Способ ковки заготовок в четырехбойковом ковочном устройстве

 

Использование: обработка металлов давлением, в частности ковкой на прессах в четырехбойковом ковочном устройстве и на радиально-обжимных машинах. Сущность изобретения: заготовку обжимают в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, а также в одной плоскости. Одновременное обжатие участка заготовки в двух взаимно перпендикулярных плоскостях производят после обжатия этого участка попеременно в каждой из предыдущих плоскостей. Степень деформации составляет 5 - 25% от суммарной степени деформации при обжатии в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам ковки заготовок на прессах с четырехбойковыми ковочными устройствами и радиально-ковочных машинах.

Известен способ радиальной ковки заготовок на четырехбойковой радиально-ковочной машине (РКМ) [1] Сущность способа заключается в том, что обжатия каждого участка заготовки осуществляют одновременно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, а между обжатиями производят подачу и кантовку заготовки.

Известный способ обеспечивает получение хорошей геометрии поверхности поковок, однако не всегда удовлетворяет по качеству металла из-за недостаточно интенсивной проработки литой структуры металла по сечению заготовки.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ ковки заготовок в четырехбойковом ковочном устройстве, включающий обжатие участков заготовки в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, подачу и кантовку, при этом после обжатия участка заготовки в двух взаимно перпендикулярных плоскостях осуществляют обжатие этого же участка в одной плоскости или вначале в одной, а затем в другой плоскости [2] Недостатком данного способа является то, что он не обеспечивает высокую точность размеров поковок, а поэтому при последующей механической обработке необходимо увеличивать припуски, что приводит к повышенному расходу металла и увеличению трудоемкости изготовления изделий.

Технический результат, получаемый при использовании изобретения, заключается в повышении точности размеров поковок.

Это обеспечивается тем, что в способе ковки заготовок в четырехбойковом ковочном устройстве, включающем обжатие участков заготовки в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и в одной плоскости, подачу и кантовку, согласно изобретения, перед одновременным обжатием участка заготовки в двух взаимно перпендикулярных плоскостях осуществляют обжатие этого участка попеременно в каждой из предыдущих плоскостей, при этом степень деформации при обжатии участка заготовки одновременно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях составляет 5-25 от суммарной степени деформации этого участка.

На чертеже показан пример осуществления способа ковки заготовок в четырехбойковом ковочном устройстве.

Обжатия одного и того же участка заготовки осуществляют в несколько этапов. На первом этапе производят обжатия заготовки в одной плоскости со степенью деформации ε₁, на втором этапе производят обжатие заготовки в плоскости, перпендикулярной плоскости первого обжатия, со степенью деформации ε₁, на третьем этапе участок заготовки обжимают в двух взаимно перпендикулярных плоскостях со степенью деформации ε₂ При выполнении способа степень деформации при обжатии участка заготовки одновременно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях составляет ε₂= 5-25% от суммарной степени деформации этого участка за обжатие.

Высокое качество поверхности и точность размеров поковок обеспечиваются в том случае, когда степень деформации участка заготовки в двух взаимно перпендикулярных плоскостях составляет 5-25% от суммарной степени деформации этого участка за обжатие.

При ε₂ < 5% не обеспечивается высокое качество поверхности и точность размеров; при ε₂ > 25% не обеспечивается интенсивная проработка литой структуры металла, а следовательно, и качество поковок.

Таким образом, выполнение деформации заготовки в несколько этапов обжатия в одной плоскости с изменением направления обжатия на 90^о, а затем обжатия одновременно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, обеспечивает эффект проработки литой структуры металла по всему поперечному сечению заготовки, при этом достигается высокая точность размеров поковок и качество поверхности.

П р и м е р. Литую заготовку диаметром 250 мм из стали 08х18Н10Т нагревали до 1120^оС и ковали на прессе усилием 5 МН, оснащенном специальным четырехбойковым ковочным устройством, на диаметр 100 мм. При этом степень деформации при обжатии участка заготовки одновременно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях составляла 5-25% от суммарной степени деформации этого участка.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что качество металла поковок, полученных предлагаемым способом (оцениваемое испытаниями на механические свойства), находится примерно на том же уровне, что и качество металла поковок, полученных известным способом, а качество поверхности и точность размеров поковок (оцениваемое припусками на механическую обработку и верхними пределами отклонениями поперечных размеров поковок) выше, чем качество поверхности поковок, полученных известным способом.

Формула изобретения

СПОСОБ КОВКИ ЗАГОТОВОК В ЧЕТЫРЕХБОЙКОВОМ КОВОЧНОМ УСТРОЙСТВЕ, включающий обжатие участков заготовки в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, а также в одной плоскости, подачу и кантовку, отличающийся тем, что одновременное обжатие участка заготовки в двух взаимно перпендикулярных плоскостях осуществляют после обжатия этого же участка заготовки попеременно в каждой из предыдущих плоскостей, при этом степень деформации при обжатии участка заготовки одновременно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях составляет 5 - 25% суммарной степени деформации этого участка.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2