UA96403C2 - Спосіб виготовлення порожнистих поковок і кувальний комплекс для його здійснення - Google Patents

Description

10. Кувальний комплекс за п. 8 або 9, який відріз- 14. Кувальний комплекс за будь-яким з пп. 8-13, няється тим, що державка оправки проходить який відрізняється тим, що він оснащений систе- через осьову порожнину в маніпуляторі. мою подачі змащення на поверхню робочої части- 11. Кувальний комплекс за п. 8 або 9, який відріз- ни оправки, що містить насос, трубопроводи, спо- няється тим, що державка оправки встановлена лучні елементи і виконані в робочій частині на одному з двох маніпуляторів, який є опорним оправки канали. механізмом оправки. 15. Кувальний комплекс за будь-яким з пп. 8-14, 12. Кувальний комплекс за будь-яким з пп. 8-11, який відрізняється тим, що оправка оснащена який відрізняється тим, що він оснащений систе- устаткуванням для збудження ультразвукових ко- мою охолодження робочої частини оправки, що ливань у робочій частині оправки, спрямованих включає вентиль подачі води, колектор підведення уздовж поздовжньої осі оправки. й зливу води, трубопроводи й гнучкі шланги, а 16. Кувальний комплекс за будь-яким з пп. 8-15, оправка має осьову порожнину. який відрізняється тим, що на поверхню робочої 13. Кувальний комплекс за п. 12, який відрізня- частини оправки нанесене покриття з жароміцного ється тим, що система охолодження додатково сплаву з вмістом нікелю не менше 70 95. оснащена насосом.

Винахід стосується обробки металів тиском, а одному (Заявка РФ Ме 2009136728/02(051954) від саме способів виготовлення порожнистих поковок і 05.10.2009, рішення про видачу патенту від кувальних комплексів для їх здійснення. 11.01.2011).

Винахід може бути використаний у ковальсь- Цей спосіб виготовлення порожнистих поковок ких і ковальсько-пресових цехах на машинобудів- дозволяє одержати порожнисті поковки великої них і металургійних заводах при виготовленні по- маси й розмірів, а для його використання не потрі- рожнистих поковок труб, валів, осей, циліндрів та бне унікальне і дороге устаткування, наприклад, інших порожнистих виробів (гладких і східчастих) РОМ. круглого поперечного перерізу із різних сталей, Недоліком відомого способу є те, що він не сплавів і кольорових металів. забезпечує високу продуктивність процесу, а крім

Відомий спосіб виготовлення порожнистих по- того при його здійсненні можливі закуви оправки, ковок, що включає нагрівання порожнистої загото- що призведе до невиправного браку і зупинки на вки до температури деформації, установку в її значний час усього процесу. порожнину оправки й наступне кування заготовки з Відомий кувальний комплекс для виготовлен- подачами й кантуваннями за один або кілька про- ня порожнистих поковок, що містить чотирибойко- ходів одночасно чотирма бойками на радіально- ву радіально-обтискну машину (РОМ) з двома ма- обтискній машині (РОМ) (Ростовщиков В.А. Техно- ніпуляторами й оправку (Ростовщиков В.А. логия и оборудование для формообразования Технология и оборудование для формообразова- польїх длинномерньїх поковок горячим радиаль- ния польїх длинномерньїх поковок горячим ра-

Ньім обжатием // Кузнечно-штамповочное прои- диальньм обжатием // Кузнечно-штамповочное зводство. - 1987. -Меб.-С. 10-13). производство. - 1987. - Мо 6. - С. 10-13).

Цей спосіб відрізняється високою продуктивні- Цей кувальний комплекс відрізняється висо- стю й дозволяє одержувати порожнисті поковки кою продуктивністю і дозволяє одержувати порож- високої точності з мінімальними припусками на нисті поковки високої точності з мінімальними при- механічну обробку. пусками на механічну обробку.

Однак, недоліком даного способу є те, що для Недоліком даного комплексу є те, що він від- його здійснення потрібні спеціальні радіально- носиться до унікального і дорогого устаткування. обтисні машини (РОМ), які відносяться до унікаль- Крім того, на цьому комплексі неможливо вигото- ного і дорогого устаткування. Крім того, на РОМ вити порожнисті поковки великої маси й великих неможливо виготовити порожнисті поковки великої розмірів. маси й великих діаметрів, що обмежує викорис- Найбільш близьким аналогом пристрою, що тання цього процесу. заявляється, вибраним як прототип, є кувальний

