Спосіб кування заготовок на чотирибойковому кувальному пристрої

Винахід відноситься до обробки металів тиском, зокрема до області кування заготовок, переважно з малопластичних сталей на пресах або радіально-кувальних машинах. Відомий спосіб кування заготовок у чотирибойковому кувальному пристрої, що включає обтиснення ділянок заготовки в двох взаємно перпендикулярних площинах, подачі і кантування /1/. При здійсненні цього способу забезпечуються стискаючі напруги на поверхні, що дозволяє обробляти заготовки з малопластичних сталей і сплавів. Недоліком даного способу є те, що він не забезпечує пророблення литої структури металу по всьому поперечному перерізу заготовки. Відомий також спосіб кування заготовок у чотирибойковому кувальному пристрої, що включає спочатку обтиснення ділянки заготовки в двох взаємно перпендикулярних площинах, а потім обтиснення цієї ж ділянки в одній із площин, подачі і кантування /2/. Відомий спосіб забезпечує більш глибоке пророблення литої структури металу по перерізу заготовки. Недоліком відомого способу є слабке деформаційне пророблення осьової зони заготовки. В основу способу кування заготовок у чотирибойковому кувальному пристрої поставлена задача, шляхом зміни схеми і режимів деформації, забезпечити підвищення якості поковок. Поставлена задача досягається тим, що в способі кування заготовок у чотирибойковому кувальному пристрої, що включає обтиснення ділянок заготовки спочатку в дво х взаємно перпендикулярних площинах, а потім в одній із площин, подачі і кантування, новим є те, що обтиснення ділянки заготовки в одній із площин здійснюють після ЇЇ кантування на кут 45°, при цьому ступінь деформації заготовки при обтисненні її в одній площині в 1,1-1,5 рази більше ступеня деформації заготовки при обтисненні її в дво х взаємно перпендикулярних площинах. Поставлена задача досягається також тим, що після обтиснення ділянки заготовки одночасно в двох взаємно перпендикулярних площинах здійснюють обтиснення ділянки заготовки спочатку в одній, а потім в іншій площинах. На фіг.1-5 показаний приклад здійснення способу. Спосіб кування здійснюють таким чином. Заготовку круглого перерізу, попередньо нагріту до кувальної температури, за допомогою маніпулятора подають у робочий простір чотирибойкового кувального пристрою (фіг.1). Потім обтиснення ділянки заготовки здійснюють у двох взаємно перпендикулярних площинах одночасно чотирма бойками (фіг.2). Після цього заготовку кантують на кут 45° і продовжують обжимати парою бойків 1 і 2, а два інших бойка 3 і 4 відводять від поверхні заготовки (фіг.3). На наступному етапі міняється площина обтиснення ділянки заготовки - бойки 3 і 4 обжимають, а два інших бойка 1 і 2 відводять від поверхні заготовки (фіг.4). Після закінчення цього етапу обтиснення бойки 3 і 4 відводять у ви хідне положення (фіг.5), потім здійснюють подачу і кантування заготовки, і весь цикл повторюється. Ефект підвищення якості поковок має місце у випадку, коли ділянку заготовки обжимають після кантування її на кут 45°, а також коли ступінь деформації заготовки при обтисненні її в одній площині в 1,1-1,5 рази більше ступеня деформації заготовки при обтисненні її в дво х взаємно перпендикулярних площинах. При обтисненні заготовки в одній площині зі ступенем деформації менше ніж у 1,1 рази ступеня деформації заготовки при обтисненні її в дво х взаємно перпендикулярних площинах не забезпечується інтенсивне пророблення литої структури металу заготовки, а, отже, підвищення її якості. При обтисненні ділянки заготовки в одній площині зі ступенем деформації більш ніж у 1,5 рази ступеня деформації заготовки при обтисненні її в двох взаємно перпендикулярних площинах з'являються значні розтягуючі напруги, що може привести до її р уйнування. При обтисненні ділянки заготовки в двох взаємно перпендикулярних площинах (чотирма бойками, фіг.2) на поверхні заготовки виникають стискаючі напруги, а деформації, якщо величина цих обтиснень не значна, не поширюються до осьової зони заготовки, а діють у поверхні. Це забезпечує наступні умови обробки заготовки з малопластичної сталі (сплаву): витяжку заготовки без руйнування з інтенсивним проробленням литої структури в поверхневій зоні; нерівномірне пророблення по перерізу з мінімальними деформаціями в осьовій зоні. При реалізації другого етапу способу - обтисненнями в одній площині (фіг.3), створюються сприятливі умови для пророблення осьової зони заготовки. При обтисненні заготовки в одній площині (двома бойками) після кантування її на кут 45° забезпечується більш інтенсивне чим при обтисненні в двох взаємно перпендикулярних площинах (чотирма бойками) пророблення металу, тому що в цьому випадку деформації діють по всьому перерізу заготовки, аж до її осьової зони. Таким чином, виконання деформації заготовки в два етапи -чотиристороння, а потім двостороння деформація, після кантування її на кут 45°, забезпечує найбільш оптимальний режим кування заготовок з малопластичних сталей і сплавів, до яких пред'являються підвищені вимоги по мікро і макроструктурі, а також механічним властивостям. Для посилення ефекту пророблення литої структури металу по всьому поперечному перерізу заготовки в пропонованому способі передбачений третій етап деформації заготовки (фіг.4), при якому обтиснення ділянки заготовки здійснюють також двома бойками, але вже в іншій площині. Приклад. Литу заготовку діаметром 180мм зі сталі Р6М5Ф3 нагрівають до 1150°С і кують на пресі зусиллям 2,5МН, оснащеним спеціальним чотирибойковим кувальним пристроєм, на діаметр 65мм. При цьому ступінь деформації при обтисненні ділянки заготовки в двох взаємно перпендикулярних площинах (чотирма бойками) складає 35%, а ступінь деформації заготовки при обтисненні її в одній площині в 1,3 рази більше, що складає 45,5%. Результати дослідного кування представлені в таблиці. Аналіз даних, приведених у таблиці, показує, що якість заготовок, отриманих пропонованим способом (оцінюване балом карбідної неоднорідності) вище, ніж якість заготовок, отриманих відомим способом. Таблиця Дослід 1. 2. 3. 4. 5. Відомий e1/e2 , одиниці 1,05 1,1 1,3 1.5 1,6 Результати випробувань Бал карбідної неоднорідності 5 мм від 1/2 R В осьовій зоні поверхи. 3 5 5 2 3 4 2 3 3 2 3 4 2 5 5 2 5 5 Примітка Рванини на поверхні поковки Примітка: e1 - ступінь деформації при обтисненні заготовки в одній площині; e 2 - ступінь деформації при обтисненні заготовки в двух взаємно перпендикулярних площинах Джерела інформації: 1. Радюченко Ю.С. Ротаційне обтиснення. - М.: Ма шинобудування, 1972, с.9-15. 2. Авторське посвідчення СРСР №1724410. MKI B21J1/04, 1992, бюл. №13.