PL219074B1 - Sposób walcowania poprzecznego dwoma walcami wyrobów typu kula - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób walcowania poprzecznego dwoma walcami wyrobów typu kula.

Dotychczas znanych jest szereg metod wytwarzania kul, wykorzystywanych później w młynach kulowych lub łożyskach tocznych. Do najczęściej spotykanych zalicza się odlewanie, kucie matrycowe lub walcowanie. Kule odlewane są ze stali zlewnej do form trwałych wykonanych z metalu, tak zwanych kokili. Kucie matrycowe kul realizowane jest na ogół na prasach ciernych, z wykorzystaniem materiału wsadowego w postaci prętów ze stali o zwiększonej zawartości węgla i manganu. Bezpośrednio po procesie kucia na prasach mimośrodowych wykonuje się okrawanie wypływki. Największą wydajność przy wytwarzaniu kul uzyskuje się stosując proces walcowania skośnego. W czasie jednego obrotu walców uzyskuje się jedną kulę. W trakcie jednej minuty można otrzymać nawet 160 kul o średnicy około 0 30 mm lub 40 kul o średnicy około 0 120 mm. Kule walcowane są w walcarkach skośnych wyposażonych w dwa walce z naciętymi po linii śrubowej pojedynczymi bruzdami, na długości wynoszącej na ogół 3,5 zwoju. Osie walców są nachylone ukośnie względem osi materiału wsadowego - pręta, zwykle pod kątem od 3° do 7°. Podczas walcowania walce obracają się w tym samym kierunku, materiał zaś obraca się w przeciwnym kierunku. Aby otrzymać dobre wyniki walcowania, średnica wsadu powinna wynosić około 0,97 średnicy gotowych kul. Średnica walców jest 5 + 6 razy większa od średnicy kul.

Informacje na temat walcowania skośnego kul przedstawione są w książce: Dobrucki W. Zarys obróbki plastycznej metali, Wydawnictwo Śląsk, Katowice 1975 r.

Znany jest również sposób walcowania poprzeczno-klinowego czterech kul opisany w książce Pater Z. Walcowanie poprzeczno-klinowe, Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin 2009 r. Polega on na zastosowaniu dwóch płaskich narzędzi, które przemieszczając się przeciwnie kształtują kule z wsadu w postaci pręta, którego średnica jest równa średnicy kuli. Narzędzia stosowane do walcowania składają się z dwóch części: klina kształtującego i wkładki rozcinającej. Klin kształtujący ma typowy kształt, w którym wykonano wzdłużnie równoległe rowki klinowe o zarysie poprzecznym kołowym, które oddalone są od siebie na odległość mniejszą od średnicy wykonywanej kuli. W wyniku działania klina kształtującego otrzymywane są kule połączone łącznikami walcowymi o średnicy wynoszącej około połowy średnicy kuli. Rozcięcie ukształtowanych kul realizowane jest za pomocą wkładki rozcinającej, której działanie powoduje przekształcenie łączników w brakujące części kul. Charakterystyczne jest, że w trakcie rozcinania kule rozsuwane są na boki przez rowki, które w tej części narzędzia rozmieszczone są pod kątem do kierunku walcowania - przemieszczania narzędzia klinowego.

Istotą sposobu walcowania poprzecznego dwoma walcami wyrobów typu kula jest to, że półfabrykat w kształcie pręta o średnicy mniejszej od średnicy kształtowanej kuli, pozycjonowany jest przez prowadnicę pierścieniową i wprowadza się go między dwa walce o jednakowych średnicach oraz osiach równoległych do siebie, które posiadają na obwodzie bruzdy pierścieniowe, rozmieszczone w odległości większej od średnicy kuli, następnie walce wprawia się w ruch obrotowy w tym samym kierunku, z taką samą prędkością i jednocześnie w przeciwbieżny prostoliniowy ruch posuwisty w kierunkach równoległych do siebie, przy czym w wyniku ruchu obrotowego walców, na których wykonane są występy rozdzielające bruzdy pierścieniowe, wprawia się półfabrykat w ruch obrotowy, natomiast w wyniku ruchu posuwistego walców wgniata się występy umieszczone na walcach w półfabrykat, redukując jego średnicę i rozcina się go na części o objętości równej objętości kuli, zaś w efekcie oddziaływanie wklęsłych powierzchni bocznych występów spęcza się materiał, przez co otrzymuje się kule o średnicy większej od średnicy półfabrykatu. Sposób realizowany jest w układzie, w którym walce obracają się wokół własnych osi w tym samym kierunku z taką samą prędkością obrotową, oraz wykonują posuwisty ruch krzywoliniowy, który jest efektem dodatkowego ich obrotu w tym samym kierunku i z taką samą prędkością obrotową.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że pozwala na jednoczesne kształtowanie wielu kul, których liczba jest uwarunkowana wyłącznie długością walców i których średnica jest większa od średnicy półfabrykatu - wsadu. Dzięki zastosowaniu wynalazku zwiększa się wydajność wytwarzania kul w stosunku do uzyskiwanej w procesach kucia matrycowego i odlewania. Kolejnym korzystnym skutkiem wynalazku jest prostota kształtu wykorzystywanych narzędzi, przekładająca się na łatwą ich regenerację w drodze szlifowania. Wynalazek jest uniwersalny i może być stosowany do wszystkich metali i stopów przeznaczonych do obróbki plastycznej.

