RU202234U1 - Слиток для деформирования - Google Patents
Слиток для деформирования Download PDFInfo
- Publication number
- RU202234U1 RU202234U1 RU2019139014U RU2019139014U RU202234U1 RU 202234 U1 RU202234 U1 RU 202234U1 RU 2019139014 U RU2019139014 U RU 2019139014U RU 2019139014 U RU2019139014 U RU 2019139014U RU 202234 U1 RU202234 U1 RU 202234U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ingot
- cross
- rays
- center
- depression
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D7/00—Casting ingots, e.g. from ferrous metals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
Техническое решение относится к кузнечно-прессовому производству. Слиток для деформирования имеет трехлучевое поперечное сечение с вершинами, расположенными по центру лучей (1, 2, 3) в виде симметричных выступов. На одном из помянутых лучей по центру вершины выполнена впадина (5), а на остальных лучах по центру вершины выполнен выступ (4), при этом упомянутые впадина и выступ имеют идентичную форму. Площадь поперечного сечения впадины составляет от 1,6⋅10-4⋅S до 2,3⋅10-4⋅S, где S - площадь поперечного сечения слитка. Обеспечивается повышение плотности изготавливаемых из слитка поковок. 3 ил.
Description
Изобретение относится к кузнечно-прессовому производству и может быть использовано кузнечно-прессовых цехах металлургических и машиностроительных заводов, преимущественно на прессах свободной ковки крупных слитков.
Известен слиток для деформирования, поперечное сечение которого выполнено рельефным. (Авторское свидетельство СССР №426737, Способ прокатки труб, МПК В21В 19/04, от 05.05.1974).
Однако форма поперечного сечения такого слитка не позволяет достигать существенного снижения ликвации и дефектов усадочного происхождения в его осевой зоне, вследствие чего при ковке не обеспечивается благоприятная схема напряженного состояния с по меньшей мере минимумом растягивающих напряжений и, как следствие, нередко не только не позволяет интенсифицировать проработку литой структуры, но и приводит к возникновению внутренних разрывов - дефектов ковки.
Известен слиток, уширенный кверху, две противоположные грани которого выполнены с одинаковой по всей высоте суммарной конусностью, а две другие - с переменной по высоте суммарной конусностью (Авторское свидетельство СССР №747611, Слиток, МПК B22D 7/00, от 15.07.80).
Выполнение такого слитка с переменной по высоте суммарной конусностью обеспечивает смещение тепловых центров кристаллизации в нижней и верхней его частях, следствием чего является улучшение качества осевой части слитка и, как следствие, увеличение выхода годного. Вместе с тем, форма поперечного сечения такого слитка не позволяет минимизировать величину укова вследствие недостаточного развития сдвиговых деформаций.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является слиток для деформирования, имеющий трехлучевое сечение с наклоном вершин лучей от донной его части к вершинам лучей головной части (Тюрин В.А. Теория и процессы ковки слитков на прессах. - М.: Машиностроение, 1979, с. 145, рис. 4.14).
Недостатком наиболее близкого аналога является, как и ранее приведенных аналогов, недостаточное развития сдвиговых деформаций, что снижает качество изделий при ковке.
Технической проблемой обработки металлов давлением является получение высококачественного слитка, обеспечивающего при ковке и прокатке проработку литой структуры, высокий уровень физико-механических свойств и эксплуатационных характеристик.
Техническим результатом предлагаемого решения является повышение качества поковок путем повышения плотности изготавливаемых из слитка поковок.
Поставленный технический эффект достигается тем, что в слитке для деформирования, имеющем трехлучевое поперечное сечение в виде лучей, вершины которых расположены по их центру симметричными выступами, согласно предлагаемому решению, по меньшей мере у одного из лучей по центру его вершины выполнена впадина, форма которой идентична и противоположна форме выступа на остальных лучах слитка площадью поперечного сечения от l,6⋅10-4⋅S до 2,3⋅10-4⋅S, где S - площадь поперечного сечения слитка.
Выполнение слитка заявляемой конструкции превращает симметричное поперечное сечение слитка в асимметричное. Это способствует интенсификации сдвиговых деформаций, в наибольшей степени отвечающих за проработку литой структуры поковок, что повышает их плотность, и, как следствие, позволяет минимизировать величину укова, обеспечивая ресурсо- и энергосберегающие показатели процесса свободной ковки таких слитков, в том числе за счет сокращения продолжительности процесса производства поковок путем исключения осадки и уменьшения количества выносов с сопутствующим снижением угара металла поковок.
Предлагаемый слиток для деформирования изображен на фиг. 1-3, где на фиг. 1 изображено поперечное сечение слитка с впадиной на одном из лучей слитка, на фиг. 2 - тоже с впадинами на двух лучах, на фиг. 3 - схема деформации слитка в комбинированных бойках.
