SU1637925A1 - Способ ковки-прот жки поковок преимущественно штамповых кубиков - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением способом ковки слитков на гидравлических прессах и автоматизированных ковочных комплексах и может быть использовано в кузнечных цехах машиностроительных заводов. Цель изобретени  повышение качества металла рабочей части поковки штампового кубика. Цикл ковки - -прот жки содержит четыре единичных обжати  заготовки с кантовками между ними по диаметру по схеме 180°-90°-180°. Деформирование осуществл етс  с разными по ковочному циклу абсолютными величинами деформаций - в два раза меньшими при четных обжати х, чем при нечетных. После ковки и прот жки по длине зона внеосевой ликвации слитка смещаетс  к одной из заранее технологически определенной поверхности заготовки. Это позвол ет при последующем изготовлении штампового инструмента из полученной поковки определенным образом ориентировать качественный металл и гарантировать стойкость рабочей части получаемого инструмента. 5 ил. (/

Description

Изобретение относитс  к области обработки металлов давлением способом ковки слитков на гидравлических прессах и автоматизированных ковочных комплексах и может быть использовано в кузнечно- прессовых цехах машиностроительных заводов.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества металла рабочей части поковки штампового кубика.

На фиг.1 схематично показано исходное положение заготовки; на фиг.2 -схема реализации способа.

Способ осуществл етс  следующим образом .

Заготовка 1 устанавливаетс  в инструменте , содержащем верхний плоский 2 и нижний вырезной 3 бойки (фиг. 1) Штриховыми лини ми показано положение 4 внеосевой ликвации слитка по поперечному сечению исходной заготовки. Рассто ние между зоной внеосевой ликвации и рабочей поверхностью верхнего плоского бойка (ai) в исходной заготовке практически равно рассто ни м (bi, ci) между зоной внеосевой ликвации и рабочими поверхност ми нижнего вырезного бойка ().

Перед началом прот жки на торце заготовки со стороны прибыльной части обозначают соответствующей маркировкой одну из поверхностей заготовки, например 5, контактирующую с рабочей поверхностью верхнего бойка при первом единичном обжатии первого цикла обжатий с кантовками. Противоположна  ей поверхность 6 распоО GJ М

а

ложена при данном положении заготовки в зоне выреза нижнего бойка.

Процесс деформировани  заготовки происходит при приложении усили  деформировани  Р к верхней траверсе пресса.

Дл  нагл дности способа ковки-прот жки на фиг. 2-5 не приводитс  положение кузнечного инструмента, а показано только поперечное сечение заготовки и штриховыми лини ми - расположение зоны и внеосевой ликвации в ней по завершении каждого единичного обжати  при прот жке заготовки.

На фиг,2 приведено поперечное сечение заготовки после завершени  первого единичного обжати . Абсолютна  величина первого обжати  определ етс  пластичностью деформируемого металла.

Вследствие неравномерного распределени  деформаций в очагах контакта заготовки с рабочими поверхност ми плоского и вырезного бойков течение металла заготовки в удлинение и уширение под верхним бойком больше, чем в нижнем. Это обуславливает разную прот женность очагов деформации после завершени  единичного обжати  со стороны плоского бойка (I) и на участках контакта заготовки (И и Ь) с рабочими поверхност ми вырезного бойка (l h h) и смещение зоны 4 внеосевой ликвации в сторону внешней поверхности 5 заготовки. После завершени  первого единичного обжати  соотношение между величинами ai, bi, ci имеет вид: 32 . Качественный металл заготовки переместилс  при этом в ее объеме в сторону внешней поверхности 6.

После завершени  первого единичного обжати  заготовку кантуют на 180°, например по часовой стрелке, и второе единичное обжатие осуществл ют с абсолютной величиной в два раза меньшей, чем при первом обжатии. Разные абсолютные величины деформации при первом и втором обжати х обуславливают и различный характер течени  металла в очагах деформации. В результате по завершении второго обжати  (фиг.З) прот женность очагов деформации под верхним плоским (I) и со стороны рабочих поверхностей нижнего вырезного (I и h) бойков по величине меньше, чем при первом обжатии |l I и li«« l24li 2.

Зона 4 внеосевой ликвации расположена по сечению со смещением относительно продольной оси заготовки в сторону внешней поверхности 5, а соотношение между величинами ai, bi, ci по завершению второго единичного обжати  аналогично соотношению их после завершени  первого обжати .

После кантовки заготовки на 90° в ту же сторону осуществл ют третье единичное обжатие , по абсолютной величине равное величине первого обжати . Это обуславливает

смещение зоны А внеосевой ликвации к поверхност м 7 заготовки, контактирующей при данном обжатии с рабочей поверхностью верхнего плоского бойка, а качественного металла заготовки - к ее поверхности

0 8. На фиг. 4 показано поперечное сечение заготовки и схематичное положение зоны внеосевой ликвации по завершении третьего обжати , при этом соотношение между величинами ai, bi, ci определ ет5 с  как 34 b/i.

