Способ изготовления кольцевых изделий

(51)М. Кл,с присоединением заявки ЭЙ В 21 Н 1/06 Гааударствавлыв камитат(23) Приоритет СССР Опубликовано 15. 02. 83, бюллетень6 Дата опубликования описания 18.02.83 йв делам изавратений и втарытий(71) Заявители Нижнеднепровский трубопрокатный завод им. К и Всесоюзный научно-исследовательский и кон технологический институт трубной промышленн СОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЬЦЕВЫХ ИЗДЕ Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении горячекатанных кольцевых изделий типа банд жей, фланцев, венцов, обойм крупногабаритных подшипников.Известен способ изготовления колец, при котором осуществляют формовку нагретой заготовки, прошивку, раздачу по внутреннему диаметру с частичной формовкой профиля ковкой, прокатку 1 1. Недостатком данного способа является низкие качество и точность вы-1 пускаемых изделий из-за рифленности кольцевой заготовки, получаемой в результате ковки ее на молоте. Кроме того, рифленность заготовки приводит к закатам, цто вынуждает увеличивать припуски на механическую обработку. Кроме того, способ характеризуется низкой производительностью и трудоемкостью, так как операция ковки продолжительна и требует применения руцйого труда.Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления кольцевых изделий при котором осуществляют формовку нагретой заготовки, прошивку, чеЪ- новую и чистовую прокатки 23,Недостатком данного способа является неравномерность структуры металла по сечению в готовом изделии, что обусловлено односторонним направ" лением деформации заготовки при черновой и чистовой промывках. При больших степенях раскатки это часто при" водит к образованию трещин, рванин на торцовых поверхностях и закатов ,на наружном и внутреннем контурах кольца. Кроме того, неравномерное строение структуры металла по сечению (значительное смещение внутрен" них слоев металла относительно наруж=(0,9-:1,1 и20где ени кЬ=1 о-:,) 1 и метр готового 3ных) отрицательно сказывается на эксплуатационной стойкости изделия.Цель изобретения - повышение качества изделий путем улучшения структуры по сечению изделия. 5Поставленная цель достигается тем, что согласно способу производства кольцевых изделий, при котором осуществляют формовку нагретой заготовки, прошивку, черновую и чисто О вую прокатки, чистовую прокатку осуществляют в направлении, противоположном черновой, при этом степень деформации чистовой прокатки определяют соотношением 15 д - внутреннии диаметр кольц о заготовки; О - наружный диаметр кольцев заГотовки 1 д - внутренний диа К кольца4Исходные кратные слитки разрезают намерные заготовки 1 длины высотой Н, нагревают до температурдеформации и подвергают осадке, разгонке пуансоном 2, прошивке с получением кольцевой заготовки 3 размерами О др Нр. После этого кольцевую заготовку 3 подвергают черновой прокатке между радиальными валками 11 и 5 и торцовыми валками 6 с получением полуфабриката 7 с размерами О 1 д Н . В дальнейшем полуфабрикат 7 подвергают чистовой прокатке с изменением направления деформации на противоположное направление черновой. Чистовую прокатку осуществляю до получения кольцевого изделия 8 с размерами О, д Н . При этом сте пень деформации при чистовой прокатке для каждого конкретного случая различная и определяется соем25ГОТОВОГО на иг чфрное, чис О - наружныи диаметрккольца.Коэффициент (0,9-1,1) выбираетсяв зависимости от колебаний массы исходной заготовки, максимальные эна 30чения его соответствуют меньшей массе, а минимальные - большей.Геометрические параметры кольцевойзаготовки Оо, др как и конечные размеры кольца О и дк для каждого типоразмера различные ивполне опреде- З 5ленные. Так наружный диаметр Ор кольцевой заготовки зависит от степенипредварительной осадки, а внутреннийдр от диаметра пуансона, которым заготовка прошивается. Конечные же размеры определяются параметрами готовогоизделия и технологическими возможностями способа: изготовления кольцевых иэделий.Правильный выбор степени деформации при чистовой прокатке в зависимости от укаэанных факторов позволяет во всех случаях обеспечить болееравномерную структуру металла по сечению кольца, 50На фиг. 1 изображена заготовка,установленная на столе пресса; нафиг. 