RU2699428C1 - Method of forging rolling rings - Google Patents
Method of forging rolling rings Download PDFInfo
- Publication number
- RU2699428C1 RU2699428C1 RU2018119657A RU2018119657A RU2699428C1 RU 2699428 C1 RU2699428 C1 RU 2699428C1 RU 2018119657 A RU2018119657 A RU 2018119657A RU 2018119657 A RU2018119657 A RU 2018119657A RU 2699428 C1 RU2699428 C1 RU 2699428C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ring
- forging
- value
- compression
- wall
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K21/00—Making hollow articles not covered by a single preceding sub-group
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно, к прессовой ковке бойком стальных раскатных колец на оправке.The invention relates to the processing of metals by pressure, namely, to press forging briskly steel rolled rings on a mandrel.
Известны способы ковки раскатных колец за несколько оборотов на оправке, причем боек и оправка могут иметь фигурную форму, что улучшает проработку металла (см. статью Балясный И.М. Исследование деформации заготовки при раскатке. Кузнечно-штамповочное производство, 1965, №12, с. 5; АС СССР №685407, БИ №34, 1979; АС №432962, БИ №23, 1974; патент РФ №2279328, БИ №19, 2006 и др.). Недостатком этих способов является то, что применяется равномерный режим обжатий по периметру кольца без учета повышения сопротивления деформации при охлаждении поковки во время ее поворотов. Это может привести к появлению трещин из-за снижения пластичности металла при его охлаждении.Known methods of forging rolling rings for several revolutions on the mandrel, and the hammer and the mandrel can have a curved shape, which improves the processing of metal (see article Balyasny IM Study of the deformation of the workpiece during rolling. Forging and stamping, 1965, No. 12,
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому (прототип) является способ ковки раскатных колец с помощью бойка и оправки, включающий поочередное изменяющееся порционное обжатие стенки кольца по периметру с поворотом между обжатиями (см. Балясный И.М. Деформация металла при раскатке поковок типа бандажей. - В кн. Ковка крупных поковок, ч. II, под. ред. В.Н. Трубина. М.: Машиностроение, 1965. С. 288). В этом способе в начале нового оборота кольца величину обжатия доводят до заданного постепенно, через 3-5 подач заготовки. Достоинством прототипа, в отличие от аналогов, является использование переменного режима обжатий, что позволяет учесть изменение свойств металла при его деформации и охлаждении. Однако предусматривается увеличение обжатий, что противоречит закономерностям изменения сопротивления деформации от температуры (см. справочник Полухин П.И., Гун Г.Я., Галкин A.M. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1983. С. 26), которые заключаются в увеличении сопротивления деформации с падением температуры в результате охлаждения поковки. Это также может привести к появлению трещин на поковке, ее отбраковке и повышению расхода металла.The closest in technical essence to the proposed one (prototype) is a method of forging rolled rings using a striker and a mandrel, which includes alternately varying portioned compression of the ring wall along the perimeter with rotation between the crimps (see I. Balyasny, Metal deformation during rolling of forgings such as bandages. - In the book Forging of large forgings, part II, under the editorship of V.N. Trubin (Moscow: Mechanical Engineering, 1965, p. 288). In this method, at the beginning of a new revolution of the ring, the amount of compression is brought to the set gradually, after 3-5 feeds of the workpiece. The advantage of the prototype, in contrast to analogues, is the use of an alternating compression mode, which allows you to take into account the change in the properties of the metal during its deformation and cooling. However, it is envisaged to increase the reductions, which contradicts the laws of change in the resistance to deformation from temperature (see reference book Polukhin P.I., Gun G.Ya., Galkin AM Resistance to plastic deformation of metals and alloys. M: Metallurgy, 1983. P. 26) which consist in increasing the resistance to deformation with a drop in temperature as a result of cooling the forgings. It can also lead to cracks in the forging, its rejection and increased metal consumption.
