Способ изготовления полых ступенчатых поковок Советский патент 1989 года по МПК B21J1/04 B21J5/00 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении свободной ковкой крупных деталей поковок типа валов и хвостовиков турбин.

Цель изобретения - повышение качества и снижение .расхода металла для изделий, изготавливаемых из слитков открытой выплавки, преимущественно с отноп ением высоты к диаметру, равным 1,3...2,0.

На фиг. 1 представлен вырубленный блок перед осадкой; на фиг. 2 - блок после осадки; на фиг. 3 - операция прошивки осажденного блока; на фиг. 4 - операция фор.мирования внутреннего ступенчатого канала; на фиг. 5 - расположение внецентренной ликвации и готовой поковке.

Снособ осуществ.1яют следующим образом.

После нагрева слитка до ковочной температуры и выдержки для выравнивания температуры оеуществ, 1яют протяжку слитка в направлении от донно11 к прибыльной части. Затем вырубают блок 1 под осадку, оставляя часть прибыли длиной 0,1-0,5 Ь протянутого блока. Полученный таким образом блок осаживают, располагая на нижней осадочной плите донную или прибы.-1ьную часть. Прошивку начинают с донной части, после чего осуществляют формирование участка канала большого диаметра путем внедрения ступенчатого конического пуансона с диа.метром заходной части, равным диаметру ирО1иитого отверстия. При просд

о сд

а сд

10

тяжке на оправке ступень большего диаметра формируют со стороны донной части. В процессе осадки прибыльная часть длиной 0,1-0,5 диаметра блока попадает в одну из жестких зон (верхнюю или ниж- нюю) и дальнейшей деформации не подвергается и не смешается, а зона внецент- ренной ликвации увеличивается в диаметре путем внедрения этой жесткой зоны. При длине прибыльной части меньше 0,1 диаметра блока (так как зона внецентрен- ной ликвации начинает распространяться с 1/4 длины слитка от донной части по всей длине и захватывает прибыльную часть) не происходит должного смешения зоны внецентренной ликвации от оси 15 слитка и при последуюшей прошивке зона внецентренной ликвации выходит на внутреннюю поверхность поковки, а при длине большей 0,5 диаметра блока прибыльная часть выходит за границу жесткой зоны и, как наиболее пораженная пустотами, рыхлостями и усадочной раковиной, попадает в годную часть поковки, используемую для дальнейшей обработки.

Прон1ивку осаженного блока начинают с донной части для того, чтобы в головную 25 часть выдры попала вся дефектная зона прибыльной части слитка, уйдя в отход. При этом с той же стороны формируют участок канала большего диаметра путем внедрения ступенчатого конического пуансона с диаметром заходной части, равным 30 диаметру прошитого отверстия, что позволяет добиться наилучшей соосности внутреннего ступенчатого канала и исключить вероятность попадения на его поверхность зоны внецентренной ликвации. Формирование ступени наибольшего диаметра со стороны донной части слитка позволяет наиболее полно использовать металл этой зоны менее пораженной внецентренной ликвацией.

Пример. Изготавливают поковку хвосто- Q вика с диаметрами ступеней 2140, 1550, 1360, 1100, 1500 мм и длиной ступеней , соответственно 850, 460, 500, 1400, 490 мм. Масса поковки 50 т.

35

шивку осаженного блока и формирование

Слиток открыт(эй выплавки массой 87 т 45 ступени большего диаметра при протяжке

на оправке осуществляют со стороны донной части слитка.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для поковок, имеющих внутренний ступенчатый канал, формирование участка ка- 50 нала большего диаметра осушествляют со стороны донной части слитка путем раздачи ступенчатым коническим пуансоном с диаметром заходной части, равным диа- .метру прошитого отверстия.

(с отношением ,9) нагревают до ковочной температуры 1230°. В первом выносе осуп1ествляют его протяжку в комбинированных бойках на 01640 мм и вырубают блок длиной 3950 мм, захватив при этом 200 мм прибыльной части слитка.

Во втором выносе слиток нагревают до 1230°С и осаживают в осадочных плитах до высоты 1790 мм и диа.метра 2400 мм.

5

5 0

В третьем выносе слиток нагревают до 1200°С и осуществляют прошивку пустотелым прошивнем 0550x270 мм, располагая его с донной части осаженного блока, после чего проводят внедрение ступенчатого конического пуансона с диаметрами заходной части 530, 560, длиной 300 мм и диаметрами второй ступени 1500 и 1550 и длиной 300 мм.

В четвертом выносе оформляют протяжкой на ступенчатой оправке 0200 мм ступень большего диаметра 2140 мм со стороны донной части слитка длиной 850 мм, и вторую ступень диаметром 1550 м.м.

В пятом выносе протягивают следующие ступени до поковочных размеров диаметрами 1360, 1100, 1500 мм, длиной 500, 1400, 490 мм на оправке 0200 мм.

Применение технологии изготовления поковок типа хвостовика ротора позволяет более рационально использовать металл слитка, не пораженный внецентренной ликвацией, исключить выход этой ликвации как на внутреннюю, так и наружную поверхность готовой поковки и равномерно распределить ее между этими поверхностями, а также обеспечить чистоту головной части поковки типа хвостовика ротора турбины, идушего в дальнейгием под сварку и являюшегося наиболее ответственной частью изделия.

Формула изобретения

1. Способ изготовления полых ступенчатых поковок, включающий протяжку слитка, вырубку блока путем отрубки прибыль- ной части слитка, осадку, прошивку и протяжку полой заготовки на оправке до окончательных размеров, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и снижения расхода металла для изделий, изготавливаемых из слитков открытой выплавки, преимущественно с отношением высоты к диаметру, равным 1,3...2,0, при вырубке блока в последнем оставляют часть прибыли слитка длиной 0,1...0,5 диаметра блока, в прошивку осаженного блока и формирование

Фиг.1

//////////////Zy/Y/////////////////

fc2.2

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении свободной ковки полых поковок деталей типа валов и хвостовиков турбин. Цель изобретения - повышение качества и снижение расхода металла для изделий, изготавливаемых из слитков открытой выплавки с отношением высоты к диаметру, равным 1,3...2.0. Из предварительно протянутого на круглое сечение слитка вырубают блок под осадку, оставляя часть прибыли длиной 0,1...0,5 диаметра блока. Полученный таким образом блок осаживают и прошивают. Прошивку блока и последующее формирование ступени большего диаметра полой заготовки на оправке до окончательных размеров осуществляют со стороны донной части слитка. В случае изготовления поковок, имеющих внутренний ступенчатый канал, формирование участка канала большего диаметра осуществляют также со стороны донной части слитка. В результате исключается возможность выхода внецентренной ликвации как на внутреннюю, так и на наружную поверхность готовой детали и снижается расход металла. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

2.40tt2.3

0/гг.5