Способ раскатки полых цилиндрических заготовок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУбЛИК 19) И В 21 К 1/38, В 2131 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ РА ЧЕСКИХ ЗАГОТОВ (5) Изобретен ке металлов да способам получ большого диаме использованы в лом и других о ния. Цель изоб ОЛИХ ЦИЛИНДРЦ- ится к обработа именно к ых поковок КАт КИК тн ением, ия пол ра, которые могут бытьэнергетическом, тяжераслях машиностроеетения - повышение ка(21) 4394413/27(71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения"ЦНИИТМАН" и Всесоюзный заочный машиностроительный институт(56) Авторское свидетельство СССРР 685407, кл . В 21 К 1/38, 1977. Изобретение относится к обработке металлов давлением и касается способов получения ковкой из слитка поковок обечаек большего диаметра, которые могут быть использованы в энергетическом, тяжелом и других отраслях машиностроения,Преимущественной областью использования изобретения является производство ответственных сосудов, работающих под высоким внутренним давлением,в частности обечаек корпусов реакторов, парогенераторов и других агрегатов атомных установок, а также круп-2чества поковок за счет получения гладкой внутренней поверхности. Исходную кольцевую заготовку раскатывают между бойком и выпуклой поверхностью рабочих участков проАилированной оправки, Число участков - шесть или восемь, радиус кривизны поверхности каждого из них составляет 0,45-0,5 окончательного внутреннего диаметра поковки, Рабочие участки сопрягаются друг с другом промежуточными участками, ограниченными общей цилиндрической поверхностью. Суммарная ширина промежуточных участков составляет 0,05-0,2 периметра оправки, Промежуточные участки способствуют разглаживанию неровностей в процессе циклического поворота поковки относительно оправки. Изобретение позволяет помимо повышения качества изделий увеличить производительность раскатки за счет сокращения числа проходов и переходов. 3 ил. ногабаритных сосудов разного назначения.Целью изобретения является повышение качества поковок за счет получения гладкой внутренней поверхности,На Фиг.1 показана схема раскаткисогласно предлагаемому способу на оправке с шестью рабочими участками, атакже схема действия сил при окружнойподаче; на Лиг.2 и 3 - схема дейст,вия сил при раскатке одинаковых поковок соответственно на цилиндрическойоправке и оправке с четырьмя выпуклыми рабочими участками, 1620200 .Между бойком 1 и оправкой 2 (фиг,1)установлена деформируемая заготовка3. Оправка для осуществления способа имеет шесть или восемь выпуклыхРабочих участков, радиус кривизныкаждого из которых составляет 0,450,5 окончательного внутреннего диаметра поковки. Рабочие участки чередуются с промежуточными участками,ограниченными общей окружностью, суммарная ширина которых составляет0,05-0,2 периметра оправки.Способ осуществляют следующим образом. 15Оправку с надеточ на нее поковкойустанавливают на стойках под прессоми Располагают рабочим участком соосно с осью приложения усилия пресса.Нажатием бойка поковку обжимают по 20толщине и затем осуществляют ее окружную подачу поворотом оправки досовмещения оси последующего рабочегоучастка с осью приложения усилия пресса. После этого повторяют очередной 25переход и аналогичные последующиепереходы деформирования,При деформировании особо толстостенных поковок необходимо проводитьРаскатку за несколько циклов - полных 30поворотов поковки. В этом случае целесообразно применять сменные оправкис радиусом рабочих участков, равнымвнутреннему радиусу поковки после соответствующей операции.35Конфигурация профильной оправкиопределяется также условием, обеспечивающим окружную подачу поковки приповороте оправки. При повороте оправки поковка как бы перекатывается 40через выступ (точка А на фиг.1), образующийся при предшествующем обжимебойком. Под воздействием массы поковки - силы Р возникает сила Я,пер-,.педикулярная. к общей касательной, про веденной в точке А, благодаря чемутрение между поковкой и обечайкойпрепятствует проскальзыванию поковки по оправке и тем обеспечиваетсяодинаковый угол окружной подачи повсей ширине заготовки.С уменьшением количества рабочихучастков на оправке это условие ухудшается по сравнению.