PL247152B1

PL247152B1 - Wedge tool for rolling forgings

Info

Publication number: PL247152B1
Application number: PL439544A
Authority: PL
Inventors: Zbigniew Pater; Janusz Tomczak; Tomasz Bulzak
Original assignee: Lubelska Polt
Priority date: 2021-11-17
Filing date: 2021-11-17
Publication date: 2025-05-19
Also published as: PL439544A1

Abstract

Narzędzie klinowe do walcowania odkuwek, posiadające kształt płaskiej płyty (1), na której w strefie wcinania (I) znajduje się występ klinowy (4I), w strefie kształtowania (II) znajduje się występ klinowy (4II), a w strefie kalibrowania (III) znajduje się występ klinowy (4III) i składające się ze strefy wcinania (I), strefy kształtowania (II) oraz strefy kalibrowania (III), charakteryzuje się tym, że w strefie wcinania (I) na powierzchni płaskiej płyty (I) znajdują się dwa symetrycznie rozmieszczone względem osi narzędzia występy prowadzące (2a) i (2b), na których powierzchniach górnych znajdują się nacięcia (3a) i (3b) w kształcie symetrycznie rozmieszczonych rowków, przy czym występy prowadzące (2a) i (2b) pochylone są pod kątem (β1) w kierunku części centralnej narzędzia, zaś wysokość występów prowadzących (2a) i (2b) jest mniejsza od wysokości występu klinowego (4I), (4II), (4III), natomiast głębokość nacięć (3a) i (3b), znajdujących się na powierzchniach występów prowadzących (2a) i (2b) jest mniejsza od wysokości występów prowadzących (2a) i (2b), a centralnie w strefie wcinania (I) pomiędzy dwoma występami prowadzącymi (2a) i (2b) znajduje się występ klinowy (4I) w kształcie trójkąta równoramiennego, który jest pochylony pod kątem rozwarcia klina (β) większym od kąta (β1) pochylenia występów prowadzących (2a) i (2b), zaś powierzchnie boczne (5aI) i (5bI) występu klinowego (4I) są wypukłe i styczne do powierzchni płaskiej występu klinowego (4I), zaś zarys powierzchni bocznych (5aI) i (5bI) występu klinowego (4I) w przekroju normalnym ma kształt łuku o promieniu stycznym do powierzchni płaskiej występu klinowego (4I).A wedge tool for rolling forgings, having the shape of a flat plate (1), on which in the cutting zone (I) there is a wedge projection (4I), in the shaping zone (II) there is a wedge projection (4II) and in the calibration zone (III) there is a wedge projection (4III) and consisting of a cutting zone (I), a shaping zone (II) and a calibration zone (III), is characterized in that in the cutting zone (I) on the surface of the flat plate (I) there are two symmetrically arranged guiding projections (2a) and (2b) with respect to the tool axis, on the upper surfaces of which there are cuts (3a) and (3b) in the shape of symmetrically arranged grooves, wherein the guiding projections (2a) and (2b) are inclined at an angle (β1) towards the central part of the tool, and the height of the guiding projections (2a) and (2b) is smaller than the height of the wedge projection (4I), (4II), (4III), while the depth the height of the cuts (3a) and (3b) located on the surfaces of the guide projections (2a) and (2b) is smaller than the height of the guide projections (2a) and (2b), and centrally in the cutting zone (I) between two guide projections (2a) and (2b) there is a wedge projection (4I) in the shape of an isosceles triangle, which is inclined at a wedge opening angle (β) greater than the angle (β1) of the inclination of the guide projections (2a) and (2b), and the side surfaces (5aI) and (5bI) of the wedge projection (4I) are convex and tangential to the flat surface of the wedge projection (4I), and the outline of the side surfaces (5aI) and (5bI) of the wedge projection (4I) in normal cross-section has the shape of an arc with a radius tangential to the flat surface of the wedge projection (4I).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest narzędzie klinowe do walcowania odkuwek, zwłaszcza do walcowania poprzeczno-klinowego odkuwek osiowosymetrycznych.The subject of the invention is a wedge tool for rolling forgings, especially for cross-wedge rolling of axisymmetric forgings.

