Инструмент для радиальной ковки

 

Сущность изобретения: инструмент для радиальной ковки состоит из бойков, на рабочей поверхности которых, образованной заходным и калибрующим участками, выполнена выемка. Выемка расположена в месте сопряжения заходного и калибрующего участков. Одна из двух открытых сторон выемки выполнена со стороны заходного участка . Противоположная ей сторона своей гранью выходит на калибрующий участок. Глубина выемки равна величине рабочего хода инструмента. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>)s В 21 J 7/16, 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4869788/27 (22) 27,09,90 (46) 07.11,92. Бюл. N. 41 (71) Московский институт стали и сплавов (72) В.А.Тюрин. В,И,Куролес, В.П,Троицкий, Ю.Н.Буленков, А.П.Андрацкий, В.T.ßêóáîa, Г.С.Артемьев, B,П.Зумарев, Т.M.Áàííèêoâà и А.М.Володин (56) Авторское свидетельство СССР

N 1486255, кл, В 21 J 7/16, 1987 (54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ РАДИАЛЬНОЙ

КОВКИ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к деформированию заготовок на радиально-ковочных машинах (PKM) и может быть использовано в кузнечно-прессовых цехах машиностроительных заводов.

Известен инструмент для радиальной ковки, принятый в качестве прототипа, на калибрующем участке которого со стороны, противоположной эаходному участку вдоль оси симметрии инструмента, выполнено углубление, открытое с двух своих смежных сторон, две другие смежные стороны которого своими гранями образуют на калибрующем участке соответственно широкую и узкую его части.

Использование указанных бойков для радиальной ковки позволяет в одном проходе формировать винтообраэные выступы и их обжатие, что в неполной мере обеспечивает достаточное требование по качеству металла в осевой зоне поковки. Это объясняется тем, что образуемые на заготовке выступы при их последующем деформировании калибрующим участком бойка не позволяют создать достаточные условия для Ы, 1773543 А1 (57) Сущность изобретения: инструмент для радиальной ковки состоит иэ бойков, на рабочей поверхности которых, образованной заходным и калибрующим участками, выполнена выемка, Выемка расположена в месте сопряжения заходного и калибрующего участков, Одна иэ двух открытых сторон выемки выполнена со стороны заходного участка. Противоположная ей сторона своей гранью выходит на калибрующий участок, Глубина выемки равна величине рабочего хода инструмента. I з.п.ф-лы, 2 ил. проникновения деформации в центральные участки поковки.

Целью изобретения является повышение качества металла поковки в осевой зоне.

Для достижения поставленной цели в предлагаемом техническом решении используют инструмент для радиальной ковки, вырез на котором выполнел не со стороны калибрующего участка, а со стороны эаходного участка бойка и глубина которого на каждом бойке равна рабочему ходу

PKM.

Изобретение иллюстрируется фиг. 1 и 2.

На фиг. 1 изображен боек для радиальной ковки, общий вид. При этом вырез выполнен как на калибрующем участке, так и на участке заходного конуса, Калибрующая часть бойка состоит из двух участков — широкого 1 и узкого 2, которые примыкают друг к другу, при этом 1 з — длина широкого участка калибрующей части бойка, lz — длина узкого участка калибрующей части бойка.

Ширина узкого участка калибрующей части бойка составляет 50 ширины калибрующей части, т.е. одна из боковых поверхностей узкого участка калибрующей части своей гранью проходит по продольной оси. 1773543

Таким образом величина единичного 40 обжатия винтообразных выступов предлагаемым инструментом по сравнению с об45

55 симметрии бойка. Длина выреза на заходной части бойка lq взаимосвязана с углом эаходного конуса и рабочим ходом бойка следующим выражением

l1= Нт9 а, где Н вЂ” глубина выреза или рабочий ход

РКМ; а — угол наклона заходной части бойка, Боковые грани выемки расположены наклонно к ее дну и имеют угол наклона

25 — 45 . При выборе этого угла на байках меньше 25 максимальное единичное обжатие в месте перехода от дна выемки к калибрующему участку резко снижается и, например, при угле наклона 13 и скорости подачи 20 мм/с составит 3,6 мм. При увеличении угла свыше 45 может привести к образованию. зажимов на наружной поверхности поковки.

Инструмент работает следующим образом (фиг, 2).

Круглая в поперечном сечении заготовка обжимается одновременно четырьмя бойками, которые имеют вырезы на заходном и калибрующем участках. При этом о6раэуются четыре винтообразных выступа высотой, равной глубине выреза Н. Высота выступов Н формируется постепенно от заходного до кэлибрующего участка и набирает свой максимум, равный рабочему ходу

РКМ, перед широким участком калибрующей части бойка.