PL 219 074 B1

Wynalazek, został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok z przodu narzędzi i wsadu w początkowym etapie walcowania poprzecznego dwoma walcami wykonującymi prostoliniowy ruch posuwisty, fig. 1a przedstawia rzut z góry narzędzi i wsadu w początkowym etapie procesu walcowania, fig. 2 - widok z przodu narzędzi oraz ukształtowane kule w końcowym etapie procesu walcowania poprzecznego dwoma walcami, fig. 2a - rzut z góry narzędzi i ukształtowane kule w końcowym etapie procesu, zaś fig. 3 przedstawia widok z przodu narzędzi i wsadu w początkowym etapie procesu walcowania poprzecznego dwoma walcami wykonującymi krzywoliniowy ruch posuwisty.

Sposób walcowania poprzecznego dwoma walcami wyrobów typu kula, polega na tym, półfabrykat 1 w kształcie pręta o średnicy mniejszej od średnicy D kształtowanej kuli 2, pozycjonowany jest przez prowadnicę 9 pierścieniową i wprowadza się go między dwa walce 3 i 4, o jednakowych średnicach Dw oraz osiach równoległych do siebie, które posiadają na obwodzie bruzdy 5 i 6 pierścieniowe rozmieszczone w odległości L większej od średnicy D kuli 2. Następnie walce 3 i 4 wprawia się w ruch obrotowy w tym samym kierunku, z taką samą prędkością n i jednocześnie w przeciwbieżny prostoliniowy ruch posuwisty z prędkością v w kierunkach równoległych do siebie. W wyniku ruchu obrotowego walców 3 i 4, na których wykonane są występy 7 i 8 rozdzielające bruzdy 5 i 6 pierścieniowe, wprawia się półfabrykat 1 w ruch obrotowy. Natomiast w wyniku ruchu posuwistego walców 3 i 4 wgniata się występy 7 i 8 w półfabrykat 1 redukując jego średnicę i rozcina się go na części o objętości równej objętości kuli 2. W efekcie oddziaływanie wklęsłych powierzchni bocznych występów 7 oraz 8 materiał jest spęczany przez co otrzymuje się kule 2 o średnicy D większej od średnicy półfabrykatu 1. Sposób realizowany jest w układzie, w którym walce 3 i 4 obracają się wokół własnych osi w tym samym kierunku z taką samą prędkością obrotową n, oraz wykonują posuwisty ruch krzywoliniowy, który jest efektem dodatkowego ich obrotu w tym samym kierunku i z taką samą prędkością obrotową n1.

Claims (2)

1. Sposób walcowania poprzecznego dwoma walcami wyrobów typu kula, znamienny tym, że półfabrykat (1) w kształcie pręta o średnicy mniejszej od średnicy (D) kształtowanej kuli (2), pozycjonowany jest przez prowadnicę (9) pierścieniową i wprowadza się go między dwa walce (3) i (4), o jednakowych średnicach (Dw) oraz osiach równoległych do siebie, które posiadają na obwodzie bruzdy (5) i (6) pierścieniowe rozmieszczone w odległości (L), większej od średnicy (D) kuli (2), następnie walce (3) i (4) wprawia się w ruch obrotowy w tym samym kierunku, z taką samą prędkością (n) i jednocześnie w przeciwbieżny prostoliniowy ruch posuwisty z prędkością (v) w kierunkach równoległych do siebie, przy czym w wyniku ruchu obrotowego walców (3) i (4), na których wykonane są występy (7) i (8) rozdzielające bruzdy (5) i (6) pierścieniowe, wprawia się półfabrykat (1) w ruch obrotowy, natomiast w wyniku ruchu posuwistego walców (3) i (4) wgniata się występy (7) i (8) umieszczone na walcach (3) i (4) w półfabrykat (1), redukując jego średnicę i rozcina się go na części o objętości równej objętości kuli (2), zaś w efekcie oddziaływanie wklęsłych powierzchni bocznych występów (7) oraz (8) spęcza się materiał, przez co otrzymuje się kule (2) o średnicy (D) większej od średnicy półfabrykatu (1).

2. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że sposób realizowany jest w układzie, w którym walce (3) i (4) obracają się wokół własnych osi w tym samym kierunku z taką samą prędkością obrotową (n), oraz wykonują posuwisty ruch krzywoliniowy, który jest efektem dodatkowego ich obrotu w tym samym kierunku i z taką samą prędkością obrotową (n1).