Способ ковки полых поковок и устройство для его осуществления

(5)5 В 21 3 5/ОО еч" ч Р лЪ ТЕН Б ИДЕТЕЛЬС ВТОРСКО тво СССРО, 1985.ЛЫХ ПОКОВОКОСУЩЕСТВЛ Изобретение от таллов давлением и но для изготовлен труб кузнечной про Цель изобрете полых поковоства ства оп;на иант кой; г.б -вке; чале ; на ием олуГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ КОВКИ ПО ИУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ЕНИЯ(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления полых изделий типатруб кузнечной протяжкой. Цель изобретения - повышение качества поковок и надежности устройства, Поставленная цельдостигается тем, что на оправку, удерживаемую манипулятором или кантователем,надевают нагретую до ковочнай температуры заготовку. В коническую поверхность опосится к обработке меожет быть использовая полых изделий типа яж кой.ия - повышение каче- и надежности устройНа фиг.1 представлена конструкция равки в сборе; нэ фиг.2 - вид А на фиг.1 фиг.3 - то же, вариант; на фиг.4 - вар инструмента с разрезной упорной втул на фиг,5 - сечение Б-Б на фиг.4; на фи исходное положение заготовки нэ апра нэ фиг.7 - положение заготовки в на этапа с ограничением течения металла фиг,8 - то же, в конце этапа с ограничен течения металла; на фиг.9 - положение и(и,.,Ы до 1 625574 А 1 равки запрессован стопор, Затем на оправку устанавливают упорные шайбу и втулку, выдерживая зазор между торцами заготовки и упорной шайбы, Протяжку заготовки ведут бойками, осуществляя кантовку оправки, после каждого нажатия. В процессе протяжки заготовка удлиняется и торцом касается упорной шайбы. При этом заканчивается этап протяжки со свободным течением металла со степенью деформации 10 - 400 ь, На этапе с ограничением течения металла протяжку ведут со степенью деформации 5 - 15;ь, Затем упорную в;улку, выполненную со стопором в виде винтового соединения, вновь устанавливают с зазором торцами заготовки и процесс деформирования повторяют. В результате обеспечивается надежная фиксация упорной втулки, чем достигается постоянная величина подпора и повышается качество поковок. 2 с. и 3 з,п. ф-лы, 9 ил,фабриката на оправке после перемещения упорной втулки,Инструмент для ковки полых ковок состоит из оправки с хвостовиком 1, буртом 2 и конической поверхностью 3. На противоположном от бурта торце оправки установлен стопор 4, выполненный винтовым соединением с упорной втулкой 5. Между буртом 2 и упорной втулкой 5 установлена упорная шайба 6. Угол а подъема винтовой линии выполняют в пределах 5 - 900. Оправка может быть снабжена двумя (и более) стопорами 4, равномерно расположенными по поверхности оправки, сопрягаемой с поверхностью упорной втулки. В этом случае выполняется многозэходное винтовое соединение с количеством винтовых пазов 7 вупорной втулке, соответствующим количеству стопоров.Упорная втулка может быть выполнена разрезной, в этом случае части 8 и 9 упорной втулки закрепляют к губкам 10 манипулятора. На фиг,4 и 5 изображена упорная втулка с а = 90 (паз выполнен вдоль оси втулки).Ковку полых поковок осуществляют следующим способом.На оправку, удерживаемую манипулятором или кантователем за хвостовик 1, надевают нагретую до ковочной температуры заготовку 11, Для удобства монтажа стопор 4 предварительно запрессован в коническую поверхность 3 оправки, а его длина меньше внутреннего диаметра заготовки. Затем на оправку устанавливают упорную шайбу 6 и упорную втулку 5, вращая ее губками 10 манипулятора либо кантователем, выдерживая зазор Й между торцами заготовки и упорной шайбы.Протяжку заготовки ведут байками 12, осуществляя кантовку оправки, например, по часовой стрелке, после каждого нажатия, При этом чтобы упорная втулка оставалась неподвижной относительно бурта, ее поворачивают в том же направлении, что и оправку и на тот же угол кантовки. В процессе протяжки стенка заготовки уменьшается от Яо до 31, заготовка удлиняется и торцом касается упорной шайбы 6. При этом заканчивается этап протяжки со свободным течением металла со степенью деформации е 10 - 40 .При дальнейшей протяжке деформация идет с ограничением течения металла в осевом направлении, при этом формируется ровный торец заготовки и стенка уменьшается до величины Я 2, степень деформации е на этом этапе 5-15 о .В дальнейшем, вращая упорную втулку относительно оправки, перемещают торец упорной втулки от торца заготовки на величину зазора Ь 2, величину которого определяют из условия степени деформации на втором этапе со свободным течением ме- талла.