RU2369459C2 - Method of production of flat forged pieces by forging - Google Patents
Method of production of flat forged pieces by forging Download PDFInfo
- Publication number
- RU2369459C2 RU2369459C2 RU2007135930/02A RU2007135930A RU2369459C2 RU 2369459 C2 RU2369459 C2 RU 2369459C2 RU 2007135930/02 A RU2007135930/02 A RU 2007135930/02A RU 2007135930 A RU2007135930 A RU 2007135930A RU 2369459 C2 RU2369459 C2 RU 2369459C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ring
- wedge
- forging
- cut
- sections
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Forging (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к кузнечному производству и может быть использовано для изготовления крупногабаритных плоских поковок типа плит, дисков для изделий ответственного назначения.The invention relates to forging production and can be used for the manufacture of large flat forgings such as plates, discs for critical products.
Известен способ ковки плоских поковок, включающий биллетировку слитка и его протяжку (а.с. СССР №1489911). Недостатком данного способа ковки является то, что в готовой поковке остается металл осевой зоны слитка, который наиболее загрязнен неметаллическими включениями и примесями. Это снижает качество поковок и возможность использовать их для изготовления изделий ответственного назначения.A known method of forging flat forgings, including billeting of the ingot and its broaching (AS USSR No. 1489911). The disadvantage of this forging method is that in the finished forging there remains a metal of the axial zone of the ingot, which is most contaminated with non-metallic inclusions and impurities. This reduces the quality of forgings and the ability to use them for the manufacture of critical products.
Известен способ ковки плоских поковок, включающий осадку слитка, прошивку, ковку на оправке, получение промежуточной поковки - кольца, разрезку этого кольца вдоль образующей, его разворачивание и правку до формы плиты (а.с. СССР №852429).A known method of forging flat forgings, including ingot upsetting, piercing, forging on a mandrel, obtaining intermediate forgings - rings, cutting this ring along the generatrix, its unfolding and dressing to the shape of a plate (USSR AS No. 852429).
Недостатком данного способа является то, что операция разворачивания нетехнологична, трудоемка в исполнении и требует специального дополнительного оборудования.The disadvantage of this method is that the deployment operation is low-tech, time-consuming to perform and requires special additional equipment.
Задачей изобретения является снижение трудоемкости процесса ковки, обеспечение возможности изготовления поковок на стандартном кузнечном оборудовании с использованием обычной кузнечной оснастки.The objective of the invention is to reduce the complexity of the forging process, making it possible to manufacture forgings on standard forging equipment using conventional forging equipment.
Поставленная задача решается за счет того, что в предлагаемом способе, включающем ковку кольца, разрезку его вдоль образующей, разворачивание и правку, разворачивание проводят путем спрямления отдельных участков кольца, последующей клиновой раздачей и разгибкой.The problem is solved due to the fact that in the proposed method, which includes forging the ring, cutting it along the generatrix, expanding and straightening, unrolling, is carried out by straightening individual sections of the ring, followed by wedge distribution and unbending.
Спрямление участков разрезанного кольца осуществляют на оправке с плоской или вогнутой рабочей поверхностью.The straightening of sections of the cut ring is carried out on a mandrel with a flat or concave working surface.
Клиновую раздачу проводят на одном или нескольких клиновых бойках разной ширины и/или с разными углами при вершине.Wedge distribution is carried out on one or more wedge-shaped strikers of different widths and / or with different angles at the apex.
Количество и протяженность спрямляемых участков выбирают так, чтобы образовавшийся при спрямлении зазор обеспечил бы скольжение краев разрезанного кольца по боковым поверхностям клиновых бойков. В частности, при спрямлении двух участков кольца, прилегающих к разрезу, их протяженность выбирают такой, чтобы неспрямляемая часть поковки представляла собой кольцевой сектор, опирающийся на центральный угол, величина которого не превышала бы значение 2(π-α-φ), где 2α - угол при вершине клинового бойка, φ - угол трения.The number and length of the rectifiable sections are chosen so that the gap formed during straightening would ensure that the edges of the cut ring slip along the lateral surfaces of the wedge strikers. In particular, during the straightening of two sections of the ring adjacent to the cut, their length is chosen so that the non-rectifiable part of the forging is an annular sector based on a central angle, the value of which would not exceed the value 2 (π-α-φ), where 2α - angle at the top of the wedge, φ is the angle of friction.
