Спосіб одержання дискових поковок

Спосіб одержання дискових поковок, який включає використання гарячої заготовки, подачу і фіксування її в штампі та послідовне локальне деформування заготовки в радіальному і висотному напрямку до остаточного формоутворення по ковки, який відрізняється тим, що локальне деформування в радіальному і висотному напрямку здійснюють принаймні двома симетрично розташованими відносно центра обертання заготовки конічними чи фасонними валками ВІДПОВІДНОГО профілю, що деформують попередньо розраховану по висоті заготовку на величину, що забезпечує задане відношення поперечних перерізів різних частин заготовки до і після деформування, при її кутовому переміщенні до 180° і більше, а також середню максимальну висотну деформацію, причому заготовку і деформуючі валки обертають у протилежних напрямках при їх одночасному зворотно-поступальному переміщенні Корисна модель відноситься до машинобудування, зокрема, до виготовлення операціями обробки металів тиском плоских дискових поковок, наприклад, колю, шестерень, дисків тощо Відомий спосіб одержання поковок типа дисків операціями кування [1, стор 193-195] Вихідною заготовкою служить зливок Процес кування містить операції відтягування цапфи під патрон, протягування зливка на восьмигранник та з восьмигранника на круг, рубку заготовок, осаджування заготовки та розгонку полотна диска у декілька стадій Спосіб має понижену продуктивність, потребує дотримування оптимальних режимів обтискувань та підбирання ширини інструменту для розгонки При ньому спостерігаються дефектоутворення на ступиці та тильній стороні диска у вигляді утягування металу, а також тріщиноутворення на радіальній поверхні диска Відомий спосіб одержання поковок дисків (коліс) комбінованими процесами обробки металів тиском, які містять кування та об'ємне штампування [2, стор 236-238] Використовують операції надрізання зливків (масою 3-5т) на багаторізцевих верстатах, розподіл на окремі заготовки на зливколамачах, нагрівання заготовок до 1200-1250°С, збивання окалини у окалиноламачах, попереднє осаджування, формування у КІЛЬЦІ та прошивання центрального отвору на гідравлічному пресі Отриману заготовку передають на остаточне штампування на більш потужному пресі із формуванням ступиці, частини диску та ободу колеса Колісну заготовку, що одержана, прокатують на колесопрокатному стані, де формують периферійну частину диску та обід колеса Надалі колесо поступає на калібрувальний прес де виконують вигинання диска, прошивання двох водильних отворів та калібрування ободу Спосіб є досить малопродуктивним та енергоємним, через потребу застосовувати багато різнорідного устаткування великої потужності Через різну продуктивність використовуваного устаткування виникають "вузькі місця" у технологічному ланцюгу Найбільш близьким технічним рішенням (прототипом) до способу, що заявляється, є спосіб прокатки тіл обертання за джерелом [3, стор 196197] Спосіб містить розрізання чи ломку заготовок, їх нагрівання та прошивання на половину висоти, надівання заготовки на центруючий стрижень, попереднє деформування осаджуванням без обертання профільних валків та остаточне формування прокаткою із одночасним осаджуванням нахиленим профільованим валком із дотиканням до поверхні заготовки по всьому профілю (О со О) 10436 Використання у даному способі операцій попереднього осаджування площиною штампів викликає додаткові втрати температури заготовки, що збільшує енергосилові потреби способу. Постійне контактування великої площини поверхні рухомого валка-штампа із гарячою заготовкою приводить до його прискореного зношування та низької якості дискових поковок. Даний спосіб потребує використання прокатних станів із ускладненою кінематикою, що ненадійна. Спосіб трудомісткий та обмежений швидкісними параметрами деформування, якими важко керувати. В основу корисної моделі, що заявляється, поставлена задача розробити спосіб одержання дискових поковок, у якому, за рахунок зміни умов здійснення дій, підвищується стійкість деформуючого інструменту, знижається трудомісткість та знижуються його енергосилові потреби. Крім того, підвищується якість продукції та надійність реалізації та керування способом. Для рішення поставленої задачі в способі одержання дискових поковок, що включає використання гарячої заготовки, подачу і фіксування її в штампі та послідовне локальне деформування заготовки в радіальному і висотному напрямку до остаточного формоутворення поковки, відповідно до корисної моделі, локальне деформування в радіальному і висотному напрямку здійснюють, принаймні, двома симетрично розташованими щодо центра обертання заготовки конічними чи фасонними валками відповідного профілю, що деформують попередньо розраховану по висоті заготовку на величину, що забезпечує задане відношення поперечних перерізів різних частин заготовки до і після деформування, при її кутовому переміщенні до 180° і більш, а також середню максимальну висотну деформацію, причому заготовку і деформуючі валки обертають у протилежних напрямках при їх одночасному зворотнопоступальному переміщенні. Необхідність деформування заготовки конічними або профільними валками, що нахилені до площини заготовки та розміщені симетрично до центра її обертання, пояснюється більшими можливостями щодо деформування у висотному та радіальному напрямах за рахунок меншої площини контактування металу заготовки із одним валком, а, відповідно, меншим підстужуванням металу, та меншого ступеня деформації, що відбувається від натискання одним валком із наслідковим зниженням енергосилових вимог способу та зменшенням різнотовщинності поковок. Використання конічних або профільних валків дозволяє досягти якісного рівномірного пророблювання металу, завдяки пропорційному розподілу радіальних деформацій відносно вісі обертання заготовки. Використання способу деформування декількома валками, разом із обертанням заготовки та деформуючих валків у протилежних напрямках, дозволяє суттєво підвищити продуктивність пристрою та значно розширити технологічні можливості способу. Зростання продуктивності пропорційне збільшенню кількості валків, що деформують. Можливість кутового переміщення заготовки до 180° і більше, а також обертання навколо своєї вісі із одночасним деформуванням валками, дозволяє вести режими деформації із паузами для врахування явищ рекристалізації металу, який надбав деформаційного зміцнення при прокатуванні. Це додатково суттєво знижує енергосилові потреби способу. Заготовкою у способі може бути зливок, який ламають на частини, лита чи кована заготовка, яка нагрівається перед деформуванням. Можливе використання заготовки, що нагріта при литті с затверділою або рідкою серцевиною (тобто використання тепла, що залишається при остиганні литої заготовки). Спосіб одержання дискових поковок реалізуються наступним чином (на прикладі одержання залізничного колеса). Зливок масою 500кг відливають із центральним отвором. Після розливу (сифонним способом у стопи) та застигання зливок остигає до температури 1210°С. Хімічний склад використовуваної сталі: (0,6-0,7)0; (0,15-0,3 5)Si; (0,65-0,95)Mn; Р