Проблема, решаемая изобретением, заключается в том, что в процессе ковки раскатных колец из трудно-деформируемых сталей с неправильно выбранным режимом обжатий могут возникнуть трещины на поковке, что является браковочным признаком и увеличит расход металла.The problem solved by the invention lies in the fact that during forging of rolled rings from hard-to-deform steels with an incorrectly selected compression mode, cracks in the forging may occur, which is a defect and will increase the consumption of metal.
Техническим результатом предполагаемого изобретения является уменьшение вероятности появления трещин на поковке и экономия металла за счет применения убывающего режима обжатий за один оборот кольца, учитывающего закономерности увеличения сопротивления деформации металла при его охлаждении.The technical result of the proposed invention is to reduce the likelihood of cracks in the forging and to save metal due to the use of a decreasing compression mode for one revolution of the ring, taking into account the laws of increasing the resistance to deformation of the metal when it is cooled.
Технический результат достигается тем, что в способе ковки раскатных колец с помощью бойка и оправки, включающего поочередное изменяющееся порционное обжатие стенки кольца по периметру с поворотом между обжатиями, применяют убывающий режим обжатий за один оборот кольца, и обжатие стенки кольца определяют из выражения:The technical result is achieved by the fact that in the method of forging of rolled rings using a striker and a mandrel, which includes alternately varying portionwise compression of the ring wall along the perimeter with rotation between the compressions, the decreasing compression mode for one revolution of the ring is used, and the compression of the ring wall is determined from the expression:
где ε - относительное убывающее обжатие;where ε is the relative decreasing compression;
ε0=0,12…0,15 - относительное обжатие в начале ковки;ε 0 = 0.12 ... 0.15 - relative compression at the beginning of forging;
а=0,04…0,06 - коэффициент, учитывающий повышение сопротивления металла деформации при его охлаждении; a = 0.04 ... 0.06 - coefficient taking into account the increase in resistance to deformation of the metal when it is cooled;
ϕ=0…2π - угол поворота кольца относительно первоначального положения.ϕ = 0 ... 2π is the angle of rotation of the ring relative to the initial position.
Сущность изобретения заключается в том, что установлен убывающий режим обжатий при ковке раскатных колец, учитывающий увеличение сопротивления деформации металла при его охлаждении.The essence of the invention lies in the fact that a decreasing compression mode is established during forging of rolled rings, taking into account the increase in the deformation resistance of the metal when it is cooled.
На фиг. 1 изображены схемы ковки по предлагаемому способу с убывающим режимом обжатий за один оборот кольца (поз. 4) и по известным способам (поз. 5). Также на фиг. 1 обозначено: 1 - боек; 2 - исходная заготовка в виде кольца; 3 - оправка.In FIG. 1 depicts forging patterns according to the proposed method with a decreasing compression mode for one revolution of the ring (pos. 4) and according to known methods (pos. 5). Also in FIG. 1 is indicated: 1 - striker; 2 - initial blank in the form of a ring; 3 - mandrel.
Формула (1) для расчета режима обжатий в зависимости от угла поворота кольца ϕ получена с учетом закономерностей изменения сопротивления деформации от температуры, которые заключаются в увеличении сопротивления деформации с падением температуры в результате охлаждения поковки по экспоненциальной зависимости (см. справочник Полухин П.И., Гун Г.Я., Галкин A.M. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1983. С. 26).Formula (1) for calculating the compression mode depending on the angle of rotation of the ring ϕ was obtained taking into account the patterns of change in deformation resistance as a function of temperature, which consist of an increase in deformation resistance with a decrease in temperature as a result of cooling of the forgings by an exponential dependence (see reference book P.I. Polukhin. , Gun G.Ya., Galkin AM Resistance to plastic deformation of metals and alloys. M: Metallurgy, 1983. P. 26).
