Способ ковки поковок типа штамповых кубиков

Изобретение относится к обработкеметаллов давлением и может быть использовано при изготовлении ковкойпоковок штамповых кубиков и другихпоковок прямоугольного сечения.Цель изобретения - повышение качества поковок и снижение трудоемкости изготовления поковок типа штамповых кубиков, 1 ОНа фиг. 1 показан исходный слитокперед обжатием; на фиг. 2 - формазаготовки после обжима слитка в направлении оси х; на фиг. 3 - исходное положение заготовки для обжима 15в направлении оси у; на фиг. 4 - Фор"ма заготовки после обжима в направлении оси у; на Фиг. 5 - исходное положение для обжима в направлении оси,равнонаклоненной к осям х и у; на 20Фиг, 6 - Форма заготовки после обжима в направлении оси, равнонаклоненной к осям х и у; на Фиг. 7 - исходное положение заготовки для окончательного Формирования граней поковки; 25на Фиг, 8 - окончательная Форма поковки.Способ осуществляют следующим образом.Слиток (Фиг. 1) диаметра Й обжимается проходами в одном направлении дополучения размера Л (Фиг, 2), которыйустанавливают равным (0,65-0,7)с 1, что соответствует степени деформации 30- 353, После этого заготовка поворачи вается вокруг продольной оси (Фиг,3)35и обжимается за несколько проходов до получения симметричной квадратной Формы (Фиг. 4). Для последующей ковкизаготовка поворачивается на 45(Фиг, 5) и обжим заготовки ведетсяв направлении оси, равнонаклонной к полученным в первых проходах граням, в результате чего получается шестигранная заготовка (Фиг. 6). Полученная заготовка поворачивается на 90 (Фиг. 7) и производится окончательное Формирование поковки (фиг. 8).Интенсивность проковки металла по сечению слитка достигается тем,50 что протяжка заготовки прямоугольного сечения выполняется в три этапа, на первом этапе из круглого или многогранного слитка Формируется промежуточная квадратная заготовка путем обжима ее в двух взаимно перпендикуляр"55 ных направлениях суммарной степенью деформации до кантовки на 90 не менее 307, а на втором .этапе заготовку кантуют вокруг продольной оси и фиксируют грани заготовки равнонаклоннок рабочим поверхностям бойкой и местасопряжений поочередно обжимают, приэтом также суммарная степень деформации до кантовки на 90 составляет 30357 от размеров исходной заготовки.На третьем этапе осуществляют окончательное формирование поковки,Повышенная эффективность проработки металла при ковке согласно предлагаемому способу объясняется тем, что обжим заготовки по приведенной схеме по сравнению с известными ведет к увеличению плоскостей сдвига металла в два раза, а принятие степени деформации до кантовки на 90 обеспечивает глубинную проработку металла.Трудоемкость процесса снижается, так как эффективная проковка металла достигается при уменьшении требуемого укова до 2,3-2,5 против 2,8-3,2 по известному способу. Это позволяет большинство поковок, например, штамповых кубиков ковать с исключением операции Осадки.Для установки оптимальных параметров способа проведены эксперименты по моделированию процесса ковки поковок из круглых заготовок из стали марки 5 ХНМ диаметром 100 мм и длиной160 мм с искусственным дефектом по оси в виде отверстия диаметром 6 мм., По торцам заготовки дефект закрыт остальными пробками с последующей заваркойОтношение поперечного размера деФекта к размеру заготовки составляет бЖ, это предельная относительная величина осевого дефекта, возможного в кузнечном слитке. Критерием выбора величины степеней деформации на переходах, является требуемая величина укова, т,е. отношение площадей поперечного сечения исходной заготовки к полученной после ковки поковки с полным закрытием осевого дефекта в процессе деформации, Для этого из каждой заготовки куют ступенчатые прямоугольные поковки с отношением размеров В:Н=2 с минимальным уковом 2,0 по ступени 1 и максимальным 3,25 по ступени 6, Нагрев заготовок производят в камерной электропечи до температуры 1160 С. После ковки и отжига по каждой ступени поковки вырезают поперечные темплеты, которые подвергают шлифовке и горячему трав 314249 лению в 507.