PL234618B1 - Narzędzia do rozdrabniania struktury - Google Patents

Abstract

Narzędzia do rozdrabniania struktury w walcarce skośnej z dwoma walcami charakteryzują się tym, że składają się z dwóch walców (8, 9), przy czym pierwszy walec (8) od strony wejścia posiada pierwszą strefę wejściową (Ia) o tworzącej (1a) nachylonej do osi walca (10), pod kątem α1, z którą sąsiaduje pierwsza strefa ciągnąca (IIa) o powierzchni walcowej (2a) i średnicy d za którą znajduje się pierwsza strefa przeginająca (IIIa) o tworzącej (3a) nachylonej do osi walca (10), pod kątem β1. Za pierwszą strefą przeginającą (IIIa) znajduje się pierwsza strefa prostująca (IVa) o powierzchni walcowej (4a) i średnicy D1, za którą znajduje się pierwsza strefa odginająca (Va) o tworzącej (5a) nachylonej do osi walca (10), pod kątem γ1, następnie za pierwszą strefą odginającą (Va) znajduje się pierwsza strefa kalibrująca (VIa) o powierzchni walcowej (6a) i średnicy d, zaś na końcu walca znajduje się pierwsza strefa wyjściowa (VIIa) o tworzącej (7a) nachylonej do osi walca pod kątem δ1.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku są narzędzia do rozdrabniania struktury w walcarce skośnej z dwoma walcami.

Dotychczas znanych i stosowanych jest szereg narzędzi służących do rozdrabniania struktury mikrometrycznej materiałów metalowych do struktury nanometrycznej. Rozdrabnianie struktury realizowane jest poprzez wywołanie w kształtowanym materiale dużych odkształceń plastycznych wskutek działania naprężeń ścinających bez zmiany kształtu materiału wyjściowego.

Znane są narzędzia posiadające kanał kątowy, które opisano szczegółowo m.in. w artykule Melicher R. „Numerical simulation of plastic deformation of aluminium workpiece induced by ECAP technology”, Applied and Computational Mechanics, 2009. Narzędzia te składają się zazwyczaj z dwóch połówek, w których znajdują się kanał kątowy. Nachylenie kanału kątowego wynosi zazwyczaj od 90 do 135°. Narzędzia te wykorzystywane są w procesie wyciskania lub przepychania.

Znane są również narzędzia do ciągłego przeginania i prostowania, które zostały przedstawione w opisie patentowym US6197129. Narzędzia te posiadają kształt kół zębatych, które zaprojektowane są w ten sposób, że podczas walcowania materiał jest wciągany pomiędzy walce zębate i między nimi przeginany. W celu poprawnego przeginania materiału w postaci blachy lub płaskownika, wartość luzów międzyzębnego i wierzchołkowego musi być większa od grubości przeganianego materiału.

Znane są również narzędzia do walcowania skośnego opisane w europejskim opisie patentowym EP0703015B1. Narzędzia opisane w tym dokumencie mają kształt stożka ściętego, w którym tworząca jest krzywą stopniowaną. Narzędzia do realizacji procesu walcowania wyrobów drążonych posiadają cztery strefy. Cechą tych narzędzi jest to, że wszystkie trzy, posiadają identyczny kształt.

Cechą charakterystyczną obecnie znanych i stosowanych narzędzi do rozdrabniania struktury jest to, że w przypadku wyrobów typu pręt odkształcaniu poddawane są półfabrykaty o stosunkowo niewielkich wymiarach długościowych. Powoduje to niską wydajność tego typu procesów. W przypadku obecnie znanych procesów dużą wydajność można uzyskać wyłącznie w przypadku ciągłego odkształcania wyrobów typu blacha w procesach bazujących na walcowaniu wzdłużnym. Natomiast nie spotyka się procesów i narzędzi bazujących na walcowaniu skośnym do rozdrabniania struktury.

Celem wynalazku jest rozdrabnianie struktury materiałów metalowych w procesie bazującym na walcowaniu skośnym.