В качестве примера реализации предлагаемого способа рассмотрим раскатку кольца наружным диаметром 1560 мм, внутренним диаметром 540 мм, высотой 400 мм из заготовки наружным диаметром 1530 мм, внутренним - 400 мм высотой 400 мм из высокоуглеродистой трудно-деформируемой стали, содержащей 1,2…1,4% С; 0,2…0,5% Si; 0,5…0,8% Мп; 1,4…1,7% Cr; 0,6…0,9% Ni; 0,1…0,3% Mo; 0,12% V; 0,044% Nb (патент РФ 2540241. Сталь для изготовления кованых прокатных валков / Потапов А.И., Орлов Г.А., Шестакова Е.Н., Орлов А.Г.; заявл. 31.10.2013; опубл. 10.02.2015. Бюл. №4).As an example of the implementation of the proposed method, we consider the rolling of the ring with an external diameter of 1560 mm, an internal diameter of 540 mm, a height of 400 mm from a workpiece with an external diameter of 1530 mm, an internal diameter of 400 mm and a height of 400 mm from high-carbon hard-deformed steel containing 1.2 ... 1, 4% C; 0.2 ... 0.5% Si; 0.5 ... 0.8% MP; 1.4 ... 1.7% Cr; 0.6 ... 0.9% Ni; 0.1 ... 0.3% Mo; 0.12% V; 0.044% Nb (RF patent 2540241. Steel for the manufacture of forged rolling rolls / Potapov A.I., Orlov G.A., Shestakova E.N., Orlov A.G .; claimed. 10.31.2015; publ. 02.10.2015 . Bull. No. 4).
Для этой стали рекомендован режим ковки с относительными обжатиями стенки кольца 10-15% во избежание появления трещин, температурный диапазон ковки - 1150-900°С (см. статью Применение сталей заэвтектоидных марок для ковки валков горячей прокатки / Потапов А.И., Шестакова Е.Н., Орлов Г.А., Беликов С.В. / Черные металлы. - 2015. - №2. - С. 33-37).For this steel, the forging mode with relative compressions of the ring wall of 10-15% to avoid cracking is recommended, the temperature range of forging is 1150-900 ° С (see article Application of steels of hypereutectoid grades for forging hot-rolling rolls / Potapov A.I., Shestakova E.N., Orlov G.A., Belikov S.V. / Ferrous metals. - 2015. - No. 2. - P. 33-37).
Из этих рекомендаций относительное обжатие стенки кольца (ε=Δh/h0, где Δh - абсолютное обжатие; h0 - исходная толщина стенки кольца) в начале ковки выбрано ε0=0,12, а последующие относительные обжатия при первом обороте кольца определялись по формуле (1) при а=0,06 в соответствии с увеличением сопротивления деформации с падением температуры в результате охлаждения поковки (см. вышеприведенную статью Потапова А.И. и др.).From these recommendations, the relative compression of the ring wall (ε = Δh / h 0 , where Δh is the absolute compression; h 0 is the initial thickness of the ring wall) at the beginning of forging, ε 0 = 0.12 was selected, and the subsequent relative reductions at the first revolution of the ring were determined by formula (1) at a = 0.06 in accordance with an increase in deformation resistance with a drop in temperature as a result of cooling of the forgings (see the above article by Potapov A.I. et al.).
Последующие обороты кольца при раскатке для получения требуемых размеров кольца осуществлялись по традиционной технологии с равномерным режимом обжатий (см. поз. 5, фиг. 1).Subsequent ring revolutions during rolling to obtain the required ring sizes were carried out according to traditional technology with a uniform compression mode (see pos. 5, Fig. 1).
