SU1678492A1 - Способ получени заготовок дисковых изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении заготовок изделий типа дисков с ободом и тонкостенным полотном , Целью изобретени   вл етс  повышение качества изделий за счет предотвращени  их короблени  при охлаждении . Получают из исходной заготовки полуфабрикат с полотном, имеющим толщину готовой поковки, и ободом, размеры которого превышают размеры обода поковки на величину припуска. После повторного нагрева осуществл ют штамповку обода на окончательные размеры и охлаждают заготовку в сомкнутом штампе с термофиксацией (заневоливанием) обода при свободном полотне. Обод при этом принудительно охлаждают с тем, чтобы его температура была меньше, чем у полотна. При достижении полотном температуры, меньшей температуры рекристаллизации, термофиксацию снимают и охлаждают поковку в свободном состо нии. Б результате в полотне при полном охлаждении возможно по вление только раст гивающих напр жений, преп тствующих короблению полотна. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано путем изготовлени  заготовок изделий типа дисков с ободом и тонкостенным полотном .

Целью изобретени   вл етс  повышение качества изделий за счет предотвращени  их короблени  при их охлаждении.

На чертеже показано схематическое изображение устройства, реализующего способ получени  заготовок дисковых изделий .

Устройство состоит из верхней подвижной части 1 и нижней неподвижной части 2 с выполненной в них гравюрой 3. Устройство снабжено кожухом 4 с кольцевыми каналами 5 дл  подачи охлаждающей среды.

Гравюра выполнена таким образом, что ее средн   часть 6 в процессе окончательной штамповки не контактирует с полотном 7 деформируемой заготовки.

Способ осуществл ют в следующей последовательности .

Нагретую до ковочной температуры заготовку предварительно штампуют до получени  окончательных размеров по полотну 7, а по ободу 8 оставл ют припуск. После охлаждени  полуфабрикат вновь нагревают до ковочной температуры и деформируют обод до размеров готового издели . От контакта с поверхност ми гравюры обод остывает во врем  деформировани  быстрее, чем полотно. В конце процесса штамповки производ т термофиксацию (заневоливаО

00

N

Ю

ю

ние) обода. При термофиксации производ т посто нное дополнительное подстужива- ние путем подачи на свободную поверхность 9 обода охлаждающей среды. Охлаждающа  среда подаетс  по кольцевым каналам кожуха. Охлаждение поковки в штампе заканчивают при температуре обода , меньшей температуры полотна. При этом температура полотна должна быть ниже температуры рекристаллизации.

Коробление дисковых изделий зависит от того, как протекают процессы охлаждени  их во- врем  гор чей штамповки, после штамповки в заневоленном состо нии и после удалени  из штампа в свободном состо нии . При этом на процесс короблени  существенное вли ние оказывает термическое состо ние металла, с которого назначаетс  охлаждение поковки в свободном состо нии. Заневоливание поковки, которое осуществл етс  выше температуры рекристаллизации , можно рассматривать как температурную деформацию, поскольку за- неволенный в направлении возможной усадки элемент, например обод и полотно, практически не дают при охлаждении в штампе усадки, однако в них по вл ютс  раст гивающие напр жени , которые снимаютс  рекристаллизацией, т.е. происходит гор ча  пластическа  деформаци .

В соответствии с данным способом поковка извлекаетс  из штампа, когда температура обода ниже температуры полотна. Предположим, что при этом температура обода выше температуры рекристаллизации . Если дальнейшее остывание обода и полотна осуществл етс  равномерно, то короблени  полотна не произойдет, поскольку суммарна  усадка полотна (оно остывает с более высокой температуры) больше, чем суммарна  усадка обода. В этом случае в полотне после охлаждени  возникают раст гивающие напр жени , которые преп тствуют его короблению. Если же остывание полотна присходит быстрее, чем обода, и в процессе охпаждени  температура обода станет выше температуры полотна, но при этом температура полотна будет выше температуры рекристаллизации, при дальнейшем остывании в полотне возникнут сжимающие напр жени , которые могут служить причиной короблени  полотна. Это происходит в результате того, что в полотне, остывающем быстрее обода, усадка идет быстрее и в нем возникают раст гивающие напр жени . Однако поскольку температура полотна остаетс  выше температуры рекристаллизации , возникающие напр жени  снимаютс  ао врем  протекани  рекристал- лизэционных процессов. При дальнейшем

остывании поковки суммарна  усадка обода превысит суммарную усадку полотна (оно остываете меньшей, чему обода температуры ) и в полотне возникнут сжимающие напр жени , которые и приведут к его короблению. Таким образом, при извлечении из штампа поковки, имеющей температуру выше температуры рекристаллизации, возможно коробление ее полотна.

