RU2465978C1 - Method of making steel grinding balls and die for flash-free forming of steel grinding balls - Google Patents

Method of making steel grinding balls and die for flash-free forming of steel grinding balls Download PDF

Info

Publication number
RU2465978C1
RU2465978C1 RU2011130452/02A RU2011130452A RU2465978C1 RU 2465978 C1 RU2465978 C1 RU 2465978C1 RU 2011130452/02 A RU2011130452/02 A RU 2011130452/02A RU 2011130452 A RU2011130452 A RU 2011130452A RU 2465978 C1 RU2465978 C1 RU 2465978C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stamping
forming surface
ball
radius
grinding balls
Prior art date
Application number
RU2011130452/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Николаевич Черкайкин (RU)
Вадим Николаевич Черкайкин
Рафаил Галимзянович Саттаров (RU)
Рафаил Галимзянович Саттаров
Андрей Леонидович Вяткин (RU)
Андрей Леонидович Вяткин
Ринат Наилевич Алеев (RU)
Ринат Наилевич Алеев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "ПРОМКО"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "ПРОМКО" filed Critical Открытое акционерное общество "ПРОМКО"
Priority to RU2011130452/02A priority Critical patent/RU2465978C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2465978C1 publication Critical patent/RU2465978C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Forging (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to metal forming and may be used in making steel grinding balls by flash-free forming. Rod stock heated to 1000-1200°C is cut to cut-to-length sections. Produced cut-to-length sections are heated further to 800-1220°C and placed in die assembly. Grinding balls are formed in open press tool for flash-free forming. Said press tool comprise top and bottom plates and top and bottom inserts interacting therewith along supporting planes. Said inserts have working cavities to make spherical forming surface. Spherical surface radius center is shifted from press tool clearance center line along vertical toward moving plate by distance defined from enclosed relations.
EFFECT: flash-free balls of higher durability and impact strength.
5 cl, 3 dwg, 1 ex

Description

Группа изобретений относится к области металлургии, а именно к обработке металлов давлением, и касается производства стальных мелющих шаров методом безоблойной штамповки, которые предназначены для использования в угольной, горнорудной, цементной и других отраслях промышленности.The group of inventions relates to the field of metallurgy, namely to the processing of metals by pressure, and relates to the production of steel grinding balls by the method of cloudless stamping, which are intended for use in coal, mining, cement and other industries.

Известны следующие методы производства стальных мелющих шаров:The following methods for the production of steel grinding balls are known:

- винтовая прокатка;- screw rolling;

- получение шаров методом литья;- obtaining balls by casting;

- горячая объемная штамповка с формированием облоя.- hot stamping with the formation of a flash.

При получении стальных мелющих шаров методом винтовой прокатки (С.П.Грановский. Новые процессы и станы для прокатки изделий в винтовых калибрах, Металлургия, 1980) возникает неравномерно напряженная структура шара, вследствие чего шары в шаровых мельницах изнашиваются неравномерно.Upon receipt of steel grinding balls by the method of screw rolling (S.P. Granovsky. New processes and mills for rolling products in screw calibers, Metallurgy, 1980), an unevenly stressed ball structure appears, as a result of which balls in ball mills wear out unevenly.

Способ получения шаров методом литья а) более энергозатратен, поскольку заготовку необходимо нагревать до температуры 1500°C; б) при данном способе производства шаров не происходит упрочнение стали за счет обжатия, что влияет на качественные характеристики шаров.The method of producing balls by casting a) is more energy-consuming, since the workpiece must be heated to a temperature of 1500 ° C; b) with this method of producing balls, steel does not harden due to compression, which affects the quality characteristics of the balls.

Известен (Ковка и объемная штамповка стали, том 2, под ред. М.В.Сторожева, Москва, 1968, стр.56) способ горячей штамповки с образованием облоя. Недостатки известного способа горячей объемной штамповки шаров с формированием облоя заключаются в том, что а) технология включает дополнительную операцию по удалению облоя, б) увеличивается расход металла за счет того, что облой удаляется в отходы; в) шар на месте удаления облоя имеет неравномерно напряженную структуру, поскольку происходит нарушение целостности направления волокон стали при удалении облоя, так как в процессе закалки в местах разрыва волокон возникают множественные микроскопические трещины, которые в результате приводят к разрушению шара в процессе его эксплуатации.There is a known (forging and volumetric stamping of steel, volume 2, edited by M.V. Storozhev, Moscow, 1968, p. 56) a method of hot stamping with the formation of a burr. The disadvantages of the known method of hot volumetric stamping of balls with the formation of a burr are that a) the technology includes an additional operation to remove the burr, b) increases the consumption of metal due to the fact that the burr is removed in waste; c) the ball at the place of removal of the flake has an unevenly stressed structure, since there is a violation of the integrity of the direction of the steel fibers when the flap is removed, since during the hardening process multiple microscopic cracks occur in the places where the fiber breaks, which result in destruction of the ball during its operation.