Найбільш близьким аналогом способу, що за- комплекс для виготовлення порожнистих поковок, являється, вибраним як прототип, є спосіб вигото- що містить гідравлічний кувальний прес з одним влення порожнистих поковок, що включає нагрі- або двома маніпуляторами, чотирибойковий кува- вання порожнистої заготовки до температури льний пристрій і оправку (Заявка РФ Мо деформації, установку в її порожнину оправки й 2009136728/02(051954) від 05.10.2009, рішення наступне кування в чотирибойковому кувальному про видачу патенту від 11.01.2011). пристрої за один або кілька проходів одночасно Цей кувальний комплекс дозволяє одержувати чотирма бойками шляхом обтиснення із зсувними поковки великої маси і розмірів і, у порівнянні з деформаціями в поперечній площині заготовки кувальним комплексом на базі РОМ, відносно де- при кожному одиничному обтисненні з подачами й шевий. кантуваннями на гідравлічному кувальному пресі. Однак, недоліками відомого кувального ком-

У процесі обтиснення верхній бойок переміщаєть- плексу є його невисока продуктивність і недостат- ся вниз, до нерухливого нижнього бойка, а два ньо високі надійність і довговічність роботи, зумо- бічних бойка переміщаються вниз і назустріч один влені утрудненнями при установці й знятті оправки із заготовки, нерухомістю оправки при куванні, Задача винаходу вирішується також тим, що в недостатнім проробленням форми бойків. процесі кування оправку охолоджують переважно

В основу першого з групи винаходу поставле- водою. на задача вдосконалення способу виготовлення Задача винаходу вирішується також тим, що в порожнистих поковок, у якому шляхом зміни тех- процесі кування на поверхню оправки наносять нологічних режимів забезпечується одержання змащення. поковок без дефектів на внутрішній і зовнішній Задача винаходу вирішується також тим, що в поверхнях, а також поліпшення умов взаємодії процесі кування в оправці збуджують ультразвуко- оправки із заготовкою перед і в процесі кування, ві коливання, спрямовані вздовж поздовжньої осі що призводить до підвищення продуктивності про- оправки. цесу, якості одержуваних поковок, усунення заку- Між сукупністю суттєвих ознак способу, що за- вів оправки. являється, і технічним результатом, що досягаєть-

В основу другого з групи винаходу поставлена ся, існує наступний причинно-наслідковий зв'язок. задача вдосконалення кувального комплексу для Встановлення оправки в порожнину заготовки виготовлення порожнистих поковок, у якому шля- при відношенні діаметра отвору заготовки до діа- хом конструктивних змін забезпечуються погодже- метра оправки 1,03 - 2,0 забезпечує можливість ні дії бойків і оправки, оптимальні умови для де- безперешкодного входження оправки в порожнину формації заготовки, що призводить до підвищення заготовки й підвищення якості внутрішньої поверх- продуктивності, надійності й довговічності роботи ні поковки, у результаті чого підвищуються продук- устаткування. тивність процесу і якість поковок. При відношенні «

Перша поставлена задача вирішується тим, 1,03 оправка перед куванням може не ввійти в що в способі виготовлення порожнистих поковок, отвір заготовки, у якої після її нагрівання утвори- що включає нагрівання порожнистої заготовки до лася окалина як на зовнішній поверхні, так і на температури деформації, установку в її порожнину внутрішній. Окалина на внутрішній поверхні під час оправки і наступне кування в чотирибойковому транспортування заготовки може обсипатися все- кувальному пристрої за один або кілька проходів редину заготовки і не дозволити оправці ввійти в одночасно чотирма бойками шляхом обтиснення із отвір заготовки. При відношенні » 2,0 не досяга- зсувними деформаціями в поперечній площині ється висока продуктивність процесу кування. Крім заготовки при кожному одиничному обтисненні, у того, при такому відношенні можливе утворення процесі якого верхній бойок переміщається вниз, гофрів на внутрішній поверхні поковок з наступним до нерухливого нижнього бойка, а два бічних бой- їх закуванням, що може призвести до браку. ка переміщаються вниз і назустріч один одному, з Виконання кування бойками, кожний з яких подачами і кантуваннями на гідравлічному куваль- має щонайменше одну західну ділянку і калібрува- ному пресі, новим є те, що оправку в порожнину льну ділянку, забезпечує більш рівномірне, без заготовки встановлюють, витримуючи співвідно- різких переходів, звуження заготовки в напрямку її шення: поздовжньої осі при обтисненнях заготовки, що аг/а» -1,03- 2,0, призводить до інтенсивнішого плину металу в де: а: - діаметр отвору заготовки, цьому напрямку й забезпечує відсутність дефектів д» - діаметр оправки, насамперед на зовнішній поверхні поковок і під- кування виконують бойками, кожний з яких має вищення продуктивності процесу. щонайменше одну західну ділянку і калібрувальну Виконання кування у два етапи забезпечує рі- ділянку, у два етапи, на першому з яких обтиска- вномірне зменшення внутрішньої порожнини заго- ють заготовку до контакту ділянок її внутрішньої товки, що поліпшує якість обробки й дозволяє поверхні з поверхнею оправки, а на другому етапі - одержати внутрішню поверхню поковки без повер- пластичну деформацію ділянок заготовки на опра- хневих дефектів у вигляді розривів металу. Це вці, а кування на другому етапі здійснюють зі сту- особливо актуально при куванні малопластичних пенем деформації 1,2 - 30,0 96 при кожному оди- важкодеформованих металів і сплавів, наприклад, ничному обтисненні, у процесі якого оправку при куванні жароміцних і жаростійких сталей і переміщають вниз так, що її поздовжня вісь змі- сплавів. щається на величину зміщення поздовжньої осі Здійснення кування на другому етапі зі ступе- заготовки. нем деформації 1,2 - 30,0 95 забезпечує найопти-

