Способ изготовления полых поковок
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении на ковочных прессах полых поковок из слитков с поддоном. Цель изобретения - снижение трудоемкости ковки и повышение качества поковок. Слиток с поддсном после закатки цапфы и биллетировки осаживают плитам1 с отверстиями с центрированием по поддону слитка. При осадке происходит выдавливание донной части слитка диаметром dnp 1,1 - 1,3 диаметра цапфы на высоту h 0,4 -0,8 диаметра поддона. Производят выдержку во времени с таким расчетом, чтобы температура поверхности металла выдавленной части была на 50-100°С ниже температуры осаженного блока. После подстуживания прошивают отверстие диаметром, равным диаметру выдавливаемой части. Это способствует надежному удалению дефектов осевой зоны из поковки и уменьшению трудоемкости изготовления полых изделий. 5 ил., 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)я В 21 J 5/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4682322/27 (22) 20.04.89 (46) 23.05.91. Бюл, М 19 (72) В,Д.Арефьев, А.В,Пакало, Е.Д.Горохов, А.В,Скащенков и С,И,Данилин (53) 621.73 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
hb 682312, кл. В 21 J 5/00, 1978. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ПОКОВОК (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении на ковочных.прессах полых поковок из слитковс поддоном, Цель изобретения — снижение трудоемкости ковки и повышение качества поковок. Слиток с
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении полых поковок на прессах из слитков с поддоном.
Цель изобретения — снижение трудоемкости и повышение качества полых поковок.
На фиг. 1 изображено исходное положение слитка перед осадкой; на фиг. 2 — то же, после осадки; на фиг. 3-5 — то же, стадии прошивки.
Способ осуществляют следующим образом.
Слиток 1 с поддоном 2 после закатки цапфы 3 диаметром бц и биллетировки помещают на нижнюю осадочную плиту 4 с отверстием, на донную часть устанавливают верхнюю осадочную плиту 5, в отверстие которой вставлен прошивень 6, и производятосадкус высотый0до высоты Hi. Всвязи с тем, что высота йрошивня меньше высоты осадочной плиты при осадке, происходит выдавливание донной части слитка диамет„„Я „„1650314 А1 поддоном после закатки цапфы и биллетировки осаживают плитами с отверстиями с центрированием по поддону слитка, При осадке происходит выдавливание донной части слитка диаметром dnp = 1,1 — 1,3 диаметра цапфы на высоту h =0,4 — 0,8диаметра поддона. Производят выдержку во времени с таким расчетом, чтобы температура повер.хности металла выдавленной части была на
50-100 С ниже .тем и ературы осажен ного блока. После подстуживания прошивают отверстие диаметром, равным диаметру выдавливаемой части. Это способствует надежному удалению дефектов осевой зоны из поковки и уменьшению трудоемкости изготовления полых изделий. 5 ил., 2 табл. ром бдр = (1,1-1,3)бц на высоту h = (0,4-0,8)d где d — диаметр поддона. Происходит также выдавливание цапфы в отверстие нижней осадочной плиты с высоты h до hz (фиг. 2).