Dotychczas znane są narzędzia do walcowania poprzeczno-klinowego oraz śrubowo-klinowego, które stosowane są do kształtowania odkuwek wałków i osi stopniowanych. Szczegółowo konstrukcję narzędzi do walcowania poprzeczno-klinowego wyrobów osiowosymetrycznych opisano w książce autorstwa Pater Z.”Walcowanie poprzeczno-klinowe”, Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej 2009 r. Autor w książce opisuje najczęściej spotykane narzędzia, które mają kształt pojedynczego klina nawiniętego na walec. Takie narzędzie zbudowane jest z trzech podstawowych stref, to jest: wejściowej, gdzie kli n wcina się w materiał na wymaganą głębokość; strefy kształtowania, w której redukcja przekroju poprzecznego rozwijana jest na wymaganą szerokość walcowania; strefy kalibrowania, gdzie następuje usunięcie owalizacji przekroju poprzecznego oraz skrzywień powstałych we wcześniejszych fazach kształtowania. Znane są również narzędzia, które składają się z kilku klinów działających na materiał równocześnie, wtedy walec ma mniejszą średnicę, ale występują większe siły kształtowania lub działających na materiał kolejno, wtedy walec ma średnicę większą, a siły kształtowania są mniejsze.So far, there are known tools for cross-wedge and screw-wedge rolling, which are used for shaping forgings of shafts and stepped axles. The construction of tools for cross-wedge rolling of axisymmetric products is described in detail in the book by Pater Z. "Walcowanie krzyżo-klinowe", Lublin University of Technology Publishing House 2009. In the book, the author describes the most common tools, which have the shape of a single wedge wound on a cylinder. Such a tool is composed of three basic zones, i.e.: input, where the wedge cuts into the material to the required depth; shaping zone, in which the reduction of the cross-section is developed to the required rolling width; calibration zone, where ovalization of the cross-section and curvatures created in the earlier phases of shaping are removed. There are also known tools that consist of several wedges acting on the material simultaneously, in which case the cylinder has a smaller diameter, but the forming forces are greater, or those acting on the material successively, in which case the cylinder has a larger diameter and the forming forces are smaller.

Znane są również narzędzia płasko-klinowe, które stosowane są do walcowania odkuwek wałków stopniowanych z wykorzystaniem walcarek płasko-klinowych. Tego typu narzędzia szczegółowo opisano w monografii autorstwa Pater Z. Walcowanie poprzeczno-klinowe”, Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej 2009 r.Flat-wedge tools are also known, which are used for rolling stepped shaft forgings using flat-wedge rolling machines. This type of tool is described in detail in the monograph by Pater Z. Cross-wound rolling", Lublin University of Technology Publishing House 2009.

Narzędzia płasko-klinowe mają kształt płaskich płyt, na powierzchniach których umieszczone są klinowe występy robocze, które podczas przemieszczania się narzędzi w walcarce stopniowo odkształcają materiał.Flat-wedge tools have the shape of flat plates on whose surfaces there are wedge-shaped working projections, which gradually deform the material as the tools move in the rolling mill.

Dotychczasowe rozwiązania narzędzi stosowanych do walcowania poprzeczno-klinowego odkuwek, zarówno w kształcie walców, jak i płaskich płyt charakteryzują się występowaniem klinowych powierzchni roboczych, które są płaskie i pochylone pod kątem kształtowania w stosunku do powierzchni płyty lub części cylindrycznej walca. Takie rozwiązanie powoduje dużą niejednorodność odkształcenia materiału, co wpływa niekorzystnie na własności mechaniczne walcowanych odkuwek, powoduje wzrost sił kształtowania oraz może prowadzić do powstawania pęknięć wewnętrznych w walcowanych odkuwkach.Previous solutions of tools used for cross-wedge rolling of forgings, both in the form of cylinders and flat plates, are characterized by the occurrence of wedge-shaped working surfaces, which are flat and inclined at a forming angle in relation to the surface of the plate or the cylindrical part of the cylinder. Such a solution causes a large inhomogeneity of material deformation, which adversely affects the mechanical properties of the rolled forgings, causes an increase in forming forces and may lead to the formation of internal cracks in the rolled forgings.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji narzędzia, które zapewnia jednorodne odkształcenia materiału podczas procesu walcowania i jednocześnie zmniejsza siły walcowania oraz zwiększa stabilność procesu walcowania.The aim of the invention is to develop a tool design that ensures uniform material deformation during the rolling process and at the same time reduces the rolling forces and increases the stability of the rolling process.

