Способ получения заготовок дисковых изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК ДВтаРСК 0 Ь У СаИДЕТЕЛЬСТЮ(56) Авторское свидетельство СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВОКДИСКОВЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении заготовок иэделийтипа дисков с ободом и тонкостенным полотном, Целью изобретения является повышение качества иэделий за счетпредотвращения их коробления при охлаждении. Получают из исходной заготовкиполуфабрикат с полотном, имеющим толщиИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано путем изготовления заготовок изделий типа дисков с ободом и тонкостенным полотном,Целью изобретения является повышение качества изделий за счет предотвращения их коробления при их охлаждении.На чертеже показано схематическое изображение устройства, реализующего способ получения заготовок дисковых изделий.Устройство состоит иэ верхней подвижной части 1 и нижней неподвижной части 2 с выполненной в них гравюрой 3, Устройство снабжено кожухом 4 с кольцевыми каналами 5 для подачй охлаждающей среды,ив.Ы оп 1 678492 А 1(53)5 В 21 К 1/28, В 21,3 5/00 ну готовой поковки, и ободом, размеры ко торого превышают размеры обода поковки на величину припуска, После повторного нагрева осуЩествляют 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 состоянии, В результате в полотне при полном охлаждении возможно появление только растягиваюцих напряжений, препятствующих короблению полотна, 1 э,п. ф-лы, 1 ил. вбивай Гравюра выполненатаким образом, что ее ( средняя часть 6 в процессе окончательной штамповки не контактирует с полотном 7 деформируемой заготовки.Способ осуществляют в следующей последовательностии.- юНагретую до ковочной температуры заготовку предварительно штампуют до получения окончательных размеров по полотну 7, а по ободу 8 оставляют припуск. После а охлаждения полуфабрикат вновь нагревают до ковочной температуры и деформируют обод до размеров готового изделия. От контакта с поверхностями гравюры обод остывает во время деформирования быстрее, чем полотно, В конце процесса штамповки производят термофиксацию (эаневолива 1678492ние) обода. При термофиксации производят постоянное дополнительное подстуживание путем подачи на свободную поверхность 9 обода охлаждающей среды, Охлаждающая среда подается по кольцевым каналам кожуха. Охлаждение поковки в штампе заканчивают при температуре обода, меньшей температуры полотна. При этом температура полотна должна быть ниже температуры рекристаллиэации,Коробление дисковых иэделий зависит от того, как протекают процессы охлаждения их во,время горячей штамповки, после штамповки в зэневоленном состоянии и после удаления из штампа в свобсдном состоянии. При этом на процесс коробления существенное влияние оказывает термическое состояние металла, с которого назначается охлаждение поковки в свободном состоянии, Заневоливание поковки, которое осуществляется выше температуры рекристаллизации, можно рассматривать как температурную деформацию, поскольку заневоленный в направлении возможной усадки элемен, например обод и полотно, практически не дают при охлаждении в штампе усадки, однако в них появляются растягивающие напряжения, которые снимаются рекристэллизэцией, т,е, происходит горячая пластическая деформация.8 соответствии с данным способом поковка извлекается из штампа, когда температура обода ниже температуры полотна. Предположим, что при этом температура обода выше температуры рекристаллизации. Если дальнейшее остывание обода и полотна осуществляется равномерно, то коробления полотна не произойдет, поскольку суммарная усадка полотна (оно остывает с более высокой температуры) больше, чем суммарная усадка обода. 8 этом случае в полотне после охлаждения возникают растягивающие напряженич, которые препятствуют его короблению. Если же остывэние полотна присходит быстрее, чем обода; и в процессе охлаждения температура обода станет выше температуры полотна, но при этом температура полотна будет выше температуры рекристаллиэации, при дальнейшем остывании в полотне возникнут сжимающие напряжения, которые могут служить причиной коробления полотна, Это происходит в результате того, что в полотне, остывающем быстрее обода, усадка идет быстрее и в нем возникают растягивающие напряжения, Однако поскольку температура полотна остается выше температуры рекристаллизации, возникающие напряжения снимаются во время протекания рекристаллиээционных процессов. При дальнейшем остывэнии поковки суммарная усадка ободапревысит суммарную усадку полотна (оноостывает с меньшей, чем у обода