутым торцом на вогнутом бойке или на плоских бойках с нанесением смазки перед каждым переходом этой осадки на торец заготовки, обращенный к подвижному бойку.

Предлагаемый способ отличается от прототипа тем, что перед упомянутой операцией осадки слиток предварительно обжимают с двух сторон плоскими бойками с поворотом на 90° после первого перехода обжатия и последующей обкаткой граней, а после операции обжатия, упомянутой первой, заготовку повторно осаживают не менее, чем двумя переходами осадки с переворотом после каждого из этих переходов, а затем завершающими двусторонним обжатием с поворотом на 90° после первого перехода обжатия и обкаткой на плоских бойках формируют поверхность готового полуфабриката, при этом параметры предварительного обжатия слитка определены приведенной зависимостью.

Предложенный способ отличается и тем, что упомянутую осадку могут выполнять на выпукло-вогнутых бойках с размещением заготовки после каждого перехода этой осадки вогнутым торцом на вогнутом бойке или на плоских бойках с нанесением смазки перед каждым переходом этой осадки на торец заготовки, обращенный к подвижному бойку.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где показаны:

на фиг.1 - первый переход предварительного обжатия;

на фиг.2 - второй переход предварительного обжатия;

на фиг.3 - последний переход предварительного обжатия;

на фиг.4 - осадка предварительно обжатого и обкатанного слитка;

на фиг.5 - вариант осадки на выпукло-вогнутых бойках:

а)- установка слитка на торец вогнутого бойка;

б)- первый переход;

в)- второй переход;

на фиг.6 - вариант осадки заготовок на плоских бойках со смазкой торца:

а)- первый переход;

б)- начало второго перехода.

Пример 1.

Изготавливался из сплава AZ80A цилиндрический полуфабрикат из цилиндрического слитка 1 диаметром D, равным 300 мм и длиной L, равной 620 мм. Нагретый слиток (фиг.1) обжимали с двух сторон на первом переходе плоскими бойками 2 и 3 на размер Н=276 мм. Затем (фиг.2) на втором переходе поворачивали слиток на 90° и вновь обжимали с двух сторон бойками 2 и 3, после чего осуществляли (фиг.3) все переходы обжатия. А затем (не показаны) выполняли по переходам на плоских бойках 2 и 3 обкатку граней. При этом длина слитка после упомянутых обжатий и обкатки граней увеличилась до величины L′ (фиг.4). Это увеличение произошло за счет преимущественного перемещения внешних слоев металла слитка (фиг.1, 4), благодаря возникающим при такой схеме обжатия значительным деформациям сдвига, создающим в поверхностных слоях деформационную текстуру, улучшающую пластические характеристики металла. Следующая операция - осадка (фиг.4) на длину L". После этого выполняли по аналогии с показанными на фиг.1, 2, и 3 операции радиального двустороннего обжатия по переходам с поворотом на 90° после первого перехода обжатия и обкатки граней на плоских бойках. Затем заготовку осаживали за три перехода на выпукло-вогнутых бойках 5 и 6 (фиг.5) с переворотом после каждого перехода и размещением заготовки после каждого перехода вогнутым торцом 7 на вогнутом бойке 6.

После повторной осадки завершающими (по аналогии с показанными на фиг.1, 2 и 3) двусторонним обжатием по переходам с поворотом на 90° после первого перехода обжатия и обкаткой граней на плоских бойках формировали цилиндрическую поверхность готового полуфабриката (не показан).

Пример 2. Изготавливался из сплава В96Ц3 цилиндрический полуфабрикат из цилиндрического слитка D=320 мм и длиной L=600 мм. Слиток (фиг.1) предварительно обжимали с двух сторон на первом переходе на размер Н=304 мм. Затем выполняли обработку аналогично примеру 1, кроме первичной после обжатия и обкатки граней осадки заготовки. В этом примере указанную осадку проводили не на выпукло-вогнутых, а на плоских бойках 8 и 9 (фиг.6) за два перехода с переворотом после первого перехода и нанесением смазки перед каждым переходом этой осадки на торец заготовки, обращенный к подвижному бойку 9.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет изготавливать высококачественные крупногабаритные полуфабрикаты из труднодеформируемых легких сплавов. Особенное значение предложенный способ имеет в производстве современных летательных аппаратов, где предъявляются особенно жесткие требования к ответственным корпусным конструктивным элементам.

