Способ изготовления поковок типа прокатных валков с осевым отверстием Советский патент 1993 года по МПК B21J5/00 B21K1/06 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть применено в машиностроительной промышленности при изготовлении, например, опорных валков для прокатных станов.

Известен способ изготовления прокатных валков посредством ковки из кузнечных слитков.

Однако известный способ не обеспечивает высокого качества изделий, особенно в осевой их зоне. Так как заготовки для прог катных валков куются без осевого отверстия, т.е. сплошными, а используемые приемы ковки не гарантируют устранения несовершенства крупного .кузнечного слитка в процессе ковки, в осевой зоне поковок остаются дефекты усадочного происхождения (рыхлость, пористость и т.п.), наличие которых резко снижает качество металла и превышает в большинстве случаев допустимые нормы дефектов УЗК. Известен составной прокатный валок, содержащий бандаж и ось с внутренней глухой полостью.

Недостатком известного технического решения является то. что один конец шейки оси выплавлен без осевого отверстия. Это

приводит к неравномерности структуры по сечению оси поковки и не обеспечивает получения изделий высокого качества, особенно для крупных прокатных валков.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ ковки поковок типа валков с осевым отверстием из слитков, включающий операции нагрева слитка, вырубки из него блока, осадки, прошивки осевого отверстия, предварительную протяжку на оправке, ковку заготовки без оправки до окончательных размеров.

Известный способ не может обеспечить качественную поверхность осевого отверстия валка, особенно в местах шеек из-за образования дефектов в виде зажимов и трещин, излишних припусков и эллиптичности, вызванных ковкой шеек без оправки и принудительным охлаждением внутренней поверхности металла заготовки. Недостатком известного способа является также ограниченность получения длинных шеек валка с минимальным осевым отверстием. Поэтому известный способ не позволяет получать поковки типа валов с минимальел

с

XI

ю

о VJ

ным осевым отверстием и не обеспечивает получения изделий высокого качества, особенно в осевой зоне шеек валка.

Цель изобретения - повышение качества получаемых изделий и расширение технологических возможностей процесса.

Это достигается тем, что после предварительной протяжки в осевое отверстие заготовки на участках, соответствующих расположению шеек валка, вводят стержни, после чего осуществляют заков осевого отверстия каждой шейки вырезными бойками до размера отвер еТй яТ равного диаметру стержня, а окончательные размеры осевого отверстия шеек получают после ковки заготовки до окончательных размеров путем механической обработки до полного удаления закованных стержней. При этом с целью экономии металла используют стержни из отходов кузнечного производства.

На чертеже изображена заготовка опорного валка 1 с глухой полостью 2, имеющая осевое отверстие, в котором закованы стержни 3 и 4. В предложенном способе полностью устраняются указанные дефекты ковочного происхождения, повышается проработка шеек валка за счет их закова и протяжки при помощи вставленных стержней, выполняющих роль жесткой оправки, а при термообработке улучшается исходная структура бочки и шеек валка в целом, что имеет существенные отличия. Кроме того, при закове шеек валка до размера отверстия, равного диаметру стержня, и последующем удалении стержней механическим способом до полного их удаления возможно изготовлять опорные валки с максимально допускаемыми отверстиями на шейках валка. Это уменьшает металлоемкость изделия, а также сокращает значительно расход металла за счет ввода стержней, изготовляемых их отходов кузнечного производства.

Приме р. Проведена ковка опорного валка с осевым отверстием. Масса поковки 60000 кг, материал-90ХФ, В качестве заготовки используют слиток массой 98000 кг. Ковку производят за пять выносов под прессом усилением 100 МП.. В первом выносе производят протяжку прибыли под захват манипулятора, биллетировку до диаметра 1890 мм, рубку поддона и отрубку блока длиной 3000 мм.

Во втором выносе заготовку осаживают до диаметра 2300 мм и прошивают пустотелым прошиванием диаметром 550 мм. Далее заготовку снова подогревают до 1200°С.

В третьем выносе производят протяжку на оправке диаметром 400/500 мм на заготовительный размер на диаметр 1750 мм и длиной 3400 мм, подсекают бочку, обжимают каждую шейку в отдельности на диаметр 1500 мм с переходом на диаметры 1400, 1300,1000 мм и длиной 2100 мм комбинированными бойками. Четвертый и пятый выносы выполнены в интервале температур

1100-830°С. В полость одной из шеек вводят стержень диаметром 150 мм и длиной 2800 мм патроном. Устанавливают вырезные бойки. Далее ковку ведут манипулятором и патроном, вначале заковывают шейку

со степенью деформации не более 15-20%, а затем обжимают на диаметр 1250 мм с переходом на диаметры 1150, 1050, 650 мм и длиной соответственно 470, 470, 1100 мм. После этого автогеном нагорячо обрезают

под прессом остаток стержня. Заков и ковка противоположного конца шейки ведется аналогичным образом. После ковки и термической обработки производят механиче- ску,ю обработку поковки, в т.ч. получение

осевого отверстия детали путем высверливания (трепанацией) стержней до полного их удаления. Стойкость валков в эксплуатации, изготовленных предложенным способом, увеличиться на 20-25%.

Формул а изобретения .1. Способ изготовления поковок типа прокатных валков с осевым отверстием из слитков, включающий операции нагрева

слитка, вырубки из него блока, осадки, прошивки осевого отверстия, предварительную протяжку на оправке; ковку заготовки без оправки до окончательных размеров, о тл и- ч а ю щ с я тем, что, с целью повышения

качества получаемых изделий и расширения технологических возможностей процесса, после предварительной протяжки в осевое отверстие заготовки на участках, соответствующих расположению шеек валка, вводят

стержни, после чего осуществляют заков осевого отверстия каждой шейки вырезными бойками до размера отверстия, равного диаметру стержня, а окончательные размеры осевого отверстия шеек получают после

ковки заготовки до окончательных размеров путем механической обработки до полного удаления закованных стержней.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что, с целью экономии металла, используют стержни из отходов кузнечного производства.

Использование: обработка металлов давлением, оборудование прокатного производства. Сущность изобретения: после предварительной протяжки заготовки на оправке в центральное отверстие заготовки на участках, соответствующих расположению шеек на валке, вводят стержни. Осуществляют заков отверстий шеек до размера этого отверстия, соответствующего диаметру стержня. Окончательные размеры осевого отверстия шеек получают механической обработкой до полного удаления стержней. 1 з. п, ф-лы, 1 ил.