Задача винаходу вирішується також тим, що мальніші умови деформації, які дозволяють досяг- після кожної подачі 5 заготовку кантують на кут с, ти підвищення продуктивності процесу і якості витримуючи співвідношення: поковок. При куванні зі ступенем деформації « 1,2 8 « різо/360, до істотно подовжується процес кування, темпера- де: бі - ширина бойка. тура заготовки може значно понизитися, що пот-

Задача винаходу досягається також тим, що ребуватиме її додаткового підігріву, а це не забез- після кожної подачі заготовку кантують на кут с печує високу продуктивність процесу. А при кілька разів (п), витримуючи співвідношення: куванні » 30,0 76 можливе утворення дефектів як пе о/360. на зовнішній, так і на внутрішній поверхні, крім

Задача винаходу вирішуається також тим, що того істотно збільшуються зусилля, необхідні для перший і другий етапи кування здійснюють одно- переміщення оправки всередині заготовки. часно, при кожному одиничному обтисненні. Переміщення при кожному одиничному обтис- ненні оправки вниз так, що її поздовжня вісь змі- щається на величину зміщення поздовжньої осі заготовки, забезпечує таку ж взаємодію оправки й Задача винаходу вирішується також тим, що заготовки, якби вісь заготовки залишалася нерух- система охолодження додатково оснащена насо- ливої, що призводить до поліпшення умов дефор- сом. мації заготовки, відсутності дефектів поковки й Задача винаходу вирішується також тим, що закувів оправки. кувальний комплекс оснащений системою подачі

Крім того, витримування співвідношення змащення на поверхню робочої частини оправки, 5«р1ізо/360 сприяє досягненню найбільш високої що містить насос, трубопроводи, сполучні елемен- якості поверхні (внутрішньої і зовнішньої) поковки ти і виконані в робочій частині оправки канали. при куванні по гвинтовим траєкторіям, тому що Задача винаходу вирішується також тим, що повністю перекривається за один оборот заготовки оправка оснащена устаткуванням для збудження вся її поверхня. Такий самий ефект, але при ку- ультразвукових коливань у робочій частині оправ- ванні кільцями, досягається завдяки витримці ки, спрямованих уздовж поздовжньої осі оправки. співвідношення п«ео/360. Задача винаходу вирішується також тим, що

Здійснення одночасно першого й другого ета- на поверхню робочої частини оправки нанесене пів кування, при кожному одиничному обтисненні покриття з жароміцного сплаву з вмістом нікелю не призводить до досягнення максимальної продук- менше 70 905. тивності процесу. Між сукупністю суттєвих ознак пристрою, що

Охолодження, переважно водою, оправки в заявляється, і технічним результатом, що досяга- процесі кування підвищує стійкість оправки і, від- ється, існує наступний причинно-наслідковий зв'я- повідно, термін її служби. зок.

Нанесення змащення в процесі кування на по- Використання бойків, що мають калібрувальну верхню оправки істотно зменшує тертя між оправ- ділянку Її примикаючу до неї щонайменше одну кою і заготовкою, що призводить до зменшення західну ділянку, розташовану під кутом 130 - 180" зусиль при просуванні заготовки на оправці й зни- до калібрувальної ділянки, забезпечує найінтенси- ження зношування оправки. внішИИ плин металу в напрямку поздовжньої осі

Збудження в процесі кування ультразвукових заготовки при обтисненнях заготовки, що підвищує коливань в оправці, спрямованих уздовж поздовж- продуктивність процесу при куванні порожнистих ньої осі оправки, зменшує тертя між оправкою і заготовок з різною товщиною стінки. При куванні заготовкою, що також призводить до зменшення заготовок з відношенням товщини стінки ла до зусиль при просуванні заготовки на оправці й зни- зовнішнього діаметра дз більше 0,25, використо- ження зношування оправки. вують кут 170 - 180", тобто практично з плоскою

