Przedmiotem wynalazku jest narzedzie kuznicze do walcarek poprzecznych.Znane sa mloty spadowe do kucia na prasie, któ¬ re cechuje stosunkowo niska wydajnosc ze wzgle¬ du na koniecznosc stosowania obróbki wykancza- 5 jacej polegajacej na usuwaniu z odkuwek wyply- wek, polerowaniu ich itd., a takze ze wzgledu na powstawanie silnych wibracji i halasu. W celu wy¬ eliminowania tych wad w ostatnich latach wpro¬ wadzono poprzeczne walce kuznicze, w których pa- io ra narzedzi kuzniczych jest dociskana do obraca¬ jacego sie preta i przemieszczana w kierunku pro¬ stopadlym do osi obrotu preta, w wyniku czego pret jest wydluzany i ksztaltowany. Zaleta poprzecznych walców kuzniczych jest powazne zmniejszenie wi- is bracji i halasu; odkuwki cechuje brak wyplywek i zwiekszona wytrzymalosc, ograniczono odpad me- terialu, mozliwa stala sie automatyzacja, a wiec i wzrost wydajnosci. W ten sposób, przez wprowa¬ dzenie poprzecznych walców kuzniczych dokonano 20 powaznego postepu w technice kucia.Pozostal jednak problem ograniczonego asorty¬ mentu materialów nadajacych sie do kucia na po¬ przecznych walcach kuzniczych, poniewaz materia¬ ly poddawane kuciu musza byc przed procesem ku- 25 cia nagrzewane w piecu do odpowiedniej tempe¬ ratury kucia. W przypadku stali, której temperatu¬ ra kucia jest wysoka, a zakres temperatur kucia jest stosunkowo szeroki, maszyny do kucia rota¬ cyjnego charakteryzuja sie doskonalymi wlasciwo- 30 sciami kuzniczymi. Z drugiej strony, w przypadku stopów metali lekkich- takich jak stopy aluminium, stopów miedzi, stali nierdzewnych 1 tym podobnych o stosunkowo niskiej temperaturze kucia i stosun¬ kowo waskim zakresie temperatury kucia, podczas procesu kucia cieplo jest przenoszone z obrabiane¬ go przedmiotu na narzedzia, w wyniku czego tem¬ peratura obrabianego przedmiotu opada ponizej temperatury kucia.W wyniku takiego stanu rzeczy niemozliwe staje sie uzyskanie odkuwek o wysokiej jakosci. W celu przezwyciezenia tego problemu zaproponowano ogrzewanie narzedzi kuzniczych za pomoca palni¬ ków, lecz sposób ogrzewania za pomoca palników nie jest korzystny, poniewaz wydajnosc operacji ku¬ cia nieuchronnie spada, na narzedziach osiada sa¬ dza powodujac defekty powierzchniowe odkuwek i niemozliwa jest dokladna regulacja temperatury.Dlatego tez maszyny z mlotem spadowym i prasy kuznicze powinny byc stosowane do kucia mate¬ rialów za wyjatkiem stali. Gdy temperatura obra¬ bianego przedmiotu spadnie podczas procesu kucia ponizej zadanej temperatury kucia, obrabiany przed¬ miot musi zostac wyjety z kuzniarki i ponownie wlozony do pieca w celu ponownego nagrzania do zadanej temperatury kucia, a nastepnie ponownie umieszczony na kuzniarce. Takie stadia kucia sa w sposób oczywisty pracochlonne i malo wydajne.Temperatury kucia niektórych materialów poda¬ no w tablicy I. 114 152114 152 3 4 Tablica I Materialy Stale Stopy aluminium Stal nierdzewna Zakres temperatur, w jakich moze byc kuty obrabiany przedmiot (°C) 1200—1000 420—400 1050—950 Z tablicy I widac, ze temperatury kucia stali ~mog$" zmiertfac -sie w stosunkowo szerokim zakre¬ sie. Dlategti podczas operacji kucia na poprzecz¬ nych walcach kuzniczych temperatura przedmiotu stalowego moze obnizac sie od najwyzszej tempe¬ ratury, która posiada on bezposrednio po wyjeciu z pieca, do najnizszej dopuszczalnej temperatury kucia, w wyniku czego obrabiany przedmiot moze zostac zadowalajaco