Istotą narzędzia klinowego do walcowania odkuwek, posiadającego kształt płaskiej płyty, na której znajduje się występ klinowy i składającego się ze strefy wcinania, strefy kształtowania oraz strefy kalibrowania, według wynalazku jest to, że w strefie wcinania na powierzchni płaskiej płyty znajdują się dwa symetrycznie rozmieszczone względem osi narzędzia występy prowadzące, na których powierzchniach górnych znajdują się nacięcia w kształcie symetrycznie rozmieszczonych rowków. Występy prowadzące pochylone są pod kątem w kierunku części centralnej narzędzia. Wysokość występów prowadzących jest mniejsza od wysokości występu klinowego, natomiast głębokość nacięć, znajdujących się na powierzchniach występów prowadzących jest mniejsza od wysokości występów prowadzących. Centralnie w strefie wcinania pomiędzy dwoma występami prowadzącymi znajduje się występ klinowy w kształcie trójkąta równoramiennego, który jest pochylony pod kątem rozwarcia klina większym od kąta pochylenia występów prowadzących. Powierzchnie boczne występu klinowego są wypukłe i styczne do powierzchni płaskiej występu klinowego. Zarys powierzchni bocznych występu klinowego w przekroju normalnym ma kształt łuku o promieniu stycznym do powierzchni płaskiej występu klinowego. W strefie kształtowania na powierzchni płaskiej płyty znajduje się występ klinowy o wypukłych powierzchniach bocznych, stycznych do powierzchni płaskiej występu klinowego, przy czym szerokość występu klinowego stopniowo zwiększa się do wartości równej długości walcowanego stopnia odkuwki na końcu strefy kształtowania. Za strefą kształtowania znajduje się strefa kalibrowania, w której występ klinowy ma stałą szerokość, która jest równa długości walcowanego stopnia odkuwki, zaś powierzchnie boczne występu klinowego w strefie kalibrowania są płaskie i są pochylone pod jednakowymi kątami w stosunku do powierzchni płaskiej występu klinowego. W strefie wcinania na wypukłych powierzchniach bocznych występu klinowego oraz w strefie kształtowania na wypukłych powierzchniach bocznych występu klinowego znajdują się symetrycznie rozmieszczone względem siebie nacięcia, których głębokość stopniowo zwiększa się od zera w miejscu styczności wypukłych powierzchni bocznych klinowego występu w strefie wcinania oraz wypukłych powierzchni bocznych klinowego występu w strefie kształtowania z powierzchnią płaską występu klinowego do wartości k w miejscu styku wypukłych powierzchni bocznych klinowego występu w strefie wcinania oraz wypukłych powierzchni bocznych klinowego występu w strefie kształtowania z powierzchnią płaskiej płyty.The essence of the wedge tool for rolling forgings, having the shape of a flat plate on which there is a wedge projection and consisting of a cutting zone, a shaping zone and a calibration zone, according to the invention is that in the cutting zone on the surface of the flat plate there are two symmetrically arranged guiding projections with respect to the tool axis, on the upper surfaces of which there are cuts in the shape of symmetrically arranged grooves. The guiding projections are inclined at an angle towards the central part of the tool. The height of the guiding projections is smaller than the height of the wedge projection, while the depth of the cuts located on the surfaces of the guiding projections is smaller than the height of the guiding projections. Centrally in the cutting zone between the two guiding projections there is a wedge projection in the shape of an isosceles triangle, which is inclined at an angle of opening of the wedge greater than the angle of inclination of the guiding projections. The side surfaces of the wedge projection are convex and tangential to the flat surface of the wedge projection. The outline of the side surfaces of the wedge projection in normal cross-section has the shape of an arc with a radius tangent to the flat surface of the wedge projection. In the forming zone on the surface of the flat plate there is a wedge projection with convex side surfaces tangent to the flat surface of the wedge projection, wherein the width of the wedge projection gradually increases to a value equal to the length of the rolled step of the forging at the end of the forming zone. Behind the forming zone there is a calibration zone in which the wedge projection has a constant width, which is equal to the length of the rolled step of the forging, and the side surfaces of the wedge projection in the calibration zone are flat and are inclined at equal angles to the flat surface of the wedge projection. In the cutting zone on the convex side surfaces of the wedge-shaped projection and in the shaping zone on the convex side surfaces of the wedge-shaped projection there are symmetrically arranged cuts with respect to each other, the depth of which gradually increases from zero at the point of contact of the convex side surfaces of the wedge-shaped projection in the cutting zone and the convex side surfaces of the wedge-shaped projection in the shaping zone with the flat surface of the wedge-shaped projection to the value k at the point of contact of the convex side surfaces of the wedge-shaped projection in the cutting zone and the convex side surfaces of the wedge-shaped projection in the shaping zone with the surface of the flat plate.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że dzięki zastosowaniu wypukłych powierzchni bocznych klina uzyskuje się jednorodne wartości odkształceń w walcowanej odkuwce. Ponadto narzędzie pozwala na zmniejszenie sił walcowania oraz obniżenie skłonności walcowanego materiału na pękanie podczas walcowania.The advantageous effect of the invention is that the use of convex side surfaces of the wedge results in uniform values of deformation in the rolled forging. In addition, the tool allows for a reduction of rolling forces and a reduction of the tendency of the rolled material to crack during rolling.