Друга поставлена задача вирішується тим, що (кут 1807) поверхнею. При куванні заготовок з то- в кувальному комплексі для виготовлення порож- ншою стінкою (відношення ла/йз « 0,25) викорис- нистих поковок, що містить гідравлічний кувальний товують кути менше 170" залежно від розмірів прес з одним або двома маніпуляторами, чотири- заготовки й матеріалу заготовки. бойковий кувальний пристрій і оправку, новим є те, Встановлення оправки, що містить опорний що кожний бойок має калібрувальну ділянку і при- механізм, державку й робочу частину, вздовж поз- микаючу до неї щонайменше одну західну ділянку, довжньої осі чотирибойкового кувального при- розташовану під кутом 130 - 180" до калібруваль- строю з можливістю переміщення вздовж і поперек ної ділянки, оправка, що містить опорний меха- цієї осі в процесі кування, сприяє досягненню по- нізм, державку і робочу частину, встановлена годжених дій бойків і оправки при куванні. По- вздовж поздовжньої осі чотирибойкового куваль- перше, вісь оправки переміщається вниз при пе- ного пристрою з можливістю переміщення вздовж і реміщенні вниз обтиснутої бойками заготовки при поперек цієї осі в процесі кування, при цьому ро- кожному одиничному обтисненні, а по-друге, опра- боча частина оправки має конусність 0,018 - 0,060, вка переміщається вздовж поздовжньої осі при- а ширина рі бойка не виступає за межі робочої строю при подачах заготовки. У результаті цього частини оправки і становить не більше 0,9 ширини досягається підвищення продуктивності, надійнос- р2 поверхні робочої частини оправки. ті й довговічності роботи устаткування.

Задача винаходу вирішується також тим, що Виконання робочої частини оправки з конусні- оправка встановлена з можливістю повороту Її стю 0,018 - 0,060 забезпечує найоптимальніші робочої частини навколо своєї поздовжньої осі. умови для зняття оправки в процесі кування, і, як

Задача винаходу вирішується також тим, що наслідок, підвищення терміну її служби. При куті державка оправки проходить через осьову порож- менше 0,018 можливий закув оправки, а при куті нину в маніпуляторі. більше 0,060 збільшується істотно припуск і змен-

Задача винаходу вирішується також тим, що шується коефіцієнт використання металу й вихід державка оправки встановлена на одному з двох годного. маніпуляторів, який є опорним механізмом оправ- Виконання умови, що ширина Брі бойка не по-

Ки. винна виступати за межі робочої частини оправки і

Задача винаходу вирішується також тим, що становити не більше 0,9 ширини р2 поверхні робо- кувальний комплекс оснащений системою охоло- чої частини оправки, убезпечує оправку від мож- дження робочої частини оправки, що включає вен- ливих закувів, що також сприяє досягненню техні- тиль подачі води, колектор підведення й зливу чного результату. води, трубопроводи й гнучкі шланги, а оправка має Крім того, встановлення оправки з можливістю осьову порожнину. повороту її робочої частини навколо своєї поздов- жньої осі забезпечує можливість повороту оправки разом з кантуваннями заготовки, що також сприяє - трубопровід для підведення води; 27 - трубопро- підвищенню продуктивності пристрою. від для зливу води; 28 - підведення змащення від

Виконання державки оправки такою, що про- насоса; р - кут між західною і калібрувальною ді- ходить через осьову порожнину в маніпуляторі, лянками; рі - ширина бойка; ро - ширина робочої підвищує надійність роботи кувального комплексу. частини оправки; 4: - діаметр отвору заготовки; д2

Виконання державки оправки, закріпленою на - діаметр оправки; дз - зовнішній діаметр заготов- одному з двох маніпуляторів, дозволяє використо- ки; да - діаметр заготовки після першого етапу об- вувати існуючі кувальні комплекси на базі гідравлі- тиснення; а5 - діаметр поковки; 5 - величина змі- чних кувальних пресів, не прибігаючи до їх істотної щення осі заготовки; О-О - вертикальна площина модернізації, що істотно знижує витрати на кува- симетрії чотирибойкового кувального пристрою. льний комплекс для виготовлення порожнистих Спосіб виготовлення порожнистих поковок, що поковок. заявляється, здійснюють у такий спосіб.

Оснащення кувального комплексу системою Порожнисту заготовку 9 (литу або попередньо охолодження робочої частини оправки підвищує деформовану, з порожниною, отриманою методом стійкість оправки і, відповідно, термін її служби. пластичної деформації або свердлінням) нагріва-

Оснащення кувального комплексу системою ють до температури пластичної деформації і по- подачі змащення на поверхню робочої частини дають на кувальний прес 1, оснащений чотири- оправки, а також оснащення оправки устаткуван- бойковим кувальним пристроєм 4 і оправкою 8 ням для збудження ультразвукових коливань у (фіг. З - 5). Найдоцільніше використовувати для робочій частині оправки, спрямованих уздовж поз- цього описаний нижче кувальний комплекс, який, довжньої осі оправки, дозволяє зменшити зусилля однак, не є єдино можливим. при просуванні заготовки на оправці і знизити Оправку 8 встановлюють у порожнину загото- зношування оправки, а це у свою чергу призводить вки 9 із зазором (фіг. 1), витримуючи співвідно- до підвищення надійності роботи устаткування. шення:

Нанесення на поверхню робочої частини а/а» - 1,03- 2,0, оправки покриття з жароміцного сплаву з вмістом де: а: - діаметр отвору заготовки, нікелю не менше 70 9о забезпечує високу стійкість д2 - діаметр оправки. оправки і низький коефіцієнт тертя між поверхнею Оправка, розташована в порожнині заготовки, робочої частини оправки і заготовкою. Це дозво- не деформується в процесі кування. Вона служить ляє зменшити зусилля при просуванні заготовки ковадлом для витяжки заготовки в поздовжньому на оправці і підвищити стійкість оправки. При вміс- напрямку й для калібрування внутрішнього отвору ті нікелю менше 70 9о коефіцієнт тертя збільшу- поковки. При куванні на оправці забезпечується ється. формування порожнини того діаметра, який має

Спосіб виготовлення порожнистих поковок і оправка. Крім того, за допомогою оправки, що має кувальний комплекс для його здійснення поясню- гладку поверхню, здійснюється калібрування внут- ються кресленнями, де на фіг. 1 зображена схема рішньої поверхні поковки. першого етапу кування, на фіг. 2 - схема другого Заготовку 9 кують у чотирибойковому куваль- етапу кування; на фіг. З - кувальний комплекс для ному пристрої 4 за один або кілька проходів одно- виготовлення порожнистих поковок з двома мані- часно чотирма бойками 5, 10 - 12 шляхом обтис- пуляторами й оправкою, встановленою за одним з нення із зсувними деформаціями в поперечній маніпуляторів; на фіг. 4 - вид А на фіг. 3, на якому площині заготовки 9 при кожному одиничному об- зображений чотирибойковий кувальний пристрій; тисненні. У процесі обтиснення верхній бойок 11 на фіг. 5 - кувальний комплекс, у якому оправка чотирибойкового кувального пристрою 4 перемі- затиснута в губках одного з маніпуляторів; на фіг. щають униз, до нерухливого нижнього бойка 5. б - кувальний комплекс з системою охолодження Два бічних бойка 10, 12 пристрою 4 переміщають оправки, системою змащення поверхні оправки і униз і назустріч один одному в радіальному й тан- пристроєм для ультразвукових коливань; на фіг. 7 генціальному напрямках. Усі три рухливих бойка - переріз В-В на фіг. 6; на фіг. 8 - схема обтиснен- 10-12 пристрою 4 одночасно обтискають заготовку ня заготовки на оправці; на фіг. 9 - схема зміщення 9, зміщаючись до нижнього нерухливого бойка 5 осі заготовки при обтисненні бойками. (фіг. 4). При цьому оправку 8 також зміщають униз

На кресленнях позначено: 1 - кувальний прес; у напрямку до нижнього бойка 5 на величину змі- 2, З - маніпулятори; 4 - чотирибойковий кувальний щення 8 поздовжньої осі заготовки 9 (фіг. 9). пристрій; 5 - нижній бойок чотирибойкового кува- Заготовку обтискають бойками 5, 10 - 12, кож- льного пристрою; 6 - опорний механізм оправки; 7 ний з яких має щонайменше одну західну ділянку - державка оправки; 8 - робоча частина оправки; 24 і калібрувальну ділянку 25 (фіг. 8). ва - положення оправки до обтиснення заготовки; Кування виконують у два етапи, на першому з 80 - положення оправки після обтиснення заготов- яких обтискають заготовку 9 до контакту ділянок її ки; 9 - порожниста заготовка; 10 - 12 - бойки; 13 - внутрішньої поверхні з поверхнею оправки 8 (фіг. пристрій для збудження ультразвукових коливань; 1), а на другому етапі - пластичну деформацію 14 - колектор для підведення й зливу води; 15 - ділянок заготовки 9 на оправці 8 (фіг. 2). Кування колектор для підведення змащення; 16 - трубка на другому етапі здійснюють зі ступенем дефор- для подачі води; 17 - трубки для подачі змащення; мації 1,2 - 30,0 96 при кожному одиничному обтис- 18 - шпонка; 19- канали для змащення; 20 - ущіль- ненні. нення; 21 - кришка; 22 - ущільнення; 23 - кришка; 24 - західна ділянка; 25 - калібрувальна ділянка; 26

Після кожної подачі 5 заготовку 9 при куванні Кування виконують у два етапи, на першому з по гвинтових траєкторіях можуть кантувати на кут яких обжимають заготовку до контакту ділянок її ос, витримуючи співвідношення: внутрішньої поверхні з поверхнею оправки, а на кр о/360 другому етапі - пластичну деформацію ділянок де: Бі - ширина бойка. заготовки на оправці із ступенем деформації 5 90

Після кожної подачі заготовку 9 при куванні кі- при кожному одиничному обтисненні. льцями можуть кантувати на кут с; кілька разів (п), Після кожної подачі 5 - 170 мм заготовку кан- витримуючи співвідношення: тують на кут о - 157. псо/360. У процесі кування оправку охолоджують во-

Для підвищення продуктивності перший і дру- дою, а на поверхню оправки наносять змащення. гий етапи кування можуть здійснювати одночасно, У процесі кування в оправці збуджують ультразву- при кожному одиничному обтисненні. кові коливання, спрямовані паралельно поздовж-

У процесі кування оправку 8 можуть охоло- ній осі оправки, а при наступному видаленні опра- джувати водою. вки з порожнини заготовки в заготовці й оправці

У процесі кування на поверхню оправки 8 мо- також збуджують ультразвукові коливання, спря- жуть наносити змащення. мовані паралельно силам тертя.