Разгибку заготовки проводят на плите целиком или на ступенчатом бойке с плоскими рабочими поверхностями по участкам путем попеременных обжатий и подач.The bending of the workpiece is carried out on the plate in its entirety or on a step striker with flat work surfaces in sections by alternating compression and feeds.
Сущность изобретения поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:
фиг.1 - операция раскатки кольца на оправке, где 1 - поковка-кольцо, 2 - оправка, 3 - раскатной боек;figure 1 - the operation of rolling the ring on the mandrel, where 1 is the forging ring, 2 is the mandrel, 3 is the rolling striker;
фиг.2 - схема разрезки кольца вдоль образующей после раскатки;figure 2 - scheme of cutting the ring along the generatrix after rolling;
фиг.3 - схема спрямления крайних участков кольца, прилегающих к разрезу, где 4 - оправка с плоскими рабочими поверхностями;figure 3 - diagram of the straightening of the extreme sections of the ring adjacent to the cut, where 4 is a mandrel with flat working surfaces;
фиг.4 - операция раздачи заготовки на клиновых бойках, где 5 - клиновые бойки;figure 4 - operation of the distribution of the workpiece on the wedge strikers, where 5 - wedge strikers;
фиг.5 - операция разгибки и правки на плите, где 6 - плита, а 7 - готовая поковка;figure 5 - the operation of unloading and straightening on the plate, where 6 is the plate, and 7 is the finished forging;
фиг.6 - расчетная схема для определения условия проскальзывания;6 is a design diagram for determining slippage conditions;
фиг.7 - схема спрямления крайних участков кольца на оправке с вогнутой рабочей поверхностью, где 8 - оправка с вогнутой рабочей поверхностью;7 is a diagram of the straightening of the extreme sections of the ring on a mandrel with a concave working surface, where 8 is a mandrel with a concave working surface;
фиг.8 - схема разгибки заготовки на ступенчатом бойке с плоскими рабочими поверхностями, где 9 - ступенчатый боек.Fig. 8 is a diagram of the unbending of a workpiece on a step striker with flat work surfaces, where 9 is a step striker.
Способ реализуется следующим образом. Слиток биллетируют, осаживают и прошивают. Затем раскатывают на оправке до таких размеров, чтобы после разворачивания заготовка была близка к поковочным размерам изделия (фиг.1). Далее осуществляют разрезку кольца вдоль образующей (фиг.2). После чего спрямляют отдельные участки, в частности края разрезанного кольца (фиг.3). Спрямление осуществляют радиальными обжатиями на оправке, имеющей плоские рабочие поверхности. При этом между разрезанными краями образуется зазор. Далее, производят увеличение этого зазора путем клиновой раздачи (фиг.4). Клиновая раздача осуществляется на одном или нескольких бойках разной ширины или/и с разными углами при вершинах до величины, обеспечивающей последующую разгибку заготовки на плите. Последняя операция - разгибка и правка поковки на плите (фиг.5)The method is implemented as follows. The ingot is bottled, precipitated and stitched. Then rolled out on a mandrel to such a size so that after deployment, the workpiece was close to the forging dimensions of the product (figure 1). Next, the ring is cut along the generatrix (figure 2). Then straighten individual sections, in particular the edges of the cut ring (figure 3). The straightening is carried out by radial compression on a mandrel having a flat working surface. In this case, a gap is formed between the cut edges. Next, increase this gap by wedge distribution (figure 4). Wedge distribution is carried out on one or several strikers of different widths and / or with different angles at the vertices to a value that ensures subsequent bending of the workpiece on the plate. The last operation is the unloading and editing of forgings on the plate (figure 5)
Спрямление отдельных участков после разрезки кольца производится так, чтобы при последующей раздаче клиновыми бойками происходило скольжение краев заготовки по наклонным поверхностям клиновых бойков. В противном случае при отсутствии скольжения будет иметь место недопустимое искривление и деформация заготовки.The straightening of individual sections after cutting the ring is carried out so that upon subsequent distribution by wedge strikers, the edges of the workpiece slide along the inclined surfaces of the wedge strikers. Otherwise, in the absence of sliding, there will be unacceptable curvature and deformation of the workpiece.