При ковке по способу-прототипу деформация заготовки осуществляется сначала заходной и калибрующей частями бойка и только затем начинают образовываться выступы высотой д с последующим обжатием их на узком участке калибрующей части бойка. жатиями в инструменте-прототипе будет в К рэз больше и определяться по формуле

Н вЂ” д

К=

Глубина выемки Н выбрана равной величине рабочего хода. Если глубина выемки

Н нэ заходной и калибрующей частях бойка будет больше рабочего хода РКМ, то после формирования винтообразного выступа не возможна подача заготовки в продольном направлении, так как диаметр заготовки по выступам будет больше, чем расстояние между попарно противоположными широкими частями кэлибрующего участка бойка, Если высота Н винтообразных выступов, что связано с глубиной выреза, будет меньше рэбочвго хода РКМ, то степень деформации выступов будет недостаточной для прора5

35 ботки осевой зоны поковки. Поэтому глубина выреза на бойках берется равной Н, рабочему ходу РКМ, Пример, Слиток массой 2600 кг, наружным диаметром 570х520 мм иэ стали

38ХНЗМФА, нагретый до температуры

1160 С, ковали бойками, имеющими вырез со стороны эаходного участка глубиной, равной рабочему входу РКМ, на машине усилием 10 MH (модель SXP — 55). Боковые грани инструмента выполнены с углом наклона

ЗОО, После ковки из поковок были вырезаны образцы для механических испытаний в радиальном направлении, Механические свойства металла, полученные предлагаемым инструментом:

Коэффициент укова 2,5

%; Мпа 1166 о8, МПэ 1215 д о 13,0 ф 550

KCU, кДж/м 715

Аналогичный слиток массой 2600 кг проковали по способу-прототипу в бойках, имеющих вырезы с противоположной стороны заходному участку. Затем иэ полученной поковки также вырезали радиальные образцы, Механические свойства металла, полученные по способу-прототипу

Коэффициент укова 2,5 о, МПа 1127

o,,МПа 1205 д О 12,5 ф О 46,0

КСО, кДж/м 479

При ковке на радиально-ковочной машине в бойках, имеющих вырез на калибрующем участке с противоположной стороны заходного участка, ковка по прототипу. деформация одного и того же сечения заготовки осуществляется с обжатиями 4 за один ход, взаимосвязанными со скоростью продольной подачи и угла наклона заходного участка бойка, Тогда в этом случае величина единичного обжатия за один ход бойка определяется по выражению д2= — тда, V п (1) где д2 — единичное обжатие;

V — скорость подачи; п — количество обжатий; а — угол заходнй части бойка.

Таким образом, величина единичного обжатия в инструменте-прототипе будет равна 6z = щ а= 1а13 V.60 20 60 и 200

-1 38 мм.

1773543

Фига

При наличии выреза на заходной и калибрующей частях аналогичных бойков, равного величине рабочего хода (для РКМ

SXP — 55 Н = 15 мм) единичное обжатие будет составлять ä1 = 15 мм. Следовательно, при ковке в предлагаемом инструменте величина единичного обжатия выступов будет больше в д /д = 11 раз, где д — величина единичного обжатия при использовании инструмента-прототипа; д — величина единичного обжатия предлагаемым инструментом, Приведенные данные по увеличению единичного обжатия при ковке предлагаемым инструментом согласуются с увеличением механических характеристик металла. полученных при испытаниях. Так, относительное сужение увеличивается на 20%, а ударная вязкость на 47%, Формула изобретения

1. Инструмент для радиальной ковки, состоящий иэ бойков, на рабочей поверхности каждого из которых, образованной заходным и калибрующим участками, выполнена выемка, расположенная вдоль оси .симметрии инструмента, образованная гра5 нями двух своих смежных сторон, которые делят калибрующий участок соответственно на широкую и узкую его части, и открытая со стороны двух других смежных сторон, о тл и ч а ю шийся тем,что, с целью повыше10 ния качества поковок за счет интенсификации проработки металла осевой зоны поковки, выемка выполнена в месте сопряжения заходного и калибрующего участков, при этом одна из открытых сторон выемки

15 выполнена со стороны заходного участка, другая, противоположная ей сторона, своей гранью выходит на калибрующий участок, а глубина выемки на каждом бойке равна величине рабочего хода инструмента.

20 2. Инструмент по и. 1, отл и ч а юшийся тем, что грани выемки расположены наклонно к ее 1ну.