obrobiony.Z drugiej strony, stopy metali lekkich i tym po¬ dobne posiadaja niska temperature kucia i kryty¬ cznie waski zakres temperatur kucia, w wyniku czego temperatura obrabianego przedmiotu spada ponizej najnizszej dopuszczalnej temperatury ku¬ cia nawet przed zakonczeniem operacji kucia. W wyniku takiego stanu rzeczy jakosc odkuwek jest niska. Nawet jesli narzedzia kuznicze sa podczas operacji kucia ogrzewane za pomoca palników, wy¬ dajnosc kucia spada, utrzymanie zadanej tempe¬ ratury narzedzia jest krancowo trudne, a na na¬ rzedziach osiada sadza powodujac powstawanie defektów powierzchniowych odkuwek. Dlatego tez sposób ogrzewania narzedzi kuzniczych palnikami nie moze byc stosowany w procesie kucia materia¬ lów o krytycznych temperaturach kucia.Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie konstrukcji narzedzia kuzniczego do poprzecznych walców kuzniczych, wytwarzajacych odkuwki o wy¬ sokiej jakosci z materialów o niskich temperatu¬ rach kucia i stosunkowo waskich zakresach tempe¬ ratury kucia.Innym celem wynalazku jest opracowanie na¬ rzedzia kuzniczego do poprzecznych walców kuz¬ niczych, które w bardzo waskim stopniu ogranicza rozproszenie ciepla z narzedzi kuzniczych.Cel ten zostal osiagniety przez to, ze narzedzie kuznicze do walcarek kuzniczych poprzecznych za¬ wiera elektryczne oporowe elementy grzejne osa¬ dzone w kazdym z narzedzi kuzniczych przeznaczo¬ ne do ogrzewania narzedzia.Narzedzie wedlug wynalazku zawiera równiez elementy sterujace przystosowane do sterowania wlaczaniem i wylaczaniem elektrycznych oporo¬ wych elementów grzejnych, regulujac rozklad tem¬ peratury w kazdym narzedziu kuzniczym. Na po¬ wierzchni oporowej uchwytów narzedzie ma duza ilosc rowków teowych, przy czym odleglosci miedzy tymi rowkami sa mniejsze niz polowa odleglosci miedzy rowkami znanych uchwytów narzedzi kuz¬ niczych do mocowania narzedzi.Wedlug jednego z aspektów niniejszego wynalaz¬ ku elektryczne oporowe srodki grzejne zawieraja duza ilosc oporowych elementów grzejnych lub dru¬ tów osadzonych lub inaczej zamocowanych w na¬ rzedziu i wzajemnie polaczonych elektrycznie, naj¬ lepiej równolegle. W sasiedztwie kazdego elektrycz¬ nego oporowego elementu grzejnego lub drutu jest umieszczony w narzedziu czujnik temperatury, 5 dzieki czemu wlaczanie i wylaczanie poszczególnych elementów grzejnych lub drutów moze odbywac sie w odpowiedzi na sygnaly z czujników temperatury.W ten sposób moze byc uzyskany dokladny rozklad temperatury w kazdym narzedziu kuzniczym, który io jest niezbedny dla kucia precyzyjnego.Przedmiot wynalazku jest przykladowo uwidocz¬ niony na rysunku, na którym fig. la przedstawia narzedzie kuznicze z uchwytem narzedzia zamon¬ towane na poprzecznych walcach kuzniczych w wi- 15 doku perspektywicznym, fig. Ib — narzedzie kuz¬ nicze, w którym wycieto czesciowo górna czesc u- chwytu narzedzia w celu wyraznego pokazania tyl¬ nej powierzchni narzedzia kuzniczego, to jest po¬ wierzchni przeciwleglej do jego powierzchni robo- 20 czej w widoku perspektywicznym z innego kierun¬ ku, fig. 2 do fig. 4 przedstawiaja przebieg operacji kucia przy uzyciu narzedzia kuzniczego i uchwytu narzedzia przedstawionych na fig. la i Ib schema¬ tycznie, fig. 5 — inne rozwiazanie przedmiotu wy- 25 nalazku w widoku perspektywicznym z czesciowym wyrwaniem.Na figurze la i Ib przedstawiono narzedzie kuz¬ nicze 1 i uchwyt narzedzia kuzniczego 4 w