0 Предположим теперь, что после извлечени  поковки из штампа температура ее ниже температуры рекристаллизации, что означает завершение рекристаллизацией ных процессов после сн ти  термофикса5 ции обода. Поскольку охлаждений поковки в заневоленксм по ободу состо нии ниже температуры рекристаллизации приводит к возникновению в полотне и ободе раст гивающих напр жений (штамп преп тствовал

0 усадке), так как сн тие напр жений рекристаллизацией не происходит, величина этих напр жений будет зависеть от разности между температурой рекристаллизации и температурой поковки при извлечении ее из

5 штампа и будет, очевидно, весьма малой. При дальнейшем равномерном остывании поковки, как и в рассмотренном случае, короблени  полотна не происходит, поскольку его суммарна  усадка будет больше суммар0 ной усадки обода. В том случае, если остывание полотна будет происходить быстрее, чем обода, усадка полотна будет больше. В результате в полотне возникнут раст гивающие напр жени , так как обод преп тству5 ет усадке полотна. Эти напр жени  не могут быть устранены закончившимис  процессами рекристаллизации материала поковки и сохран ютс  в полотне. Даже при выравнивании температуры обода и полотна в конеч0 ной стадии охлаждени  поковки, когда усадка обода может превысить усадку полотна , раст гивающие напр жени  могут быть компенсированы сжимающими только частично, в результате чего а полотне сохра5 н ютс  раст гивающие напр жени , преп тствующие его короблению.

Таким образом, при извлечении покое ки из штампа при температуре ниже температуры регистрации при любых услови х

0 охлаждени  ее в свободном состо нии короблени  полотна не произойдет, а поэтому сохранение термофиксации до полного охлаждени  поковки не целесообразно.

Пример. Штампуют диски из сплава

5 ВТ-3-1. Заготовку нагревают до 920°Си штампуют предварительно на молоте с массой падающих частей 8 т. При этом получают полотно с окончательными размерами, а по внутренней и торцовым поверхност м обо- да оставл ют припуск 2,5-5 мм. Внутренний

диаметр обода составл ет 415 мм, высота его равна 70 мм. После охлаждени  полуфабрикат с заданными размерами вновь нагревают до конечной температуры 920°С и деформируют по ободу до размеров гото- вого издели . Внутренний диаметр обода после окончательной штамповки равен 420 мм, высота 60 мм. Осадку обода осуществл ют на гидравлическом прессе усилием 2500 тс в холодном штампе. 8 конце процес- са штамповки производ т термофиксацию обода. Выдерживают издели  в штампе в течение 30 - 60с. При термофихеации обода производ т посто нное подстухиаание обода путем подачи на его свободную по- верхность воздуха. Воздух подают по кольцевым каналам кожуха штампа. Таким образом, охлаждают обод до температуры на 100-150°С ниже температуры полотна, При этом температура полотна снижаетс  до 750-650°С, т.е. ниже температуры рекристаллизации .

Данный способ позвол ет повысить качество изделий типа дисков с ободом и тонкостенным полотном за счет создани  в полотне раст гивающих напр жений. Это исключает коробление полотна как после штамповки, так и при последующей его обработке .

f

Claims (2)

1.Способ получени  заготовок дисковых изделий с ободом и полотном, включающий гор чие предварительную штамповку полуфабриката с размерным припуском на обод и выполнением толщины полотна на размер заготовки издели , а также окончательную штамповку полуфабриката осадкой обода, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества изделий путем предотвращени  их короблени , при охлаждении осадку обода осуществл ют по торцс ым и примыкающим к полотну поверхност м, после зэвэршени  осадки поковку по достижений его температуры ниже температуры рекристаллизации ее материала занеполи- вают з штампе, при этом поверхность полотна поковки при осадке и охлаждении оставл ют свободной от контакта с детал ми штампа, а заневоливание снимают по достижении ободом температуры, меньшей температуры полотна.

2.Способ по л. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что при охлаждении поковки в штампе осуществл ют посто нное принудительное подстуживэкие обода путем подачи на его свободную поверхность охлаждающей среды .

7