RU2071862C1

RU2071862C1 - Fastening pieces production line

Info

Publication number: RU2071862C1
Application number: RU95103375A
Authority: RU
Inventors: С.П. Буркин; Г.В. Миронов; Ю.Н. Логинов; С.А. Небогатиков; В.М. Налесник; С.С. Жуков; А.А. Щипанов
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "Белый соболь"
Priority date: 1995-03-07
Filing date: 1995-03-07
Publication date: 1997-01-20
Also published as: RU95103375A

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: fastening pieces production line has feeding, main heating, deformation and forging and pressing apparatuses. Main heating apparatus is located between deformation and pressing and forging apparatuses and is made in the form of through furnace of flame heating. Between feeding apparatus and deformation apparatus there is additional heating apparatus linked by gas passage with main heating apparatus. Feeding apparatus is made in the form of rack and driving rollers. Space between deformation and pressing and forging apparatuses is equal to 1.1 - 1.5 of rack length. In front of main heating apparatus and after it additional feeding mechanisms ar located. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области изготовления из прутковой заготовки крепежных изделий типа железнодорожных гвоздей-костылей, противоугонов и др. и может быть использовано в метизной промышленности для производства изделий методом горячей высадки. The invention relates to the field of manufacture of bar stock of fasteners such as railway nails-crutches, anti-theft, etc. and can be used in the hardware industry for the production of products by hot heading.

Из уровня техники известны конструкции машин, предназначенных для изготовления гвоздей и им подобных изделий формованием утолщения на одном конце заготовки горячей высадкой с заострением противоположного торца (1). The prior art design of machines designed for the manufacture of nails and similar products by forming a thickening at one end of the billet by hot heading with a sharpening of the opposite end (1).

В качестве прототипа выбрана линия изготовления крепежных изделий, как наиболее близкая по совокупности существенных признаков. Устройство по прототипу содержит подающее, основное нагревательное, деформирующее и кузнечно-прессовое устройства (2). В известном решении подающее устройство выполнено в виде разматывателя, снабженного правильной машиной. As a prototype, the production line of fasteners was chosen as the closest in the set of essential features. The prototype device contains a feed, a main heating, deforming and forging device (2). In a known solution, the feeding device is made in the form of an uncoiler equipped with the correct machine.

Ввиду технологических и конструктивных особенностей прототипа на заготовке, подлежащей обработке, образуется значительный слой окалины, который к моменту выполнения кузнечных операций может достигать толщины до одного миллиметра. Due to the technological and design features of the prototype, a significant layer of scale is formed on the workpiece to be processed, which can reach a thickness of up to one millimeter by the time the forging operations are performed.

При высадке окалина частично вдавливается в металл, частично осыпается, что значительно ухудшает качество поверхности готового изделия. Сама заготовка является термически тонким телом, так для изготовления гвоздей-костылей используется заготовка в поперечном сечении квадратного профиля со стороной квадрата 16 мм. Это вызывает ее быстрое охлаждение и заставляет предварительно перегревать металл в печи, что усугубляет окалинообразование и обусловливает повышенные энергозатраты. When landing, the scale is partially pressed into the metal, partially crumbles, which significantly impairs the surface quality of the finished product. The workpiece itself is a thermally thin body, so for the manufacture of nail-crutches, the workpiece is used in the cross section of a square profile with a square side of 16 mm. This causes its rapid cooling and causes the metal to preheat in the furnace, which aggravates scale formation and causes increased energy consumption.

Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в исключении значительного окалинообразования на заготовке при снижении энергозатрат. The technical result achieved by the invention is to eliminate significant scale formation on the workpiece while reducing energy consumption.

Это достигается тем, что в линии изготовления крепежных изделий, содержащей подающее основное нагревательное, деформирующее и кузнечно-прессовое устройства основное нагревательное устройство расположено между деформирующим и кузнечно-прессовым устройствами и выполнено в виде проходной печи пламенного нагрева, между подающим устройством и деформиpующим устройством размещено дополнительное нагревательное устройство, соединенное газоходом с основным нагревательным устройством. В основном нагревательном устройстве, выполненном в виде проходной печи пламенного нагрева, температура отходящих газов получается слишком высокой, поэтому эти газы целесообразно отводить и ими обогревать заготовку, поступающую в деформирующее устройство. Естественно, что температура этого нагрева (600-700^oС) не так высока, как температура, достигаемая в основном нагревательном устройстве, однако именно при этих температурах сопротивление деформации металла снижается весьма ощутимо (примерно в два раза), а окалинообразование практически незаметно. Это приводит к тому, что в отличие от прототипа заготовка попадает в деформирующее устройство совершенно без окалины и качество ее поверхности после калибровки очень высоко, что обусловливает и хорошее качество поверхности готового изделия.This is achieved by the fact that in the production line of fasteners containing the supply main heating, deforming and press-forging devices, the main heating device is located between the deforming and press-forging devices and is made in the form of a passage furnace of flame heating, between the feed device and the deforming device there is an additional a heating device connected by a flue to the main heating device. In the main heating device, made in the form of a passage furnace of flame heating, the temperature of the exhaust gases turns out to be too high, therefore, it is advisable to divert these gases and use them to heat the workpiece entering the deforming device. Naturally, the temperature of this heating (600-700 ^o C) is not as high as the temperature achieved in the main heating device, however, it is at these temperatures that the metal deformation resistance decreases very noticeably (about two times), and the scale formation is almost imperceptible. This leads to the fact that, unlike the prototype, the workpiece falls into the deforming device completely without scale and the quality of its surface after calibration is very high, which also determines the good surface quality of the finished product.

