Способ изготовления буртовых валов

Способ изготовления буртовых валов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечно-прессовом производстве при изготовлении ступенчатых поковок типа прокатных валков, роторов, гребных валов и т.д. Цель изобретения - повышение качества поковок за счет исключения брака по внутренним трещинам в буртовой зоне. Из слитка получают заготовку постоянного сечения. На месте перехода от бурта к ступени уставливают топор и бойком осуществляют вдавливание по периметру на глубину 0,6...0,8 глубины пережима за этап с получением канавки. На полученную канавку устанавливают пережимку и осуществляют ее вдавливание по периметру до глубины пережима за этап, равной 10...15% диаметра заготовки. В последующем, если глубина пережима на первом этапе недостаточна для получения необходимого перепада диаметров бурта и ступени, выполняют второй этап пережима аналогично первому. Комбинированный пережим уступов топором и пережимкой на регламентированную глубину позволяет снизить напряжение в буртовой зоне и тем самым устранить возможность появления внутренних трещин в поковке. 5 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AB ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4491139/25-27 (22) 04.10.88 (46) 07.09.90. Бюл. Н 33 (72) В.Д.Арефьев, А.В.Пакало, . Е.Д.Горохов и С.И.Данилин (53) 621.73(088.8) (56) Соколов Л.Н ° и др. Справочник кузнеца. — Донецк, Донбасс, 1985, с. 111, табл, 4.1. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУРТОВНХ

ВАЛОВ (») Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечно-прессовом производстве при изготовлении ступенчатых поковок типа прокатных валков, роторов, гребных валов и т.д. Цель изобретения — повышение качества поковок за счет исключения брака по внутренним трещинам в буртовой зоне.

Из слитка получают заготовку постоянИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечно-прессовом производстве при изготовлении ступенчатых поковок типа прокатных валков, роторов, гребных валов и т,п.

Цель изобретения — повышение качества поковок за счет исключения бра- ка по внутренним трещинам в буртовой зоне.

На фиг. l изображено положение при вдавливании топора в заготовку на первом этапе пережима; на фиг. 2 — то же, при вдавливании пережимки на первом этапе пережима; на фиг. 3 — то же, при вдавливании топора на втором эта„„SU„„1590185 А 1 (g))5 В 21 J 1/04 В 21 К 1/06 2 ного сечения, На месте перехода бурта к ступени устанавливают топор и бойком осуществляют вдавливание по периметру на глубину 0,6-0,8 глубины пережима за этап с получением канавки. На полученную канавку устанавливают пережимку и осуществляют ее,вдавливание по периметру до глубины пережима за этап, равной 10-15Х диаметра заготовки. В последующем, если глубина пережима на первом этапе недостаточна для получения необходимого перепада диаметров бурта и ступени, выполняют .второй этап пережима аналогично первому. Комбинированный пережим уступов топором и пережимкой

Ф на регламентированную глубину позвоЪ ляет снизить напряжение в буртовой зоне и тем самым устранить возможность появления внутренних трещин ( в поковке. 5 ил., l табл. пе пережима; на фиг. 4 — то же, при вдавливании пережимки на втором этапе пережима; на фиг. 5 — последующая протяжка околобуртовой зоны.

Способ осуществляют следующим образом.

Из спитка получают заготовку 1 постоянного сечения D, затем на месте перехода от бурта ступени устанавливают топор 2 и бойком 3, осуществляют вдавливание по периметру на глубину h, равную О,б — 0,8 глубины пе° режима за этап с получением канавки 4 (фиг.1). На полученную канавку 4 устанавливают пережимку 5 и осуществляют ее вдавливание по периметру на

1590185 глубину h с получением канавки 6 (фиг. 2), глубина которой составляет плубину пережима за этап, равную 1015 D у. В последующем (если глубина

5 пережима на первом этапе (h T„+h„) будет недостаточна для получения необходимого перепада диаметров бурта

И ступени) .выполняют второй этап пережима, сначала вдавливая топор на глубину h T< и формируя канавку 7 (фиг. 3), а потом вцавливая пережимку на глубину Ь„, формируя канавку 8 (фиг. 4), При необходимости операции г1ережима при помощи топора и пережим- 1 ьи повторяют до получения диаметра т1ережима D который выбирают равным

1,l 1,25 диаметра ступени В

Последующую протяжку выполняют с

Деформирования на окончательные размеры околобуртовых зон IIBlpHHOH В=(0,6"1,5) (Dy — 1) ) с получением полуфабри1 йата 9, при этом бурт также от:<овывают на окончательный диаметр 0, В дальнейшем полуфабрикат подвергают ковке на окончательные размеры оставшихся участков до получения готовой ступенчатой поковки.