Производят выдержку во времени с таким расчетом, чтобы температура поверхности металла выдавленной части 7 была на 50100 С ниже температуры поверхности основного металла 8. После подстуживания прошивают отверстие с помощью надставок
9, при зтом происходит увеличение высоты цапфы до пз (фиг. 3). Для окончательной прошивки блок 8 помещают на другую осадочную плиту 10 с отверстием d< d Для успешной реализации способа диаметр цапфы бц и диаметр выдавленной части dip должны иметь вполне определенные значения в зависимости от массы слитка. 1650314 10 Численные величины оц и d p рекомендуется определять по табл, 1, Из табл, 1 видно, что с4р = (1,1-1,3)бц, Из определения времени подстуживания, обеспечивающего требуемый перепад в 50-100 С между температурой выдавливаемой части te и основного металла ta, рекомендуется зависимость, полученная на основе обработки экспериментальных данных г=К п 100 где г — время подстуживания, мин; К вЂ” коэффициент, равный (1,3-1,5), мин/мм; дпр диаметр выдавленной части, мм. Критерием оценки качества поковок является отсутствие или наличие дефектов в обьеме поковки, выдавленных при ультразвуковом контроле (УЗК) с учетом того, что единичные дефекты площадью более 2 мм приводят к забракованию поковки. Эксперименты показали, что способ реализуется лишь в тех случаях, когда %tp = (1,1-1,3)бц, h = (О;4-0,8)б и Л t = =50-100 С При бпр < 1,1бц дефекты осевой зоны выдавливаются в отверстие верхней осадочной плиты не полностью и в готовой поковка при УЗК обнаруживаются дефекты площадью более 2 мм (поковки бракуются). При бпр > 1,3бц значительная часть металла при прошивке удаляется в отход и применение способа является нерациональным. ! Процесс прошивки становится нестабильным — на верхнем торце заготовки появляется утяжина, возрастает трудоемкость ковки иэ-за необходимости правки торцов, При h > 0,4d дефекты осевой зоны выдавливаются в отверстие верхней осадочной плиты не полностью, в готовой поковке обнаруживаются (при УЗК) дефекты площадью более 2 мм (поковки бракуются). При h > 0,8d нарушаются условия стабилизации дефектов относительно вертикальной оси слитка, при прошивке они будут рассредотачиваться в плоскости, перпендикулярной оси слитка, что приводит к браку поковок иэ-за наличия внутренних дефектов, При перепаде температур между выдавленной частью t> и основным металлом о At< 50 С (т< 1,3 — "- ) нарушаются 100 условия стабилизации дефектов относительно оси слитка и при прошивке дефекты рассредотачиваются в плоскости, перпендикулярной оси слитка, что приводит к браку поковок, 15 При Л t> 100 C (t ) 1;5 ) значибп 100 тельно возрастает усилие прошивки, при прошивке имеет место утяжина со стороны верхнего торца заготовки, возрастает трудоемкость ковки из-за необходимости последующей правки торцов. Для обеспечения положительного эффекта способа необходимо, чтобы диаметр прошиваемого отверстия был равен диаметру выдавленной части. При этом условии прошитая заготовка получается ровной, беэ заусенцев и утяжин на торцовых поверхностях. При диаметре отверстия меньше диаметра выдавленной части на верхнем торце заготовки остаются наплывы металла, а на нижнем торце — хвостовик (цапфа) с заусенцем около зоны отверстия. Для получения полой поковки требуемых размеров возникает необходимость в удалении цапфы и последующей правки торцов для исключения наплыва металла. Это приводит к увеличению трудоемкости ковки. Получают поковку кольца наружным диаметром 3280 мм, внутренним диаметром 2860 мм, высотой 845 мм (масса поковки 16,2 т). У слитка массой 24,2 т после нагрева в печи закатывают цапфу Р 630 мм со стороны пробыльной части, отрубают излишек, биллетируют на конус, получая блок вымытой Но = 2200 мм с диаметрами основания: меньшего 1080 мм, большего 1150 мм, Сбиллетированный блок помещают на нижнюю осадочную плиту с отверстием, на донную часть устанавливают прошивень