В качестве наиболее близкого аналога для объекта «способ производства стальных мелющих шаров» принят известный (RU, 2167020, С1) способ производства шаров, включающий резку круглой прутковой длинномерной заготовки на мерные длины, подачу разрезанных заготовок в штамповый блок и безоблойную штамповку шаров. С целью увеличения точности получаемого изделия в известном способе круглую прутковую длинномерную заготовку перед предшествующей штамповке резкой обжимают в направлении, перпендикулярном продольной оси, с получением двух плоскостей, затем полученную плоскую заготовку подвергают периодическим пережимам в направлении, параллельном полученным плоскостям и перпендикулярном продольной оси, с образованием в этом направлении выпуклых участков поверхности. Для выполнения операций прокатки и обжатия требуется дополнительное оборудование и технологическое время, что увеличивает себестоимость изделия.A well-known (RU, 2167020, C1) method for producing balls is adopted as the closest analogue for the object “method for the production of steel grinding balls”, which includes cutting a round bar lengthy workpiece into measured lengths, feeding the cut workpieces to a stamping block, and ball-free stamping of balls. In order to increase the accuracy of the product obtained in the known method, a round rod-shaped long workpiece is crimped before the previous stamping in the direction perpendicular to the longitudinal axis to obtain two planes, then the obtained flat workpiece is subjected to periodic clamps in the direction parallel to the obtained planes and perpendicular to the longitudinal axis, with the formation in this direction of convex surface areas. To perform rolling and crimping operations, additional equipment and technological time are required, which increases the cost of the product.

В качестве прототипа для объекта «штамп для безоблойной штамповки стальных мелющих шаров» принят известный (ОХРИМЕНКО Я.М. Технология кузнечно-штамповочного производства. - М.: Машиностроение, 1966, с.345-346, рис.196 (б)) /3/ открытый штамп для безоблойной штамповки стальных мелющих шаров, содержащий подвижную и неподвижную плиты и смонтированные на этих плитах с обеспечением взаимодействия с ними по опорным плоскостям верхнюю и нижнюю вставки с рабочими полостями, образующими сферическую формообразующую поверхность. К недостаткам известного штампа, препятствующим получению нижеуказанного технического результата, относится выполнение рабочих полостей (полусфер) вставок штампа симметричными относительно средней линии межштампового зазора (середина минимального зазора между вставками в их рабочем положении), при этом центр радиуса сферической формообразующей поверхности (R1) верхней и нижней вставок располагается на средней линии межштампового зазора.As a prototype for the object “stamp for trouble-free stamping of steel grinding balls”, the well-known (OKHRIMENKO Y.M. Technology of forging and stamping production. - M .: Mashinostroenie, 1966, p. 345-346, Fig. 166 (b)) / 3 / open die for seamless stamping of steel grinding balls, containing movable and fixed plates and mounted on these plates to ensure interaction with them on the reference planes of the upper and lower inserts with working cavities forming a spherical forming surface. The disadvantages of the known stamp that impede the achievement of the following technical result include the execution of working cavities (hemispheres) of the stamp inserts symmetrical with respect to the midline of the interstamp gap (the middle of the minimum gap between the inserts in their working position), while the radius center of the spherical forming surface (R1) of the upper and bottom inserts located on the midline of the interstamp clearance.

При прессовании заготовки в шар скорости течения метала в вертикальных и горизонтальных направлениях различны. Скорость течения металла в горизонтальном направлении выше, следовательно, когда радиус шара в зоне экватора будет равен (R1), на полюсах будет наблюдаться незаполнение полости штампа (вставки штампа), т.е. радиус шара на полюсе будет меньше (R1). Для заполнения всего объема рабочих полостей вставок увеличивают объем закладываемой заготовки, что неизбежно образует облой (заусенец) по линии экватора шара в результате частичного вытеснения металла при деформировании в межштамповый зазор. То есть изготовленный в известной конструкции штампа шар имеет облой (заусенец) по линии экватора.When pressing a workpiece into a ball, the flow rates of the metal in the vertical and horizontal directions are different. The metal flow velocity in the horizontal direction is higher, therefore, when the radius of the ball in the equatorial zone is equal to (R1), at the poles there will be a non-filling of the die cavity (insert die), i.e. the radius of the ball at the pole will be less (R1). To fill the entire volume of the working cavities of the inserts, the volume of the workpiece to be laid is increased, which inevitably forms a burr (burr) along the line of the equator of the ball as a result of partial displacement of the metal during deformation into the interstamp gap. That is, a ball made in a known stamp design has a flash (burr) along the equator line.

При горячей штамповке с формированием облоя шар на месте облоя имеет неравномерно напряженную структуру, поскольку происходит нарушение целостности направления волокон стали при последующем удалении облоя, что снижает прочность и ударостойкость шара к расколу. В процессе закалки в местах разрыва волокон возникают множественные микроскопические трещины, которые в результате приводят к разрушению шара в процессе его эксплуатации. Такие шары в шаровых мельницах изнашиваются неравномерно.During hot stamping with the formation of a burr, the ball at the place of the burst has an unevenly stressed structure, since there is a violation of the integrity of the direction of the steel fibers during subsequent removal of the burr, which reduces the strength and impact resistance of the ball to splitting. In the process of hardening, multiple microscopic cracks occur at the points of fiber breakage, which as a result lead to the destruction of the ball during its operation. Such balls in ball mills wear out unevenly.

