Файл: Совершенствование технологии ковки крупных поковок типа пластин..pdf

В процессе ковки пластин отклонений от разработанной техно­ логии не наблюдалось. Характер искривления продольной оси пла­ стины при единичном нажатии бойком соответствует лаборатор­ ным данным. Величину относительной «языковидности» пластин находили как отношение величины абсолютного размера «языка» на последнем проходе к конечной длине пластины по ее продоль­ ной оси. Результаты измерений приведены в таблице. Анализ таб­ лицы показывает, что характер формоизменения пластин при ковке

Т а б л и ц а

Экспериментальные значения величины относительной овальности концов пластины в плане

27

плоскими бойками полностью соответствует полученным лабора­ торным данным.

Таким образом, по результатам экспериментальных исследова­ ний можно отметить следующее:

1)экспериментальные работы в основном подтвердили пра­ вильность характера формоизменения пластин при их ковке;

2)овальность торцов пластин в плане происходит за счет не­ равномерного распределения напряжений в очаге деформации и, как следствие, зависит, в основном, от формул рабочей поверх­

ности ковочных бойков, схемы последовательности обжатий и па­ раметров режима обжатий при протяжке заготовок;

3)выбор схемы последовательности обжатий заготовок оказы­ вает существенное влияние на характер формоизменения пластин:

4)применение фигурных бойков специальной конструкции обе­ спечивает резкое уменьшение .указанных выше недостатков и по­ зволяет в идентичных условиях изготавливать пластины повышен­

ной ширины.

Проведенные теоретические и лабораторные исследования под­ тверждают, что существующие процессы ковки пластин нуждаются в постоянном усовершенствовании.

Попытки ряда исследователей исправить положение с помощью варьирования параметрами режима обжатий протяжки, разгонки и соотношением размеров промежуточных заготовок не дают же­ лаемых результатов. Поэтому были разработаны и опробованы фигурные бойки специальной конструкции с переменной шириной рабочей контактной поверхностью.

Результаты исследований дают основание рекомендовать для использования их на ковочных прессах прямоугольных поковок типа пластин и брам.

Идея применения бойков с переменным профилем и площадью рабочей поверхности уже известна [10, 11, 12]. Однако лишь в по­ следние годы работами профессора Я. М. Охрименко были раз­ виты основные теоретические положения схем деформаций для различных операций ковки с целью применения бойков разных конструкций.

Это позволило установить лишь качественную сторону вопроса, в то время как количественная остается до сих пор недостаточно изученной. Речь идет главным образом о величинах и характере распределения напряжений в очаге деформации и оценке их влия­ ния на формоизменение поковок.

Известно, что процесс протяжки поковок представляет собой сочетание последовательных единичных обжатий и подач. Поэтому в пределах единичного обжатия заготовки его можно и следует рассматривать как осадку между плоскопараллельными плитами

споправкой на влияние жестких концов.

Втеории обработки металлов давлением установлено, что при осадке заготовок плоским бойком на контакте деформируемого

28

металла с инструментом образуются три зоны: прилипания («мерт­ вая зона»), переходная и скольжения.

Согласно [13] линейный горизонтальный размер зоны прилипа­ ния примерно равен высоте деформируемой заготовки. Тогда уве­ личение площади контакта металла практически приводит только к увеличению зоны скольжения, в которой и происходит наиболее

интенсивное течение металла.

Таким образом, если увеличить контактную поверхность ин­ струмента с металлом и расположить ее по кромочной части пла­ стины, то именно она получит более интенсивное течение металла в продольном и поперечном направлениях. За счет этого произой­ дет выравнивание течения металла кромочной и срединной частей пластины по длине и увеличение ее ширины. Указанное соображе­ ние было взято за основу при разработке конструкции фигурных

бойков для ковочных прессов.

Предложенный инструмент представляет собой плоские бойки с переменной шириной рабочей поверхности. Форма и размеры таких бойков приведены на рис. 8 и 9.

В конструктивном отношении оба варианта равноценны. Рас­ пределение площади рабочей поверхности бойков выполнено та­ ким образом, что на участки с переменной шириной приходится до 65% общей их площади. Способ крепления, основные элементы и материал фигурных бойков выбраны в соответствии с заводскими

нормалями.

Пластины и брамы, изготавливаемые по принятым на Ижорском заводе технологическим схемам ковки, имеют ряд недостат­ ков (овальность сторон в плане, отсутствие прямых' углов на кон­ цах, значительные колебания величины расхода металла и др.). Перечисленные недостатки особенно ярко начинают проявляться

при операциях протяжки и разгонки.

Поэтому разработка усовершенствованной технологии ковки пластин и брам предусматривает решение следующих задач:

а) уменьшение овальности концов пластин в плане и сохране­

ние их прямых углов; б) увеличение ширины пластин на 12—25% без изменения га­

баритных размеров выбранных слитков; в) повышение величины выхода годного -металла при ковке

(минимум на 2—3%).

Проведенные в этом направлении разработки позволяют внести следующие изменения в существующую технологию ковки пластин

ибрам:

1)ковка слитка (или биллета) на квадрат с последующей кан­

товкой на угол 45° для обеспечения требуемой ширины по техно­ логии;

2) введение промежуточной частичной отрубки донной части слитка после протяжки его на промежуточную заготовку;

3) протяжка прямоугольных заготовок до поковочных размеров от конца к середине, а не'наоборот;

29'

Г6Ф0S~

Рис. 8. Чертеж вкладыша верхнего бойка с переменной площадью рабочей поверхности, . выполненной в радиусной форме для пресса 3200 тс