SU1542684A1 - Способ ковки в подкладных штампах поковок типа цилиндрических колес с ободом и ступицей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может использоватьс  в кузнечном производстве при изготовлении поковок типа цилиндрических колес (например, кованых заготовок шестерен). Цель изобретени  - уменьшение трудоемкости изготовлени  колес за счет исключени  операции кузнечной обкатки или прокатки полуфабриката по наружной боковой поверхности дл  придани  ей формы, близкой к цилиндрической. Исходную заготовку подвергают предварительной осадке дл  удалени  окалины. Затем заготовку осаживают в коническом подкладном "плавающем" кольце до конечной высоты готовой поковки. После этого на свободной торцовой поверхности заготовки выдавливают кольцевое углубление с одновременным оформлением конической боковой поверхности полуфабриката. Размеры усеченного конуса, форму которого принимает полуфабрикат на данном переходе ковки, отвечают заданной расчетной формуле. Диаметр большего основани  усеченного конуса равен наружному диаметру готовой поковки

син ков виктор васильевич

назар н эрнест агаджанович

акоп н карпис ншанович+0224617RотаRY аUтоматIс маснINе FoR WоRкING раRтS11 105203 москва, ул.15-  паркова  511 109

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может использоватьс  в кузнечном производстве при изготовлении поковок типа цилиндрических колес, например кованых заготовок шестерен.

Цель изобретени  - уменьшение трудоемкости изготовлени  колес за счет исключени  операции кузнечной обкатки или прокатки полуфабриката на наружной боковой поверхности дл  придани  ей формы, близкой к цилиндрической.

На фиг. 1 показана исходна  цилиндрическа  заготовка; на фиг. 2 - предварительно осаженна  с целью удалени  окалины заготовка; на фиг. 3 - заготовка, осаженна  в подкладном кольце до конечной высоты готовой поковки; на фиг. 4 - конечный момент выдавливани  кольцевого углублени  на одном торце полуфабриката; на фиг. 5 - извлеченный из подкладного кольца , скантованный и установленный на нижнем бойке полуфабрикат; на фиг. 6 - конечный момент выдавливани  кольцевого углублени  на втором торце полуфабриката с выравниванием наружных диаметров обода поковки; на фиг. 7 - готова  поковка колеса после прошивки центрального отверсти .

Способ осуществл етс  следующим образом .

Нагретую исходную заготовку 1 подвергают предварительной осадке дл  удалени  окалины с поверхности заготовки, затем осуществл ют осадку заготовки 2 гладкими бойками 3 и 4 в коническом подкладном «плавающем кольце 5 до конечной высоты готовой поковки. После этого локальной нагрузкой посредством кольцевого или секционного бойка 6 на свободной торцовой поверхности заготовки, наход щейс  в подкладном кольце, выдавливают кольцевое углубление . Дл  обеспечени  условий извлечени  инструмента из углублений полуфабриката рабочие поверхности бойков 6 имеют штамповочные уклоны (на фиг. 4-7 штамповочные уклоны в кольцевых углублени х и радиусы скруглений условно не показаны). Выдавленный объем металла заполн ет оставшуюс  свободной полость подкладного кольца с одновременным оформлением конической боковой поверхности полуфабриката. Его размеры на данном переходе ковки определ ютс  следующим образом.

Из услови  посто нства объема полуфабриката по переходам ковки объем готовой поковки (фиг. 6) равен объему полуфабри- I ката с кольцевым углублением на одном I торце (фиг. 4):

(D + D.d+d)-(dl-d)

//-2-VA№-rff),

; при этом d D- 2H-tga., где а --, угол на- ( клона образующей обода к оси полуфабриката .

Из этого услови  определ етс  диаметр меньшего основани  полуфабриката после выдавливани  первого кольцевого углублени 

/ Ьл/905

.2ft(d$-tf)-D,

где D - диаметр большего основани  полуфабриката , равный наружному диаметру обода готовой поковки; Н - высота заготовки, осаженной в

кольце;

dz- внутренний диаметр обода поковки; d - наружный диаметр ступицы поковки;

h - глубина кольцевого углублени  полуфабриката и поковки. Затем полуфабрикат извлекают из подкладного кольца, кантуют его на 180° и устанавливают на нижнем бойке 7, рабоча  поверхность которого имеет кольцевой выступ , сопр гающийс  с выдавленным первым кольцевым углублением. На верхнем

свободном торце полуфабриката выдавливают соосно первому кольцевому углублению второе кольцевое углубление. Выдавливание сопровождаетс  свободным вытесне- нием металла в радиальном направлении на периферию заготовки до выравнивани  наружных диаметров обода поковки по обоим торцам. Врем  выравнивани  наружных диаметров обода определ етс  временем достижени  допустимого (в поле допуска ) отклонени  по высоте поковки формы боковой поверхности от цилиндрической

Д(/)макс/JMIIH) /L/макс.