Задача, решаемая при создании группы изобретений, состоит в разработке экономически эффективного способа производства стальных мелющих шаров повышенной прочности и ударостойкости к расколу, соответствующих по точности требованиям ГОСТа 7524.The problem to be solved when creating a group of inventions is to develop a cost-effective method for the production of steel grinding balls of increased strength and impact resistance to splitting, corresponding in accuracy to the requirements of GOST 7524.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении заявленной группы изобретений, заключается в реализации указанной задачи.The technical result that can be obtained by implementing the claimed group of inventions is to implement this task.

Указанный технический результат для объекта «способ» достигается за счет того, что способ производства стальных мелющих шаров включает дозированную подачу предварительно нагретой до температуры 1000-1200°C горячекатаной круглой прутковой длинномерной заготовки на пост газовой резки, кислородную резку заготовки на мерные длины, догрев мерных заготовок до температуры 800-1220°C и перемещение их в штамповый блок, штамповку шаров в открытом штампе для безоблойной штамповки, содержащем подвижную и неподвижную плиты и смонтированные на этих плитах с обеспечением взаимодействия с ними по опорным плоскостям верхнюю и нижнюю вставки с рабочими полостями, образующими сферическую формообразующую поверхность, в котором величина смещения S центра радиуса сферической формообразующей поверхности верхней, выполненной со штамповочным уклоном, и нижней вставок по вертикали относительно средней линии межштампового зазора в сторону подвижной плиты однозначно определена зависимостью: S=(1/2А2+S1), где А2 - межштамповый зазор; S1 - расстояние по вертикали от центра сферической формообразующей поверхности до нижнего торца верхней вставки штампа по вертикали, которое определяют из следующей зависимости:The specified technical result for the object "method" is achieved due to the fact that the method of production of steel grinding balls includes the dosed supply of preheated to 1000-1200 ° C hot rolled round bar lengthy workpiece to the gas cutting station, oxygen cutting of the workpiece to measured lengths, heating dimensional blanks to a temperature of 800-1220 ° C and moving them to the stamping block, stamping the balls in an open stamp for seamless stamping containing movable and fixed plates and mounted on these plates x with ensuring interaction with them on the reference planes of the upper and lower inserts with working cavities forming a spherical forming surface, in which the displacement S of the radius center of the spherical forming surface of the upper, made with a stamping slope, and the lower inserts vertically relative to the midline of the interstamp gap in the side of the movable plate is uniquely determined by the dependence: S = (1 / 2A2 + S1), where A2 is the interstamp clearance; S1 is the vertical distance from the center of the spherical forming surface to the lower end of the upper die insert vertically, which is determined from the following relationship:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где:Where:

Rmax - максимальный радиус шара с регламентированным допуском на изготовление;R max - the maximum radius of the ball with a regulated manufacturing tolerance;

S2 - высота штамповочного уклона;S2 is the height of the stamping slope;

а - угол штамповочного уклона; a is the angle of the stamping slope;

R1 - радиус сферической формообразующей поверхности.R1 is the radius of the spherical forming surface.

Заявленный способ производства стальных мелющих шаров включает следующие этапы:The claimed method for the production of steel grinding balls includes the following steps:

1) Предварительный нагрев длинномерной горячекатаной заготовки до оптимальной температуры.1) Preheating a lengthy hot rolled billet to the optimum temperature.

Оптимальной температурой нагрева заготовки для последующей ее резки на мерные части является температура горения стали в кислороде 1000-1200°C - это означает, что затраты при резке, связанные с разогревом заготовки пропаном, будут минимальны, то есть получаем выигрыш во времени и в уменьшении затрат на пропан.The optimal heating temperature of the workpiece for its subsequent cutting into measured parts is the combustion temperature of steel in oxygen of 1000-1200 ° C - this means that the cutting costs associated with heating the workpiece with propane will be minimal, that is, we will gain time and cost reduction on propane.

2) Кислородную газовую резку горячекатаного круга на мерные цилиндры, масса каждого из которых должна быть равна массе шара.2) Oxygen gas cutting of a hot-rolled circle into measuring cylinders, the mass of each of which should be equal to the mass of the ball.

Мерной заготовкой для шара является цилиндр, масса которого равна массе готового шара. Диаметр заготовки выбирается из условия d=(2M/ρ·π)1/2, где М - масса шара, ρ - плотность, π - 3,14. Таким образом, выполняется условие минимально допустимого диаметра для длины цилиндра 2d. При минимальном диаметре цилиндра происходит лучшее заполнение ручьев штампов пресса, а при длине цилиндра </=2d не происходит критического (выводящего размеры шара за пределы поля допуска) смещения заготовки относительно оси штампов.A dimensional blank for a ball is a cylinder whose mass is equal to the mass of the finished ball. The diameter of the workpiece is selected from the condition d = (2M / ρ · π) 1/2 , where M is the mass of the ball, ρ is the density, π is 3.14. Thus, the condition of the minimum allowable diameter for the cylinder length 2d is satisfied. With a minimum cylinder diameter, better filling of the press dies occurs, and with a cylinder length </ = 2d there is no critical displacement of the workpiece relative to the axis of the dies (taking the ball size out of the tolerance range).