Слиток для деформирования имеет поперечное сечение в виде трех лучей 1, 2 и 3 (фиг. 1). Суммарную площадь слитка S. У лучей слитка по центру их вершин выполнены выступы 4 и, по меньшей мере, одна впадина 5, форма которой идентична и противоположна форме выступов 4 на остальных лучах слитка.
Выполнение у лучей слитка по центру их вершин по меньшей мере одной впадины площадью менее 1,6⋅10-4⋅S не обеспечивает достаточной интенсификации сдвиговых деформаций для проработки литой структуры физической среды материала осевой зоны слитков, а выполнение по меньшей мере одной впадины площадью более 2,3⋅10-4⋅S минимизирует вероятность образования поверхностных дефектов в виде зажимов.
Деформация предлагаемого слитка осуществляется следующим образом.
Предлагаемый деформации слиток, подвергнутый нагреву до ковочной температуры, размещают на нижнем вырезном бойке 6 (фиг. 3) с одинаковым расположением двух из трех лучей слитка (лучи 1 и 2) с впадинами 5 на их вершинах и выступом 4 на луче 3. Сверху подводят плоский боек 7 и посредством его перемещения по направлению к нижнему вырезному бойку 6 осуществляют обжатие на величину, по меньшей мере, 9-12%. При этом в поперечном сечении обжимаемого слитка образуются зоны интенсификации сдвиговых деформаций 8 как результат вклинивания выступа 4 на вершине по центру луча 3 слитка и выступов 9, образованных вследствие выполнения впадин 5, в тело слитка. Вклинивание, как продолжение деформирующего инструмента (бойков), выступов 4 и 9 происходит вследствие их неизбежного подстуживания по отношению к срединным слоям слитка в процессе подачи его от нагревательной печи к гидравлическому прессу и размещения на нижнем вырезном бойке 6.
В результате первичного обжатия предлагаемого слитка поковка дополнительно получает ассиметричное поперечное сечение, что способствует дальнейшей интенсификации сдвиговых деформаций и уплотнению (компактированию) физической среды материала обжимаемого слитка с одновременной заваркой несплошностей (пустот и внутренних трещин), обеспечивая повышение плотности поковок.
Согласно предлагаемому решению была изготовлена опытно-промышленная партия эквивалентных по массе (8 т) из углеродистой стали 35 кузнечных слитков с трехлучевым поперечным сечением аналога и предлагаемого технического решения.
Площадь поперечного сечения SВП впадин 5 на вершинах у двух лучей 1 и 2 слитков предлагаемого технического решения составляла 104,8 см2 (SВПверх = 2,2⋅10-4⋅S, где Sверх = 502400 см2) в верхней их части (подприбыльной) и 70,5 см2 {SBПниз = 1,6⋅10-4⋅Sниз, где Sниз = 440550 см2) в нижней (придонной) их части (в обеспечение извлечения слитков из изложниц), вследствие чего глубина впадин 5 в верхней и нижней частях слитков равнялась 5,9 см и 5,0 см соответственно.
В таблице 1 приведены результаты опытно-промышленного опробования ковки слитков - аналога и предлагаемого технического решения и их компьютерного моделирования с использованием метода конечных элементов (МКЭ) в рамках специализированного программного комплекса DEFORM-3D. В случае применения предлагаемых слитков по отношению к применению слитков аналога за счет интенсификации сдвиговых деформаций Н увеличивается величина накопленной степени деформации Λ и, соответственно, снижается ультразвуковая отбраковка поковок валов по DIN-требованиям и ASTM-стандартам благодаря более высокой степени уплотнения физической среды материала поковок - повышения измеренной методом объемно-весового гидростатического взвешивания по различию теоретической (эталонной) и действительной плотности образцов, по меньшей мере, в среднем на 13,5% в осевой поковок и на 17,2% в их подповерхностных слоях.
Предлагаемый слиток найдет применение кузнечно-прессовых цехах металлургических и машиностроительных заводов.