Четвертое единичное обжатие, по абсолютной величине соответствующее второму обжатию, провод т после кантовки заготовки на 180° в том же направлении, что и две

0 предыдущих. Поперечное сечение заготовки и схематичное расположение зоны вне- осевой ликвации после завершени  четвертого единичного обжати  показано на фиг.5. Вследствие перераспределени 

5 течени  металла заготовки по сравнению с характером его течени  при третьем обжатии по завершении четвертого обжати  зона 4 внеосевой ликвации смещена к поверхност м 5 и 7 заготовки, а качественный металл 0 к поверхност м 6 и 8. Соотношение между величинами ai, bi, ci имеет вид as cs bs. Таким образом, после завершени  цикла прот жки заготовки по способу ковки, содержащему четыре единичных обжати  с

5 кантовками между ними по диаметру по схеме 180°-90°-180° и деформированием с разными по ковочному циклу абсолютными величинами деформации, в два раза меньшими при четных обжати х, чем при нечет0 ных, зона внеосевой ликвации слитка смещаетс  к одной из заранее определенной поверхности заготовки (на представленных графических метериалах - к поверхности 5).

5По завершении одного ковочного цикла

обжатий с кантовками заготовку кантуют без обжати  на 90° в направлении, противоположном направлению кантовок, осуществл емых в ходе прот жки по циклу,

0 перемещают в продольном направлении на величину подачи и провод т следующий цикл ковки. Дополнительна  кантовка заготовки на 90° без обжати  обеспечивает при первом обжатии каждого нового цикла об5 жатий с кантовками расположение под верхним плоским бойком поверхности 5 заготовки (см. фиг.1)

По окончании прот жки по предлагаемому способу ковки по длине заготовки зона внеосевой ликвации слитка смещена по

всей длине поковки к технологически определенной поверхности.

При последующем изготовлении штампо- вого инструмента из полученной поковки рабочую поверхность инструмента (например , ручьи штампа) выполн ют в области поковки, имеющей качественный металл ( в представленных графических материалах в объеме поковки, прилегающем к поверхност м 6 и 8), при этом дефектна  зона слитка (зона внеосевой ликвации) находитс  в области основани  штампового инструмента. Это позвол ет повысить качество металла рабочей части штампового инструмента и увеличить его стойкость в процессе эксплуатации .

Пример. Слиток из стали 4ХСМФ массой 11,8 т, имеющий диаметр окружности донной части 920 мм, диаметр окружности прибыльной части 1020 мм, длину 1680 мм, деформирую п предлагаемому способу прот жки в ИР. рвале ковочных температур 1150-800°С. Технологический процесс ковки включал вынос- закатка цапфы и осадка слитка до получени  заготовки диаметром 1300 мм и высотой 850 мм; вынос - прот жка в комбинированных бойках шириной 800 мм и углом выреза нижнего бойка 120° заготовки ковочными циклами обжатий с кантовками между ними по часовой стрелке по схеме 180°-90°-180° и деформированием по диаметру.

По завершении каждого ковочного цикла обжатий с кантовками, осуществл ют кантовку заготовки на 90° в направлении против часовой стрелки, перемещение заготовки в продольном направдлении на величину подачи и следующий цикл ковки обжати  в кантовками. Величина относительной подачи 0,6. По окончании прот жки по длине заготовки циклами обжатий с кантовками получают заготовку, имеющую в поперечном сечении форму восьмигранника с диаметром описанной окружности равным 850 мм и длиной 2500 мм.

Кроме того, технологический процесс включал вынос - прот жка заготовки в плоских бойках шириной 800 мм на сечение 450x710 мм длиной 3500 мм, отрубка донной части и трех поковок штамповых кубиков длиной 1000 мм и массой 2,508 т кажда .

Перед началом прот жки во втором выносе на торце заготовки со стороны ее прибыльной части замаркирована ее поверхность при первом обжатии первого ковочного цикла обжатий с кантовками, контактирующа  с рабочей поверхностью

верхнего плоского бойка. При дальнейшей прот жке величина единичного обжати  в каждом ковочном цикле составлена при нечетных (т.е. первом и третьем) обжати х 15%. а при четных (т.е. втором и четвертом обжати х) 7,5%. При выполнении этого соотношени  коэффициент смещени  ликвационной зоны bs/35 или С5/Э5 (фиг.5) равн етс .1,95-2,1. Отклонение на 1 % в любую сторону величины деформации при четных обжати х коэффициент смещени  уменьшаетс  на 0.1-0,15.

После соответствующей маркировки и термообработки из полученных поковок изготовлены штамповые инструменты, при изготовлении которых в поковках рабочие поверхности выполнены в област х, имеющих хорошо проработанную структуру и ка- чественный металл, что позволило

исключить выход элементов внеосевой ликвации на (поверхность инструмента.

В отличие от прототипа использование способа ковки-прот жки поковок штамповых кубиков позвол ет в процессе дефррмировани  в комбинированных бойках сместить зону внеосевой ликвации слитка к технологически ориентированной перед началом прот жки поверхности заготовки, что позвол ет повысить качество металла рабочей

части поковки штампового кубика и соответственно стойкость изготавливаемого из него штампового инструмента.

40

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ ковки-прот жки поковок преимущественно штамповых кубиков, включающий получение промежуточной заготовки круглого сечени , ковочными циклами за четыре обжати  в комбинированных бойках с кантовками по схеме 180°-90°-1800 в каждом из циклов, отличающийс  тем что, с целью повышени  качества изделий за счет улучшени  механических характеристик металла рабочей части штампового кубика, при четных обжати х прот жку осуществл ют с абсолютными деформаци ми в два раза меньшими, чем при нечетных.

   X

   v

   3

   Фиг.5

   Редактор О.Спесивых

   Составитель Н.Низов Техред М.Моргентал

   Шиг.1

   Фиг. 5

   Корректор Н.Ревска