1. Способ изготовления цилиндрического полуфабриката из цилиндрического слитка легкого сплава горячей обработкой давлением, включающий последовательно осуществляемые операции осадки и радиального двустороннего обжатия осаженной заготовки плоскими бойками с поворотом ее на 90° после первого перехода обжатия и с последующей обкаткой граней заготовки, отличающийся тем, что перед операцией осадки осуществляют предварительное обжатие слитка с двух сторон плоскими бойками с поворотом его на 90° после первого перехода обжатия и с последующей обкаткой граней, а после операции радиального двустороннего обжатия осаженной заготовки с последующей обкаткой ее граней заготовку повторно осаживают не менее чем в два перехода осадки с переворотом после осуществления каждого из этих переходов, а затем осуществляют формирование поверхности готового полуфабриката путем завершающего двустороннего обжатия заготовки с поворотом ее на 90° после первого перехода обжатия и с обкаткой на плоских бойках, при этом расстояние между оппозитными гранями предварительно обжатого слитка Н определяют из следующей зависимости:
Н=(0,90-0,97)D,
где D - исходный диаметр слитка.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что повторную осадку осуществляют на выпукло-вогнутых бойках с размещением заготовки после каждого перехода осадки вогнутым торцем на вогнутом бойке.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что повторную осадку выполняют на плоских бойках с нанесением смазки перед каждым переходом осадки на торец заготовки, обращенный к подвижному бойку.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии, а именно к деформационно-термической обработке титановых сплавов, и может быть использовано в авиадвигателестроении при получении заготовок лопаток газотурбинных двигателей (ГТД).

Изобретение относится к способу изготовления прутковой заготовки из металла, используемой для дальнейшего передела. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении методом горячего деформирования промежуточных заготовок из титановых сплавов.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к изготовлению заготовок деталей замка бурильной колонны из толстостенных труб с отношением внутреннего диаметра к внешнему от 0,1 до 0,9.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способу производства кольцевых изделий из литых заготовок. .

Изобретение относится к оборудованию для обработки металлов давлением. .

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для изготовления изделий сложной формы из цилиндрических заготовок с глобулярной структурой.

Изобретение относится к обработке металлов давлением методом горячей ковки и может быть использовано для получения крупногабаритных кованых плит, применяемых в качестве заготовок под штамповку днищ корпусов атомных реакторов.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении поковок из различных сталей, сплавов и цветных металлов на гидравлических ковочных прессах.
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении полых поковок ковкой на оправке. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в отраслях машиностроения, где изготавливают детали с электроконтактным нагревом из листовых заготовок. Устройство содержит расположенные с двух сторон относительно вертикальной оси пресса механизмы для закрепления и растяжения заготовки, снабженные губками для закрепления нагреваемой заготовки. Губки соединены с тоководами и закреплены с зазором между их рабочими поверхностями. Одна из губок снабжена эксцентриком, выполненным в виде диска с винтообразной рабочей поверхностью. К верхней плите пресса прикреплен хвостовик. В пазу хвостовика установлена ползушка с возможностью перемещения относительно горизонтальной плоскости пресса. Упрощается конструкция, и повышается производительность. 3 ил.

