CS270033B1

CS270033B1 - Method of heavy longitudinal forgings forging

Info

Publication number: CS270033B1
Application number: CS882287A
Authority: CS
Inventors: Jiri Ing Velisek; Svatopluk Ing Burda; Miroslav Ing Gregr
Original assignee: Jiri Ing Velisek; Burda Svatopluk; Gregr Miroslav
Priority date: 1988-04-05
Filing date: 1988-04-05
Publication date: 1990-06-13
Also published as: CS228788A1

Abstract

úkolem řeěení je uzavření vnitřních necelistvoatí a vad licí struktury u velmi· těžkých ingotů-beze změny jejich délky při současné jednoduchosti tohoto způsobu a ■ tím i snížení jak výrobních nákladů, tak ί i pořizovacích nákladů na stroje. Za tím účelem podélná osa tvářecího nástroje je rovnoběžná s podélnou osou polotovaru a jeho délka je nejméně rovna délce tvářeného polotovaru a výstupy ss oboustranně srovnají ve směru kolmém na podélnou osu polotovaru.The task of the solution is to close internal imperfections and defects in the casting structure of very heavy ingots without changing their length while maintaining the simplicity of this method and thus reducing both production costs and machine acquisition costs. For this purpose, the longitudinal axis of the forming tool is parallel to the longitudinal axis of the blank and its length is at least equal to the length of the formed blank and the outlets are aligned on both sides in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the blank.

Description

Vynález se týká kování těžkých podélných výkovků, například opěrných válců pro válcovací stolici kvarto nebo rotorů a řeší uzavření vnitřních necelistvostí a vad licí struktury bez. změny délky ingotu při současné jednoduchosti způsobu, a tím i snížení jek výrobních nákladů, tak 1 pořizovacích nákladů na nástroje.The invention relates to the forging of heavy longitudinal forgings, for example support rollers for quarto rolling mills or rotors, and solves the closure of internal imperfections and defects of the casting structure without. changes in the length of the ingot with the current simplicity of the method, and thus a reduction in both production costs and 1 acquisition costs for tools.

Je znám běžně používaný způsob předkování výkovků, který se provádí pěchováním a prodlužováním výchozího polotovaru pro zajištění dostatečného protvářéní kovu, ale jeho nevýhodou je, že není vhodný pro výrobu velmi těžkých výkovků, protože tyto polotovary nedovolují provádět potřebný...stupeň pěchování, a to jednak v důsledku, přílišné velikosti potřebných pěchovacíoh sltt ajedriak^ro samotné rozměry výchozích polotovarů. Přitom obě tyto příSiny často přesahují možnost kovacích.agregátů a samotné prodlužování potom vede k nedostatečnému stupni překování. .A commonly used method of forging forgings is known, which is performed by stamping and elongating the starting blank to ensure sufficient metal forming, but its disadvantage is that it is not suitable for producing very heavy forgings because these blanks do not allow on the one hand, due to the excessive size of the compaction strips required, the dimensions of the starting blanks themselves. At the same time, both of these additives often exceed the possibility of forging aggregates, and the elongation itself then leads to an insufficient degree of forging. .

Dále je znám způsob kování ingotu tvarovým kovadlem, a to jeho prodlužováním v podélném směru při podchlazeném povrchu, kdy plastická deformace se eouetřeďí do etředových oblastí ingotu a pro dosažení vyhovujících vlastností potom stačí ménší celkový stupeň překování. Nevýhodou tohoto způsobu ,je potřeb a.jrůzných druhů tvarových kovadel podle kovaného ingotu a dále to,že u řady typů iegovaúýčh ocelí vede podchlazení povrchu ke tvorbě trhlin při kování. Taká je znám způsob kování ingotu prodlužováním velkými úběry širokým kovadlem na široká podložce e eventuálně podchlazeným povrchem, .kde také poetačuje menší celkový etupeň překování, jehož možnoati snížení jsou však omezené, ale jeho nevýhodou je, že účinek tohoto, prodlužování je poměrně malý, přičemž u některých legova ných ocelí je v důsledku velkého úběru značné riziko výskytu trhlin od povrchu a že při kombinaci s podchlazením povrchu toto riziko áe výrazně zvyšuje.Furthermore, a method of forging an ingot with a shaped anvil is known, by extending it in the longitudinal direction at a subcooled surface, where the plastic deformation is concentrated in the central areas of the ingot and a smaller overall degree of forging is sufficient to achieve satisfactory properties. The disadvantage of this method is the need for different types of shaped anvils according to the forged ingot, and further that in many types of alloy steels, subcooling of the surface leads to the formation of cracks during forging. It is also known to forge ingots by extending large removals with a wide anvil on a wide substrate and possibly a subcooled surface, where a smaller overall degree of forging is also required, but the reduction can be limited, but its disadvantage is that the effect of this extension is relatively small. for some alloy steels, there is a significant risk of cracking from the surface due to the large removal rate and that, when combined with surface subcooling, this risk increases significantly.