-ном растворе соляной кислоты.Результаты экспериментов приведены в таблице.В таблице буква "Н" показывает, что при принятых степенях обжатия (графа 2) нельзя переформировать заготовку круглого сечения на прямоугольную с указанным в графах 3-8 уковом.Утолщенной ломаной линией показаны степени укова, при которых обеспечивается полное закрытие осевого дефекта и предел, при котором пеРеход 15с круглой заготовки на прямоугольную невозможен. Из контура ломаной кривой видно, что оптимальные условия, с точки зрения закрытия осевых дефектов, находятся в области степеней 20 деформации 30-357 При меньших степенях деформации и при больших степенях деформации для получения качественных поковок, сечение которых соответствовало ступеням, находящимся 25 с левой стороны линии, требуется заготовка диаметром больше, чем принято в эксперименте: в первом случае (при степенях деформации менее 307) из-за того, что достигаемый уков не обеспечивает заварку осевых дефектов; во втором случае (при степенях деформации более 357) иэ-за того, что для получения формы требуется большая величина укова. И в первом, и во вто,ром случае увеличение диаметра исходной заготовки ведет к увеличению затрат времени на формирование поков 1 ки.оВ пределах области установленного 40 оптимума осуществлена ковка поковок штамповых кубиков сечением 440 х 560 из слитка стали 5 ХММ массой 11,2 т. Диаметр слитка составляет 900 мм. Слиток нагревают до 1180 С. Ковку производят плоскими бойками шириной 500 мм на ковочном комплексе АЕКтс. На первом переходе (фиг. 2) слиток обжимают до получения толщины А, равной 600 мм за два прохода с обжатиями по 150 мм, при этом суммарная степень деформации в одном направлении составляет 337, Далее заготовку кантуют относительно оси на 90.и обжимают до получения квадратного сечения размером 650 мм ,26также в два прохода. Заготовку 650 х 650 правят со всех сторон. Для дальнейшей ковки заготовку поворачивают на 45 относительно граней, полученных на первом переходе (фиг, 5),и обжимают до размера 600 мм (размер А, фи". 6) за два прохода, поворачивают на 90 (фиг, 7) и обжимают за три прохода до поковочных размеров поковки (фиг. 8) с последующей правкой и рубкой трех поковок, Время ковки составляет 35 мин.Поковки откованы с укЬвом 2,5 эа один вынос и соответствуют качеству, предъявляемому к заготовкам штамповых кубиков.По известной технологии аналогичные поковки отковывают за два выноса. При этом для достижения требуемой проработки слиток сначала осаживают до получения 9 1200 мм, а потом протягивают до поковочных размеров, поворачивая заготовку в процессе обжима на 90. Время ковки по известной технологии составляет 48-50 мин. Снижение трудоемкости ковки данной поковки составляет 287.Формула изобретенияСпособ ковки поковок типа штамповых кубиков, включающий нагрев слитка, последовательные обжатия проходамн по всей его длине с кантовкой на 90 после каждого из проходов, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения качества поковок и снижения трудоемкости изготовления поковок, ковку слитка осуществляют в три стадии, при этом вначале производят предварительное обжатне круглого в сечении слитка до получения поковки с поперечным сечением в виде квадрата, затем поковку поворачиваютна 45 и обжимают по диагонали в плоскостях, равнонаклоннык к смежным граням предварительно обжатой квадратной поковки до получения поперечного сечения в виде Шестиугольника с попарно параллельными сторонами, после чего осуществляют окончательное формирование прямоугольной поковки, причем суммарная степень обжатия поковки на проходах до кантовки ее на 90 составляет 30-357.,,25 0 20,0 О 5,0 0 0 2,5 0 Н 5 б Н 0 40,Суммарная степеньдеформации до первойи последней кантовкина 90 (фиг. 2,5) Степень закрытия осевого дефекта,по ступеням с уковом1424926 Фиг тель С, МалаМ,Дидык Соста Техре ор М, Демч едактор Н, Тупиц аказ 4718/ е о е роектная, 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород Тираж 589 ВПИИПИ Государств по делам изобр 113035, Москва, ЖПодписнокомитета СССРи открытийкая наб., д, 4