Wynalazek, został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok narzędzia z góry, fig. 2 - widok narzędzia z boku, fig. 3 - przekrój A-A narzędzia poprowadzony normalnie do powierzchni klinowej w strefie kształtowania, fig. 4 - przekrój B-B narzędzia, poprowadzony prostopadle do osi narzędzia w strefie kalibrowania, fig. 5 - widok z góry narzędzia z nacięciami na powierzchniach bocznych w strefie wcinania i kształtowania, fig. 6 - przekrój C-C narzędzia poprowadzony prostopadle do osi narzędzia przez nacięcia, fig. 7 - szczegół D z zarysem nacięcia, fig. 8 - widok izometryczny narzędzi i półfabrykatu w początkowym etapie walcowania, fig. 9 - widok izometryczny narzędzi i walcowanej odkuwki w strefie kształtowania, zaś fig. 10 - widok izometryczny narzędzi i odwalcowanej odkuwki w końcowym etapie walcowania.The invention has been presented in an example embodiment in the drawing, in which fig. 1 shows a top view of the tool, fig. 2 - a side view of the tool, fig. 3 - a cross-section A-A of the tool taken normally to the wedge surface in the forming zone, fig. 4 - a cross-section B-B of the tool taken perpendicularly to the tool axis in the calibration zone, fig. 5 - a top view of the tool with cuts on the side surfaces in the cutting and forming zone, fig. 6 - a cross-section C-C of the tool taken perpendicularly to the tool axis through the cuts, fig. 7 - detail D with the outline of the cut, fig. 8 - an isometric view of the tools and the semi-finished product in the initial stage of rolling, fig. 9 - an isometric view of the tools and the rolled forging in the forming zone, and fig. 10 - an isometric view of the tools and the rolled forging in the final stage of rolling.

