PL233330B1 - Narzędzie do walcowania poprzecznego odkuwek kul - Google Patents

Abstract

Narzędzie do walcowania poprzecznego odkuwek kul, zwłaszcza w walcarkach płaskoklinowych w kształcie płyty charakteryzuje się tym, że składa się z płaskiej płyty podstawowej (1), na której znajduje się płyta robocza (2), która składa się z czterech kolejnych stref, na początku płyty roboczej (2) znajduje się strefa załadunku (I), w której znajduje się występ pozycjonujący (3) o wklęsłej, walcowej powierzchni, której promień jest mniejszy od promienia walcowanych kul, następnie za strefą załadunku (I) znajduje się strefa wcinania (II), w której znajdują się występy kształtujące (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10), które mają stałą szerokość i umieszczone są skośnie pod jednakowymi kątami (ß1) względem siebie i pochylone są pod jednakowymi kątami w kierunku strefy załadunku (I), zaś powierzchnie boczne występów kształtujących (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) mają wklęsły kształt o promieniu równym promieniowi walcowanych kul, a odległości(L) między sąsiednimi występami kształtującymi (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) są mniejsze od średnicy walcowanych kul i stopniowo zwiększają się w kierunku strefy kształtowania (III), następnie za strefą wcinania (II) znajduje się strefa kształtowania (III), w której występy kształtujące (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) o stałej szerokości stopniowo zwiększają swoją wysokość, do wartości maksymalnej, równej promieniowi walcowanych kul, następnie za strefą kształtowania (III) znajduje się strefa kalibrowania (IV), w której środkowy występ kształtujący (7) rozszerza się pod kątem (ß3).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest narzędzie do walcowania poprzecznego odkuwek kul, zwłaszcza w walcarkach płasko-klinowych.

Dotychczas znanych jest szereg narzędzi stosowanych do walcowania poprzecznego. Do najczęściej spotykanych zalicza się narzędzie w kształcie pojedynczego klina, mające trzy podstawowe strefy to jest: wejściową, gdzie klin wcina się w materiał na wymaganą głębokość; kształtowania, w której redukcja przekroju poprzecznego rozwijana jest na wymaganą szerokość walcowania; kalibrowania, gdzie następuje usunięcie owalizacji przekroju poprzecznego oraz skrzywień powstałych we wcześniejszych fazach kształtowania. Znane są narzędzia, które składają się z kilku klinów działających na materiał równocześnie - narzędzie jest krótsze, ale występują większe siły kształtowania - lub kolejno narzędzie jest dłuższe, a siły kształtowania mniejsze. Cechą charakterystyczną narzędzi stosowanych do walcowania poprzeczno-klinowego jest to, że umożliwiają one kształtowanie wyrobów przez redukcję przekroju poprzecznego półwyrobu - wsadu. Narzędzia te montowane są na płaskich płytach lub walcach walcarek. Szczegółowo, wymienione narzędzia klinowe wraz z metodyką ich projektowania, opisane są w monografii: Pater Z., Gontarz A, Weroński W. „Wybrane zagadnienia z teorii i technologii walcowania poprzeczno-klinowego”, Lubelskie Towarzystwo Naukowe, Lublin 2001 r.

Znane jest również rozwiązanie narzędzia poprzecznego - opisane w książce Pater Z. Walcowanie poprzeczno-klinowe, Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin 2009 r. - umożliwiające kształtowanie czterech kul. Składa się ono z dwóch części klina kształtującego i wkładki rozcinają cej. 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 są pod kątem do kierunku walcowania - przemieszczania narzędzia klinowego.

Z polskiego patentu PL 215635 znane jest narzędzie do równoczesnego kształtowania plastycznego wyrobów typu kula metodą walcowania poprzecznego. Opisane w patencie narzędzie ma kształt płaskiej płyty, na powierzchni której wykonane są występy o wklęsłych powierzchniach bocznych. Konstrukcja narzędzia umożliwia jednoczesne walcowanie kilku kul z półfabrykatu w kształcie pręta, którego średnica jest mniejsza od średnicy kuli. Cechą charakterystyczną narzędzia jest równoległe do siebie położenie występów kształtujących, co znacznie ogranicza minimalną średnicę półfabrykatów, z któr ych mogą być walcowane kule.