Istotą narzędzi do rozdrabniania struktury w walcarce skośnej z dwoma walcami jest to, że składają się z dwóch walców. Pierwszy walec od strony wejścia posiada pierwszą strefę wejściową o tworzącej nachylonej pod kątem do osi pierwszego walca. Z pierwszą strefą wejściową sąsiaduje pierwsza strefa ciągnąca o powierzchni walcowej, za którą znajduje się pierwsza strefa przeginająca o tworzącej nachylonej pod kątem do osi pierwszego walca. Za pierwszą strefą przeginająca znajduje się pierwsza strefa prostująca o powierzchni walcowej, za którą znajduje się pierwsza strefa odginająca o tworzącej nachylonej pod kątem do osi pierwszego walca. Za pierwszą strefą odginającą znajduje się pierwsza strefa kalibrująca o powierzchni walcowej. Na końcu pierwszego walca znajduje się pierwsza strefa wyjściowa o tworzącej nachylonej pod kątem do osi pierwszego walca. Drugi walec od strony wejścia posiada drugą strefę wejściową o tworzącej nachylonej pod kątem do osi drugiego walca. Za drugą strefą wejściową sąsiaduje druga strefa ciągnąca o powierzchni walcowej, za którą znajduje się druga strefa przeginająca o tworzącej nachylonej pod kątem do osi drugiego walca. Za drugą strefą przeginającą znajduje się druga strefa prostująca o powierzchni walcowej, za którą znajduje się druga strefa odginająca o tworzącej nachylonej pod kątem do osi drugiego walca. Za drugą strefą odginającą znajduje się druga strefa kalibrująca o powierzchni walcowej. Na końcu drugiego walca znajduje się druga strefa wyjściowa o tworzącej nachylonej pod kątem do osi drugiego walca.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że pozwala na rozdrabnianie struktury półfabrykatu w kształcie prętów w sposób ciągły, które nie jest możliwe w przypadku procesów skręcania pod wysokim ciśnieniem HPT, walcowania asymetrycznego oraz cyklicznego walcowania wielowarstwowego. Przedstawione narzędzie umożliwia zastosowanie procesu walcowania skośnego do rozdrabniania struktury.

Wynalazek, został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok pierwszego walca od strony walcowej, fig. 2 - widok drugiego walca od strony walcowej.

Narzędzia do rozdrabniania struktury w walcarce skośnej z dwoma walcami w przykładzie wykonania składają się z dwóch walców 8 i 9. Pierwszy walec 8 od strony wejścia posiada pierwszą stre

PL 234 618 B1 fę wejściową 1a o tworzącej 1a nachylonej do osi walca 10, pod kątem a1 = 5°, z którą sąsiaduje pierwsza strefa ciągnąca Ila o powierzchni walcowej 2a i średnicy d = 330 mm, za którą znajduje się pierwsza strefa przeginająca llla o tworzącej 3a nachylonej do osi walca 10, pod kątem β1 = 3,5°. Za pierwszą strefą przeginająca lIla znajduje się pierwsza strefa prostująca IVa o powierzchni walcowej 4a i średnicy D1 = 340 mm, za którą znajduje się pierwsza strefa odginająca Va o tworzącej 5a nachylonej do osi walca 10, pod kątem γ1 = 3,5°. Za pierwszą strefą odginającą Va znajduje się pierwsza strefa kalibrująca Vla o powierzchni walcowej 6a i średnicy d = 330 mm. Na końcu walca znajduje się pierwsza strefa wyjściowa Vlla o tworzącej 7a nachylonej do osi walca pod kątem 51 = 5°. Drugi walec 9 od strony wejścia posiada drugą strefę wejściową Ib o tworzącej 1b nachylonej do osi walca 11, pod kątem a2 = 5°, z którą sąsiaduje druga strefa ciągnąca lllb o powierzchni walcowej 2b i średnicy d = 330 mm, za którą znajduje się druga strefa przeginająca IIIb o tworzącej 3b nachylonej do osi walca 11, pod kątem β2 = 3,5°. Za drugą strefą przeginająca lllb znajduje się druga strefa prostująca IVb o powierzchni walcowej 4b i średnicy D2 = 320 mm, za którą znajduje się druga strefa odginająca Vb o tworzącej 5b nachylonej do osi walca 11, pod kątem γ2 = 3,5°. Za drugą strefą odginającą Vb znajduje się druga strefa kalibrująca Vlb o powierzchni walcowej 6b i średnicy d = 330 mm. Na końcu walca znajduje się druga strefa wyjściowa VIIb o tworzącej 7b nachylonej do osi walca pod kątem 51 =5°.

