Способ получения изделий с отверстием

З СОНЕТСНИКЦИАЛИСТИЧЕСНИХСПУБЛИК 1366 А 9) (11) 1) В 21 3 5/02, 5/ 890328/271.12.905.09.92. Бюл. Г 3тупинский металлург Г 21 ) (22) (чб) (7) бина (72) ьэование: обработка металием, технология изготовлеванных .изделий из жаропроч" в .со сквозным отверстием. зобретения: нагретые задвергают предварительной с образованием перемычки./мечаемого под прошивку отссцитывают по формуле. Пе" аляют После нагрева прово" тельную штамповку в том же табл. скииНаиболее близким техническим ре"шением, выбранным в качестве прототи" ,Япа, является способ получения иэделий с отверстием, включающий предварительную объемную штамповку и сквоз", ъную прошивку отверстия прошивнем(Брюханов А.И, Ковка и объемная штам"Ос,повка М.: Машиностроение, 1975, ; ас. 238, рис. 208),Существенные недостатки данногоспособа заключаются в том, что настадии окончательной штамповки тре -буется перемещение значительногообъема деформируемого металла из цен- фтра заготовки к периферии, цто при"водит к значительным растягивающимнапряжениям по поверхности поковки,и образованию поверхностных трещин,а также низкая степень деформации вступице поковки, что связано с образованием зон затрудненной деформации. о способа за эон затруд" икающих при стадии окон о вызывает лий, Недостаток известно люцается в образовани енной деформации, воз еформации перемычки н ательной штамповки, ч велицение удельных ус ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР. Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнецно-штамповоцном производстве при изготовлении штампованных изделий из жаропроцных труд нодеформируемых сплавов со сквозным отверстием,Известен способ изготовления коль" цевых поковок преимущественно типа двубортных ступиц, заключающийся в предварительном получении полой по" ковки с перемычкой,. буртом и облоем удругого торца, приложении усилия раздаци к торцу ступицы, прошивке перемычки и последующей обрезке облоя.(5 Й) СПОСО ВЕРСТИЕМ (57) Испол лов давлен ния штампо ных сплаво Сущность и готовки по штамповке Диаметр на верстия ра ремыцку уддят оконцаштампе. 1 2ОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ С ОТ 1761366Кроме того данный способ непригоден для изготовления изделий из жарапроцных сплавов, поскольку перемычка при окончательной штамповке не выдержит необходимой степени деформации. Эти обстоятельства обуславливают также образование поверхностных трещин и снижение стойкости штамповЦелью настоящего изобретения яв" 10 ляется снижение энергоемкости процесса и повышение качества изделий путем исключения образования зон за" трудненной деформации.Поставленная цель достигается 15 тем, что в способе получения изделий с отверстием, включающем предварительную объемную штамповку заготовки с образованием перемычки, окончательную объемную штамповку заготовки 20 и сквозную прошивку отверстия, уда" ление перемычки производят перед окончательной штамповкой, причем ди" аметр отверстия определяется из соотйоеения; 25.2 2Э =К П42 тз, д Н, Н ф где О- внутренний диаметр ступицыготовой поковки, .мм; 30Н - высота ступицы предварительЩДно-штампованной заготовки,мм;К=0,96-1,18) - коэффициент заполне"ния отверстия.35Способ осуществляется следующим образом. Нагретые заготовки подвергают предварительной штамповке с образованием перемычки. Диаметр от-верстия, исходя из высоты. ступицы предварительно штампованной заготовки Н,2, высотЫ ступицы готовой поковки Н , внутреннего диаметра ступицы готовой поковки Ог и экспериментально полученного коэФфициента за" полнения отверстия К, определяют по вышеуказанной Формуле. Окончатель" ную штамповку осуществляют после удаления перемычки и нагрева заготовки50Удаление перемыцкй перед окончательной штамповкой исключает перемещение значительного объема деформируемого металла из центральной части штампованной заготовки на периферию, чем уменьшаются растягивающие напряжения на поверхности поковки. Данное обстоятельство способствует повышению качества поковок за счет уменьшения поверхностных трещин, После удаления перемычки, на стадии оконцательной штамповки слои металла из зоны ступицы перемещаются к центру поковки, тем самым увеличивая зону смещенного объема, за счет чего повышается степень деформации поковки. Данное обстоятельство непосредственно влияет на качество изделий, увеличивая уровень механических свойств на ступице.Соотношение2Н, -НР К . О .в а .в. .4ег.П.НрНппрегламентирует диаметр отверстияудаляемой перемычки перед окончательной штамповкой. В практических условиях производства устанавливают такие пределы величины отверстия, в которых оно эффективно действует.Пределы по данному соотношению устанавливает коэффициент К, который равен(0,96-1,18). Запредельные значениякоэффициента, по которым определяютвеличину заполнения отверстия, необеспечивает эффективности процессана стадии окончательной штамповки,Значение К=096 соответствует заполнению отверстия на стадии окончательной штамповки на 983, а значениеК=1,18 обеспечивает заполнение отверстия на 793.1Значение, коэффициентов К=(0,961,18) выведено эмпирически и подтверждено экспериментально.