Je znám i způsob konání na kovacích strojích, při kterém se v jednom průchodu vytvoří po eelé délce tvářeného polotovaru čtyři rovnoměrně rozloženě výstupy, které se v dalším průchodu srovnají a vytvoří se analogické výstupy v poloze pootočené o. 45®. Tento způ sob je možno provádět pouze ne kovacích strojích a proto je nepoužitelný pro těžké výkovky, tím spíše je nepoužitelný pro otazované výkovky o hmotnosti ned 40 tun.It is also known to act on forging machines, in which four evenly distributed outlets are formed in one pass along the entire length of the formed blank, which are aligned in the next pass and analogous outlets are formed in the position rotated by .45®. This method can only be performed on non-forging machines and is therefore not applicable to heavy forgings, all the more so to the forged forgings weighing less than 40 tonnes.

Je také znán způsob kování v kombinovaných kovadleoh, kde. horní kovadlo je ploché a dolní kovadlo je úhlové, přičemž na ploše horního kovadla je vytvořen výstup pro lepší přetváření struktury..Pro velmi těžké výkovky s ohledem ne průběh oblastí intenzivní deformace a zbrzděné deformace je však funkce takového nástroje iluzorní a neumožňuje proniknutí velkých deformací do oblasti podélné osy ingotu. Dalším společným znakem všech známých výše uvedených způeobů je, že předpokládají postupný průchod polotovaru mezi nástroji, což opět omezuje^ pronikání velkých deformací do středových oblastí ingotu e tato skutečnost následně nejen neumožňuje dosažení potřebné jakosti výkovku, ale navíc zvětšuje nehomogenitu těchto vlastností. Zároveň při všech těchto způsobech dochází nejen ke změně tvaru průřezu polotovaru, ale i k prodlužování jeho, délky. Tato skutečnoet však v některých případech zabraňuje, aby ee následně polotovar mohl napěchovat, protože jeho délka již neumožňuje umístění pod lisem v*e svislé poloze, kde bez delšího napěchování je celkový stupeň přetváření polotovaru nedostatečný, přičemž potřebná velikost stupně přetváření bez pěchování by vedla k zmenšení průřezu polotovaru pod požadovanou velikost danou rozměry výrobku. .There is also known a method of forging in combined kovadleoh, where. the upper anvil is flat and the lower anvil is angular, while an output is created on the surface of the upper anvil for better deformation of the structure. areas of the longitudinal axis of the ingot. Another common feature of all the known methods mentioned above is that they presuppose a gradual passage of the blank between the tools, which again limits the penetration of large deformations into the central areas of the ingot. At the same time, in all these methods, not only does the cross-sectional shape of the semi-finished product change, but also its length is extended. However, this fact in some cases prevents the semi-finished product from subsequently being compacted, because its length no longer allows it to be placed under the press in a vertical position, where without longer compaction the overall degree of deformation of the semi-finished product reduction of the cross-section of the semi-finished product below the required size given by the dimensions of the product. .

Uvedené - nevýhody odstraňuje způsob kování těžkých podélných výkovků podle vynálezu, zejména rotorů a válců, který ee provádí tvářením výchozího polotovaru za tepla tvářecím nástrojem, který se radiálně zatlačí do středové oblasti těla polotovaru s následným oboustranným srovnáním vzniklých výstupků, potom se polotovar otočí pro další kování. Podstata vynálezu spočívá v tom, že podélná ose tvářecího nástroje jo rovnoběžná s podélnou osou polotovaru a jehož délka je nejméně rovna délce tvářeného polotovaru, potom horní část tohoto polotovaru a výstupu se oboustranně srovnají ve směru kolmém na podélnou osu polotovaru.This method is eliminated by the method of forging heavy longitudinal forgings according to the invention, in particular rotors and rollers, which is performed by hot forming the starting blank with a forming tool which is radially pushed into the central region of the blank body. forging. The essence of the invention consists in that the longitudinal axis of the forming tool is parallel to the longitudinal axis of the blank and whose length is at least equal to the length of the formed blank, then the upper part of this blank and the outlet are aligned on both sides in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the blank.

Výhodou způsobu podle vynálezu je, že umožňuje řádně prokovat středové části velmi těžkých ingotů, zejména nad 140 tun, což dosud známé způsoby neumožňují bez změny délky polotovaru, přitom dochází k uzavření vnitřních necelietvoetí a vad licí struktury tím,The advantage of the method according to the invention is that it makes it possible to properly pierce the central parts of very heavy ingots, especially over 140 tons, which hitherto known methods do not allow without changing the length of the semi-finished product.