Dotychczasowe rozwiązania narzędzi stosowanych do walcowania poprzecznego odkuwek kul w walcarkach płasko-klinowych charakteryzują się możliwością kształtowania kul z półfabrykatów w postaci odcinków prętów o średnicy zbliżonej do średnicy kuli lub niewiele mniejszej od średnicy walcowanych kul. Często tego typu narzędzia mają klinowy kształt występów roboczych, co znacząco wpływa na zwiększenie całkowitej długości narzędzia oraz zwiększa wielkość sił kształtowania, co wpływa na konieczność stosowania walcarek o dużej sztywności i o dużych skokach roboczych suwaka.

Istotą narzędzia do walcowania poprzecznego odkuwek kul, zwłaszcza w walcarkach płaskoklinowych w kształcie płyty jest to, że składa się z płaskiej płyty podstawowej, na której znajduje się płyta robocza, która składa się z czterech kolejnych stref, na początku płyty roboczej znajduje się strefa załadunku, w której znajduje się występ pozycjonujący o wklęsłej, walcowej powierzchni, której promień jest mniejszy od promienia walcowanych kul, następnie za strefą załadunku znajduje się strefa wcinania, w której znajdują się występy kształtujące, które mają stałą szerokość i umieszczone są skośnie pod jednakowymi kątami względem siebie i pochylone są pod jednakowymi kątami w kierunku strefy załadunku, zaś powierzchnie boczne występów kształtujących mają wklęsły kształt o promieniu równym promieniowi walcowanych kul, a odległości między sąsiednimi występami kształtującymi są mniejsze od średnicy walcowanych kul i stopniowo zwiększają się w kierunku strefy kształtowania, następnie za strefą wcinania znajduje się strefa kształtowania, w której występy kształtujące o stałej szerokości stopniowo zwiększają swoją wysokość, do wartości maksymalnej, równej promieniowi walcowanych kul, następnie za strefą kształtowania znajduje się strefa kalibrowania, w której środkowy występ kształtujący rozszerza się pod kątem większym od pochylenia występów kształtujących w strefie wcinania i strefie kształtowania, zaś występy kształtujące pochylone są pod jednakowymi kątami, oraz wszystkie wy

PL 233 330 B1 stępy mają stałą wysokość, która jest równa promieniowi walcowanych kul, a powierzchnie boczne występów kształtujących mają wklęsły kształt o promieniu równym promieniowi walcowanych kul, zaś na powierzchniach bocznych płyty podstawowej znajdują się wycięcia mocujące oraz otwory montażowe.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że narzędzie umożliwia jednoczesne walcowanie kilku odkuwek kul, których liczba jest uzależniona od wielkości walcarki. Wynalazek umożliwi a walcowanie odkuwek kul z półfabrykatów walcowych, których średnica jest znacznie mniejsza od średnicy kuli, co pozwala na zastosowanie materiałów odpadowych, pozyskanych między innymi ze złomowanych szyn kolejowych.

Narzędzie do walcowania poprzecznego odkuwek kul, zwłaszcza w walcarkach płaskoklinowych zostało przedstawione w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok narzędzia z góry, fig. 2 - widok narzędzia z boku, fig. 3 - widok narzędzia z tyły, fig. 4 - widok izometryczny narzędzia z góry, fig. 5 - przekrój A-A narzędzia poprowadzony przez początek strefy wcinania, fig. 6 przekrój B-B narzędzia poprowadzony przez początek strefy kształtowania, zaś fig. 7 - przekrój C-C narzędzia poprowadzony przez początek strefy kalibrowania.