У процесі кування в оправці 8 можуть збуджу- У результаті кування з такими режимами оде- вати ультразвукові коливання, спрямовані пара- ржують поковки без дефектів на внутрішній і зов- лельно поздовжній осі оправки 8 і силам тертя, які нішній поверхнях, при підвищенні продуктивності виникають на поверхні контакту заготовки з оправ- процесу в 1,7 рази і відсутності закувів оправки. кою, що зменшує сили тертя. При наступному ви- Кувальний комплекс для виготовлення порож- даленні оправки з порожнини заготовки в заготовці нистих поковок (фіг. 3-5) містить гідравлічний ку- й оправці також можуть збуджувати ультразвукові вальний прес 1 з одним або двома маніпулятора- коливання, спрямовані паралельно силам тертя і ми 2, З, чотирибойковий кувальний пристрій 4 і поверхні контакту заготовки з оправкою, що також оправку 8. Кожний бойок 5, 10 - 12 має калібрува- знижує тертя між заготовкою й оправкою і, як на- льну ділянку 25 і примикаючу до неї щонайменше слідок, зусилля зняття заготовки з оправки. одну західну ділянку 24, розташовану під кутом

Кування з такими режимами дозволяє поліп- 130 - 1807 до калібрувальної ділянки 25 (фіг. 8). шити умови взаємодії оправки із заготовкою перед Оправка, що містить опорний механізм 6, держав- і в процесі кування, одержувати поковки без дефе- ку 7 І робочу частину 8, встановлена вздовж поз- ктів на внутрішній і зовнішній поверхнях, що приз- довжньої осі чотирибойкового "Кувального при- водить до підвищення продуктивності процесу, строю 4 з можливістю переміщення вздовж і якості одержуваних поковок, усунення закувів поперек цієї осі в процесі кування. Робоча частина оправки. 8 оправки має конусність 0,018 - 0,060. Ширина бі

Приклад 1. Литу циліндричну порожисту заго- кожного бойка не виступає за межі робочої части- товку з порожниною, отриманою методом пласти- ни 8 оправки і становить не більше 0,9 ширини р2 чної деформації, із зовнішнім діаметром 500 мм, поверхні робочої частини 8 оправки. внутрішнім діаметром 180 мм (ла/йз - 0,32), дов- Оправка може бути встановлена з можливістю жиною 1700 мм зі сталі 40ХН нагрівають у камер- повороту її робочої частини 8 навколо своєї поз- ній печі до температури 11902С і подають на кува- довжньої осі. льний прес силою 20МН, оснащений двома Державка 7 оправки може проходити через маніпуляторами. Перед куванням на кувальний осьову порожнину в маніпуляторі 2 або З і бути прес встановлюють чотирибойковий кувальний закріпленою на опорному механізмі 6 (фіг. 3). пристрій, кожний бойок якого має одну калібрува- В іншому варіанті державка 7 оправки може льну ділянку і одну західну ділянку, розташовану бути закріплена на одному з двох маніпуляторів 2, під кутом 170" до калібрувальної. Одним з маніпу- З, який є в цьому випадку опорним механізмом 6 ляторів захоплюють і втримують оправку, у якої оправки (фіг. 5). Й робоча частина має діаметр 160 мм. Конусність Кувальний комплекс може бути оснащений си- робочої частини оправки становить 0,040. За до- стемою охолодження робочої частини 8 оправки, помогою другого маніпулятора захоплюють нагріту що включає вентиль подачі води, колектор 14 під- заготовку і подають її в робочий простір чотири- ведення й зливу води, трубопроводи 26, 27 і гнучкі бойкового кувального пристрою, який попередньо, шланги, а оправка може мати осьову порожнину, у за допомогою рухливої траверси преса, розкрива- яку встановлена трубка 16 для подачі води, мен- ють на необхідний розмір. Маніпулятор, що втри- шого діаметра, ніж порожнина, з радіальними мує оправку, подає її в порожнину заготовки під отворами, з яких вода надходить у порожнину ро- бойки кувального пристрою із зазором, витримую- бочої частини 8 оправки, охолоджуючи її. При чи співвідношення а/д» -1,125. цьому сумарна площа радіальних отворів порів-

Заготовку кують за п'ять проходів одночасно нянна з площею поперечного перерізу трубки 16, чотирма бойками. У процесі обтиснення вісь заго- що забезпечує рівномірне й спокійне протікання товки зміщається до нижнього нерухливого бойка води в порожнині оправки (фіг. 6, 7). на величину зміщення 5 - 100 мм. При цьому Система охолодження може бути додатково оправку також зміщають униз на ту саму величину. оснащена насосом (на кресленнях не показаний).