Особенностью газовой резки в заявленном способе является точная дозировка объема металла закладываемого в штампы, что означает, что в конечном итоге отштампованный шар не выйдет за пределы допуска, и достигается за счет автоматического высокоповторяемого процесса подачи длинномерной заготовки на пост резки. При этом, как правило, резку осуществляют только подачей кислорода (снижение себестоимости операции за счет сокращения использования пропана при резке) в зону предполагаемого реза, хотя минимальную подачу пропана оставляют для стабильности процесса.A feature of gas cutting in the claimed method is the exact dosage of the volume of metal to be inserted into the dies, which means that ultimately the stamped ball will not go beyond tolerance, and is achieved through an automatic highly repeatable process of feeding a long workpiece to the cutting post. Moreover, as a rule, cutting is carried out only by supplying oxygen (reducing the cost of the operation by reducing the use of propane during cutting) in the zone of the intended cut, although the minimum supply of propane is left for process stability.

Допустимо интегрировать в процесс взамен кислородной резки рубку, но осуществление данного способа требует больших капитальных вложений, хотя такой способ более производителен и экономичен в плане экономии металла (сталь не выгорает при резке). Такой вид резки возможно рассматривать как дальнейшее совершенствование технологии.It is acceptable to integrate cutting in exchange for oxygen cutting, but the implementation of this method requires large capital investments, although this method is more productive and economical in terms of saving metal (steel does not burn out during cutting). This type of cutting can be considered as a further improvement of the technology.

3) Догрев мерной заготовки до 800-1220°C для выравнивания температуры заготовки по всему объему, что способствует лучшему заполнению ручьев (рабочие полости) открытого штампа для безоблойной штамповки;3) Heating the measured workpiece to 800-1220 ° C to equalize the temperature of the workpiece throughout the volume, which contributes to better filling of the streams (working cavities) of the open die for seamless stamping;

4) Безоблойная штамповка шаров (прессование шаров).4) Ball-free stamping of balls (ball pressing).

5) Закалка шаров, которую, как правило, производят под воздействием охлаждающей среды в закалочном барабане, продолжительность закалки в котором определяется температурой шара на выходе и регулируется частотой вращения барабана.5) Quenching of the balls, which, as a rule, is performed under the influence of a cooling medium in the quenching drum, the duration of quenching in which is determined by the temperature of the ball at the outlet and is regulated by the frequency of rotation of the drum.

Улучшение механических свойств мелющих шаров (дополнительный технический результат) достигается также за счет того, что перед закалкой производят выравнивание температуры шаров и последующее их подстуживание на 150-200°C при скорости охлаждения не более 12 град/сек.Improving the mechanical properties of grinding balls (an additional technical result) is also achieved due to the fact that before hardening, the balls are evened out and tempered at 150-200 ° C at a cooling rate of not more than 12 deg / s.

6) Отпуск шаров в таре с термоизоляционным кожухом.6) Vacation of balls in containers with heat-insulating casing.

В результате безоблойной штамповки шара достигается равномерно напряженная его структура, что в купе с особенной его термообработкой (выравнивание температуры, плавное подстуживание до закалки; выверенное время закалки, самоотпуск в специальной производственной таре) дает равномерно по всей площади закаленный шар без внутренних трещин с глубиной закалки на 2/3 радиуса.As a result of trouble-free stamping of the ball, its uniformly stressed structure is achieved, which in combination with its special heat treatment (temperature equalization, smooth quenching before hardening; calibrated hardening time, self-tempering in special production containers) gives a hardened ball uniformly over the entire area without internal cracks with a hardening depth 2/3 of the radius.

Для реализации операции безоблойной штамповки в заявленном способе производства стальных мелющих шаров применяется новая конструкция открытого штампа для безоблойной штамповки, содержащего подвижную и неподвижную плиты и смонтированные на этих плитах с обеспечением взаимодействия с ними по опорным плоскостям верхнюю и нижнюю вставки с рабочими полостями, образующими сферическую формообразующую поверхность, в котором величина смещения S центра радиуса сферической формообразующей поверхности верхней, выполненной со штамповочным уклоном, и нижней вставок по вертикали относительно средней линии межштампового зазора в сторону подвижной плиты однозначно определена зависимостью: S=(1/2А2+S1), где А2 - межштамповый зазор; S1 - расстояние по вертикали от центра сферической формообразующей поверхности до нижнего торца верхней вставки штампа по вертикали, которое определяют из следующей зависимости:To implement the operation of seamless stamping in the claimed method for the production of steel grinding balls, a new design of open stamp for seamless stamping is used, containing movable and fixed plates and mounted on these plates to ensure interaction with them on the reference planes of the upper and lower inserts with working cavities forming a spherical forming a surface in which the displacement S of the center of the radius of the spherical forming surface of the upper, made with stamping bosom, and the bottom inserts vertically relative to the midline of the interstamp clearance towards the movable plate is uniquely determined by the relationship: S = (1 / 2A2 + S1), where A2 is the interstamp clearance; S1 is the vertical distance from the center of the spherical forming surface to the lower end of the upper die insert vertically, which is determined from the following relationship:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где:Where:

Rmax - максимальный радиус шара с регламентированным допуском на изготовление;R max - the maximum radius of the ball with a regulated manufacturing tolerance;

S2 - высота штамповочного уклона;S2 is the height of the stamping slope;

а - угол штамповочного уклона; a is the angle of the stamping slope;

R1 - радиус сферической формообразующей поверхности.R1 is the radius of the spherical forming surface.

В заявленной конструкции открытого штампа для безоблойной штамповки выполнение штамповки без облоя обеспечивается за счет смещения положения центра радиуса сферической формообразующей поверхности (R1), составленной из выполненных в форме полусфер рабочих полостей вставок относительно средней линии межштампового зазора по вертикали (по центральной линии открытого штампа для безоблойной штамповки) в сторону подвижной плиты (верхнего полюса сферы) на величинуIn the claimed design of an open die for trouble-free stamping, stamping without breaking is achieved by shifting the center of the radius of the spherical forming surface (R1), composed of hemispheres of the working cavities of the inserts relative to the center line of the vertical die gap (along the center line of the open die for trouble-free stamping) towards the movable plate (upper pole of the sphere) by the amount

S=(1/2А2+S1), гдеS = (1 / 2A2 + S1), where

S - смещение положения центра радиуса сферической формообразующей поверхности верхней, выполненной со штамповочным уклоном, и нижней вставок по вертикали относительно средней линии межштампового зазора в сторону подвижной плиты,S is the offset of the position of the center of the radius of the spherical forming surface of the upper, made with a stamping slope, and the lower inserts vertically relative to the midline of the interstamp clearance towards the movable plate,

А2 - межштамповый зазор,A2 - interstamp clearance,

S1 - расстояние по вертикали от центра сферы (сферической формообразующей поверхности) до нижнего торца верхней вставки открытого штампа для безоблойной штамповки.S1 is the vertical distance from the center of the sphere (spherical forming surface) to the lower end of the upper insert of the open die for seamless stamping.

При этом определяемая расчетным путем величина (S1) зависит от высоты штамповочного уклона (S2), угла штамповочного уклона (const=7° по ГОСТу 7505-89), радиуса сферической формообразующей поверхности (гравюр открытого штампа для безоблойной штамповки) R1.In this case, the value (S1) determined by calculation depends on the height of the stamping slope (S2), the angle of the stamping slope (const = 7 ° according to GOST 7505-89), the radius of the spherical forming surface (open stamp engravings for seamless stamping) R1.

Ограничение величины (S1) заключается в том, что чем больше расстояние (S1), тем больше максимальный диаметр фаски штамповочного уклона. В конце концов, при увеличении расстояния S1 наступит такой момент, когда расстояние от центра радиуса сферической формообразующей поверхности до окружности максимального диаметра фаски будет больше максимального радиуса шара регламентированного допуском на изготовление. В этом случае можно говорить, что S1 принимает наибольшее значение. Чем больше расстояние S1, тем лучше заполняемость полюсов штампа.The limitation of (S1) is that the greater the distance (S1), the greater the maximum diameter of the chamfer of the stamping slope. In the end, when the distance S1 increases, such a moment will come when the distance from the center of the radius of the spherical forming surface to the circumference of the maximum diameter of the bevel is greater than the maximum radius of the ball regulated by the manufacturing tolerance. In this case, we can say that S1 takes on the greatest value. The greater the distance S1, the better the occupancy of the stamp poles.

Наибольшее расстояние S1 вычисляется геометрически (см. фиг.1) из следующей зависимости:The greatest distance S1 is calculated geometrically (see figure 1) from the following relationship:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где:Where:

S2 - высота штамповочного уклона,S2 - the height of the stamping slope,

R1 - радиус сферической формообразующей поверхности (гравюр штампа),R1 is the radius of the spherical forming surface (engravings stamp),

Rmax - максимальный радиус шара с регламентированным допуском на изготовление.R max - the maximum radius of the ball with a regulated manufacturing tolerance.

а - угол штамповочного уклона, a is the angle of the stamping slope,

S1 - расстояние по вертикали от центра сферической формообразующей поверхности до нижнего торца верхней вставки открытого штампа для безоблойной штамповки.S1 is the vertical distance from the center of the spherical forming surface to the lower end of the upper insert of the open die for seamless stamping.