zasto¬ sowaniu do poprzecznych walców kuzniczych. Na- 30 rzedzie kuznicze 1 zaopatrzone jest w duza ilosc rowków 2 wycietych w jego tylnej powierzchni, prze¬ biegajacych wzdluz narzedzia, wzajemnie równole¬ glych i wzajemnie oddalonych o odpowiednia od¬ leglosc. Zamiast wzdluz narzedzia, rowki moga byc 35 usytuowane z boków narzedzia lub w poprzek, a ilosc rowków 2 moze byc odpowiednio dobierana w za¬ leznosci od zadanej temperatury i rozkladu tem¬ peratury w narzedziu kuzniczym 1.Izolowane elektryczne oporowe elementy grzejne 40 lub druty 3 sa umieszczone w rowkach 2. W pier¬ wszym rozwiazaniu kazdy element grzejny lub drut 3 jest zamkniety w rurze kwarcowej 3a.Na powierzchni oporowej uchwytu narzedzia 4 wycieto duza ilosc rowków teowych przebiegaja- 45 cych z boków uchwytu lub w poprzek, wzajemnie równoleglych i wzajemnie oddalonych o odpowie¬ dnia odleglosc. Te rowki teowe 5 spelniaja podwój¬ ne zadanie: po pierwsze utrzymuja narzedzie kuz¬ nicze 1 w zadanym polozeniu na uchwycie narzedzia 50 4, po drugie stanowia bariery dla przeplywu ciepla z narzedzia 1 do uchwytu narzedzia 4, w wyniku czego zostaje ograniczone w bardzo wysokim stop¬ niu rozproszenie ciepla z narzedzia 1. Ilosc rowków teowych powinna byc przynajmniej dwa razy wiek- 55 sza od ilosci rowków teowych konwencjonalnego uchwytu narzedzia kuzniczego. Na przyklad, gdy po¬ równywalny konwencjonalny uchwyt narzedzia ku¬ zniczego posiada rowki teowe rozmieszczone co 50 mm, rozstawienie rowków teowych w uchwycie na- 60 rzedzia wedlug niniejszego wynalazku musi byc zmniejszona przynajmniej do 25 mm.Wedlug niniejszego wynalazku w odpowiednich polozeniach na tylnej powierzchni narzedzia 1 osa¬ dzona jest duza ilosc czujników temperatury, w wy- 65 niku czego oporowe elementy grzejne lub druty 3114152 5 6 moga byc wlaczane w zaleznosci od rozkladu tem¬ peratury w narzedziu 1 kontrolowanej przez czuj¬ niki temperatury 10. W ten sposób moze byc uzys¬ kany zadany rozklad temperatury w narzedziu ku¬ zniczym 1. Sterowanie wlaczaniem i wylaczaniem moze byc realizowane za pomoca odpowiednich me¬ tod konwencjonalnych, które, na przyklad, umo¬ zliwiaja regulacje pradu plynacego przez kazdy opo¬ rowy element grzejny lub drut lub regulacje na¬ piecia podawanego na element lub drut 3. W tym celu zaleca sie, aby oporowe elementy grzejne lub druty 3 byly polaczone równolegle, lecz moga byc laczone szeregowo, jesli nie jest wymagana, doklad¬ na regulacja rozkladu temperatury. Zamiast umie¬ szczania w rowkach 2 rur kwarcowych 3a, otacza¬ jacych elementy grzejne lub druty 3, te ostatnie moga przechodzic przez otwory wykonane w na¬ rzedziu kuzniczym 1.Figury 2, 3 i 4 przedstawiaja proces kucia za pomoca narzedzi kuzniczych li uchwytów narze¬ dzi 4 wedlug niniejszego wynalazku. Jak wiadomo, na poprzecznych walcach kuzniczych para zespo¬ lów narzedzi kuzniczych skladajacych sie. z narze¬ dzia 1 i uchwytu narzedzia 4 jest tak usytuowana, aby mogly one wspólpracowac w celu kucia obra¬ bianego przedmiotu m. Fig. 2, 3 i 4 przedstawiaja równiez schematycznie sposób i uklad zasilania e- nergia elektryczna oporowych elementów grzejnych lub drutów 3 zamontowanych na narzedziu kuzni¬ czym 1. Alternatywnie, do podawania energii elek¬ trycznej z zewnatrz-na oporowe elementy grzejne lub druty 3 zamontowane w narzedziach kuzni¬ czych 1 poruszajacych sie w celu kucia obrabiane¬ go przedmiotu pionowo, ruchem posuwisto-zwrot¬ nym, w przeciwnych kierunkach, moga byc zasto¬ sowane dowolne odpowiednie sposoby i uklady. Dla¬ tego tez nalezy zauwazyc, ze niniejszy wynalazek nie jest ograniczony do ukladu zasilania energia elektryczna przedstawionego na fig. 2, 3 i 4. Moga byc uzywane, na przyklad, skrecane przewody za¬ silajace.Nad narzedziami 1 osadzony jest obrotowo kra¬ zek: 7 ciagniety w góre przez sprezyne napinajaca 6. Na krazku 7 nawiniety jest przewód 8, którego oba konce sa polaczone z oporowymi elementami grzejnymi lub drutami 3 narzedzi 1. Jeden koniec przewodu zasilajacego 9 jest podlaczony do srod¬ kowego punktu przewodu 8, podczas gdy drugi ko¬ niec jest podlaczony do odpowiedniego zródla energii elektrycznej.W narzedziu 1 moze byc zamontowana jednostka regulacyjna do regulacji rozkladu temperatury w narzedziut 1. Jednakze, gdy jednostka regulacyjna jest umieszczona na zewnatrz narzedzi 1, druty lub tym podobne uzywane do przenoszenia sygnalów z czujników temperatury 10 do jednostki regulacyj¬ nej i przenoszenia sygnalów wlaczania i wylacza¬ nia na oporowe elementy grzejne lub druty 3 mo¬ ga byc przymocowane lub polaczone w wiazke z przewodami 8 i 9.Gdy na oporowe elementy grzejne lub druty 3 zostanie podane zasilanie, narzedzie kuznicze zo¬ staje nagrzane i jego temperatura jest utrzymywa¬ na na zadanym poziomie. Poniewaz na powierzch¬ ni nosnej uchwytu narzedzia 4 wycieta jest duza ilosc rowków teowych 5, przeplyw ciepla z narze¬ dzia 1 do uchwytu narzedzia 4 ulega znacznemu zahamowaniu, w wyniku czego narzedzie 1 moze szybko zostac nagrzane do zadanej temperatury 5 i jego temperatura moz#byc utrzymywana na tym poziomie. W konsekwencji obrabiany przedmiot m moze utrzymywac odpowiednia temperature kucia od poczatku do konca procesu kucia pokazanego na fig. 2, 3 i 4. 10 W pierwszym rozwiazaniu wynalazek zostal opi¬ sany w zastosowaniu do plaskiego narzedzia kuz¬ niczego, lecz moze on byc zastosowany do cylindry¬ cznego narzedzia kuzniczego, stanowiacego przyklad innego rozwiazania przedstawionego na fig. 5. Po- 15 niewaz oba z pary narzedzi cylindrycznych posia¬ daja podobna konstrukcje, opisane zostanie tylko jedno z nich. Jak pokazana na fig. 5 cylindryczne narzedzie kuznicze 11 jest zamontowane na cylin¬ drycznym uchwycie narzedzia 14 podpartym obro- 20 towo na lozyskach waleczkowych 16. Cylindryczne narzedzie 1 obraca sie w kierunku pokazanym strzalka, podczas gdy narzedzie wspólpracujace obraca sie w kierunku przeciwnym, w wyniku cze¬ go podczas kucia wymuszany Jest ruch obrotowy 25 obrabianego przedmiotu miedzy narzedziami.Na wewnetrznej powierzchni cylindrycznego na¬ rzedzia 1 nacieta jest duza ilosc wzajemnie rów¬ noleglych i wzajemnie odleglych o odpowiednia od¬ leglosc pierscieniowych rowków 12, w których u- 30 mieszczone sa izolowane oporowe elementy grzej¬ ne lub druty 13 polaczone elektrycznie z pierscie¬ niami slizgowymi 17 i 17', które sa podlaczone, od¬ powiednio przez szczotki 18 i 18' do odpowiednich elektrycznych zródel zasilania, przy czym pierscie- 35 nie sa osacjzpne ha wale uchwytunarzedzia 14.Tak jak w pierwszym rozwiazaniu tak równiez w drugim rozwiazaniu na powierzchni uchwytu na¬ rzedzia 14 wycieta jest duza ilosc przebiegajacych w kierunku poosiowym rowków teowych rozmiesz- 40 czonych w pewnej odleglosci od siebie. Te rowki teowe 15 spelniaja podwójna role. Po pierwsze slu¬ za do pewnego zamocowania cylindrycznego