Заготовку обтискають бойками, кожний з яких має Кувальний комплекс може бути оснащений си- західну ділянку й калібрувальну ділянку. стемою подачі змащення на поверхню робочої частини 8 оправки, що містить насос (на креслен-

нях не показаний), трубопровід 28 подачі змащен- тиском холодну воду за допомогою насоса по тру- ня від насоса до колектора 15, сполучні елементи бопроводу 26, колектору 14, трубці 16 з радіаль- у вигляді трубки 17 подачі змащення і радіальних ними отворами, з яких вода надходить у порожни- каналів 19, виконаних у робочій частині 8 оправки. ну оправки, охолоджуючи Її.

Оправка може бути оснащена устаткуванням Для зменшення тертя між оправкою і заготов- 13 для збудження ультразвукових коливань у ро- кою й підвищення стійкості оправки на поверхню бочій частині 8 оправки, спрямованих паралельно робочої частини 8 оправки можуть наносити зма- поздовжній осі оправки. щення, подаючи його за допомогою насоса по тру-

На поверхню робочої частини 8 оправки може бопроводу 28, колектору 15, трубках 17 і радіаль- бути нанесене покриття з жароміцного сплаву з них каналах 19. 3 цією ж метою можуть вмістом нікелю не менше 70 95. збуджувати ультразвукові коливання в робочій

Кувальний комплекс працює такий чином. частині 8 оправки, спрямовані паралельно поздо-

При підйомі рухливої траверси пристрою 4 з вжній осі оправки за допомогою пристрою 13. З верхньою плитою вгору тримач верхнього бойка з цією ж метою на поверхню робочої частини 8 бойком 11 переміщається також угору й, одночас- оправки можуть наносити покриття з жароміцного но, за допомогою напрямних, розводить у сторони сплаву з вмістом нікелю не менше 70 95. тримачі бічних бойків, відкриваючи робочий прос- Таким чином, уведені конструктивні зміни за- тір пристрою 4. Потім, нагріту до температури де- безпечують у пристрої, що заявляється, погоджені формації заготовку 9 за допомогою маніпулятора 2 дії бойків і оправки, оптимальні умови для дефор- або З подають у робочу зону пристрою 4, розта- мації заготовки, що приводить до підвищення про- шовуючи поздовжню вісь заготовки вздовж поздо- дуктивності, надійності і довговічності роботи уста- вжньої осі пристрою. У порожнину заготовки 9 уз- ткування. довж її поздовжньої осі встановлюють із зазором Приклад 2. На кувальний прес силою 20МН, утримувану маніпулятором 2 або З конусну оправ- оснащений двома маніпуляторами, встановлений ку 8. Після цього вмикають робочий хід преса, при чотирибойковий кувальний пристрій з оправкою, якому його рухлива траверса переміщає тримач державка якої закріплена на одному з маніпулято- верхнього бойка разом з бойком 11 у напрямку до рів. Оправка встановлена вздовж поздовжньої осі заготовки 9 і разом з бойком 5 обтискає її у верти- чотирибойкового кувального пристрою з можливіс- кальній площині О-О (фіг. 8). Одночасно, за допо- тю переміщення вздовж, поперек і навколо цієї осі могою похилих поверхонь тримач верхнього бойка в процесі кування. Робоча частина оправки має переміщає в напрямку до заготовки 9 тримачі біч- конусність 0,040. Кожний бойок чотирибойкового них бойків 10, 12, які обтискають її в радіальному і кувального пристрою має одну калібрувальну ді- тангенціальному напрямках. При обтисненні пове- лянку і одну західну ділянку, розташовану під ку- рхня заготовки стикається із західними ділянками том 1707 до калібрувальної. Ширина рі кожного 24 і калібрувальними ділянками 25 бойків, розта- бойка не виступає за межі робочої частини оправ- шованими під кутом 130 - 1807 один до одного. ки і становить 0,85 ширини ро поверхні робочої

При стиканні із західною ділянкою 24 поверхня частини оправки. заготовки плавно звужується, що сприяє інтенсив- Робоча частина оправки виконана охолоджу- нішому плину металу, а при стиканні з калібрува- ваною, завдяки установці в її осьову порожнину льною ділянкою 25 формується якісна поверхня трубки для подачі води з радіальними отворами, з необхідного діаметра при кожному обтисненні. яких вода надходить у порожнину робочої частини