После прошивки центрального отверсти  в поковке осуществл ют правку и калибровку готовой поковки 8.

Преобразование конической боковой поверхности полуфабриката в цилиндрическую на последнем переходе ковки обусловлено тем, что при выдавливании первого кольцер вого углублени  (на предыдущем переходе ) полуфабрикату придаетс  расчетна  конфигураци , обеспечивающа  радиальное течение металла в зону обода на последнем переходе.

Пример. Испытани  предлагаемого спо5 соба ковки в подкладных штампах поковок типа колес проводили на гидравлическом прессе усилием 250 тс (2500 кН) с использованием комплекта подкладных колец опытной оснастки на натурной модели (из стали 40ХН ГОСТ 4543-71 в масштабе 1:2).

0Исходную заготовку 0 200X130 мм

(масса 32 кг) нагревали в электропечи до 1250°С и предварительно осаживали на обжимном столе пресса 250 тс между гладкими плитами дл  удалени  окалины. Затем заготовку устанавливали в подкладное

5 кольцо с полостью в виде усеченного конуса и осаживали до конечной высоты поковки мм. Полость подкладного кольца частично оставалась свободной. После этого кольцевым бойком выдавливали в

0 заготовке первое кольцевое углубление с размерами: мм, di 120 MM; di- 240 мм. При этом полуфабрикат принимал форму усеченного конуса, диаметр большего основани  которого равен наружному диаметру обода поковки мм, а диаметр

5 меньшего основани  мм. После удалени  полуфабриката из подкладного кольца осуществл ли его кантовку на 180° и установку на нижнем бойке того же пресса, при этом рабоча  поверхность нижнего бойка сопр галась с отформованной торцовой поверхностью полуфабриката. Нижний и верхний бойки устанавливали соосно. После этого выдавливали на другом торце полуфабриката аналогичное кольцевое углубление. В процессе выдавливани  углублени  проис ,- ходило радиальное течение вытесненного металла в радиальном направлении на периферию полуфабриката и выравнивание наружных диаметров обода по обоим торцам до размера D 300±2 мм. После прошивки

сквозного центрального отверсти  диаметром 50 мм производили правку поковки Ковку (все переходы) осуществл ли за один цикл нагрева Температура окончани  ковки составл ла 830°С

Результаты проведенных испытаний показали , что отклонение формы боковой поверхности поковки от цилиндрической составл ет Д (/}махсЈКшн) /Ј),01 1 И НЗХОдитс  в пределах допусков

Предлагаемый способ позвол ет изготавливать в подкладных штампах крупногабаритные поковки типа цилиндрических колес с диаметром обода до 600-700 мм и массой до 600 кг

Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с известным упрощение технологического процесса и, как следствие этого, снижение трудоемкости изготовлени  заготовок деталей на 10-20% за счет исключени  операции прокатки или кузнечной обкатки поковки по наружному диаметру

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ ковки в подкладных штампах поковок типа цилиндрических колес с ободом и ступицей, включающий осадку заготовки в ограничительном подкладном кольце и

   поочередное вдавливание соосных кольцевых углублений на торцах осаженной заготовки, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  трудоемкости изготовлени  колес за счет исключени  операции обкатки или прокатки наружной боковой поверхности полуфабриката , осадку заготовки производ т до конечной высоты поковки, в процессе выдавливани  первого кольцевого углублени  полуфабрикату придают в подкладном кольце форму усеченного конуса с диаметром d меньшего основани , равным:

   d |- V9D2-12 -(d2-d)-D.

   где D - диаметр большего основани  полуфабриката , равный наружному диаметру готовой поковки, Л - глубина кольцевого углублени  полуфабриката , Я - высота поковки, d - наружный диаметр ступицы поковки ,

   dz - внутренний диаметр обода поковки а выдавливание второго кольцевого углублени  осуществл ют при свободном радиальном истечении металла в зону обода поковки до выравнивани  диаметральных размеров наружной боковой поверхности полуфабриката

   -4Z7777777777/

   фигЛ

   фиг.2

   77777777771

   Н

   фигЗ

   фигЛ

   Е2

   фиг. 5

   8

   фиг.7