Техническим результатом заявляемого изобретения является получение кованых раскатных колец из трудно-деформируемых сталей без трещин, что увеличивает выход годного и обеспечивает экономию металла.The technical result of the claimed invention is to obtain forged rolled rings from hard-to-deform steels without cracks, which increases the yield and provides metal savings.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018119657A RU2699428C1 (en) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | Method of forging rolling rings |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018119657A RU2699428C1 (en) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | Method of forging rolling rings |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2699428C1 true RU2699428C1 (en) | 2019-09-05 |
Family
ID=67851846
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018119657A RU2699428C1 (en) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | Method of forging rolling rings |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2699428C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU685407A1 (en) * | 1977-04-11 | 1979-09-15 | Предприятие П/Я А-3686 | Method of rolling-out of rings and mandrel for effecting same |
SU733829A1 (en) * | 1977-10-25 | 1980-05-15 | Предприятие П/Я А-3681 | Method of producing ring forgings |
SU1620200A1 (en) * | 1988-01-21 | 1991-01-15 | Научно-Производственное Объединение По Технологии Машиностроения "Цниитмаш" | Method of expanding hollow cylindrical parts |
RU2279328C2 (en) * | 2004-03-09 | 2006-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ОМЗ-Спецсталь" | Large-size rings forging method |
EP2979774A1 (en) * | 2013-03-28 | 2016-02-03 | Hitachi Metals Mmc Superalloy, Ltd. | Method for manufacturing annular molded article |
-
2018
- 2018-05-28 RU RU2018119657A patent/RU2699428C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU685407A1 (en) * | 1977-04-11 | 1979-09-15 | Предприятие П/Я А-3686 | Method of rolling-out of rings and mandrel for effecting same |
SU733829A1 (en) * | 1977-10-25 | 1980-05-15 | Предприятие П/Я А-3681 | Method of producing ring forgings |
SU1620200A1 (en) * | 1988-01-21 | 1991-01-15 | Научно-Производственное Объединение По Технологии Машиностроения "Цниитмаш" | Method of expanding hollow cylindrical parts |
RU2279328C2 (en) * | 2004-03-09 | 2006-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ОМЗ-Спецсталь" | Large-size rings forging method |
EP2979774A1 (en) * | 2013-03-28 | 2016-02-03 | Hitachi Metals Mmc Superalloy, Ltd. | Method for manufacturing annular molded article |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6312988B2 (en) | Large piston ring manufacturing method, large piston ring material, and large piston ring. | |
CN108246948B (en) | Forging method for improving GH901 die forging structure | |
KR20130087573A (en) | Punch for cold backward extrusion forging | |
Rudskoi et al. | On the development of the new technology of severe plastic deformation in metal forming | |
JP2014237152A5 (en) | ||
Zhbankov et al. | New schemes of forging plates, shafts, and discs | |
RU2699428C1 (en) | Method of forging rolling rings | |
RU2584195C1 (en) | Method of making cylindrical components with conical part | |
RU2572687C1 (en) | Method of production of steel forgings of ball valve half-casings | |
Naizabekov et al. | The Role of Preliminary Heat Treatment in the Formation of Ultrafine-Grained Structure in the Implementation of the Combined Process" Rolling-Equal Channel Angular Pressing" | |
RU2706392C1 (en) | Method of manufacturing large-size forgings of half-cases of ball valves | |
RU2461436C1 (en) | Method of producing variable cross-section thin-wall shells | |
RU2615959C1 (en) | Thin-walled axisymmetric steel shell manufacturing method | |
RU2792019C1 (en) | Method for manufacturing large-sized circular profile products from corrosion-resistant heat-resistant steel | |
RU2695399C2 (en) | Method for presswork of high-strength iron products | |
RU2498875C2 (en) | Method of making cylindrical semis from cylindrical ingot of light alloy by hot forming | |
RU2600044C1 (en) | Method for making mandrels for a tube-rolling mill | |
RU2558814C1 (en) | Thin-walled shell manufacturing method | |
RU2532630C2 (en) | Manufacturing method of semi-finished products like disks and washers from cylindrical workpiece by hot pressure treatment | |
RU2695402C2 (en) | High-strength cast iron plane parts manufacturing method | |
RU2726231C9 (en) | Method of producing calibrated hexagonal profiles from stainless steels | |
RU2661161C1 (en) | Method of production of axisymmetric bar and wire metal products of increased accuracy | |
SU1579626A1 (en) | Method of producing forings of disks | |
RU2369459C2 (en) | Method of production of flat forged pieces by forging | |
RU2660497C2 (en) | Method of plastic structure formation of metals in intensive plastic deformation and a device for its implementation |