narze¬ dzia 11 w odpowiednim polozeniu, a po drugie sta¬ nowia bariery dla przeplywu ciepla z narzedzia 11 45 do uchwytu narzedzia 14. Dlatego tez, analogicznie jak w wypadku pierwszego rozwiazania, ilosc te¬ owych rowków wymagana do zamocowania narze¬ dzia 11 na uchwycie narzedzia 14. Gdy narzedzie ii musi byc ogrzewane jednorodnie, w odpowiedzi 50 na impulsy z czujnika temperatury sluzacego do pomiaru temperatury narzedzia 11 odbywa sie dwu- polozeniowa regulacja oporowych elementów grzej¬ nych lub drutów 13. Gdy jednakze wymagany jest rozklad temperatury z stopniowaniem temperatu- 55 ry lub miejscowe nagrzewanie narzedzia 11, opo¬ rowe elementy grzejne lub druty 13 sa laczone rów¬ nolegle, a czujnik temperatury sasiaduje z kazdym elementem grzejnym lub drutem 13, w wyniku cze¬ go w odpowiedzi na sygnaly z czujników tempera- W tury 20 odbywa sie dwupolozeniowa regulacja od¬ dzielnych elementów grzejnych lub drutów 13.Wynalazek moze byc zastosowany nie tylko do kucia wyrobów aluminiowych, ale równiez do wy¬ robów stalowych, dla których wymagany jest nie- 65 wielki rozrzut wlasnosci i wysoka jakosc wyrobu.114152 7 8 Zastrzezenia patentowe 1. Narzedzie kuznicze do walcarek kuzniczych po¬ przecznych zawierajacych elementy do chwytania i obracania cylindrycznego przedmiotu obrabiane¬ go, pare uchwytów, z których kazdy jest przysto¬ sowany do poruszania sie w kierunku poprzecznym do osi cylindrycznego przedmiotu obrabianego i w strone przeciwna niz drugi element oraz pare narzedzi kuzniczych zamontowanych odpowiednio na uchwytach narzedzi do kucia, znamienne tym, ze zawiera elektryczne oporowe elementy grzejne (3) osadzone w kazdym z narzedzi kuzniczych (1) i przeznaczone do nagrzewania narzedzia oraz ele¬ menty sterujace (10) przystosowane do sterowania wlaczaniem i wylaczaniem elektrycznych oporo¬ wych elementów grzejnych (3), regulujace rozklad temperatury w kazdym ze wspomnianych narzedzi kuzniczych. (1). 2. Narzedzie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze zawiera rowki (2) wyciete i wzajemnie równo- oddalone na powierzchni oporowej uchwytów na¬ rzedzi (4), 3. Narzedzie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, 10 15 20 ze rowki (2) sa rowkami teowyrni i odleglosci mie¬ dzy tymi rowkami (2) sa mniejsze niz polowa, od¬ leglosci miedzy rowkami teowyrni znanych uchwy¬ tów narzedzi kuzniczych niezbednymi do mocowa¬ nia na uchwytach narzedzi kuzniczych. 4. Narzedzie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze ma elektryczne oporowe elementy grzejne (3) lub druty grzejne umieszczone w narzedziu i wzajem¬ nie równolegle ze soba polaczone a srodki steruja¬ ce maja czujniki temperatury (10) osadzone w kaz¬ dym narzedziu (1), sasiadujace z kazdym elektry¬ cznym elementem oporowym i elementy reagujace na impulsy z czujników temperatury (10) do regu¬ lacji pradu. 5. Narzedzie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze narzedzia (1) sa narzedziami plaskimi zamonto¬ wanymi na uchwytach narzedzi (4) wykonujacych ruch prostoliniowy. 6. Narzedzie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze narzedzia kuznicze sa narzedziami cylindryczny¬ mi (11) zamontowanymi na powierzchni cylindry¬ cznych uchwytów narzedzi (14), które obracaja sie wokól osi równoleglej do osi obrabianego przed¬ miotu.FIG. lo FIG. Ib FIG. 2 4+ 4 + FIG. 3 44 -I m +4 Fia!5 FIG. 4 ZGK, 0002/1110/82 — 100 szt.Cena zl 45,— PL