Спосіб кування крупних валів

Реферат: UA 74455 U UA 74455 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі техніки, а саме до обробки металів тиском і може бути використана для кування крупних поковок відповідального призначення зі злитків за допомогою ковальської операції протягування. Відомі способи кування, які здійснюють шляхом деформування заготівки комбінованими бойками (верхнім опуклим бойком та нижнім - плоским) з проміжним кантуванням напівфабрикату на 180°, при цьому верхній опуклий бойок має кут робочої поверхні 120° або 135° [1]. Найбільш близьким аналогом, вибраним як прототип, є спосіб, що полягає в протягуванні циліндричної заготівки опуклими бойками (верхнього та нижнього) з проміжним кантуванням на 180° на V-подібній вставці, яка опирається на пружини, після чого вісімкоподібний напівфабрикат протягають до висоти полиці, що дорівнює висоті плити з остаточним правленням на плоских бойках [2]. Суттєвим недоліком використання цього способу при куванні є виникнення підпору з боку Vподібних вставок, коли заготівка буде обтискатися бойками з циліндричними виступами. Це призведе до одержання напівфабрикату з несиметричним перерізом, що забезпечить утворення затисків та нерівномірної проробки литої структури при подальшому куванні заготівки після кантування на 90°. Більш того діаметри виступів бойків залежать від розмірів злитків, що робить цей інструмент менш універсальним та потребує наявність значного парку таких бойків для кування різних за діаметрами злитків. Загальними суттєвими ознаками відомого способу й того, що заявляється, є протягування циліндричної заготівки опуклими бойками (верхнього та нижнього), використання проміжного кантування заготівки та подальшого деформування плоскими бойками. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу кування крупних валів, за рахунок підвищення їх якості, підвищення продуктивності кування та точності поковок. Використання цього способу та спеціальних механічних режимів деформування дозволить підвищити рівномірність розподілу деформацій в тілі заготівки, а також забезпечити появу в центральній дефектній зоні злитка стану нерівномірного всебічного стискання, що буде сприяти заварюванню осьової крихкості литої заготівки. А також зменшить кількість змін інструмента. Поставлена задача вирішується тим, що для реалізації запропонованого способу заготівка обтискається верхнім та нижнім клиновими бойками з кутом =140…165° на восьмигранник з увігнутими гранями з використанням проміжного кантування на 90°. Після чого отриманий напівфабрикат деформується плоскими бойками на заготівку з квадратним поперечним перерізом. Для виготовлення уступів вала на заготовці виконуються зарубка металу, який далі деформується на квадратний поперечний переріз. Остаточне виготовлення поковки вала полягає в обкатуванні граней ділянок квадратного перерізу на циліндричну форму плоскими бойками. Деформування за цим способом забезпечує рівномірний розподіл деформацій за рахунок відсутності зон ускладненої деформації, а також глибше проникання деформацій до центральних шарів заготовок, а також сприяє при подальшому куванні плоскими бойками появі в осьовій дефектній зоні заготівки стискаючих напружень для заварювання внутрішніх дефектів металургійного походження. Це дозволить підвищити якість поковок. Спосіб виключить використання комбінованих або вирізних бойків, що зменшить час на зміну інструмента. Кування плоскими бойками забезпечить одержання точного розміру кожної ділянки, а також викривлення поковки, як у випадку деформування несиметричним інструментом (комбінованими бойками), що дозволяє зменшити припуски на механічну обробку. Суть корисної моделі пояснюють креслення - фіг. 1 - обтиснення заготівки клиновими бойками для надання восьмигранного перерізу з увігнутими гранями; - фіг. 2 - деформування на квадратний поперечний переріз; - фіг. 3 - засікання металу заготовки на майбутні уступи поковки; - фіг. 4 - кування уступів з квадратним поперечним перерізом; - фіг. 5 - обкатування граней квадрата на циліндричні ділянки. Запропонований спосіб здійснюють таким чином. Нагріта до кувальної температури заготовка обтискається клиновими опуклими бойками з кутом =140…165° (фіг.1) зі ступенем деформації 10-15 % від діаметра. Після цього заготівка кантується на 90° та обтискається тими ж самими бойками на ту ж саму деформацію. Процес кування з кантуванням повторюють поки заготівка не набуде симетричного восьмигранного перерізу з увігнутими граннями з висотою в середній частині H1=1,1Dmax, де Dmax - діаметр ділянки ступінчастого вала з максимальним перерізом. Після цього відбувається зміна бойків на плоскі та кування заготівки на квадратний переріз висотою H1 (фіг. 2). Для виготовлення уступів вала робиться зарубка металу (фіг.3) та подальша протяжка цих ділянок плоскими бойками до квадратного перерізу зі сторонами 1 UA 74455 U i 5 10 15 i i i квадратів H2  D , де H2  D - діаметр відповідного уступу поковки (фіг.4). Далі відбувається обтиснення кутів ділянок з квадратним поперечним перерізом через восьмигранник на круглий переріз для формування ділянок ступінчастого вала циліндричної форми (фіг.5). Змінення схеми напруженого стану при куванні за цією технологією дозволить покращити якість крупних поковок відповідального призначення за рахунок рівномірного розподілу деформацій, а відповідно механічних властивостей, а також усунення осьових дефектів злитків шляхом їх заварювання. При використанні запропонованої технології кування крупних поковок зменшується кількість змін ковальського оснащення, підвищується продуктивність процесу кування, зменшується кількість нагрівань заготовки та підвищується точність поковок, що дозволяє зменшити припуски на механічну обробку. Джерела інформації: 1. Пат. 14312 Україна, МПК5 В 21 J1/04. Спосіб виготовлення поковок типу пластин / Алієв І.С., Марков О.Є., Цвєткова Є.О.; заявник та власник ДЦМА, Краматорськ. -№ U200510246; заявл. 31.10.05.; опубл. 15.05.06, Бюл. № 5. 2. Пат. 7481 Україна, МПК5 В 21 J1/04. Спосіб виготовлення поковок типу плит та пластин / Роганов Л.Л., Соколов Л.М., Роганов М.Л., Корчак О.С., Марков О.Є.; заявник та власник ДЦМА, Краматорськ. - № 20041210818; заявл. 27.12.04.; опубл. 15.06.05, Бюл. № 6. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 Спосіб кування крупних валів, який включає протягування циліндричної заготовки опуклими бойками (верхнього та нижнього), використання проміжного кантування заготовки та подальшого деформування плоскими бойками, який відрізняється тим, що циліндричну заготовку обтискають верхнім та нижнім клиновими бойками з кутом =140…165° на восьмигранник з увігнутими гранями з використанням проміжного кантування на 90°, після чого отриманий напівфабрикат деформують плоскими бойками на заготовку з квадратним поперечним перерізом, для виготовлення уступів вала на заготовці виконують зарубки металу, який далі деформують на квадратний поперечний переріз, а остаточне виготовлення вала полягає в обкатуванні граней ділянок квадратного перерізу на циліндричну форму плоскими бойками. 2 UA 74455 U 3 UA 74455 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4