Wykaz oznaczeń

1a, 1b - tworząca strefy wejściowej

2a, 2b - powierzchnia walcowa strefy ciągnącej

3a, 3b - tworząca strefy przeginającej

4a, 4b - powierzchnia walcowa strefy prostującej

5a, 5b - tworząca strefy odginającej

6a, 6b - powierzchnia walcowa strefy kalibrującej

7a, 7b - tworząca strefy wyjściowej

8, 9 - walce

10, 11 - osie walców

12a, 12b - prowadnice la, Ib - strefa wejściowa lla, llb - strefa ciągnąca llla, lllb - strefa przeginająca IVa, IVb - strefa prostująca Va, Vb - strefa odginająca Vla, Vlb - strefa kalibrująca Vlla, Vllb - strefa wyjściowa d - średnica powierzchni walcowej w pierwszej i drugiej strefie ciągnącej i średnica powierzchni walcowej w pierwszej i drugiej strefie kalibrującej D1 - średnica powierzchni walcowej w pierwszej strefie prostującej D2 - średnica powierzchni walcowej w drugiej strefie prostującej a1, a2 - kąt nachylenia tworzącej w strefie wejściowej β 1, β2 - kąt nachylenia tworzącej w strefie przeginania γ1, γ2 - kąt nachylenia tworzącej w strefie odginania 51,52 - kąt nachylenia tworzącej w strefie wyjściowej

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Narzędzia do rozdrabniania struktury w walcarce skośnej z dwoma walcami znamienne tym, że składa się z dwóch walców (8) (9), przy czym pierwszy walec (8) od strony wejścia posiada pierwszą strefę wejściową (la) o tworzącej (1 a) nachylonej do osi walca (10), pod kątem (a1), z którą sąsiaduje pierwsza strefa ciągnąca (lla) o powierzchni walcowej (2a) i średnicy (d), za którą znajduje się pierwsza strefa przeginająca (llla) o tworzącej (3a) nachylonej do osi walca (10), pod kątem (β1) przy czym za pierwszą strefą przeginająca (lIla) znajduje się pierwsza strefa prostująca (IVa) o powierzchni walcowej (4a) i średnicy (D1), za którą znajduje się pierwsza strefa odginająca (Va) o tworzącej (5a) nachylonej do osi wal

   PL 234 618 Β1 ca (10), pod kątem (γ1), następnie za pierwszą strefą odginającą (Va) znajduje się pierwsza strefa kalibrująca (Vla) o powierzchni walcowej (6a) i średnicy (d), zaś na końcu walca znajduje się pierwsza strefa wyjściowa (Vlla) o tworzącej (7a) nachylonej do osi walca pod kątem (51), przy czym drugi walec (9) od strony wejścia posiada drugą strefę wejściową (Ib) o tworzącej (1 b) nachylonej do osi walca (11), pod kątem (a2), z którą sąsiaduje druga strefa ciągnąca (llb) o powierzchni walcowej (2b) i średnicy (d), za którą znajduje się druga strefa przeginająca (lllb) o tworzącej (3b) nachylonej do osi walca (11), pod kątem (β2), przy czym za drugą strefą przeginająca (lllb) znajduje się druga strefa prostująca (IVb) o powierzchni walcowej (4b) i średnicy (D2), za którą znajduje się druga strefa odginająca (Vb) o tworzącej (5b) nachylonej do osi walca (11), pod kątem (γ2), następnie za drugą strefą odginającą (Vb) znajduje się druga strefa kalibrująca (Vlb) o powierzchni walcowej (6b) i średnicy (d), zaś na końcu walca znajduje się druga strefa wyjściowa (Vllb) o tworzącej (7b) nachylonej do osi walca pod kątem (51).