Смещение положения центра радиуса сферической формообразующей поверхности осуществляется в сторону подвижной плиты открытого штампа для безоблойной штамповки, так как в противном случае шар из нижнего «глубокого» штампа необходимо будет извлекать толкателем, встроенным в штамп, что повлияет на усложнение реализации схемы. При смещении положения центра радиуса сферической формообразующей поверхности (R1) со средней линии межштампового зазора в сторону подвижной плиты рабочие полости вставок открытого штампа для безоблойной штамповки несимметричны относительно средней линии межштампового зазора, а экватор шара смещается в верхнюю вставку открытого штампа для безоблойной штамповки. Заготовка штампуется в шар постепенно, изменяя форму в процессе штампования, при этом радиус шара на экваторе формообразующей сферической поверхности увеличивается с радиуса заготовки до радиуса, близкого R1. В момент, когда радиус заготовки будет равен величине R1, в зоне экватора сферической формообразующей поверхности образуется «подпор», т.к. металл заготовки соприкасается со штампом в зоне экватора, в результате чего скорость течения металла в горизонтальном направлении значительно уменьшится, и движение металла будет происходить к полюсам шара. То есть не будет происходить образование облоя в зоне межштампового зазора.The position of the radius center of the spherical forming surface is shifted towards the movable plate of the open die for trouble-free stamping, since otherwise the ball will need to be removed from the lower "deep" die by a pusher built into the die, which will complicate the implementation of the circuit. When the center of the radius of the spherical forming surface (R1) is shifted from the midline of the interstamp clearance to the side of the movable plate, the working cavities of the open die inserts for seamless stamping are asymmetric with respect to the midline of the interstamp clearance, and the ball equator is shifted to the upper insert of the open stamp for seamless stamping. The workpiece is stamped into the ball gradually, changing shape during the stamping process, while the radius of the ball at the equator of the spherical forming surface increases from the radius of the workpiece to a radius close to R1. At the moment when the radius of the workpiece is equal to the value of R1, a “backwater” is formed in the equator area of the spherical forming surface, because the metal of the workpiece is in contact with the stamp in the equator zone, as a result of which the metal flow velocity in the horizontal direction will significantly decrease, and the metal will move to the poles of the ball. That is, no flaking will occur in the interstamp gap zone.

Таким образом, при помощи открытого штампа для безоблойной штамповки заявленной конструкции возможно получение шаров без облоя с равномерной структурой, соответствующих требованиям ГОСТа 7524. Такие шары обладают повышенной прочностью и ударостойкостью, что гарантирует последующее использование их без риска раскола и увеличивает, соответственно, производительность и срок службы мельниц.Thus, using an open die for seamless stamping of the claimed design, it is possible to obtain balls without a burr with a uniform structure that meet the requirements of GOST 7524. Such balls have increased strength and impact resistance, which guarantees their subsequent use without the risk of a split and increases, accordingly, productivity and time mill services.

Производство таких шаров позволяет значительно сократить расходы металла за счет более долгого срока службы шаров. Механические свойства шаров, полученных методом безоблойной штамповки, позволяют использовать их в мельницах без риска раскола, что значительно увеличивает производительность мельниц и срок их службы. Еще одна отличительная особенность шаров, изготовленных методом безоблойной штамповки - равномерный их износ по всей площади (увеличение долговечности), в результате чего возможно дальнейшее применение этих шаров в мельницах, использующих шары меньшего диаметра.The production of such balls can significantly reduce metal costs due to the longer service life of the balls. The mechanical properties of the balls obtained by the method of trouble-free stamping allow them to be used in mills without the risk of splitting, which significantly increases the productivity of the mills and their service life. Another distinctive feature of balls made by the method of trouble-free stamping is their uniform wear over the entire area (increased durability), as a result of which further use of these balls in mills using balls of a smaller diameter is possible.

Кроме того, следует отметить, что при безоблойной штамповке уменьшается расход материала, а также снижается себестоимость самого технологического процесса вследствие исключения из производственного цикла операции по удалению облоя.In addition, it should be noted that with trouble-free stamping, material consumption is reduced, as well as the cost of the process itself is reduced due to the exclusion of the burr removal operation from the production cycle.

Экономическая эффективность заявленного способа производства стальных мелющих шаров достигается благодаря а) экономичной системе газовой резки, при которой точно дозируется объем закладываемого в штампы металла и сокращается расхода пропана, а также б) безоблойной штамповки шаров с помощью особенной конструкции открытого штампа для безоблойной штамповки.The economic efficiency of the claimed method for the production of steel grinding balls is achieved thanks to a) an economical gas cutting system, in which the volume of metal put into the dies is accurately metered and propane consumption is reduced, and b) ball-free stamping of balls using the special design of an open stamp for seamless stamping.

Сущность группы изобретений поясняется чертежами, где:The essence of the group of inventions is illustrated by drawings, where:

- на фиг.1 показан участок ручья открытого штампа для безоблойной штамповки;- figure 1 shows a portion of the brook of an open die for seamless stamping;

- на фиг.2 приведена схема кузнечно-прессового участка (план размещения оборудования);- figure 2 shows a diagram of a forge and press section (layout of equipment);

- на фиг.3 изображен продольный разрез открытого штампа для безоблойной штамповки заявленной конструкции.- figure 3 shows a longitudinal section of an open die for seamless stamping of the claimed design.

