RU2288064C1

RU2288064C1 - Method for producing round blanks for sheet forming

Info

Publication number: RU2288064C1
Application number: RU2005109613/02A
Authority: RU
Inventors: Алексей Михайлович Володин (RU); Алексей Михайлович Володин; Виктор Андреевич Лазоркин (UA); Виктор Андреевич ЛАЗОРКИН; Василий Васильевич Никитин (RU); Василий Васильевич Никитин; Анна Михайловна Гутенева (RU); Анна Михайловна Гутенева
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Тяжпрессмаш"
Priority date: 2005-04-04
Filing date: 2005-04-04
Publication date: 2006-11-27
Also published as: RU2005109613A

Abstract

FIELD: plastic working of metals, possibly in forging press shops in machine engineering enterprises for making parts by sheet forming with use of ingots of own production.

SUBSTANCE: method comprises steps of plastically deforming ingot by forging in four-striker device in forging press at forging reduction ratio 1:2 -1:5 till producing forged piece with diameter d =(0.2 - 0.8)d₁ where d, d₁ -diameters of forged piece and blank for sheet forming at allowance for working respectively. The forged piece is cut normally to its lengthwise axis by blanks multiple to several blanks for sheet forming. Prepared blanks are heated till temperature of plastic deformation, upset till diameter d₁, annealed and turned according to diameter of round blank for sheet forming, Then blanks are cut normally to their lengthwise axis by measured blanks for sheet forming.

EFFECT: improved factor of metal using, simplified process.

1 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к способам получения заготовок для листовой штамповки.The invention relates to the field of metal forming, and in particular to methods for producing blanks for sheet stamping.

Изобретение может быть применено в кузнечно-прессовых цехах на машиностроительных предприятиях при изготовлении деталей листовой штамповкой с использованием слитков собственного производства.The invention can be applied in forging shops at engineering enterprises in the manufacture of parts by sheet metal stamping using ingots of own production.

Известен способ получения заготовок для листовой штамповки, включающий получение слябов путем обжатия горячих слитков на слябингах, последующее изготовление из слябов листа прокаткой на листовых станах, термическую обработку и раскрой листа на круглые заготовки для листовой штамповки [1].A known method of producing blanks for sheet stamping, including obtaining slabs by crimping hot ingots on slabs, subsequent manufacture of slabs of sheet by rolling on sheet mills, heat treatment and cutting the sheet into round blanks for sheet stamping [1].

Недостатками данного способа являются низкий коэффициент использования металла (К.И.М.), а также сложный технологический процесс, при осуществлении которого используется сложное и дорогое оборудование (слябинги, листовые прокатные станы).The disadvantages of this method are the low utilization of metal (K.I.M.), as well as a complex process, the implementation of which uses complex and expensive equipment (slabs, sheet rolling mills).

Известен также способ получения круглых заготовок для листовой штамповки, включающий изготовление из слитка пластической деформацией листовой заготовки, отжиг, раскрой на круглые заготовки для листовой штамповки [2]. При получении листовой заготовки слиток вначале обжимают на слябинге, а затем прокатывают на листовых прокатных станах.There is also a method of producing round billets for sheet stamping, including the manufacture of an ingot by plastic deformation of a sheet billet, annealing, cutting into round billets for sheet stamping [2]. Upon receipt of the sheet billet, the ingot is first crimped on slab, and then rolled on sheet rolling mills.

Недостатками известного способа являются низкий К.И.М. при раскрое листа на круглые заготовки для листовой штамповки, а также сложный технологический процесс, в котором используется дорогое оборудование.The disadvantages of this method are low K.I. when cutting a sheet into round blanks for sheet stamping, as well as a complex process in which expensive equipment is used.

Задача изобретения заключается в разработке способа получения круглых заготовок для листовой штамповки, обеспечивающего повышение коэффициента использования металла и упрощение процесса.The objective of the invention is to develop a method for producing round blanks for sheet stamping, providing an increase in the utilization of metal and simplifying the process.