2 - процесс осадки заготовки;ф , 3 - то же, разгонки заготовки; на фиг. 4 то же, прошивки 55заготовки; на фиг. 5 - то же,вой прокатки; на фиг, 6 - то жтовой прокатки, После порезки заготовки нагревало до температуры деформации 1210 С в печи с вращающимся подом, Нагретые заготовки поштучно подавали на стол пресса. Под действием верхней траверсы процесса заготовку осаживали до высоты Нр = 180 мм, После этого поднимали траверсу, устанавливали пуансон и движением траверсы вниз осуществляли операцию разгонки, в р зультате которой получали промежуто ную заготовку, Затем промежуточную заготовку кантовали на 180 , и пуаносоном на прошивном столе прошивали с получением кольцевой заготовки раз мером Ор с 1 Н = 950 210 180 мм В дальнейшем кольцевую заготовку под вергали черновой прокатке между радиальными и аксиальными валками,. и П р и м е р. Предлагаемым способо были изготовлены кольца размерами Ок с 1 Но = 1890 1652180 мм изостали 55 для шестерен поворотных уст ройств.Для этой цели использовали слитки длиной 2210 мм со средним диаметром 0 = 546 мм, из которого получали тр мерных заготовки высотой Н = 650 мм Н = 680 и Н = 700 мм одинаковой мас сы 10 ч 2 кг с учетом конусности слит ка. Слиток разрезали на слиткоразрезном станке модели 18 А 65"0,696 25 Коэффициент, учитывающий колебание массы исходной заготовки был принят 1,0, так как вес заготовки находился в пределах номинала. 30Исследования качества изготовленных колец показали, что структура металла по сечению изделия более равномерная и отсутствуют значительныетангенциальные смещения наружных сл 035ев металла относительно внутренних,характерных для структуры металла колец, изготовленных известным способом. В кольцах отсутствовали в макроструктуре мелкие трещиныпо сечению иэделия,Таким образомпутем изменениянаправления чистовой прокатки на про.тивоположное по сравнению с черновойи определенной величины степени деформации при чистовой прокатке, вычисленной по расчетной зависимости,5 9960В практике общая степень деформации на черновую и чистовую прокатки колеблется в широких пределах и зависит от типоразмера кольца Ок, д и размеров кольцевой заготовки после 3 осадки и прошивки.В предлагаемом способе общая степень деформации на обе прокатки составилаЕ Е О -д 950 2 ЦО 1 092одев О, -с 11890-1652 фВ дальнейшем полуфабрикат подвергается чистовой прокатке в направлении, противоположном черновой, на чистовой клети кольцепрокатного ста на до получения заданных готовых размеровО с 1, Н = 1890 1652 180 мм,При этом доля деформации, приходящаяся на чистовую прокатку соста вила 13 6в готовых изделиях получили равномерную структуру по сечению изделия и тем самым исклюцали возможность образования дефектов в макроструктуре в виде трещин.Предлагаемый способ обеспечивает повышение качества иэделия пуФем улучшения структуры по сечению изделия.Формула изобретенияСпособ изготовления кольцевых изделий, при котором осуществляют Формовку нагретой заготовки, прошивку,черновую и чистовую прокатку, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения качества изделий путем улучшения структуры по сечениюизделия, цистовую прокатку осуществляют в направлении, противоположномчерновой, при этом степень деформации чистовой прокатки определяют соотношениема:со,-,1,а.ао-аъ-уаак-кгде д - внутренний диаметр кольцеовой заготовки;О - наружный диаметр. кольцевойозаготовки;д - внутренний диаметр готовогокольца;О - наружный диаметр готового1 скольца,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Шифрин М.Ю Соломович М.Я.Производство цельнокатанных колец ибандажей, М., Металлургиздат, 1961 а,с 392. Прбиэводство точных заготовокмашиностроительных деталей прокаткой,вып. 7-67, М., НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1968,с. 167- 168 (прототип).996013 Составитель В, Лазутинедактор Н. Воловик Техред И. Тепер Корректор Е.,.Ро аказ 787/16 иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная Тираж 681ВНИИПИ Государственногопо делам изобретении 13035, Иосква, Ж, Рау Подписнокомитета СССи открытийская наб., д