Пример, ?1ля определения интерВалов технологических параметров выполняют промышленные эксперименты пс изгоroa| PHH поковок однобуртовых

Валов с размерами: диаме."р бурта

500 мм„ .. длина (ширина) б трта 200 мм; диаметр ступеней 170 мм; длина ступеней 2400 и 2000 мм.

В качестве заготовки выбирают слиток массой i 7 т (материал — стал:» 20) .

Нагретые до ковочной температуры (1220-1240 C) слитки„ после закатки цапфы и биллетировки TIpoKOBbIBBtQT на круг П> — 520 мм, длинои „ЯэО мм, оформ ляют буртовой участок, затем деформируют околобуртовые зоны на ширину В

165 — 330 мм и диаметр D д 188

238 ьы, после чего отковывают бурт на диаме-:: =500 мм, а также эстав.шиес» концевь.е участки — на ди.аметр

0 188 — 238 мм и окончательно — на в ,циаметр Ос=170 мм. При формирозании 50 бурта используют следующие приемы: а) бурт получают без применения операции подсечки (слиток 15, таб9 б) бурт подсекают топором на размер 166 мМ (слиток 1, таблица); в) бу.. т подсекают треугольной пережим ок на размер 166 мм (слиток 29 таблица) * г) бурт подсекают за несколько этапов комбинированно (согласно разработанному способу): вначале топором на глубину h т 33 — 70 мм, а затем треугольной пережимкой на глубину h 8 и

39 мм с суммарной величиной глубины пережима h„+h „47 — 83 мм (слитки 3

14, таблица) . При этом отношение

111-- — - составляло 0 5 — 0 9 а отной +й

9 9 9 т.. и 1, „+1 „ шение †"-- †"х100 составляет 9 0—

D >

16,0 .

После ковки поковок охлаждают на воздухе, подвергают механической обработке — обдирке и производят контроль качества визуальным осмотром. методом ультразвуковой дефектоскопии (7ЗД) и макроиспытаниями (темплеты для макро вырезали с обоих торцов бурта) .

Данные таблицы показывают, что при изготовлении поковки буртового вала без подсечки уступов (слиток 15) не обеспечивается .необходимой точности геометрических размеров бурта и имеют место внутренние дефекты в буртовой части. Если подсечка производится топором на полную высоту уступа (слиток 1), "î при ковке появляются зажимы в местах подсечки, которые при дальнейшем деформировании приводят к образованию трещин,, проникающих вглубь тела поковки в околобуртовой . зоне. При подсечке уступа с помощью треугольной пережимки (без использования топора) на полную его высоту (слиток 2) в поковке ультразвуковым контролем обнаружены дефекты-трещины в буртовой части.

Высококачественные поковки получаются только в тех случаях, когда подсечка уступов производится комбинированно, вначале с помощью топора, а затем — треугольной пережимкой с соблюдением граничных интервалов тех-!

h y нологических параметров:

+11 9 п

=0, 6-0, 8 „. -- — -x100= (10 0-15 0)

 — — -=o, 6-1 Ä 5 (слитки 4, 5, 8, 9, 12, 13) .

" +0 с

При —.— - 0,6 (слиток 7) из-за т большой глубины подсечки h99 треугсльной пережимкой создаются внутренние напряжения, превышающие предел прочности материала заготовки,. что приводит к браку поковки по наличию трещин

l 590185

hr в буртовой части, При ††--)0,8 (сли1 т ц ток 10) внутренние напряжения созда ются из-за большой величины раздачи металла треугольной пережимкой, в ре5 зультате чего поковка также бракуется.

При -*- — x100E10X (слиток 3) полуh +hfl

Р чается большой перепад между диамет 1 рами D и и Dc(Do Dc =1,4) . В результате при окончательной ковке (с диаметра

D n до Dc) возникают термические напряжения, обусловленные интенсивным охлаждением поверхностных слоев металла, и в околобуртовой зоне поковки образуются трещины, которые приводят к забраковыванию изделия.При

h +h и ††-х1Э1)15Ж из-за большой глубины

П 20 подсечки (h.г+Ь „) возникают внутренние напряжения, приводящие к трещинам и окончательному браку поковки (слив ток 6). При ††-(0,6 внутренние треD s-Dc 25 щины напряжения в буртовой зоне не устраняются и поковка бракуется по результатам УЗД (слиток 11).