Поставленная задача достигается тем, что способ получения круглых заготовок для листовой штамповки, включающий пластическое деформирование слитка, изготовление заготовки, ее отжиг и раскрой, отличается тем, что пластическое деформирование слитка осуществляют ковкой в четырехбойковом ковочном устройстве на ковочном прессе с уковом 1:2-1:5 до получения поковки диаметром d=(0,2-0,8)d₁, где d, d₁ - диаметры поковки и заготовки для листовой штамповки с припуском под механическую обработку, соответственно, затем поковку разрезают перпендикулярно ее продольной оси на заготовки, кратные нескольким заготовкам для листовой штамповки, нагревают полученные заготовки до температуры пластической деформации, осаживают до диаметра d₁, отжигают, протачивают на диаметр круглой заготовки для листовой штамповки d₂ и осуществляют раскрой проточенных заготовок путем их разрезания перпендикулярно продольной оси на мерные заготовки для листовой штамповки.The problem is achieved in that the method for producing round blanks for sheet stamping, including plastic deformation of the ingot, manufacturing the workpiece, its annealing and cutting, is characterized in that the plastic deformation of the ingot is carried out by forging in a four-side forging device on a forging press with a die of 1: 2-1 : 5 to obtain the forgings with a diameter of d = (0.2-0.8) d ₁ , where d, d ₁ are the diameters of the forgings and blanks for sheet stamping with machining allowance, respectively, then the forgings are cut perpendicular to it the longitudinal axis into blanks that are multiple to several blanks for sheet stamping, heat the blanks to a temperature of plastic deformation, precipitate to a diameter d ₁ , anneal, grind to the diameter of a round blank for sheet stamping d ₂ and cut the machined blanks by cutting them perpendicular to the longitudinal axis into dimensional blanks for sheet stamping.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Слиток круглого, квадратного или многогранного поперечного сечения нагревают до ковочной температуры и куют на ковочном прессе в четырехбойковом ковочном устройстве с уковом 1:2-1:5 до получения поковки диаметром d=(0,2-0,8)d₁, где d, d₁ - диаметры поковки и заготовки для листовой штамповки с припуском под механическую обработку, соответственно.An ingot of round, square or multifaceted cross-section is heated to the forging temperature and forged on the forging press in a four-sided forging device with a yoke of 1: 2-1: 5 to obtain a forging with a diameter of d = (0.2-0.8) d ₁ , where d , d ₁ - the diameters of the forgings and billets for sheet stamping with machining allowance, respectively.

Ковка слитка в четырехбойковом ковочном устройстве обеспечивает равномерную интенсивную деформационную проработку литой структуры металла по всему поперечному сечению поковки. При ковке слитка в четырехбойковом ковочном устройстве с уковом менее 1:2 не обеспечивается требуемая деформационная проработка литой структуры металла, что приводит в последствии к разрушению листовой круглой заготовки в процессе ее штамповки.Forging the ingot in a four-sided forging device provides uniform intensive deformation study of the cast metal structure over the entire cross section of the forging. When forging an ingot in a four-sided forging device with a weft less than 1: 2, the required deformation study of the cast metal structure is not ensured, which subsequently leads to the destruction of the round sheet billet during its stamping.

Ковка слитка в четырехбойковом ковочном устройстве с уковом более 1:5 не рациональна, т.к. качество заготовки при этом практически не улучшается, а производительность процесса изготовления существенно уменьшается.Forging an ingot in a four-sided forging device with an overcast of more than 1: 5 is not rational, because the quality of the workpiece is practically not improved, and the productivity of the manufacturing process is significantly reduced.

При получении поковки диаметром d<0,2 d₁ существенно уменьшается производительность процесса, а при получении поковки диаметром d>0,8 d₁ не обеспечивается высокое качество металла, при котором штамповка листовой заготовки происходит без разрушения.Upon receipt of forgings with a diameter of d <0.2 d ₁ , the process productivity is significantly reduced, and upon receipt of forgings with a diameter of d> 0.8 d _{1 the} high quality of the metal is not ensured, in which stamping of the sheet blank occurs without destruction.