Narzędzie klinowe do walcowania odkuwek posiada kształt płaskiej płyty 1. Na płycie 1 w strefie wcinania I znajduje się występ klinowy 4I, w strefie kształtowania II znajduje się występ klinowy 4II, zaś w strefie kalibrowania III znajduje się występ klinowy 4III. Narzędzie składa się ze strefy wcinania I o długości L1, strefy kształtowania II o długości L2 oraz strefy kalibrowania III o długości L3. Przy czym w strefie wcinania I na powierzchni płaskiej płyty 1 znajdują się dwa symetrycznie rozmieszczone względem osi narzędzia występy prowadzące 2a i 2b, które na początku strefy wcinania I oddalone są od siebie o wartość b, która jest mniejsza od długości początkowej lo walcowanego półfabrykatu 8, zaś wysokość h1 występów prowadzących 2a i 2b jest większa od wysokości występu klinowego 4I na początku strefy wcinania I. Ponadto występy prowadzące 2a i 2b pochylone są pod kątem β1 w kierunku części centralnej narzędzia. Wartość kąta β1 pochylenia występów prowadzących 2a i 2b jest taka, że rozstaw b występów prowadzących 2a i 2b zwiększa się o wartość wydłużenia walcowanej odkuwki 9 w strefie wcinania I. Na powierzchniach górnych występów prowadzących 2a i 2b znajdują się nacięcia 3a i 3b w kształcie symetrycznie rozmieszczonych rowków, których głębokość g jest mniejsza od wysokości h1 występów prowadzących 2a i 2b. Centralnie w strefie wcinania I pomiędzy dwoma występami prowadzącymi 2a i 2b znajduje się występ klinowy 4l w kształcie trójkąta równoramiennego, który jest pochylony pod kątem rozwarcia klina β większym od kąta β1 pochylenia występów prowadzących 2a i 2b, a powierzchnie boczne 5al i 5bl występu klinowego 4I są wypukłe i styczne do powierzchni płaskiej występu klinowego 4II w strefie kształtowania II. Zarys powierzchni bocznych 5al i 5bl występu klinowego 4I w przekroju normalnym ma kształt łuku o promieniu R stycznym do powierzchni płaskiej występu klinowego 4I. W strefie kształtowania II na powierzchni płaskiej płyty 1 znajduje się występ klinowy 4II o wypukłych powierzchniach bocznych 5all i 5bll, które są styczne do powierzchni płaskiej występu klinowego 4II, zaś szerokość występu klinowego 4II stopniowo zwiększa się do wartości równej długości Lw walcowanego stopnia odkuwki 9 na końcu strefy kształtowania II. Za strefą kształtowania II znajduje się strefa kalibrowania III, w której występ klinowy 4III ma stałą szerokość L, która jest równa długości Lw walcowanego stopnia odkuwki 9, zaś powierzchnie boczne 6a i 6b występu klinowego 4III w strefie kalibrowania III są płaskie i są pochylone pod jednakowymi kątami α w stosunku do powierzchni płaskiej występu klinowego 4III. Kąty α pochylenia płaskich powierzchni bocznych 6a i 6b występu klinowego 4III w strefie kalibrowania III są równe kątom pochylenia stożkowych powierzchni walcowanej odkuwki 9. Na wypukłych powierzchniach bocznych 5al i 5bl występu klinowego 4l w strefie wcinania I znajdują się symetrycznie rozmieszczone względem siebie nacięcia 7al i 7bl oraz na wypukłych powierzchniach bocznych 5all i 5bll występu klinowego 4II w strefie kształtowania II znajdują się symetrycznie rozmieszczone względem siebie nacięcia 7all i 7bll, których głębokość stopniowo zwiększa się od zera w miejscu styczności wypukłych powierzchni bocznych 5al i 5bl klinowego występu 4l w strefie wcinania I oraz wypukłych powierzchni bocznych 5all i 5bll klinowego występu 4II w strefie kształtowania II z powierzchnią płaską występu klinowego 4l i 4ll do wartości k w miejscu styku wypukłych powierzchni bocznych 5al i 5bl klinowego występu 4l w strefie wcinania I oraz wypukłych powierzchni bocznych 5all i 5bll klinowego występu 4ll w strefie kształtowania II z powierzchnią płaskiej płyty 1. Przy czym wartość k, określająca głębokość nacięć 7al i 7bl w strefie wcinania I oraz nacięć 7all i 7bll w strefie kształtowania w miejscu styku wypukłych powierzchni bocznych 5al i 5bl klinowego występu 4I w strefie wcinania I oraz wypukłych powierzchni bocznych 5all i 5bll klinowego występu 4II w strefie kształtowania II z powierzchnią płaskiej płyty 1 jest większa od grubości zgorzeliny powstającej podczas nagrzewania półfabrykatu 8.A wedge tool for rolling forgings has the shape of a flat plate 1. On plate 1, in the cutting zone I, there is a wedge projection 4I, in the shaping zone II there is a wedge projection 4II, and in the calibration zone III there is a wedge projection 4III. The tool consists of a cutting zone I of length L1, a shaping zone II of length L2, and a calibration zone III of length L3. In the cutting zone I, on the surface of the flat plate 1, there are two symmetrically arranged guiding projections 2a and 2b with respect to the tool axis, which at the beginning of the cutting zone I are spaced apart by a value b, which is less than the initial length lo of the rolled semi-finished product 8, while the height h1 of the guiding projections 2a and 2b is greater than the height of the wedge projection 4I at the beginning of the cutting zone I. Furthermore, the guiding projections 2a and 2b are inclined at an angle β1 towards the central part of the tool. The value of the angle β1 of the inclination of the guide projections 2a and 2b is such that the spacing b of the guide projections 2a and 2b is increased by the value of the elongation of the rolled forging 9 in the cutting zone I. On the upper surfaces of the guide projections 2a and 2b there are cuts 3a and 3b in the form of symmetrically arranged grooves, the depth g of which is less than the height h1 of the guide projections 2a and 2b. Centrally in the cutting zone I, between the two guide projections 2a and 2b, there is a wedge projection 4l in the shape of an isosceles triangle, which is inclined at a wedge opening angle β greater than the angle β1 of the inclination of the guide projections 2a and 2b, and the side surfaces 5al and 5bl of the wedge projection 4I are convex and tangential to the flat surface of the wedge projection 4II in the forming zone II. The outline of the side surfaces 5al and 5bl of the wedge projection 4I in normal cross-section has the shape of an arc with a radius R tangential to the flat surface of the wedge projection 4I. In the forming zone II on the surface of the flat plate 1 there is a wedge projection 4II with convex side surfaces 5all and 5bll which are tangential to the flat surface of the wedge projection 4II, and the width of the wedge projection 4II gradually increases to a value equal to the length Lw of the rolled step of the forging 9 at the end of the forming zone II. Behind the forming zone II there is a calibration zone III, in which the wedge projection 4III has a constant width L which is equal to the length Lw of the rolled step of the forging 9, and the side surfaces 6a and 6b of the wedge projection 4III in the calibration zone III are flat and are inclined at equal angles α in relation to the flat surface of the wedge projection 4III. The angles α of the inclination of the flat side surfaces 6a and 6b of the wedge projection 4III in the calibration zone III are equal to the angles of inclination of the conical surfaces of the rolled forging 9. On the convex side surfaces 5al and 5bl of the wedge projection 4l in the cutting zone I, there are symmetrically arranged notches 7al and 7bl, and on the convex side surfaces 5all and 5bll of the wedge projection 4II in the forming zone II, there are symmetrically arranged notches 7all and 7bll, the depth of which gradually increases from zero at the point of contact of the convex side surfaces 5al and 5bl of the wedge projection 4l in the cutting zone I and the convex side surfaces 5all and 5bll of the wedge projection 4II in the forming zone II with the flat surface of the wedge projection 4l and 4ll to the value k at the point of contact of the convex side surfaces 5al and 5bl of the wedge-shaped projection 4l in the cutting zone I and of the convex side surfaces 5all and 5bll of the wedge-shaped projection 4ll in the forming zone II with the surface of the flat plate 1. Wherein the value k, specifying the depth of the cuts 7al and 7bl in the cutting zone I and of the cuts 7all and 7bll in the forming zone at the point of contact of the convex side surfaces 5al and 5bl of the wedge-shaped projection 4I in the cutting zone I and of the convex side surfaces 5all and 5bll of the wedge-shaped projection 4II in the forming zone II with the surface of the flat plate 1, is greater than the thickness of the scale formed during heating of the semi-finished product 8.