Отказ от применения петлеобразующего устройства (по прототипу) приводит к необходимости решить задачу согласования работы деформирующего и кузнечно-прессового устройства. Эта задача решена таким образом, что подающее устройство выполнено в виде стеллажа и приводных роликов, причем расстояние между деформирующим и кузнечно-прессовым устройствами равно 1,1-1,5 длины стеллажа, а перед основным нагревательным устройством и после него расположены дополнительные подающие механизмы. Таким образом заготовка размещается не на разматывателе, а в виде мерных прутков на стеллаже и по мере расходования направляется по технологической линии. Наличие дополнительных подающих механизмов позволяет передавать мерные заготовки на различных участках линии. Расстояние между деформирующим и кузнечно-прессовым устройствами в 1,1-1,5 длины стеллажа позволяет разместить заготовку, с учетом ее вытяжки в деформирующем устройстве, на указанном участке без опасности одновременного нахождения заготовки в упомянутых устройствах. The refusal to use a loop-forming device (according to the prototype) leads to the need to solve the problem of coordinating the work of the deforming and forging-press device. This problem is solved in such a way that the feeding device is made in the form of a rack and drive rollers, and the distance between the deforming and forging and pressing devices is 1.1-1.5 lengths of the rack, and additional feeding mechanisms are located before and after the main heating device. Thus, the workpiece is placed not on the unwinder, but in the form of measuring rods on the rack and, as it is spent, is sent along the production line. The presence of additional feeding mechanisms allows the transfer of measured blanks in various sections of the line. The distance between the deforming and forging and pressing devices of 1.1-1.5 lengths of the rack allows you to place the workpiece, taking into account its drawing in the deforming device, on the specified area without the risk of simultaneously finding the workpiece in the said devices.

На чертеже изображена схема расположения линии изготовления крепежных изделий по предложенному техническому решению. The drawing shows a layout of the production line of fasteners according to the proposed technical solution.

Линия изготовления крепежных изделий содержит подающее устройство в виде стеллажа 1 и приводных роликов 2, основное нагревательное устройство, выполненное в виде печи пламенного нагрева 3, а также деформирующее устройство в виде прокатной клети 4 и кузнечно-прессовое устройство 5 в виде ГКМ. The fastener manufacturing line comprises a feeding device in the form of a rack 1 and drive rollers 2, a main heating device made in the form of a flame heating furnace 3, and a deforming device in the form of a rolling stand 4 and a forging and pressing device 5 in the form of HCM.

Между подающим устройством и деформирующим устройством размещено дополнительное нагревательное устройство 6, соединенное газоходом 7 с основным нагревательным устройством 3. Для транспортировки заготовки через основное нагревательное устройство служат дополнительные подающие механизмы 8 и 9, выполненные, например, в виде роликов. Расстояние L между деформирующим и кузнечно-прессовым устройствами равно 1,1-1,5 длины стеллажа, т.к. если принять длину заготовки, равной длине стеллажа, то после деформации в деформирующем устройстве с установленной вытяжкой 1,1, которая позволяет перекрыть поле допуска исходной заготовки, длина заготовки увеличится в 1,1 раза и для свободного ее размещения в пространстве между клетью и кузнечно-прессовым устройством потребуется такое же минимально допустимое расстояние. В то же время расстояние L не может превысить длины стеллажа, умноженной на коэффициент 1,5, т. к. невозможно увеличить расстояние между подающими механизмами 8 и 9 больше длины заготовки после деформации, а сохранение последнего расстояния приводит к тому, что увеличивается длина заготовки, находящаяся вне печи и подвергающаяся окислению и окалинообразованию. Between the feeding device and the deforming device, an additional heating device 6 is placed, connected by the gas duct 7 to the main heating device 3. To transport the workpiece through the main heating device, additional feeding mechanisms 8 and 9 are made, for example, made in the form of rollers. The distance L between the deforming and forging devices is 1.1-1.5 the length of the rack, because if we take the length of the workpiece equal to the length of the rack, then after deformation in a deforming device with an installed hood 1.1, which allows you to block the tolerance of the original workpiece, the length of the workpiece will increase 1.1 times and for its free placement in the space between the cage and the blacksmith the press device will require the same minimum permissible distance. At the same time, the distance L cannot exceed the length of the rack, multiplied by a factor of 1.5, since it is impossible to increase the distance between the feeding mechanisms 8 and 9 more than the length of the workpiece after deformation, and maintaining the last distance leads to an increase in the length of the workpiece located outside the furnace and subjected to oxidation and scale formation.