Изобретение относится к металлургии благородных металлов и может быть использовано при изготовлении заготовок для изделий из иридия приданием заготовке предварительной требуемой формы ковкой. Осуществляют горячую ковку слитка нелегированного иридия, в качестве которого используют иридий электронно-лучевой плавки с содержанием основного компонента не менее 99,95 масс.%. Ковку ведут в течение времени, которое составляет менее 0,5 ч. При этом обеспечивают понижение температуры от 2000°С до 1300°С. Затем проводят отжиг поковки в вакууме 10-4÷10-5 мм рт.ст. Поковку нагревают со скоростью не более 150°С/ч от комнатной температуры до температуры 1100÷1200°С и выдерживают при этой температуре не менее 1 ч. В результате обеспечивается снижение уровня кислорода в металле иридиевых заготовок, что позволяет повысить качество получаемых из этих заготовок изделий. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к заготовительному производству и может быть использовано в кузнечно-прессовых цехах при получении полуфабрикатов. Капсулу, имеющую цилиндрическую стенку и плоские днища, с расположенной в ней цилиндрической заготовкой размещают в сквозном отверстии ручья контейнера. Контейнер закреплен на станине пресса. На части длины сквозное отверстие выполнено с диаметром Dб, соответствующим наружному диаметру стенки капсулы. К заготовке прикладывают осевое усилия нажимным пуансоном с диаметром Dм, соответствующим внутреннему диаметру стенки капсулы, через одно из днищ капсулы. Заготовка при этом опирается через второе днище на закрепленный на станине опорный пуансон. Отверстие ручья контейнера со стороны, обращенной к нажимному пуансону, на оставшейся части длины выполнено с диаметром Dм. Капсулу размещают в сквозном отверстии ручья контейнера с осевым зазором между обращенной к нажимному пуансону стороной первого из упомянутых днищ и частью отверстия ручья с диаметром Dм. Величину зазора определяют из приведенного соотношения в зависимости от высоты заготовки. В результате обеспечивается повышение качества полученных полуфабрикатов. 4 ил., 2 пр.