W początkowym etapie walcowania półfabrykat 8 w kształcie odcinka pręta o średnicy do równej 40 mm i długości lo równej 80 mm umieszcza się symetrycznie na początku strefy wcinania I na dwóch występach prowadzących 2a i 2b dolnego narzędzia klinowego 10a, zaś nad półfabrykatem 8 znajduje się górne narzędzie klinowe 10b, które oddalone jest od dolnego narzędzia klinowego 10a o wartość równą średnicy do początkowej półfabrykatu 8. Następnie dolne narzędzie klinowe 10a oraz górne narzędzie klinowe 10b wprawiane są w ruch postępowy w przeciwnych kierunkach wzdłuż osi dolnego narzędzia klinowego 10a i górnego narzędzia klinowego 10b i przemieszczane są z jednakowymi prędkościami V, które wynoszą 300 mm/s nad półfabrykatem 8, w wyniku czego zagłębia się występy prowadzące 2a i 2b w półfabrykat 8, wprawiając go w ruch obrotowy. Następnie wcina się występ klinowy 4I w strefie wcinania I w półfabrykat 8, kształtując na półfabrykacie 8 pierścieniowy rowek o wklęsłych powierzchniach bocznych, którego głębokość na końcu strefy wcinania I jest równa wysokości h występu klinowego 4II w strefie kształtowania i wynosi 10 mm. Następnie w wyniku oddziaływania wypukłych powierzchni bocznych 5all i 5bl występu klinowego 4II w strefie kształtowania II stopniowo rozszerza się redukcję przekroju poprzecznego na półfabrykacie 8 na całą długość Lw walcowanego stopnia odkuwki 9, która wynosi 120 mm. Następnie w strefie kalibrowania II w wyniku oddziaływania płaskich powierzchni bocznych 6a i 6b występów klinowych 4IIII w strefie kalibrowania III kształtowane się stożkowe powierzchnie boczne na odkuwce 9 i otrzymano osiowosymetryczną odkuwkę 9 z przewężeniem w części centralnej o średnicy d, która jest równa 20 mm.At the initial stage of rolling, a blank 8 in the form of a bar section with a diameter do equal to 40 mm and a length lo equal to 80 mm is placed symmetrically at the beginning of the cutting zone I on two guide projections 2a and 2b of the lower wedge tool 10a, while an upper wedge tool 10b is located above the blank 8, which is spaced from the lower wedge tool 10a by an amount equal to the initial diameter of the blank 8. Then the lower wedge tool 10a and the upper wedge tool 10b are set in translational motion in opposite directions along the axes of the lower wedge tool 10a and the upper wedge tool 10b and are moved at identical speeds V, which are 300 mm/s above the blank 8, as a result of which the guide projections 2a and 2b are embedded in the blank 8, setting it in rotational motion. Then, a wedge projection 4I is cut into the blank 8 in the cutting zone I, forming an annular groove with concave side surfaces on the blank 8, the depth of which at the end of the cutting zone I is equal to the height h of the wedge projection 4II in the forming zone and is 10 mm. Then, as a result of the action of the convex side surfaces 5all and 5bl of the wedge projection 4II in the forming zone II, the reduction of the cross-section on the blank 8 is gradually extended to the entire length Lw of the rolled step of the forging 9, which is 120 mm. Then, in the calibration zone II, as a result of the action of the flat side surfaces 6a and 6b of the wedge projections 4IIII in the calibration zone III, conical side surfaces are formed on the forging 9 and an axisymmetric forging 9 is obtained with a narrowing in the central part with a diameter d, which is equal to 20 mm.