OS 270 033 B1 že lze dosáhnout libovolně velkého stupně protváření bez změny délky polotovaru, což následně umožňuje dosáhnout prakticky libovolného tvaru výkovku dostatečně přetvářeného při minimálním počtu kovacích operací, takže pro zvětěení stupně protváření není nutné používat operaci pěchování a ani speciální tvarová kovadla nebo čtyřkovadlová zařízení, ale lze tento způsob uplatnit při použití běžných kovacích agregátů, zejména hydraulických lisů. Další jeho výhodou je jednoduchost, a také to, že lze zpravidla použít kovací nástroje, které jsou v kovárně běžně k dispozici, čímž dochází ke snížení jak výrobních nákladů, tak 1 pořizovacích nákladů na.nástjpje. 'OS 270 033 B1 that an arbitrarily large degree of forming can be achieved without changing the length of the blank, which in turn makes it possible to achieve virtually any forging shape sufficiently deformed with a minimum number of forging operations, so it is not necessary to use a tamping operation , but this method can be used when using conventional forging units, especially hydraulic presses. Another advantage is the simplicity, and also that it is generally possible to use forging tools which are commonly available in the forge, thus reducing both the production costs and the acquisition costs per tool. '

Na připojených výkresech je příkladně znázorněn způsob kování podle vynálezu, kde na obr. 1 je pohled na výchozí Ingot, ha obr. 2 je nárys výchozího ingotu s manipulačním čepem, do kterého je zatlačen tvářecí nástroj, na obr. 2b je bokorys obr. 2a, na obr. 3a je nárys rozkovku při počátku srovnávání výstupků na jeho horní straně tvářecím nástrojem, na obr. 3b je bokorys obr. 3a, na obr. 4a je nárys rozkovku se srovnanou horní stranou, na obr 4b je bokorys obř. 4a, na obr. 5a je nárys otočeného rozkovku o 90° okolo své podélné osy, do kterého je zatlačen tvářecí nástroj, na obr. 5b je bokorys obr. 5a, na obr. 6a je nárys otočeného rozkovku se srovnanou horní stranou a na obr. 6b je bokorys obr. 6a.The accompanying drawings show, by way of example, a method of forging according to the invention, in which Fig. 1 is a view of an initial ingot, Fig. 2 is a front view of a starting ingot with a handling pin into which a forming tool is pushed Fig. 3a is a front view of the forging at the beginning of the alignment of the protrusions on its upper side by the forming tool, Fig. 3b is a side view of Fig. 3a; 4a, FIG. 5a is a front view of a rotated forgings by 90 ° about its longitudinal axis into which the forming tool is pushed, FIG. 5b is a side view of FIG. 5a, FIG. Fig. 6b is a side view of Fig. 6a.

Kování těžkých podélných výkovků způsobem podle vynálezu se příkladně provádí tak, že nejprve do ohřátého těla výchozího ingotu 1 o středním á 2 510 mm, který je uložen na desce 2 se zatlačí v radiálním směru do hloubky 450 um tvářecí nástroj J, jehož podélná osa je rovnoběžná s podélnou osou výchozího ingotu 1 a jehož délka oboustranně přesahuje tvářený polotovar, potom ee oboustranně zarovná horní část rozkovku 4· Dále se rozkovek 4 otočí okolo své osy o 90° a provádí se opětné zatlačení tvářecího nástroje 2 ůo hloubky 450 tom s následným srovnáním jeho horní části, čímž se zhotoví rozkovek 1 čtyřhranného průřezu, který se dále zkulacuje, osazuje a ková na požadované rozměry. Dále je možné do čtyřhranného rozkovku 4 znovu zatlačit tvářecí nástroj 2, jehož podélná oea je rovnoběžná s po dělnou obou rozkovku a jehož délka opět oboustranně přesahuje tvářený polotovar a postup se tak znovu podle potřeby opakuje i několikrát, popřípadě je možno po prvém otočení rozkovku 4 o 90° přímo pokračovat běžným prodlužováním, osazováním a kováním na požadované rozměry. .Forging of heavy longitudinal forgings by the method according to the invention is carried out, for example, by first forming a forming tool J in the radial direction to a depth of 450 [mu] m into the heated body of a starting ingot 1 with a middle diameter of 2,510 mm parallel to the longitudinal axis of the initial ingot 1 and whose length exceeds the formed blank on both sides, then aligns the upper part of the forging 4 on both sides. its upper part, whereby a forging 1 of square cross-section is made, which is further rounded, fitted and forged to the required dimensions. Furthermore, it is possible to push the forming tool 2 again into the square forging 4, the longitudinal axis of which is parallel to the longitudinal part of the two forging and whose length again exceeds the formed blank on both sides, and the process is repeated several times as needed. 90 ° directly continue with normal extensions, mountings and fittings to the required dimensions. .

Způsobu podle vynálezu je možno použít nejen pro kování rotorů a válců, ale i jiných plných podélných výkovků, jako jsou například turbínové hřídele, sloupy a podobně.The method according to the invention can be used not only for forging rotors and cylinders, but also other solid longitudinal forgings, such as turbine shafts, columns and the like.

Claims

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

A method of forging heavy longitudinal forgings, in particular rotors and rollers, which is carried out by hot forming the starting blank with a forming tool which presses radially into the central region of the blank body with subsequent two-sided alignment of the resulting outlets. in that the longitudinal axis of the forming tool is parallel to the longitudinal axis of the blank and its length is at least equal to the length of the formed blank and the outlets are aligned on both sides in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the blank.