Обтиснення здійснюють бойками, ширина яких оправки, охолоджуючи її. На поверхню робочої менша за ширину робочої частини 8 оправки і не частини оправки по радіальних каналах подають виступає за її межі, у протилежному випадку мож- змащення. Комплекс оснащений магнітострикцій- ливі закуви оправки. ним перетворювачем, що живиться від ультразву-

При обтисненні поздовжня вісь заготовки 9 кового генератора для збудження ультразвукових зміщається вниз, поперек поздовжній осі пристрою коливань у робочій частині оправки, спрямованих 4, на величину 5, до нерухливого бойка 5, а разом паралельно поздовжній осі оправки. з нею на ту саму величину зміщається і вісь опра- На поверхню робочої частини оправки нане- вки 8 (фіг. 9), що забезпечується зміщенням дер- сене покриття зі сплаву Інконель Х-750 з вмістом жавки 7 оправки губками маніпулятора 2 або 3, нікелю 73 95. або опорним механізмом 6. Після закінчення обти- Нагріту порожню заготовку за допомогою дру- снення заготовки 9 траверсу преса переміщають гого маніпулятора подають у робочий простір чо- угору, розкриваючи пристрій, і цикл обтиснення тирибойкового кувального пристрою. Маніпулятор, повторюють після подачі й кантування заготовки. що втримує оправку, подає її в порожнину заготов-

При подачі заготовки оправку також переміщають ки під бойки кувального пристрою із зазором. При уздовж поздовжньої осі, а можуть переміщати й куванні порожнистої заготовки на кувальному ком- навколо цієї осі при кантуванні заготовки. Можли- плексі, що заявляється, оправка переміщається вість переміщення оправки разом із заготовкою разом з віссю заготовки у вертикальному напрям- сприяє злагодженій роботі всього пристрою без ку, а також у поздовжньому й окружному напрям- перекосів і заїдань окремих деталей, що підвищує ках при подачах і кантуваннях заготовки. При цьо- продуктивність і надійність пристрою. му збільшується в З рази термін служби оправки і

Для підвищення стійкості оправки її робочу ча- в 1,7 разу продуктивність пристрою. стину 8 можуть охолоджувати, пропускаючи під

Б ІВ:

З пок і: й ; рай сх сну А ра шо ра в ; Ка р ! рай Ка а пунтнжтннннн яву виь: 7 ра СОСССЕ СТ сртоуенн т пелет

Її Пн ЛАРРІ лог шия р ше п приши сок нен Мен ВЕУ ее ще види мин М ШЕ й

ЕН | Й , | і ун ТЕЖЕКІЕДЕЕЯ шк і пеня сан на саао спаде свсолевесвтнох ВдВВВВНЙ КУТЯ а: - 1 фен вне ши я ше

Як 1 г.

А

! ц п в Ї У Ка я 7-6 гот т и ВУ пл

ЩІ ІЙ реч це ши г Те ее я т чий. ре ! рт " х х З Пе и М кпжК Кт бл ЕЕ и х і з і МНН А Я нт вит Ї х

Аве о бр и що ШИ с ска М я

Я. пен ННЯ що песен

ФГ. «ріг. Я : ї і ї і. 2. ЯМ З. Мея х че ше У и

М х х Ше , У / ов аа ВШ - я шк ра ака я, ГК рай Кк сФнг. З реерття Колеги им

Ко З 1415 г. І ом 17 е шк! | | ЕТ доня пе м п и и ки М МИ я ре р рр 1; ши ою нн сіна іще ОО о илиюя осно

НН як Й осі коавевьнквя Б паб: вне

ЩІ. | Енн Ен енннннн ення ЧЕ Пинн-- Я,

ЩІ " кання

З ЩЕ Е Р МУ сн пока

Е | усе рве м дис м пе пл: ; « ре - В ! у Яви | 1

І І І є ! й ї ще я звик ни меісенін і ей і ор Кк , шу ! п

Кі. "І і Е КК

Янг. 5 ши і? Ов Ме вв що Пн

Х хи, т 9 ге м пудра Іі6 х й "лий Я сншння пи

ЩО Я СТ щи п се у і - Н и ! ша о а стро

К-т 7й з и, КО і І сш ши дит ІРД Шк я я -КХ у ЗА Дер у и : 7 п

УМ -н, 7 і Що Ше

С о

Фії Фіг. 8 , ік шк А, дпа дет ва : "й 7 Ба

Ше Ї й Ка о ' зе У 13 у шани ра

КУ ве с Н : ЗИ 0 дрятндйдняя Є і. «е о з Е - гг . І

ЖИ Ж ( г ре ик нн п о в ви ся ї чі я ні Ж й й ау І-й ух : ї

ТЕ ОК : ре

АХ Ел -6- рих ИН пад 5

Б як 7 пт ошя Вод р ий фіг. 9

Комп'ютерна верстка Д. Шеверун Підписне Тираж 23 прим.

Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна

ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601