с ковкой на цилиндрической оправке которая широкоприменяется на производстве,На фиг.2 и 3 показано графическоеопределение силы Н и угла р 6 при раскатке одинаковых поковок на оправках с одинаковым моментом сопротивления,Угол Ы равен углу цилиндрической оправки 47 О, у оправки с шестью рабочими участками - 51 и у оправки с чеотырьмя рабочими участками 76 . СилаоМ будет соответствовать углам 0Из сопоставления приведенных данныхможно заключить, что при раскатке наоправке с шестью рабочими участкамиусловия окружной подачи будут близкими к условиям раскатки на цилиндрической оправке, а применение оправки с четырьмя рабочими участками потребует значительно (почти в двараза) уменьшения степени обжима, поэтому ее применение будет не рациональным.Следует заметить, что в действительности из-за снятия ребра выступапоковки при применении всех трех оправок углы ф, будут несколько меньшими.При количестве рабочих участков наоправке более 8 условия деформирования становятся близкими к условиямдеформиронания на цилиндрической оправке. Ввиду этого рекомендуется применять оправки с б или 8 рабочимиучастками, Выполнение на оправке промежуточных цилиндрических участковшириной 0,05-0,2 ее периметра устраняет опасность появления надрывов изажимов у поковки от острых ребероправки. Меньшее значение ширины промежуточных участков целесообразно приприменять при окончательной операциираскатки, а большее при первых операциях,П р и м е р. Проводилась ковкапоковок обечайки активной зоны реактора и боковой обечайки парогенератораэнергоблока ВВЭР. Обечайки имеют внутренний диаметр 4000 мм и толщину стенки соответственно 350 и105 мм. Поковки обечаек существенноотличаются по ширине и толщине стенки, поэтому были выбраны разные параметры раскатки, которые близки к противоположным предельным значениям.Диаметры оправок приняты на основании практических данных, обеспечивающих их прочность и жесткость. Ввиду большой ширины поковки обечайкиреактора, а следовательно, и расстояния между опорами оправки, диаметр еепринят существенно большим по сравнению с диаметром оправки для поковокпротивления в 1,85 раз большим),Расчетное значение сопротивлениядеФормированию при раскатке поковокобечайки парогенератора принято большим, так как эта поковка являетсяотносительно тонкостенной и будет интенсивно охлаждаться по сравнению споковкой обечайки реактора, котораяимеет толщину в 2,5 раза большую.Усилие пресса 10 000 т принято всоответствии с имеющимися ковочнымипрессами (для пресса 15 000 т принятое усилие соответствует второй ступени пресса). Средние диаметры поковок определены с учетом заключительной. операции радиальной раздачи на 57Экономия времени ковки, и следовательно, сокращение количества нодогревов поковки получается за счетуменьшения количества переходов и проходов, что имеет особо важноезначение при изготовлении поковкибольшого диаметра из исходной толстостенной прошитой поковки, когда ковка таких поковок продолжается несколько рабочих смен.Сокращение проходов возможно ввиду отсутствия на поковке при ковке с оправкой Фасонного проФиля выступов- гребешков, что позволяет применять большую степень обжатия за один про ход. Именно отсутствие выступов-гребешков обеспечивает возможность увеличить обжатие за один проход на 202,сОкратить количество переходов в 2 ра- за и отказаться от.чистового прохода. Продолжительность раскатки сокращается примерно на 407.,Кроме того, повышение качества поковки - гладкость ее внутренней поверхности создает условия для уменьшения припуска на механическую обработку, т.е. для экономии металла и снижения трудоемкости механической обработки.15 Формула изобретенияСпособ раскатки полых цилиндрических заготовок путем последовательного деФормирования ее продольных уча стков бойком на проФилированной поверхности оправки с циклическим поворотом относительно последней, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества поковок з25 счет получения гладкой внутреннейповерхности, раскатку ведут на шестиили восьми выпуклых участках поверхности оправки, ограниченных радиусомкривизны, составляющим 0,45-0,5 окон чательного внутреннего диаметра поковки, и сопрягающихся с промежуточными участками, ограниченными общей цилиндрической поверхностью, суммарнаяширина которых составляет 0,05-0,2 35 периметра оправки.1620200 г,д тавитель В,АристоРед Л.Сердюкова Реда ректор И,демчик одписное Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород агарина Заказ 4206 Тираж ВНИИПИ Государственного комитет 113035, Иосква, о изобретениям и открьггиям при Г35, Раущская наб., д. 4/5