Полученную поковку диаметром d разрезают перпендикулярно ее продольной оси на заготовки, кратные нескольким заготовкам для листовой штамповки. Затем нагревают полученные заготовки до температуры пластической деформации, осаживают их на прессе или на молоте до диаметра d₁, отжигают, протачивают на диаметр круглой заготовки для листовой штамповки d₂ и разрезают перпендикулярно продольной оси на мерные заготовки для листовой штамповки.The resulting forgings with a diameter d are cut perpendicular to its longitudinal axis into blanks that are multiples of several blanks for sheet stamping. Then, the obtained preforms are heated to a temperature of plastic deformation, they are deposited on a press or on a hammer to a diameter of d ₁ , annealed, machined onto the diameter of a round billet for sheet stamping d ₂ and cut perpendicular to the longitudinal axis into dimensional blanks for sheet stamping.

В поковке диаметром d, полученной протяжкой, волокна металла располагаются параллельно ее продольной оси. Известно, что в заготовке для листовой штамповки волокна металла должны располагаться параллельно ее главным плоскостям. В противном случае такая заготовка в процессе штамповки может разрушиться. Поэтому, в предлагаемом способе, заготовку, полученную протяжкой, осаживают в направлении ее продольной оси. За счет этого обеспечивается необходимая ориентация волокон металла. При штамповке полученной таким способом круглой заготовки усилие, воздействующее на нее со стороны пуансона, будет направлено перпендикулярно волокнам металла, которые, изгибаясь в соответствии с профилем матрицы, обеспечивают высокую технологическую пластичность заготовки.In a forging with a diameter d obtained by a broach, the metal fibers are parallel to its longitudinal axis. It is known that in the blank for stamping, metal fibers should be parallel to its main planes. Otherwise, such a workpiece may collapse during the stamping process. Therefore, in the proposed method, the workpiece obtained by broaching, precipitated in the direction of its longitudinal axis. This ensures the necessary orientation of the metal fibers. When stamping a round billet obtained in this way, the force acting on it from the side of the punch will be directed perpendicular to the metal fibers, which, bending in accordance with the profile of the matrix, provide high technological ductility of the billet.

Пример. Слиток массой 5,2 т со средним размером поперечного сечения 580 мм, из стали 20 нагрели в газовой камерной печи до температуры 1200°С и проковали на гидравлическом ковочном прессе усилием 20 МН в четырехбойковом ковочном устройстве на поковку диаметром 290 мм. Слиток проковали с уковом 1:4. При этом отношение диаметра поковки d к диаметру заготовки d₁ для штамповки, с припуском под механическую обработку, составляло d/d₁=0,6. Полученную поковку диаметром 290 мм разрезали перпендикулярно ее продольной оси на заготовки, кратные 14-ти заготовкам для листовой штамповки. Получили заготовки диаметром 290 мм, длиной 890 мм. Эти заготовки нагрели до температуры 1200°С и осадили на прессе усилием 20 МН на поковки диаметром 470 мм, после чего их отожгли. После отжига поковки диаметром 470 мм проточили на диаметр 460 мм, а затем разрезали их перпендикулярно продольной оси на заготовки для листовой штамповки высотой по 20 мм. По предлагаемой технологии К.И.М.=0,59.Example. An ingot weighing 5.2 tons with an average cross-sectional size of 580 mm from steel 20 was heated in a gas chamber furnace to a temperature of 1200 ° C and forged on a hydraulic forging press with a force of 20 MN in a four-forging forging device for forging with a diameter of 290 mm. The ingot was forged with a bail of 1: 4. The ratio of the diameter of the forgings d to the diameter of the workpiece d ₁ for stamping, with an allowance for machining, was d / d ₁ = 0.6. The resulting forgings with a diameter of 290 mm were cut perpendicularly to its longitudinal axis into blanks, multiples of 14 blanks for sheet stamping. Received blanks with a diameter of 290 mm, a length of 890 mm. These billets were heated to a temperature of 1200 ° C and precipitated on a press with a force of 20 MN for forgings with a diameter of 470 mm, after which they were annealed. After annealing, forgings with a diameter of 470 mm were machined to a diameter of 460 mm, and then they were cut perpendicular to the longitudinal axis into blanks for sheet stamping with a height of 20 mm. According to the proposed technology K.I.M. = 0.59.