температуры) и в полотне возникнут сжимающие на 5 пряжения, которые и приведут к егокороблению. Таким образом, при извлечении из штампа поковки, имеющей температуру выше температуры рекристэллиэации,возможно коробление ее полотна,10 Предположим теперь, что после извлечения поковки иэ штампа температура еениже температуры рекристаллиэации, чтоозначает завершение рекристаллизационных процессов после снятия термофикса 15 ции обода. Поскольку охлаждение поковкив заневоленном по ободу состоянии нижетемпературы рекристаллиэации приводит квозникновению в полотне и ободе растягивающих напряжений (штамп препятствовал20 усвдке), так как снятие напряжений рекристаллизэцией не происходит, величина этихнапряжений будет зависеть от разностимежду температурой рекристаллиээции итемпературой поковки при извлечении ее из25 штампа и будет, очевидно, весьма малой.При дальнейшем равномерном остываниипоковки, как и в рассмотренном случае, коробления полотна не происходит, посколькуего суммарная усадка будет больше суммарЗО ной усадки обода, 8 том случае, если остывание полотна будет происходить быстрее,чем обода, усадка полотна будет больше, 8результате в полотне возникнут рэстягивающие напряжения, так как обод препятству 35 етусадке полотна, Эти напряжения не могутбыть устранены закончившимися процессами рекристаллиэации материала поковки исохранвотся в полотне. Даже при выравнивании температуры обода и полотна в конеч 40 ной стадии охлаждения поковки, когдаусадка обода может превысить усэдку полотна, растягивэющие напряжения могутбыть компенсированы сжимающими толькочастично, в результате чего в полотне сохра 45 нвотся растягивающие напряжения, препятствующие его короблению,Таким образом, при извлечении поковки из штампа при температуре ниже температуры регистрации при любых условиях50 охлаждения ее в свободном состоянии коробления полотна не произойдет, а поэтомусохранение термофиксации до полного охлаждения поковки не целесообразно.Л р и м е р. Штампуют диски иэ сплава55 ВТ-3. Заготовку нагревают до 920 Сиштампуют предварительно на молоте с массой падающих частей 8 т, При этом получаютполотно с окончательными размерами, а повнутренней и торцовым поверхностям обода оставляют припуск 2,5"5 мм. ВнутреннийФормула изобретен н я Составитель С.ШляхинРедактор С.Пекарь, Техред М.Моргентал Корректор С,Черни Заказ 3166 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откоытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, ужгород, ул, Гагарина, ";01 диаметр обода составляет 415 мм, высота его равна 70 мм. После охлаждения полуфабрикат с заданными размерами вновь нагревают до конечной температуры 920 С и деформируют по ободу до размеров готового иэделия, Внутренний диаметр обода после окончательной штамповки равен 420 мм, высота 60 мм. Осадку обода осуществляют на гидравлическом прессе усигием 2500 тс в холодном штампе, В конце процесса штамповки производят термофиксацию обода. Выдерживают изделия в штампе в течение 30 - 60 с, При термофихсации обода производят постоянное подстуживание обода путем подачи на его свободную поверхность воздуха. Воздух подают по кольцевым каналам кожуха штампа, Таким образом, охлаждают обод до температурь, на 100-150 С ниже температуры полотна, При этом температура пологна снижается до 750-650 С, т.е, ниже температуры рекристаллиэации,Данный способ позволяет повысить качество иэделий типа дисков с ободом и тонкостенным полотном за счет создания в полотне растягивающих напряжений. Это исключает коробление полотна как после штамповки, так и при последующей его обработке..1, Способ получения заготовок дисковых изделий с ободом и полотном, включа ющий горячие предварительную штамповкуполуфабриката с размерным припуском на обод и выполнением толщины полотна на размер заготовки изделия, а также окончательную штамповку полуфабриката осадкой 10 обода,отличающийсятем,что,сцельюповышения качества иэделий путем предотвращения их коробления, при охлаждении осадку обода осуществляют по торцовым и примыкающим к полотну поверхностям, по- ",5 сле завершения осадки поковку по достижении его температуры ниже температуры рекристаллизации ее материала занесоливают в штампе, при этом поверхность полотна поковки при осадке и охлаждении 20 оставляют свободной от контакта с деталями штампа, а эаневоливание снимают по достижении ободом температуры, меньшей температуры полотна.2. Способпо п.1,отл ича ющийся 25 тем, что при охлаждении поковки в штампеосуществляют постоянное принудительное подстуживание обода путем подачи на его свободну с поверхность охлаждающей среды,