Последовательное чередование этапов ведут до получения размеров готовой поковки.П р и м е р, Для определения диапазонов степеней деформации проводят экспери менты в и ромы шлен н ых условиях. В качестве исходной заготовки взяты полые цилиндрические заготовки из стали 20 с размерами: наружный диаметр 500 мм, внутренний диаметр 220 мм, длина 600 мм.Заготовки нагревают до ковочной температуры и надевают на коническую оправку с максимальным диаметром у бурта200 мм. Затем на оправку устанавливаютупорную шайбу и упорную втулку с угломподъема винтовой линии 5 - 90 О. Ковку ве 5 дут в вырезных байках на прессе усилием1700 тс с манипулятором г/и 10 т и кантователем.Степени деформации при протяжке изменяют в следующих пределах: е 1 на этапе10 со свободным течением металла 9-410 ;Я 2 на этапе с ограничением течения металла4 - 16 ,По результатам эксперимента установлено, что при степенях деформации на эта 15 пе со свободным течением металла менее10 отсутствует фиксация исходной заготовки на конической поверхности, что приводит к нарушению стабильности процессапротяжки при кантовке заготовки и разностенности поковок, При я 140 имеютместо трещины на торце из-за отсутствияподпора.При степенях деформации на этапе сограничением течения металла ег менее5% имеет место незаполнение торца заготовки, что увеличивает концевые отходы напоковке.Угол подьема.линии а на упорной втул 30 ке выполняют равным 5 - 90 . При а50перемычка между соседними пазами в упорной втулке незначительна, что ведет к ееразрушению. При а = 90 имеется прецельное положение, когда пазы в упорнойвтулке выполнены вдоль оси (фиг,4). В этом:лучае фиксацию втулки относительно оправки можно выполнить двумя способами,При первом способе втулку продвигают кбурту оправки так, что стопор выходит за40 пределы ее длины (фиг.4), поворачивая затем оправку (фиг,5, пунктир), получают упорзаднего торца втулки в стопор. Для выведения втулки иэ упора необходимо совместитьплоскость паза со стопором. При втором45 способе части втулки крепятся к губкам манипулятора и удерживаются на оправке засчет сил трения при сжатии губок манипулятора, одновременно поворачивая губки иприжимая стопор к стенкам сквозного паза,Такой способ можно применить при ковкесравнительно коротких труб, деформируе-,мых за один вынос (нагрев).Для большей надежности оправку можно снабдить несколькими стопорами (фиг.З).В этом случае имеется многозаходное винтовое соединение.При ковке сравнительно тонкостенныхзаготовок металл при протяжке может затекать в винтовые пазы упорной втулки, Чтобыисключить затекание металла используютупорную шайбу, размещаемую между торцом заготовки и упорной втулкой,Способ ковки полых поковок и устройство Для его осуществления позволяют повысить качество получаемых труб за счет устранения поперечных складок, гофр и волнистости на поверхности труб и их торцах. Формула изобретения 1. Способ ковки полых поковок на прессах с манипулятором, включающий протяжку в бойках полой заготовки на конической оправке с буртом с ограничением течения металла в направлении от бурта оправки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что. с целью повышения качества поковок и надежности устройства, протяжку выполняют с последовательным чередованием этапов с ограничением течения металла и со свободным течением металла, причем этапы с ограничением течения металла ведут со степенью деформации 5 - 15 О, а этапы со свободным течением металла - со степенью деформации 10 - 40,2. Устройство для ковки полых поковок,содержащее оправку с буртом и конической5 поверхностью, упорную втулку и средствофиксации,отл ича ющеесятем,чтосредство фиксации выполнено в виде стопора, образующего в паре с упорной втулкойвинтовое соединение с углом подъема вин 10 товой линии 5 - 90.3. Устройство по п,2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оправка снабжена дополнительными стопорами, равномерно распо. ложенными по поверхности оправки,15 сопрягаемой с поверхностью упорной втулки,4, Устройство по пп.2 и 3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что упорная втулка выполненаразъемной с возможностью крепления частей к губкам манипулятора.20 5. Устройство по пп.2 - 4, о т л и ч а ющ е е с я тем, что оправка снабжена упорнойшайбой, размещенной между буртом оправки и упорной втулкой.1625574г,УСоставитель Э. Фазлулинедактор И. Шмакова Техред М,Моргентал Корректор Т, Пали Заказ 245 Тираж 410 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101