Изобретение относится к заготовительному производству и может быть использовано в кузнечно-прессовых цехах заводов. Заготовку помещают в капсулу с цилиндрической стенкой и плоскими днищами. Капсулу устанавливают в сквозном отверстии ручья контейнера, который смонтирован на станине пресса с возможностью осевого перемещения. Отверстие на части его длины выполнено с диаметром, соответствующим наружному диаметру стенки капсулы. Со стороны, обращенной к нажимному пуансону, отверстие имеет диаметр, соответствующий внутреннему диаметру стенки капсулы. К заготовке прикладывают осевое усилие Рос нажимным пуансоном с диаметром, соответствующим внутреннему диаметру стенки капсулы, через одно из днищ капсулы. Через второе днище заготовка опирается на опорный пуансон. К контейнеру прикладывают усилие Рк в направлении, противоположном направлению действия усилия Рос.. На завершающей стадии прессования к контейнеру и пуансону прикладывают усилие Рнаж в направлении действия усилия Рос. При этом Poc<Pк<Pнаж. В результате обеспечивается повышение качества полученных полуфабрикатов. 4 ил., 2 пр.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечных цехах металлургических и машиностроительных заводов при изготовлении полуфабрикатов типа галет или шайб для последующего изготовления деталей из высокопрочных сплавов. Производят плющение цилиндрической заготовки в четырехугольник между бойками. Затем осаженную заготовку подвергают радиальному двустороннему обжатию посредством плоских бойков. При этом заготовку поворачивают на 90° после первого перехода обжатия. После операции радиального обжатия заготовку деформируют с уменьшением ее толщины до конечных размеров. Плющение осуществляют с соблюдением приведенной зависимости. В результате обеспечивается повышение качества полуфабрикатов при использовании в качестве исходных заготовок как слитков, так и катаных или прессованных прутков, спеченных заготовок. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечных цехах заводов при изготовлении полых деталей из алюминиевых сплавов. Исходную круглую заготовку получают из слитка гомогенизацией при температуре (310-340)°C в течение (1-5) часов с последующим охлаждением до температуры (110-120)°C со скоростью не менее 110°C/ч. Гомогенизированный слиток деформируют путем уменьшения площади поперечного сечения и увеличения длины. Полученную заготовку подвергают объемной горячей штамповке выдавливанием через осесимметричный ручей. Ручей образован поверхностями неподвижного дорна и большей ступени сквозного ступенчатого отверстия контейнера. Штамповку ведут в две стадии. На первой из них прямым выдавливанием осаживают заготовку, нагретую до температуры (270-400)°C, в шайбу. Одновременно к торцу образуемой шайбы прикладывают через контейнер осевое усилие. На второй стадии выдавливают стенку детали. Вторую стадию штамповки осуществляют с нагревом до температуры (420-440)°С. В результате обеспечивается повышение прочности полученных деталей. 3 ил., 1 пр.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечных цехах металлургических и машиностроительных заводов при изготовлении, например, автомобильных колес, емкостей высокого давления и подобных им изделий. Из исходной цилиндрической заготовки горячей объемной штамповкой в два этапа формируют полуфабрикат. На предварительном этапе путем осадки по переходам изменяют габаритные размеры заготовки с уменьшением высоты и увеличением диаметральных размеров. На заключительном этапе формируют стенки чаши и донную часть. Полученный полуфабрикат подвергают термической и механической обработке. Исходную заготовку изготавливают прессованием из слитка с предварительной гомогенизацией при указанной температуре и охлаждением с указанной скоростью. Приведены интервалы температур нагрева для двух этапов формирования полуфабриката. В результате обеспечивается повышение качества готовых деталей. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 пр.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при радиальной ковке шестигранных профилей. Осуществляют многопроходную реверсивную радиальную ковку одновременно двумя взаимно перпендикулярными парами двухзаходных бойков. На заготовке в каждом проходе образуют последовательно вдоль оси ковки обжимную зону деформации, совмещенную с калибрующей зоной, и калибрующую зону деформации. Зоны деформации, образованные одной парой бойков, расположены вдоль оси ковки в шахматном порядке по отношению к зонам деформации, образованным другой парой бойков. Каждая пара бойков образует на заготовке дополнительную калибрующую зону деформации, которую располагают между упомянутыми совмещенной и калибрующей зонами. В результате обеспечивается осуществление правки заготовки изгибом в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях при создании в каждой плоскости трехопорной схемы, что позволяет повысить качество получаемых заготовок. 8 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для нагрева ковочных штампов. Устройство (420) для нагрева ковочного штампа содержит головку (422) горелки, имеющую множество отверстий (426) для пламени. Головка (422) горелки ориентирована так, чтобы соответствовать ориентации по меньшей мере одной зоны ковочной поверхности ковочного штампа. Головка имеет возможность приема и сжигания подаваемого окисляющего газа и подаваемого топлива и образования факелов пламени у отверстий для пламени. Часть (432) горелки выполнена подвижной относительно части (432') для обеспечения по меньшей мере частичного соответствия ориентации по меньшей мере одного первого отверстия для пламени с ориентацией первой зоны ковочной поверхности ковочного штампа. В результате обеспечивается равномерный нагрев поверхности ковочного штампа. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при получении заготовок из двухфазных титановых сплавов, применяемых, в частности, в авиационной промышленности. Исходную заготовку нагревают до температуры ниже температуры полного полиморфного превращения. Осуществляют деформацию нагретой заготовки в нагретом штампе в два этапа с переменной скоростью. На первом этапе деформацию осуществляют со скоростью, не превышающей скорость, обеспечивающую разогрев заготовки до температуры ниже полного полиморфного превращения. На втором этапе деформацию осуществляют со скоростью, обеспечивающей формирование рекристаллизованной структуры с размером β-зерна 5-9 мкм. В результате обеспечивается получение деформированной заготовки с однородной структурой и высокой циклической прочностью и снижение времени технологического цикла изготовления. 5 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 пр.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечных цехах металлургических и машиностроительных заводов при изготовлении деталей, преимущественно крупногабаритных из слитков легких сплавов. При изготовлении цилиндрического полуфабриката последовательно осуществляют операции осадки и радиального двустороннего обжатия осаженной заготовки плоскими бойками. При этом производят поворот заготовки на 90° после первого перехода обжатия и последующую обкатку граней. Перед операцией осадки осуществляют предварительное обжатие слитка. Обжатие ведут с двух сторон плоскими бойками с поворотом слитка на 90° после первого перехода и с последующей обкаткой граней. После операции радиального двустороннего обжатия осаженной заготовки ее повторно осаживают не менее чем в два перехода с переворотом после каждого из этих переходов. Затем формируют поверхность готового полуфабриката путем завершающего двустороннего обжатия заготовки с поворотом ее на 90° после первого перехода обжатия и с обкаткой на плоских бойках. Расстояние между оппозитными гранями предварительно обжатого слитка определяют из приведенной зависимости. В результате обеспечивается повышение качества полученных изделий. 2 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 пр.

Наверх