В процессе окончательной штамповки отверстие в изделии не должно пол"ностью заполняться штампуемым металлом, так как при доШтамповке резковозрастает удельное усилие.При коэффициенте К0,96 в процессе окончательной штамповки отвер"стие"еще до окончания процесса полностью заполнится деформируемым металлом и для окончания процесса потребуется увеличение усилия, цто приводит к образованию поверхностных трещин и не всегда возможно из"за ограниченной мощности оборудования,При коэффициенте К1,18 в про"цессе деформации ступица готовой по"ковки не заполняется из-за недостаткаметалла в этой зоне,П р.и м е р, Проводилась штампов"ка 18 дисков шиФра ТПиз никеле"ваго сплава ЭК 79-ИД на гидравличес1761366 ком прессе усилием 10 тыс. т.с. В качестве заготовки использовали шайбу массой (250 + 10)кг, высотой (180210)мм. Заготовки нагревали до температуры (1100 П О) С, после чего их подвергали предварительной штампов" ке с образованием перемычки. Высота ступицы полученной штамповки составляла (142-147)мм. Внутренний диаметр 10 ступицы готового диска равен 170 мм, а высота ступицы - 122 мм.По формуле 2 2Ндо.з Н ги =к в 15Отв,Н . Нр.р ггде О,- внутренний диаметр ступицыготовой поковки, мм,;Нр - высота ступицы предварительно штампованной заготовки, 20мм)Н- высота ступицы готовой поковки,К=0,93; 0,96; 1,07 1)18 1,21 - экспериментально полученныйкоэффициент заполнения отверстия,определяли диаметр отверстия заготовки.После удаления перемычки заготовки 30нагревали до температуры (1140 И О) Си проводили окончательную штамповкув том же штампе,С целью получения сравнительныхданных проводили штамповку дисков З 5шиФра ТПиэ сплава ЭК 79-ИД при техже условиях, но без удаления перемычки. После охлаждения производилиосмотр каждой штампованной поковки.Результаты эксперимента сведены в 40таблицу.Как видно иэ таблицы, при штамповке заготовок с отверстиями, выполненных по пунктам б, в, г штампованныепоковки имели полное оформление и гео метрические размеры выдержаны в заданных размерах.При штамповке заготовок, отверстиякоторых выполнены по и. "а" имелосьнеэаполнение обода, на поверхности 50поковок имелись трещины, Данное обстоятельство указывает на полное заполнение отверстия деформируемым металлом еще до окончания процесса, адля дальнейшего проведения процессатребуется большее усилие. 6Ори штамповке заготовок, отверстие которых выполнено по и. "д".имеется незаполнение металлом ступицы ввиду увеличенного диаметра отверстия,На всех дисках, полученных по способу, описанному в прототипе, наблюдалось неоформление ступицы и обода диска, на поверхности были обнаружены трещины.На основании результатов эксперимента можно сделать вывод, что пред" ложенный способ за счет удаления перемычки на предварительно штампованных заготовках позволяет уменьшить усилие на деформирование заготовок и увеличить стойкость штампов, а ис" ключение зон затрудненной деформации способствует повышению качества штам" пованных дисков., уменьшая образование поверхностных трещин.Технико-экономические преимущества предлагаемого способа по сравнению с прототипом обусловлеНы уменьшением припусков на механическую обработку и повышением качества штампуемых иэделий, обеспечивая повышение выхода годного на 8-103. Формула изобретенияСпособ получения изделий с отверстием, включающий предварительную объемную штамповку заготовки с образованием перемычки, окончательную объемную штамповку и сквозную прошивку отверстия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения. энергоемкости процесса и повышения качества изделий путем исключения образования зоны затрудненной деформации, удаление перемычки производят перед окончательной штамповкой, причем диаметр отверстия определяется из соотноше- ния 2 гНр, г, Н ).лНлр гНгпгде П - внутренний диаметр ступицыготовой поковки, мм;Н - высота ступицы предварительПр,2но штампованной заготовки,мм,Н, " высота ступицы готовой поковки, мм;К=0,96-1,18 " коэффициент заполненияотверстия,1761366 Количество дисков, шт. характеристика заготовок Результаты эксперимента Способ диаметротверстия,ммвеличинакозф"та, К а) К=093 Предлагае"мый б) К=0,96 90 4 2 в) К=1,07 г) К=1,18 д) К=1,21 100 110 113 Прототип Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,101. Редактор В.Сильнягинае е е Ф е е Ва юе Е ве е аВЗаказ 3214ВНИИПИ Государственного113035,Незаполнение обода, на поверхности поковок трещины, штампованная поковка забракованаПолное заполненйе ступицы, поверхность поковок без трещинТо же11 Незаполнение ступицы, штампованная поковка забракованаНезаполнение обода и ступицы, на поверхности штампованных поковок имеются трещи"ны Составитель В.КаковинТехред М.Моргентал Корректор Т,Вашкович Тираж Подписноекомитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5