Spis oznaczeńList of symbols

- powierzchnia płaska płyty- flat surface of the plate

2a, 2b - występy prowadzące2a, 2b - lead performances

3a, 3b - nacięcia na powierzchniach występów prowadzących3a, 3b - cuts on the surfaces of the guide lugs

4I, 4II, 4III - występ klinowy4I, 4II, 4III - wedge-shaped protrusion

5al, 5bl - wypukłe powierzchnie boczne występu klinowego w strefie wcinania5al, 5bl - convex side surfaces of the wedge projection in the cutting zone

5all, 5all - wypukłe powierzchnie boczne występu klinowego w strefie kształtowania5all, 5all - convex side surfaces of the wedge projection in the shaping zone

6a, 6b - płaskie powierzchnie boczne występu klinowego w strefie kalibrowania 7al, 7bl - nacięcia na wypukłych powierzchniach bocznych występu klinowego w strefie wcinania 7all, 7all - nacięcia na wypukłych powierzchniach bocznych występu klinowego w strefie kształtowania6a, 6b - flat side surfaces of the wedge projection in the calibration zone 7al, 7bl - cuts on the convex side surfaces of the wedge projection in the cutting zone 7all, 7all - cuts on the convex side surfaces of the wedge projection in the shaping zone

- półfabrykat- semi-finished product

- walcowania odkuwka- rolling forging

10a - dolne narzędzie klinowe10a - lower wedge tool

10b - górne narzędzie klinowe10b - upper wedge tool

I - strefa wcinaniaI - cutting zone

II - strefa kształtowaniaII - shaping zone

III - strefa kalibrowaniaIII - calibration zone

L - szerokość występu klinowego w strefie kalibrowaniaL - width of the wedge projection in the calibration zone

L1 - długość strefy wcinaniaL1 - length of the cutting zone

L2 - długość strefy kształtowaniaL2 - length of the shaping zone

L3 - długość strefy kalibrowania do - średnica początkowa półfabrykatu d - średnica walcowanego stopnia odkuwkiL3 - length of the calibration zone do - initial diameter of the semi-finished product d - diameter of the rolled step of the forging