В

При ††- 1,5 при отковке концевых

D6 Dc 30 участков поковки происходит многократный изгиб ступени D в зоне бури та, ее подстуживание на участке В, что приводит в конечном счете (при ковке с диаметра D „ до D ) к появле- 35 нию трещин в околобуртовой зоне и забракованию ггоковки (слиток 14) . Внедрение в производство предлагаемого способа позволило полностью исключить внутренние трещины на поковках и таким образом снизить материальные затраты, связанные с браком изделий.

Формула изобретения

Способ изготовления буртовых валов, включающий ковку из слитка заготовки постоянного круглого сечения и последующее формирование ступеней протяж-. кой в байках с предварительным пережимом переходных участков заготовки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества поковок путем исключения брака по внутренним трещинам в буртовой зоне, пережим выполняют поэтапно глубиной за каждый этап, составляющей 10-15 диаметра заготовки, путем комбинированного вдавливания топора по всему перимет-. ру на глубину, составляющую 0,6-0,8 глубины пережима за этап, и треугольной пережимки до глубины, равной глубине пережима за этап, а последующую протяжку заготовки начинают с деформирования на окончательные размеры прилегающих к буртам зон шириной (0,6-1,5) (П -D ), где D<,Dc — соответственно диаметры бурта и прилегающей к нему ступени.

1590185 и

Z (з

v»

l0 о х в о о х э о Ф о Ф

I а а »., овсов

ГоЗ8

Ф о

lг а э о в z

CC nl o а

О 0 с

»оаэи са Хс 1.!

3 гв

Ф о о о

X IC

3 a X

3 о а

J Гг

Д овз в х

3- О Ф а к v

) о а

o 3=+

C с

C

i c

1 L.

l0 а х 2 !

" а о 1

3 Ф о х

0 с

ld с х с: (с

Е Ia

»: C

30 I

К

nl a

Ф nl о х х (n

11

Ф о

Ф К !

ОЛ ld

Ф

Ф в 1 в х

m o

3U Ф э э с а (3

z oo вви

In

>, в х э вова

nl ах >. о»ох о га о <О

<3 о э

Е,1 в

К 0! а.

О 3х > о. х

С 01

0 I

К»

Ф а

0l nI о к o

Ф о а о э

0l о х )

13 К а э х В о э (., 3 о

C х» 1 О.

la о к о о

<1 о э

Ф

la

Ф о х

0 l( о э х в о э с г

>

Ф о с о х

Ф 1 о

O о о э

*кв э о э х! г.

°

lC (\

1 га о х э

»

1. и

<1 э и

2 d х а а

nI х р, о а! с Х

Э 03

Ф Е>, <0 0

К о э

Е Е э

x e f.

0t а. <1

О3.Ф х» х о во

Г.В(О

Ф о с в о о

0!

Ф

31 о ! в э

0I К

<1 Ф Ф в Ф. al хэ

Ф аа

С I<а >.х 0 Х О са О

CL l0

<0 O

2 1.

3о а о о

dl

) . о

ФЕ о э

z а ) и

1 с

Ф о >

1 С!

$ а

11 и !

I I Cl 3 о

l > х

0 о о о о

z x э о

М L

"! 2 х оаа х э эоа х . iа

Ф г о в э ах

) 1 О с

3 с

Г1

< I

1 (l (О Г 1

rI

Сl <О

Г 1

rl

r3 (О! \! (1<01

-о с

1" I (О -1 с ! < !

<О -1 (O О

CO 1

l (О 1

О О

С 3

00 1

С О

\ (О .1

О О сС -г

0>! !

O .3 (r. с. т. а о

o o

О О с оо

1 а

ooocОю с с и о

0 с

Г(л о

Г 03 по г 03 о ю

0> с.

°с с с с ооп с. с" О (О

CC

Х(03 т г 3

Г!

00 CO л °

CO (О ! (О (О л

<О (O г rr.

CC

О О

>1 С 3

СО (Ч с

Г

Г I

O го

3 M Vl

И(03 и

M 1

Г<

1 О (с л

O M

r- 03 о < с!

1 !, ь с х Ф 1

Ц (I

3OL I

) !а

l

3 — — 3

1! 5 (Ф CO 1-.. Ю с с !. (с

1 ь

Ф 03 о в

g B е э а

Ф ) a ), с

:с э с; и а а! О <С О Ю

1 е с 1

3 % 1 с. э

Е. с

1 3

С;.

P - 1 т э ° 1

r (!. 1

Э г 1

) 1

1 с.

1- !

1 590 i 85

Фиг.

Фиг. Z

1590185

Составитель З.Фазлулин

Техред А.Кравчук Корректор 11.Иароши

Редактор В.Бугренкова

Тираж 499

Заказ 2598 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35„ Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101