Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest narzędzie do walcowania skośnego wyrobów typu kule. Dotychczas znane są narzędzia stosowane do walcowania kul w walcarkach skośnych, które wykonane są w kształcie stopniowych walców. Na powierzchni roboczej walców wykonane są śrubowe wykroje o kształcie odpowiadającym zarysowi walcowanej kuli. Szczegółowo konstrukcja narzędzi do walcowania skośnego kul opisana jest w literaturze Sypniewski R. „Walcownictwo i ciągarstwo”, Państwowe Wydawnictwo Szkolnictwa Zawodowego, Warszawa 1969 r. Opisane w wyżej wymienionej książce narzędzia umożliwiają walcowanie kul na gorąco z pręta stalowego o średnicy 0,88 - 0,95 średnicy walcowanej kuli. W trakcie procesu walcowania pręt jest wprowadzany między obracające się w tą samą stronę walce, w wyniku czego otrzymuje on ruch obrotowy i posuwisty. Na powierzchni roboczej wykonane są śrubowe bruzdy, a same narzędzia są skośnie ustawione względem siebie, co umożliwia samoczynne wciąganie wsadu do przestrzeni roboczej. Wystające na powierzchni roboczej walców obrzeża bruzd stopniowo przewężają połączenia między poszczególnymi walcowanymi kulami, kalibrując ich średnicę i oddzielając je od siebie. Ostatnie kołnierze wykroi w narzędziach odcinają szyjkę powstałą po rozdzieleniu kul. Cechą charakterystyczną opisanych narzędzi jest zmienna wartość skoku śrubowego wykroju, wynikająca z konieczności podziału wsadu na stałe objętości równe objętości walcowanej kuli i łączącego mostka.The subject of the invention is a tool for oblique rolling of ball-type products. Hitherto known are tools used for rolling balls in inclined mills, which are made in the shape of step cylinders. On the working surface of the rollers, there are screw blanks in the shape corresponding to the outline of the rolled sphere. The design of the tools for skew rolling of balls is described in detail in the literature by Sypniewski R. "Walcownictwo i drawing", Państwowe Wydawnictwo Szkolnictwa Zawodowego, Warsaw 1969. The tools described in the above-mentioned book allow hot rolling balls from a steel bar with a diameter of 0.88 - 0 , 95 rolled ball diameter. During the rolling process, the bar is introduced between the counter-rotating rolls, whereby it receives a rotating and sliding motion. There are helical grooves on the working surface, and the tools themselves are obliquely set to each other, which allows the charge to be automatically drawn into the working space. The edges of the grooves protruding on the working surface of the rollers gradually narrow the joints between the individual rolled balls, calibrating their diameter and separating them from each other. The last flanges will be cut in the tools to cut off the neck formed after separating the balls. A characteristic feature of the described tools is the variable value of the screw pitch of the blank, resulting from the necessity to divide the charge into constant volumes equal to the volume of the rolled ball and the connecting bridge.
Utrudnia to w znacznym stopniu prawidłowy dobór kształtu wykroju oraz wykonawstwo narzędzi. Istotą narzędzia do walcowania skośnego wyrobów typu kule składającego się ze stopniowego walca, w skład którego wchodzi czop napędowy, czopy łożyskowe oraz walec roboczy jest to, że walec roboczy od strony czopa napędowego składa się ze strefy wejściowej, która posiada stożkowy kształt redukujący średnicę półfabrykatu, następnie za strefą wejściową na walcu roboczym znajduje się walcowa strefa kalibrująca i podająca półfabrykat, zaś za strefą kalibrującą i podającą znajduje się strefa wcinania, w której wykonane są śrubowe występy w kształcie klina o kącie rozwarcia i pochylenia powierzchni bocznych, stopniowo zwiększających swoją wysokość i szerokość, zaś za strefą wcinania znajduje się strefa kształtowania, w której wykonane są śrubowe występy tworzące wykrój o kształcie walcowanych kul o promieniu równym kształtowanej kuli, za strefą kształtowania znajduje się strefa kalibrowania i rozcinania, w której śrubowe występy tworzące wykrój zwiększają swoją wysokość i szerokość, rozdzielając walcowane kule i kalibrują ich kształtu, przy czym kąt wzniosu i skok linii śrubowej kształtowych występów w poszczególnych strefach jest stały. W strefie wcinania, na powierzchniach bocznych śrubowych występów w kształcie klina, wykonane są nacięcia, które zwiększają stabilność procesu walcowania.This significantly hinders the correct selection of the shape of the blank and the manufacture of tools. The essence of the tool for oblique rolling of ball-type products, consisting of a step roller, which includes a drive pin, bearing pins and a work roller, is that the work roller on the drive pin side consists of an input zone, which has a conical shape reducing the diameter of the blank, then, behind the input zone on the work roller, there is a cylindrical calibrating and feeding zone for the blank, and behind the calibrating and feeding zone there is an indentation zone in which screw wedge-shaped projections are made with the angle of opening and inclination of the side surfaces, gradually increasing their height and width and after the cutting zone there is a shaping zone in which the helical projections forming a pattern in the shape of rolled spheres with a radius equal to the shaped sphere are made, behind the shaping zone there is a calibrating and cutting zone in which the helical projections forming the pattern increase in height and width, separates the rolled spheres and calibrate their shape, the rise angle and helix of the shaped projections in the individual zones being constant. In the groove zone, incisions are made on the side surfaces of the wedge-shaped helical projections, which increase the stability of the rolling process.
Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że narzędzie jest konstrukcyjnie prostsze i łatwiejsze w wykonaniu w stosunku do walców stosowanych dotychczas. Dzięki zastosowaniu klinowej strefy wcinania, na której są wykonane nacięcia technologiczne eliminuje się niebezpieczeństwo poślizgów narzędzi i półfabrykatu, w wyniku czego proces przebiega stabilniej w początkowym etapie walcowania. Narzędzie według wynalazku umożliwia lepsze wypełnienie wykroju przez kształtowany metal, dzięki czemu odwalcowane kule posiadają większą dokładność. Zastosowanie stożkowej strefy wejściowej umożliwia walcowanie kul z prętów hutniczych o większej średnicy od wymiaru kształtowanej kuli. Dodatkowo dokładność zastosowanego wsadu jest mniejsza od wymaganej w procesie walcowania tradycyjnymi narzędziami śrubowymi.An advantageous effect of the invention is that the tool is structurally simpler and easier to manufacture than rolls used hitherto. Thanks to the use of a wedge cutting zone on which the technological cuts are made, the risk of slipping of the tools and the blank is eliminated, as a result of which the process is more stable in the initial stage of rolling. The tool according to the invention allows the shaped metal to fill the blank better, so that the rolled balls have a higher accuracy. The use of a conical inlet zone enables balls to be rolled from metallurgical bars with a larger diameter than the dimension of the shaped sphere. Additionally, the accuracy of the charge used is lower than that required in the rolling process with traditional screw tools.
Narzędzie do walcowania skośnego wyrobów typu kule, zostało przedstawione w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia rzut izometryczny narzędzia do walcowania skośnego wyrobów typu kule, fig. 2 - rzut narzędzia z przodu, a fig. 3 - przekrój normalny do zarysu linii śrubowej wykroju A - A narzędzia.The tool for oblique rolling of ball products is shown in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows an isometric view of the tool for oblique rolling of ball products, Fig. 2 - front view of the tool, and Fig. 3 - a cross section normal to the outline. helix of the A - A tool blank.
Narzędzie do walcowania skośnego wyrobów typu kule składa się ze stopniowego walca, w skład którego wchodzi czop napędowy 2, czopy 1a i 1b łożyskowe oraz walec 3 roboczy. Walec 3 roboczy od strony czopa 2 napędowego składa, się ze strefy 4 wejściowej, która posiada stożkowy kształt redukujący średnicę półfabrykatu. Następnie za strefą 4 wejściową na walcu 3 roboczym znajduje się walcowa strefa 5 kalibrująca i podająca półfabrykat. Za strefą 5 kalibrującą i podającą znajduje się strefa 6 wcinania o długości Li, w której wykonane są śrubowe występy 9a w kształcie klina o kącie rozwarcia 0 i pochylenia powierzchni bocznych 2a, stopniowo zwiększających swoją wysokość i szerokość. Za strefą 6 wcinania znajduje się strefa 7 kształtowania o długości L2, w której wykonane są śrubowe występy 9b tworzące wykrój o kształcie walcowanych kul o promieniu R równym kształtowanej kuli. Następnie za strefą 7 kształtowania znajduje się strefa 8 kalibrowania i rozcinania o długoPL 219 678 B1 ści L3, w której śrubowe występy 9c tworzące wykrój zwiększają swoją wysokość i szerokość, rozdzielając walcowane kule i kalibrują ich kształtu. Przy czym kąt γ wzniosu i skok linii śrubowej kształtowych występów 9a, 9b i 9c w poszczególnych strefach jest stały. W strefie 6 wcinania, na powierzchniach bocznych śrubowych występów 9a w kształcie klina, wykonane są nacięcia, które zwiększają stabilność procesu walcowania.The tool for oblique rolling of ball-type products consists of a stepped roller, which includes a driving pin 2, bearing pins 1a and 1b and a working roller. The working roller 3 on the drive pin 2 side consists of an inlet zone 4, which has a conical shape reducing the diameter of the blank. Then, behind the inlet zone 4 on the work roller, there is a cylindrical calibrating zone 5 and feeding the blank. After the calibration and feeding zone 5 there is an indentation zone 6 of length Li, in which helical wedge-shaped projections 9a are made with an opening angle 0 and inclination of side surfaces 2a, gradually increasing in height and width. After the cutting zone 6 there is a shaping zone 7 of length L2, in which helical projections 9b are made, forming a rolled spherical shape with a radius R equal to the sphere to be shaped. Then, downstream of the shaping zone 7 there is a calibration and slitting zone 8 L3 in which the helical projections 9c forming the blank increase in height and width, separating the rolled spheres and calibrating their shape. The shear angle γ and the helix pitch of the shaped projections 9a, 9b and 9c in individual zones are constant. In the cutting zone 6, incisions are made on the side surfaces of the wedge-shaped helical projections 9a, which increase the stability of the rolling process.