Устройство работает следующим образом. Мерная заготовка поступает со стеллажа 1 и транспортируется приводными роликами 2 через рабочее пространство нагревательного устройства 6, где подвергается предварительному подогреву до температуры 600-700^oC за счет тепла отходящих газов, поступающих после сжигания топлива в нагревательном устройстве 3. В результате этого сопротивление деформации металла заготовки снижается примерно в два раза, но поверхность металла не окисляется. После нагрева заготовка поступает в прокатную клеть 4, где подвергается калибровке. После выхода из клети 4 заготовка попадает в подающий механизм 8, которым передается в основное нагревательное устройство 3, где нагревается до температуры 110 1150 ^oC.The device operates as follows. Measured billet comes from the rack 1 and is transported by drive rollers 2 through the working space of the heating device 6, where it is preheated to a temperature of 600-700 ^o C due to the heat of the exhaust gases coming from the combustion of fuel in the heating device 3. As a result, the metal deformation resistance the workpiece is reduced by about half, but the surface of the metal is not oxidized. After heating, the workpiece enters the rolling stand 4, where it is calibrated. After leaving the stand 4, the workpiece enters the feeding mechanism 8, which is transmitted to the main heating device 3, where it is heated to a temperature of 110 1150 ^o C.

После выхода из печи заготовка подхватывается подающим механизмом 9 и задается в кузнечно-прессовый механизм 5, где осуществляются операции рубки и высадки. Благодаря использованию тепла отходящих газов на первой ступени нагрева экономится расход топлива в целом. Так как длина заготовки на участке между деформирующим устройством и кузнечно-прессовым устройством превышает длину заготовки, то скорости этих устройств могут быть не согласованы, отпадает необходимость в петлеобразующем устройстве и не происходит окисления и окалинообразования на этом участке технологической линии. After exiting the furnace, the workpiece is picked up by the feeding mechanism 9 and set into the forging and pressing mechanism 5, where the cutting and disembarkation operations are carried out. By using the heat of the exhaust gases in the first heating stage, fuel consumption in general is saved. Since the length of the workpiece in the area between the deforming device and the forging and pressing device exceeds the length of the workpiece, the speeds of these devices may not be coordinated, there is no need for a loop-forming device and oxidation and scale formation in this section of the production line does not occur.

Согласно изобретению, возможно получение крепежных изделий с повышенным качеством поверхности. Так, при изготовлении гвоздей-костылей с пребыванием на воздухе заготовки в течение 1 мин образуется слой окалины 0,8 мм, а при снижении времени пребывания заготовки на воздухе до 10 с слой окислов составляет 0,1 мм и практически не снижает шероховатость поверхности. Дополнительным преимуществом заявленного объекта является экономия энергозатрат, поскольку тепло отходящих газов при нагреве под высадку используется на стадии подогрева заготовки под операцию калибровки заготовки. According to the invention, it is possible to obtain fasteners with improved surface quality. Thus, in the manufacture of crutch nails with the workpiece in air for 1 min, a scale of 0.8 mm is formed, and when the workpiece stays in air for up to 10 s, the oxide layer is 0.1 mm and practically does not reduce the surface roughness. An additional advantage of the claimed object is the saving of energy costs, since the heat of the exhaust gases during heating for planting is used at the stage of heating the workpiece for the operation of calibrating the workpiece.

Claims

A production line of fasteners containing a feed, a main heating, deforming and forging device, characterized in that the main heating device is located between the deforming and forging devices and is made in the form of a passage furnace of flame heating, between the feed device and the deforming device there is an additional a heating device connected by a gas duct to the main heating device, the feeding device is made in the form of a rack and drive rollers, wherein the distance between the deforming and press-forging devices anyway 1.1 1.5 length of the rack, and before the main heating device and after it are additional feeders.