Способ изготовления полых цилиндрических изделий Советский патент 1990 года по МПК B21J5/00 B21K1/38 

ют, прошивают и протягивают на оправке до заданного размера по высоте поковки. Далее производят раскатку поковки до заданной толщины стенки путем ограничения хода ползуна пресс при помощи автоматического электрогидравлического управления пресса или жестких упоров.

В результате получают под радиальную раздачу поковку с равномерной по периметру толщиной стенки и с длиной периметра по средней поверхности, равной длине средней окружности номинального диаметра, т.е. учитывая наличие у поковки овальности. Проводят предварительную термическую обработку.

Заключительные весьма трудоемкие операции ковки - доведение внутреннего диаметра поковки до окончательного размера заготовки и правку погрешностей ее формы выполняют радиальной раздачей, при которой обе указанные операции осуществляют в штампе за один ход пресса. Затем заготовка подвергается окончательной термической обработке. Толщину стенки S поковки, получаемую при раскатке, выбирают из условия

S-j-T (Sft + ASd),

где D0 и S0 - соответственно диаметр средней окружности и толщина стенки изделия D - номинальный диаметр

средней окружности поковки, получаемый равным (0,7-0,95)D0 при двухпереходной раздаче припуск на толщину стенки изделия,

На основании практических данных iS& рекомендуется принимать в пределах 30-60 мм, при этом при нагреве в газовых печах - нижнее значение, а при нагреве в печах с мазутным отоплением - верхнее значение.

Верхний предел ,95D(,, т.е. минимально допустимая средняя степень раздачи 5%, принят из условия, что минимальные коробления заготовки по- .лучаются, когда степень раздачи (деформаций) всех зон заготовки превосходит начальный участок рекристаллизации металла, а именно так называемую критическую степень деформации по интенсивности рекристаллизации. В этол случае отсутствуют зоны с неAS. 409

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

184

полной рекристаллизацией, вызывающие возникновение существенных остаточных напряжений и, следовательно, короблений заготовки.

Нижний предел ,7Do при двухпереходной раздаче ограничивается величиной равномерного относительного удлинения при одноразовом растяжении, которая равна 12-15%. При раздаче ,на величину, большую равномерного относительного удлинения, -возникают местные утонения (образование шейки), что влечет брак заготовки. Применение двухпереходной раздачи достаточно для изготовления особо крупногабаритных обечаек. Большее количество переходов раздачи не вызывается производственной необходимостью, а только приводит к увеличению трудоемкости изготовления. Операция предварительной термической обработки перед раздачей служит для выравнивания механических свойств поковки, которые после ковки имеют существенную неравномерность. Колебания таких свойств, как предел прочности и относительное удлинение, оказывает существенное влияние на равномерность деформаций при раздаче.

Пример. Изготавливают боковую обечайку парогенератора атомной установки ВВЭР-1000. Обечайка имеет внутренний диаметр 4000 мм, толщину стенки 105 мм и ширину 1800 мм. Припуск по условиям нагрева в газовой печи с автоматической регулировкой температуры принимают на толщину стенки 50 мм, а по ширине с учетом необходимости вырезки темплетов для механических испытаний 150 мм. Тогда масса заготовки под механическую обработку равна 30,6 м. Конкретные размеры заготовки равны: толщина стенки 155 мм, наружный диаметр 4260 мм, внутренний диаметр - 3950мм и ширина 1950 мм. Исходя из наличия имеющейся технологической оснастки, задаются коэффициентом раздачи, равным 0,9, при котором средний диаметр поковки мм. Находят по рекомендованной зависимости толщину стенки поковки мм. Масса поковки с учетом угара при нагреве под радиальную раздачу 30,9 т.

С учетом потерь металла при прошивке отверстия и на угар при нагревах в процессе ковки масса блок-по

515

ковки составляет 35 т, а масса слитка 54 т.

После осадки, прошивки и протяжки на оправке блок-поковки до заданной - ширины поковки производят ее раскатку на расчетную толщину стенки мм. Все операции ковки осуществляют под ковочным прессом 150 МН, который по усилию и габаритным размерам рабочего пространства соответствует параметрам процесса, В результате ковки длину периметра средней поверхности поковки получают равной длине средней окружности номинального диаметра D, Проводится предварительная термическая обработка.

Доведение внутреннего диаметра поковки до внутреннего диаметра заготовки 3950 мм и правку погрешностей формы осуществляют одновременно радиальной раздачей под листоштамповоч- ным прессом 150 МН, имеющим площадь стола м. Изготовление изделия завершают проведением окончательной термической обработки.

При изготовлении одного энергоблока атомной установки ВВЭР-1000 экономия металла составляет не менее 800 т, одновременно со снижением трудоемкости механической обработки.

Формула изобретения

1. Способ изготовления полых ци- линдрических изделий, включающий получение полой поковки из слитка, ее раскатку под прессом, промежуточную термическую обработку, исправление овальности и конусности поковки,

5

0

9

0

5 0

5

18

а также деформирование поковки на окончательные размеры изделия с последующей термической обработкой, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода металла и уменьшения трудоемкости изготовления изделий, раскатку полой заготовки под прессом осуществляют до толщины стенки S, выбираемой из условия

s- § (sfl +4Se),

где DO и Sa - соответственно диаметр средней окружности и толщина стенки изделия; AS - припуск на толщину

стенки изделия; D - номинальный диаметр

средней окружности поковки, назначаемый из условия

D(0,7-0,95)DC,

а исправление овальности и конусности поковки и ее деформирование на окончательные размеры изделия выполняют одновременно путем радиальной раздачи .

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что радиальную раздачу проводят непосредственно с нагрева до температуры промежуточной термической обработки.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что при диаметре средней окружности поковки, меньшем 0,85-0,88 диаметра средней окружности изделия, радиальную раздачу осуществляют за два перехода.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении ковкой из слитков изделий типа крупногабаритных обечаек с высотой, большей четырехкратной толщины стенки изделия. Цель изобретения - снижение расхода металла и уменьшение трудоемкости изготовления изделий. Полую заготовку подвергают раскатке под прессом до толщины стенки, выбираемой из условия S = D_о/D(S_о+ΔS_о), где D_о, S_о - диаметр средней окружности и толщина стенки изделия соответственно, ΔS_о - припуск на толщину стенки изделия

D - номинальный диаметр средней окружности поковки, равный (0,7...0,95) D_о. Деформирование раскатанной заготовки до конечных размеров изделия осуществляют путем радиальной раздачи, одновременно исправляя при этом овальность и конусность поковки. Радиальную раздачу проводят цилиндрическим пуансоном с заходным участком. При диаметре средней окружности поковки, меньшем 0,85...0,88 диаметра средней окружности изделия, радиальную раздачу ос