Claims (1)
- Слиток для деформирования, имеющий трехлучевое поперечное сечение с вершинами, расположенными по центру лучей в виде симметричных выступов, отличающийся тем, что на одном из упомянутых лучей по центру вершины выполнена впадина, а на остальных лучах по центру вершины выполнен выступ, при этом упомянутые впадина и выступ имеют идентичную форму, а площадь поперечного сечения впадины составляет от 1,6⋅10-4⋅S до 2,3⋅10-4⋅S, где S - площадь поперечного сечения слитка.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019139014U RU202234U1 (ru) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | Слиток для деформирования |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019139014U RU202234U1 (ru) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | Слиток для деформирования |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU202234U1 true RU202234U1 (ru) | 2021-02-08 |
Family
ID=74551045
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019139014U RU202234U1 (ru) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | Слиток для деформирования |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU202234U1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2931438A1 (de) * | 1978-08-04 | 1980-03-13 | Creusot Loire | Verfahren zur herstellung von schmiedebloecken |
RU2009753C1 (ru) * | 1992-02-21 | 1994-03-30 | Акционерное общество "Уральский завод тяжелого машиностроения" | Способ ковки крупных кузнечных слитков |
CN203526492U (zh) * | 2013-09-22 | 2014-04-09 | 三鑫重工机械有限公司 | 锻造用钢锭 |
RU2558701C1 (ru) * | 2014-02-11 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинский государственный педагогический университет" (ФГБОУ ВПО "ЧГПУ") | Слиток для деформирования |
RU156309U1 (ru) * | 2015-03-17 | 2015-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинский государственный педагогический университет" (ФГБОУ ВПО "ЧГПУ") | Слиток для деформирования |
RU163039U1 (ru) * | 2015-12-16 | 2016-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинский государственный педагогический университет" (ФГБОУ ВПО "ЧГПУ") | Слиток для деформирования |
-
2019
- 2019-11-29 RU RU2019139014U patent/RU202234U1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2931438A1 (de) * | 1978-08-04 | 1980-03-13 | Creusot Loire | Verfahren zur herstellung von schmiedebloecken |
RU2009753C1 (ru) * | 1992-02-21 | 1994-03-30 | Акционерное общество "Уральский завод тяжелого машиностроения" | Способ ковки крупных кузнечных слитков |
CN203526492U (zh) * | 2013-09-22 | 2014-04-09 | 三鑫重工机械有限公司 | 锻造用钢锭 |
RU2558701C1 (ru) * | 2014-02-11 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинский государственный педагогический университет" (ФГБОУ ВПО "ЧГПУ") | Слиток для деформирования |
RU156309U1 (ru) * | 2015-03-17 | 2015-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинский государственный педагогический университет" (ФГБОУ ВПО "ЧГПУ") | Слиток для деформирования |
RU163039U1 (ru) * | 2015-12-16 | 2016-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинский государственный педагогический университет" (ФГБОУ ВПО "ЧГПУ") | Слиток для деформирования |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Markov et al. | Computational and experimental modeling of new forging ingots with a directional solidification: the relative heights of 1.1 | |
Wolla et al. | Studies on the formability of powder metallurgical aluminum–copper composite | |
Chamanfar et al. | Development and validation of a finite-element model for isothermal forging of a nickel-base superalloy | |
Cavaliere | Isothermal forging of AA2618 reinforced with 20% of alumina particles | |
Andreyachshenko | Finite element simulation (FES) of the fullering in device with movable elements | |
RU202234U1 (ru) | Слиток для деформирования | |
Ding et al. | The effect of microstructure on the plastic strain localization and fatigue crack initiation in cast Mg–8Gd–3Y–0.5 Zr alloy | |
Standring et al. | Plastic deformation produced during indentation phase of rotary forging | |
Wang et al. | A study on the development of large aluminum flange using the casting/forging process | |
Banerjee et al. | Experimental and numerical analysis of extrusion process for AA 7178 alloy with varying process parameters | |
Tolkushkin et al. | Development and research of the billet forging technology in the newly designed step-wedge dies | |
RU163039U1 (ru) | Слиток для деформирования | |
RU2558701C1 (ru) | Слиток для деформирования | |
RU156309U1 (ru) | Слиток для деформирования | |
ZHANG et al. | Hot forging simulation analysis and application of microalloyed steel crankshaft | |
RU2583564C1 (ru) | Способ получения поковок из жаропрочных гранулированных сплавов | |
RU2291755C2 (ru) | Способ получения калиброванных поковок и инструмент для его осуществления | |
Xue et al. | Study on processing and structure property of Al-Cu-Mg-Zn alloy cup-shaped part produced by radial-backward extrusion | |
Tolkushkin et al. | Computer simulation and study of the new forging technology of billets in a step-wedge dies | |
CN111250640A (zh) | 一种大直径精炼热作模具钢锻件的热加工方法 | |
JP2008110398A (ja) | 鍛造工程設計方法 | |
Volokitin et al. | Development and computer modeling of a new forging technology in step-wedge strikers | |
Forn et al. | Sub liquidus casting technology for the production of high integrity component | |
Sharma | A Research Paper on Squeeze Casting | |
Markov et al. | Determining the Deformed State in the Process of Rolling Conical Shells With a Flange |