В частности, при спрямлении участков разрезанного кольца, прилегающих к месту разрезки, скольжение гарантированно будет иметь место, если угол между каждым спрямленным участком кольца и нормалью к боковой поверхности клинового бойка будет больше угла трения поковки о боек. Для этого необходимо провести спрямление участков такой величины, чтобы оставшаяся неспрямленная часть заготовки представляла собой кольцевой сектор, опирающийся на центральный угол, величина которого не превышает значениеIn particular, during the straightening of sections of the cut ring adjacent to the place of cutting, sliding is guaranteed to take place if the angle between each straightened section of the ring and the normal to the side surface of the wedge striker is greater than the angle of friction of the forging against the strikers. For this, it is necessary to straighten the sections of such a magnitude that the remaining non-rectified part of the workpiece is an annular sector based on a central angle, the value of which does not exceed the value
, ,
где 2α - угол при вершине клинового бойка, φ - угол трения (фиг.6).where 2α is the angle at the top of the wedge, φ is the angle of friction (Fig.6).
На фиг.6 приведена расчетная схема для определения условия проскальзывания. Угол ψ между спрямленным участком кольца и нормалью n к наклонной поверхности клинового бойка равен ψ=π/2-α-βFigure 6 shows the design scheme for determining the slippage condition. The angle ψ between the rectified portion of the ring and the normal n to the inclined surface of the wedge is equal to ψ = π / 2-α-β
Для проскальзывания он должен быть больше угла трения, т.е. ψ≥φ или π/2α-β≥φ.For slippage it must be greater than the angle of friction, i.e. ψ≥φ or π / 2α-β≥φ.
Т.к. β=(γ-π)/2, то π/2-α-(γ-π)/2≥φ. Тогда γ≤2(π-α-φ).Because β = (γ-π) / 2, then π / 2-α- (γ-π) / 2≥φ. Then γ≤2 (π-α-φ).
Для увеличения зазора при спрямлении эту операцию можно производить на оправке 8, имеющей вогнутую рабочую поверхность (фиг.7).To increase the clearance during straightening, this operation can be performed on a mandrel 8 having a concave working surface (Fig. 7).
В случае получения недостаточного зазора между концами и невозможности осуществления операции разгибки целиком на плите (фиг.5) данную операцию можно провести по участкам на ступенчатом бойке 9 с плоскими рабочими поверхностями путем попеременных обжатий и подач (фиг.8).In the case of insufficient gap between the ends and the impossibility of carrying out the unbending operation entirely on the plate (Fig. 5), this operation can be carried out in sections on a
Пример. Способ был реализован на прессе усилием 120 МН при ковке заготовки, предназначенной для изготовления днища атомного реактора. Слиток массой 159.7 т. из стали 15Х2НМФА, нагретый до ковочной температуры, сбиллетировали, вырубили блок диаметром 1940 мм и высотой 5200 мм. Затем блок осадили на 60% по высоте и прошили прошивнем диаметром 900 мм. Данную заготовку раскатали и протянули на оправке, получив промежуточную поковку в виде кольца длиной 3500 мм, наружным диаметром 2750 мм и внутренним диаметром 1550 мм.Example. The method was implemented on a press with a force of 120 MN for forging a workpiece intended for the manufacture of the bottom of an atomic reactor. An ingot weighing 159.7 tons from 15Kh2NMFA steel heated to forging temperature was shot, a block with a diameter of 1940 mm and a height of 5200 mm was cut down. Then the block was besieged by 60% in height and stitched with a stitching diameter of 900 mm. This billet was rolled out and extended on a mandrel, having received an intermediate forging in the form of a ring with a length of 3500 mm, an outer diameter of 2750 mm and an inner diameter of 1550 mm.
Далее полученное кольцо разрезали по образующей огневой резкой.Next, the resulting ring was cut along the generatrix by fire cutting.
Затем производили спрямление двух участков кольца, прилегающих к месту разреза, на оправке с вогнутой рабочей поверхностью. Образовавшийся зазор между краями разреза составил 800 мм.Then, two sections of the ring adjacent to the cut were rectified on a mandrel with a concave working surface. The resulting gap between the edges of the cut was 800 mm.