диаметром dpi = 700 мм(d = 500 мм) и верхнюю осадочную плиту с отверстием d<»-= =705 мм, перепад высот между осадочной плитой и прошивнем составляет h = 250 мм. Производят осадку блока до высоты Н1 = 860 мм, при осадке происходит выдавливание донной части слитка диаметром 700 мм— оп оц = 1,1/ на высоту h = 250 мм (h = 0,5d). После осадки осуществляют подстуживание выдавленной части путем выдержки во времени с установленными на осаженном блоке прошивнем и осадочной плитой т = 1,3 . - ОΠ— — 9,1мин., 700 После подстуживания с помощью надставок производят вдавливание прошивня в тело заготовки на глубину = 0,9H> (=780 мм), блок-вместе с верхней осадочной плитой, прошивнем и надставкой перемещают на другую нижнюю осадочную плиту (dp» = =750 мм), установленную на подставки, и прошивают окончательно, получая заготов1650314 ку высотой 860 мм, с наружным диаметром 1800 мм и отверстием 700 мм. После подогрева производят раскатку на оправке до ковочных размеров, Примеры конкретного выполнения спо- 5 соба на граничные значения технологических параметров приведены в табл. 2. Использование предлагаемого способа позволяет получать высококачественные поковки, тем самым исключается назначе- 10 ние дополнительных припусков с целью удаления дефектов, прилегающих к отверстию полой поковки и уменьшаются затраты на повторную допрошивку и удаление (правку) утяжины. 15 Формула изобретения Способ изготовления полых поковок из слитков, включающий нагрев слитка, формирование цапфы, биллетировку, осадку между плитами и прошивку со стороны донной части слитка, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и повышения качества поковок, в качестве исходного слитка используют слиток с поддоном, осадку слитка осуществляют с центрированием осадочной плиты по поддону слитка с одновременным выдавливакием донной части слитка диаметром 1,1-1,3 диаметра цапфы и высотой 0,4-0,8 диаметра поддона, перед прошивкой производят подстуживание выдавленной части до температуры, на 50-100 С ниже температуры осаженного блока, а прошивку ведут с образованием отверстия, диаметр кбторого равен диаметру выдавленной части, Таблица1 1,7 — 6,0 св. 50;0 о 140,0 св. 20,0 о 50,0 св.10,0 о 20,0 св. 6,0 о 10,0 Масса слитка, т 280 830 630 430 530 Диаметр цапфы, бц, мм Диаметр выдавленной части, бп, мм 310 — 365 915 — 1080 695-820 585-690 475-560 Таблица 2 1 -1 мин h t, оС Реэультаты опытов h, м 11 3,7 0 5 1,а 1 170 280 280 2 170 280 310 3 170 280 365 4 170 280 390 4,0 Дефектов не обнаружено 0,5 0,5 4,8 85 1,3 1,4 5,0 0,5 4,0 G,3 280 3;О 280 310 5 170 1,1 .68 04 . 40 6 170 7 170 8 170 4,0 0,8 136 280 3!О 280 310 153 09 40 н 3,5 0,5 9 170 280 310 10 170 280 310 11 170 280 310 12 170 280 310 4,0 4,7 0,5 85! 0 5 5,2 0,5 1,1 85 Дефекты более 2 мм Дефектов не обнаружено 10,8 0,5 0 5 0,5 245 830 830 830 915 830 1080 1,0 13 490 ! 4 490 11,9 245 14,0 245 1,3.15 490 15,0 245 Утяжка на верхнем торце Дефекты более 2 мм Дефектов не обнаружено 0,5 1,4 11,9 0,3 0,4 147 11,9 196! 8 490 830 915 1,1 11,9 11,9 10,0 1l,9 0,8 0,9 0,5 0,5 0,5 392 441 830 915 830 915 830 915 830 915 830 915 19 490 20 490 Дефекты более 2 мм 245 21 490 22 490 23 490 Дефектов не обнаружено 245 100 13,8 245 16 490 830 1160 ! 7 490 830 915 50 Дефекты более 2 мм 50 Утяжки на верхнем торце 50 Дефекты более 2 мм 50 Дефектов не обнаружено 50 Дефекты более 2 мм 50 Дефектов не обнаружено 110 Утяжка на верхнем торце 1650314 1 ояр1 ми мм л,, мин а, де, ос El I ММ Номер и/и 1 ! 15,1 4,4 110 1,2 26 1л ! 27 1,2 1,1 50 111 490 830 915 170 280 335 170 280 310 490 830 995 490 .830 915 490 830 915 245 0,5 85 0,5 100 0,6 245 0,5 295 0,6 245 0,5 4,0 13,0 11,9 12,8 Результаты опытов Утяжка на верхнем торце Дефектов не обнаруаено 1650314 Составитель С. Малай Редактор А. Мотыль Техред М,Моргентал Корректор С. Чеони Заказ 1567 Тираж 420 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