Narzędzie do walcowania poprzecznego odkuwek kul, zwłaszcza w walcarkach płaskoklinowych w kształcie płyty składa się z płaskiej płyty podstawowej 1, na której znajduje się płyta robocza 2, która składa się z czterech kolejnych stref. Na początku płyty roboczej 2 znajduje się strefa załadunku I, w której znajduje się występ pozycjonujący 3 o wklęsłej, walcowej powierzchni 12, której promień R1 jest mniejszy od promienia walcowanych kul. Za strefą załadunku I znajduje się strefa wcinania II, w której znajdują się występy kształtujące 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, które mają stałą szerokość i umieszczone są skośnie pod jednakowymi kątami β1 względem siebie i pochylone są pod jednakowymi kątami γ w kierunku strefy załadunku L Powierzchnie boczne występów kształtujących 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 mają wklęsły kształt o promieniu R równym promieniowi walcowanych kul, a odległości L między sąsiednimi występami kształtującymi 4, 5, 6, 7, 8, 9 i 10 są mniejsze od średnicy walcowanych kul i stopniowo zwiększają się w kierunku strefy kształtowania III. Za strefą wcinania II znajduje się strefa kształtowania III, w której występy kształtujące 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 o stałej szerokości stopniowo zwiększają swoją wysokość, do wartości maksymalnej, równej promieniowi walcowanych kul. Za strefą kształtowania III znajduje się strefa kalibrowania IV, w której środkowy występ kształtujący 7 rozszerza się pod kątem β3 większym od pochylenia występów kształtujących 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 w strefie wcinania II i strefie kształtowania III. Występy kształtującej, 5, 6, 8, 9, 10 pochylone są pod jednakowymi katami β2, oraz wszystkie występy 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 mają stałą wysokość, która jest równa promieniowi walcowanych kul. Powierzchnie boczne występów kształtujących 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 mają wklęsły kształt o promieniu R równym promieniowi walcowanych kul, zaś na powierzchniach bocznych płyty podstawowej 1 znajdują się wycięcia mocujące 13 oraz otwory montażowe 14.

Wykaz oznaczeń

- płyta podstawowa

- płyta robocza

- występ pozycjonujący

4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 - występy kształtujące 11a, 11b - wklęsłe powierzchnie boczne

- wklęsła, walcowa powierzchnia

- wycięcia mocujące

- otwory montażowe

L - odległość między sąsiednimi występami kształtującymi w strefie wcinania

R - promień wklęsłych powierzchni bocznych

R1 - promień wklęsłej, walcowej powierzchni β1 - kąt pochylenia występów kształtujących w strefach wcinania i kształtowania β2 - kąt pochylenia występów kształtujących w strefie kalibrowania β3 - kąt rozwarcia środkowego występu kształtującego γ - kąt wzniosu występów kształtujących

I - strefa załadunku

II - strefa wcinania

III - strefa kształtowania

IV - strefa kalibrowania

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Narzędzie do walcowania poprzecznego odkuwek kul, zwłaszcza w walcarkach płaskoklinowych w kształcie płyty znamienne tym, że składa się z płaskiej płyty podstawowej (1), na której znajduje się płyta robocza (2), która składa się z czterech kolejnych stref, na początku płyty roboczej (2) znajduje się strefa załadunku (I), w której znajduje się występ pozycjonujący (3) o wklęsłej, walcowej powierzchni (12), której promień (R1) jest mniejszy od promienia walcowanych kul, następnie za strefą załadunku (I) znajduje się strefa wcinania (II), w której znajdują się występy kształtujące (4), (5), (6), (7), (8), (9), (10), które mają stałą szerokość i umieszczone są skośnie pod jednakowymi kątami (β1) względem siebie i pochylone są pod jednakowymi kątami (γ) w kierunku strefy załadunku (I), zaś powierzchnie boczne (11a) i (11b) występów kształtujących (4), (5), (6), (7), (8), (9), (10) mają wklęsły kształt o promieniu (R) równym promieniowi walcowanych kul, a odległości (L) między sąsiednimi występami kształtującymi (4), (5), (6), (7), (8), (9) i (10) są mniejsze od średnicy walcowanych kul i stopniowo zwiększają się w kierunku strefy kształtowania (III), następnie za strefą wcinania (II) znajduje się strefa kształtowania (III), w której występy kształtujące (4), (5), (6), (7), (8), (9), (10) o stałej szerokości stopniowo zwiększają swoją wysokość, do wartości maksymalnej, równej promieniowi walcowanych kul, następnie za strefą kształtowania (III) znajduje się strefa kalibrowania (IV), w której środkowy występ kształtujący (7) rozszerza się pod kątem (β3) większym od pochylenia występów kształtujących (4), (5), (6), (7), (8), (9), (10) w strefie wcinania (II) i strefie kształtowania (III), zaś występy kształtujące (4), (5), (6), (8), (9), (10) pochylone są pod jednakowymi katami (β2), oraz wszystkie występy (4), (5), (6), (7), (8), (9), (10) mają stałą wysokość, która jest równa promieniowi walcowanych kul, a powierzchnie boczne występów kształtujących (4), (5), (6), (7), (8), (9), (10) mają wklęsły kształt o promieniu (R) równym promieniowi walcowanych kul, zaś na powierzchniach bocznych płyty podstawowej (1) znajdują się wycięcia mocujące (13) oraz otwory montażowe (14).