Раздачу заготовки проводили на двух клиновых бойках с углами при вершине 110° и 130°. После раздачи на первом клиновом бойке зазор составил 2200 мм, а после раздачи на втором - 3100 мм. Дальнейшую разгибку проводили на ступенчатом нижнем бойке, а окончательную правку - на плоской плите. В результате после обрубки боковых отходов была получена поковка размерами 5300×3500×600 мм.Distribution of the workpiece was carried out on two wedge strikers with angles at the apex of 110 ° and 130 °. After the distribution on the first wedge, the clearance was 2200 mm, and after the distribution on the second, 3100 mm. Further unloading was carried out on a stepped lower striker, and the final straightening was performed on a flat plate. As a result, after forging of side waste, a forging with dimensions of 5300 × 3500 × 600 mm was obtained.
Предлагаемый способ ковки позволяет повысить качество металла и надежность изделий ответственного назначения. Возможно применение этого способа для различных металлов и сплавов, в том числе и труднодеформируемых. Для осуществления предлагаемого способа не требуется применения дополнительного специального оборудования - он реализуется на стандартных кузнечных прессах с использованием обычной кузнечной оснастки.The proposed method of forging can improve the quality of metal and the reliability of critical products. It is possible to use this method for various metals and alloys, including difficult to deform. To implement the proposed method does not require the use of additional special equipment - it is implemented on standard forging presses using conventional forging equipment.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007135930/02A RU2369459C2 (en) | 2007-09-27 | 2007-09-27 | Method of production of flat forged pieces by forging |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007135930/02A RU2369459C2 (en) | 2007-09-27 | 2007-09-27 | Method of production of flat forged pieces by forging |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007135930A RU2007135930A (en) | 2009-04-10 |
RU2369459C2 true RU2369459C2 (en) | 2009-10-10 |
Family
ID=41014404
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007135930/02A RU2369459C2 (en) | 2007-09-27 | 2007-09-27 | Method of production of flat forged pieces by forging |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2369459C2 (en) |
-
2007
- 2007-09-27 RU RU2007135930/02A patent/RU2369459C2/en active IP Right Revival
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007135930A (en) | 2009-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Semiatin | Metalworking: sheet forming | |
EP3205415A1 (en) | Method for producing metal plate with protruding ridge, metal plate with protruding ridge, and structural component | |
EP0610510A1 (en) | Method of radial forging of blank | |
RU2369459C2 (en) | Method of production of flat forged pieces by forging | |
EP0163798A2 (en) | Contour forming conical shapes | |
Pater | A comparison of two-roll and three-roll cross wedge rolling processes | |
Erman et al. | Physical modeling of the upsetting process in open-die press forging | |
Choi et al. | Forging of spur gears with internal serrations and design of the dies | |
RU2504598C2 (en) | Method for producing pipe from technically pure titanium with radial texture | |
RU2699428C1 (en) | Method of forging rolling rings | |
US1971027A (en) | Process of rolling rings | |
RU2525954C2 (en) | Method of production of billets at rolling mills | |
RU2392086C1 (en) | Method of reactor shell manufacturing | |
RU108326U1 (en) | TECHNOLOGICAL TOOL OF A THREE-SWEEL CROSS-SCREW ROLLING MACHINE | |
RU2474484C1 (en) | Method of making forged pieces with fine-grain structure | |
RU2127643C1 (en) | Method for making rolled metal | |
JP3129064B2 (en) | Manufacturing method of seamless steel pipe | |
JPS58209441A (en) | Forging method of ring | |
RU2522512C1 (en) | PRODUCTION OF 299×10-60 mm SEAMLESS HOT-ROLLED PIPES FOR STEAM BOILERS, STEAM PIPELINES AND MANIFOLDS OF PLANTS WITH HIGH AND SUPERHIGH STEAM PARAMETERS OF "10Х9МФБ-Ш"-GRADE STEEL | |
US1875905A (en) | Weldless link and method of forming same | |
RU2376094C1 (en) | Method of shaping of box-like and tubular parts of double curvature | |
RU2323795C2 (en) | Method of shape creating of bicurved detail and universal stamp for its generating | |
RU2386499C2 (en) | Method for production of ship lengthy hollow shafts of large and medium diametre from low-magnetic corrosion-resistant steels | |
RU2386503C2 (en) | Method for production of cold-rolled pipes of large and medium diametres of hardly-deformed grades of steels and alloys with high accuracy by wall | |
RU2600044C1 (en) | Method for making mandrels for a tube-rolling mill |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090928 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20110820 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120928 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20130627 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140928 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20151010 |
|
RH4A | Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation |
Effective date: 20201110 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20220421 |