Io - długość początkowa półfabrykatuIo - initial length of the blank

Lw - długość walcowanego stopnia odkuwki h - wysokość występu klinowego h1 - wysokość ścieżek prowadzących g - głębokość nacięć na ścieżkach prowadzącychLw - length of the rolled step of the forging h - height of the wedge projection h1 - height of the guide paths g - depth of the cuts on the guide paths

V - prędkość przemieszczania narzędzi klinowychV - speed of movement of wedge tools

R - promień łuku α - kąt pochylenia powierzchni płaskich występu klinowego w strefie kalibrowania β1 - kąt pochylenia występów prowadzących β - kąt rozwarcia klinaR - radius of the arc α - angle of inclination of the flat surfaces of the wedge projection in the calibration zone β1 - angle of inclination of the guiding projections β - angle of opening of the wedge

Claims

1. A wedge tool for rolling forgings, having the shape of a flat plate (1), on which a wedge projection (4I) is located in the cutting zone (I), a wedge projection (4II) is located in the shaping zone (II) and a wedge projection (4III) is located in the calibration zone (III) and consisting of a cutting zone (I), a shaping zone (II) and a calibration zone (III), characterized in that in the cutting zone (I) on the surface of the flat plate (1) there are two symmetrically arranged guiding projections (2a) and (2b) with respect to the tool axis, on the upper surfaces of which there are cuts (3a) and (3b) in the shape of symmetrically arranged grooves, wherein the guiding projections (2a) and (2b) are inclined at an angle (β1) towards the central part of the tool, and the height (h1) of the guiding projections (2a) and (2b) is smaller than the height (h) of the wedge projection (4I), (4II), (4III), while the depth (g) of the cuts (3a) and (3b) located on the surfaces of the guiding projections (2a) and (2b) is smaller than the height (h1) of the guiding projections (2a) and (2b), and centrally in the cutting zone (I) between two guiding projections (2a) and (2b) there is a wedge projection (4I) in the shape of an isosceles triangle, which is inclined at an angle of wedge opening (β) greater than the angle (β1) of inclination of the guiding projections (2a) and (2b), while the side surfaces (5al) and (5bl) of the wedge projection (4I) are convex and tangential to the flat surface of the wedge projection (4I), and the outline of the side surfaces (5al) and (5bl) of the wedge projection (4I) in normal cross-section has the shape of an arc with a radius (R) tangential to the flat surface of the wedge projection (4I), and in the forming zone (II) on the surface of the flat plate (1) there is a wedge projection (4II) with convex side surfaces (5all) and (5bll) tangent to the flat surface of the wedge projection (4II), wherein the width of the wedge projection (4II) gradually increases to a value equal to the length of the rolled step of the forging (Lw) at the end of the forming zone (II), and behind the forming zone (II) there is a calibration zone (III), in which the wedge projection (4III) has a constant width (L) which is equal to the length of the rolled step of the forging (Lw), and the flat side surfaces (6a) and (6b) of the wedge projection (4III) in the calibration zone (III) are flat and are inclined at equal angles (α) in relation to the flat surface of the wedge projection (4III).

2. The tool according to claim 1. 1, characterized in that in the cutting zone (I) on the convex side surfaces (5al) and (5bl) of the wedge-shaped projection (4I) there are symmetrically arranged cuts (7al) and (7bl) and in the shaping zone (II) on the convex side surfaces (5all) and (5bll) of the wedge-shaped projection (4II) there are symmetrically arranged cuts (7all) and (7bll), the depth of which gradually increases from zero at the point of contact of the convex side surfaces (5al) and (5bl) of the wedge-shaped projection (4I) in the cutting zone and the convex side surfaces (5all) and (5bll) of the wedge-shaped projection (4II) in the shaping zone (II) with the flat surface of the wedge-shaped projection (4I) and (4II) to the value k at the point of contact of the convex side surfaces (5al) and (5bl) of the wedge-shaped projection (4I) in the cutting zone (I) and the convex side surfaces (5all) and (5bll) of the wedge-shaped projection (4II) in the shaping zone (II) with the surface of the flat plate (1).