Примером реализации заявленного способа безоблойной штамповки мелющих шаров является кузнечно-прессовый участок (фиг.2), содержащий:An example of the implementation of the claimed method of seamless stamping of grinding balls is a forging section (figure 2), containing:

1 - Лаборатория;1 - Laboratory; 11 - пресс кривошипный;11 - crank press; 2 - Накопитель;2 - drive; 12 - элеватор;12 - elevator; 3 - перекладчик с кантователем;3 - shifter with tilter; 13 - спреерная система;13 - sprayer system; 4 - пневматический толкатель;4 - pneumatic pusher; 14 - закалочный ротор;14 - quenching rotor; 5 - механизм подачи;5 - feed mechanism; 15 - насосная станция;15 - pumping station; 6 - Рольганг;6 - Rollergang; 16 - отстойник;16 - sump; 7 - УИН-1 (Установка Индукционного Нагрева)7 - UIN-1 (Induction Heating Unit) 17 - градирня;17 - cooling tower; 8 - пост газовой резки;8 - gas cutting post; 18 - копер;18 - coper; 9 - УИН-2 (Установка Индукционного Нагрева);9 - UIN-2 (Induction Heating Unit); 19 - передаточная телега;19 - transmission cart; 10 - робот Kawasaki;10 - Kawasaki robot; 20 - производственная тара;20 - production packaging; 21 - кран-балка.21 - beam crane.

Ниже дано описание поэтапного осуществление способа, осуществляемого на данном участке.The following is a description of the phased implementation of the method carried out in this area.

Заготовка в виде горячекатаного (г/к) круга поступает в цех на передаточную телегу 19 в объеме, достаточном для работы одной смены. Стропальщик краном-балкой 21 перегружает г/к круг с телеги 19 на накопитель 2, затем с накопителя в течение смены по мере необходимости стропальщик краном-балкой загружает перекладчик 3. Далее перекладчик, получая команду с главного контроллера управления процессом (ГКУП), устанавливает на рольганг 6 одну штангу г/к круга. Этот процесс возобновляется после удаления штанги из зоны выгрузки на рольганг толкателем 4. Пневматический толкатель (П) 4 получает команду на выполнение своей задачи с (ГКУП) после обработки сигнала с механизма подачи 5 и подает заготовку в механизм подачи 5. Механизм подачи (МП) подает заготовку мерными подачами на УИН 7.A billet in the form of a hot-rolled (hot-rolled) circle enters the workshop on a transfer cart 19 in an amount sufficient for a single shift. The slinger with a beam crane 21 reloads the hot-rolled circle from the cart 19 to drive 2, then, as necessary, the slinger with a crane beam loads the transfer bar 3. From the drive, the transferr receives the command from the main process control controller (GKUP), sets live roll 6 one rod hot-smoked a circle. This process resumes after the rod is removed from the unloading zone onto the roller conveyor by the pusher 4. The pneumatic pusher (P) 4 receives a command to perform its task with (GKUP) after processing the signal from the feed mechanism 5 and feeds the workpiece to the feed mechanism 5. Feed mechanism (MP) feeds the workpiece by measured feeds to the UIN 7.

Каждый цикл работы механизма подачи состоит из следующих этапов:Each cycle of the feed mechanism consists of the following steps:

- определение наличия заготовки в МП;- determination of the availability of blanks in the MP;

- если заготовка отсутствует, то МП дает команду (П) на подачу заготовки;- if the workpiece is missing, then the MP gives the command (P) to feed the workpiece;

- сжатие заготовки гидротисами;- compression of the workpiece with hydrights;

- перемещение гидротисов вместе с заготовкой с помощью поводкового механизма на необходимую длину;- the movement of hydrights along with the workpiece using a pull mechanism to the required length;

- пауза (МП ожидает пока на посту газовой резки по другую сторону первого УИН 7 не будет отрезана заготовка). Пауза выставляется временным реле;- pause (MP waits until the workpiece is cut off at the gas cutting station on the other side of the first UIN 7). A pause is set by a temporary relay;

- разжатие заготовки в гидротисах;- decompression of the workpiece in hydrights;

- отход гидротисов в начальную точку с помощью поводкового механизма;- the departure of hydrotees to the starting point using a leash mechanism;

- процесс повторяется.- the process repeats.