При изготовлении круглых заготовок для листовой штамповки по способу, принятому в качестве прототипа, К.И.М.=0,38. Кроме того, эта технология является сложной, а для ее осуществления используются слябинги и листовые прокатные станы, относящиеся к сложному и дорогому оборудованию.In the manufacture of round blanks for sheet stamping according to the method adopted as a prototype, K.I.M. = 0.38. In addition, this technology is complex, and for its implementation, slabbing and sheet rolling mills related to complex and expensive equipment are used.

В таблице приведены данные, подтверждающие эффективность заявленных в изобретении параметров.The table shows data confirming the effectiveness of the parameters claimed in the invention.

Таким образом, предлагаемый способ получения круглых заготовок для листовой штамповки обеспечивает упрощение процесса и повышение коэффициента использования металла на 47,4-55,3%.Thus, the proposed method for producing round blanks for sheet stamping provides a simplification of the process and an increase in the utilization of metal by 47.4-55.3%.

ТаблицаTable № опытаExperience number Величина уковаUkova value Отношение d/d₁ D / d ratio ₁ К.И.М.K.I.M. ПримечаниеNote 1one 1:1,81: 1.8 0,60.6 0,40.4 Разрушение нескольких заготовок при штамповкеDestruction of several blanks during stamping 22 1:21: 2 0,60.6 0,560.56 33 1:41: 4 0,60.6 0,590.59 4four 1:51: 5 0,60.6 0,580.58 55 1:61: 6 0,60.6 0,590.59 66 1:41: 4 0,10.1 0,580.58 Низкая производительность процессаSlow process performance 77 1:41: 4 0,20.2 0,590.59 88 1:41: 4 0,80.8 0,570.57 99 1:41: 4 0,90.9 0,420.42 Разрушение заготовки при штамповкеStamp destruction during stamping 10 прототип10 prototype -- -- 0,380.38

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

1. Справочник прокатчика. Коновалов Ю.В., Налча Г.И., Савранский К.Н., М., "Металлургия", 1977, с.62-94.1. Directory distributor. Konovalov Yu.V., Nalcha G.I., Savransky K.N., M., Metallurgy, 1977, p. 62-94.

2. Технология прокатного производства. Диомидов Б.Б., Литовченко Н.В., М., "Металлургия", 1979, с.45-48, 302-318.2. Technology of rolling production. Diomidov B.B., Litovchenko N.V., M., Metallurgy, 1979, p. 45-48, 302-318.

Claims

A method of producing round billets for sheet stamping, including plastic deformation of the ingot, manufacturing of the billet, its annealing and cutting, characterized in that the plastic deformation of the ingot is carried out by forging in a four-side forging device on a forging press with a die of 1: 2-1: 5 to obtain a forging with a diameter d = (0.2 ÷ 0.8) d ₁ , where d, d ₁ are the diameters of the forgings and blanks for sheet stamping with machining allowance, respectively, then the forgings are cut perpendicular to its longitudinal axis into blanks that are not multiple how many blanks for sheet stamping, the resulting blanks are heated to a temperature of plastic deformation, precipitated to a diameter of d ₁ , annealed, machined to the diameter of a round blank for sheet stamping d ₂ and the machined blanks are cut by cutting them perpendicular to the longitudinal axis into dimensional blanks for sheet stamping.