С УИН 7 заготовка, предварительно нагретая до оптимальной 1000-1200°C температуры, поступает на пост газовой кислородной резки 8, после чего уже мерная (порезанная) заготовка, приводимая в движение следом идущей заготовкой (штанга г/к круга), поступает на догрев до температуры 800-1220°C в УИН 9. Робот 10 выполняет функцию «интеллектуального» перекладчика: оценивая работу пресса 11 УИН 9 и собирая информацию с многочисленных датчиков, робот 10 выбирает оптимальный для максимальной производительности режим своей работы по перемещению разогретой до 1100°C заготовки с УИН 9 и установке ее в вертикальном положении в ручье нижнего штампа (нижней вставки неподвижной плиты) пресса 11. Разжав заготовку, робот удаляется из зоны штампования, а верхний штамп (верхняя вставка подвижной плиты), двигаясь к нижнему штампу, спрессовывает заготовку в шар. После подъема верхнего штампа робот перемещает шар в лоток, транспортирующий шар до элеватора 12. Элеватор работает в постоянном режиме и выполняет функцию подъема заготовки шара на первый модуль спреерной системы 13, откуда шар под действием силы тяжести скатывается в закалочный ротор 14. Из ротора шары после закалки по системе лотков и склизов попадают в специальную тару 20 для самоотпуска. Через достаточное время для самоотпуска проводятся испытания качества выборки шаров в лаборатории 1 и на копре 18. Заключительным этапом технологического цикла является транспортировка стропальщиком шаров в таре 20 из цеха с помощью кран-балки 21 и передаточной телеги 19 с сопроводительным ярлыком.With UIN 7, the workpiece, preheated to an optimum temperature of 1000-1200 ° C, enters the gas-oxygen cutting station 8, after which the already measured (cut) workpiece, driven by the next workpiece (hot-rolled bar), is fed up to a temperature of 800-1220 ° C in UIN 9. Robot 10 performs the function of an “intelligent” translator: evaluating the operation of the press 11 of UIN 9 and collecting information from numerous sensors, the robot 10 selects the optimal mode of operation for moving it at a temperature of up to 1100 ° Cpreparations with UIN 9 and installing it in a vertical position in the stream of the lower stamp (lower insert of the fixed plate) of the press 11. Having opened the workpiece, the robot is removed from the stamping zone, and the upper stamp (upper insert of the moving plate), moving to the lower stamp, compresses the workpiece into ball. After lifting the upper stamp, the robot moves the ball into the tray transporting the ball to the elevator 12. The elevator operates in a constant mode and performs the function of lifting the ball blank to the first module of the sprayer system 13, from where the ball rolls into the quenching rotor by gravity 14. From the rotor, the balls after quenching according to the system of trays and skliz fall into a special container 20 for self-tempering. After sufficient time for self-dispensing, tests are carried out on the quality of the selection of balls in laboratory 1 and copra 18. The final stage of the technological cycle is the transportation by the slinger of the balls in the container 20 from the workshop using a beam 21 and a transfer cart 19 with an accompanying label.

Штампование шара может происходить за несколько ходов пресса, причем после каждого хода пресса заготовка поворачивается в штампе - это позволяет добиться более правильной формы шара, но уменьшает производительность.The stamping of the ball can take place over several strokes of the press, and after each stroke of the press, the workpiece rotates in the stamp - this allows you to achieve a more regular ball shape, but reduces productivity.

Применяемый в заявленном способе открытый штамп для безоблойной штамповки (фиг.3) с плоскостью разъема, перпендикулярной направлению штамповки, содержит нижнюю 22 и верхнюю 23 вставки, которые являются рабочими элементами открытого штампа для безоблойной штамповки. Нижняя вставка 22 за счет центрирования по диаметру D и зажима клином базируется в плите 24 открытого штампа для безоблойной штамповки, закрепленной на неподвижной части пресса. Верхняя вставка 23 за счет центрирования штифтом и зажима двумя клиньями базируется в плите 25 открытого штампа для безоблойной штамповки, которая закреплена на подвижной части пресса. Для установки вставок открытого штампа для безоблойной штамповки с помощью приспособления в их конструкции выполнены отверстия диаметром D1. Для свободного извлечения шара из верхней вставки открытого штампа для безоблойной штамповки в ее конструкции предусмотрен штамповочный уклон 7° (участок конической поверхности) и отверстия для отвода газов для исключения противодействия штампованию газами, собирающимися в штампе между полюсом шара и ручьем штампа.Used in the claimed method, an open die for seamless stamping (Fig. 3) with a plane of connector perpendicular to the direction of stamping, contains lower 22 and upper 23 inserts, which are the working elements of an open stamp for seamless stamping. The lower insert 22, due to centering along the diameter D and clamping by a wedge, is based in the open die plate 24 for seamless stamping, mounted on the stationary part of the press. The upper insert 23, due to pin centering and clamping with two wedges, is based in the open die plate 25 for seamless stamping, which is mounted on the movable part of the press. To install the open die inserts for seamless stamping using the device, holes with a diameter of D1 are made in their design. To freely remove the ball from the upper insert of the open die for trouble-free stamping, its design provides a stamping slope of 7 ° (a section of the conical surface) and openings for exhaust gases to prevent counteraction by gases collected in the stamp between the ball’s pole and the stamp brook.

При работе открытого штампа для безоблойной штамповки расстояние между вставками 22 и 23 изменяется от величины (А1), достаточной для перемещения заготовки в рабочие полости (ручьи, гравюры) вставок открытого штампа для безоблойной штамповки, до величины (А2), равной 2-3 мм, так называемого, межштампового зазора, который необходим для гарантированного исключения соударения верхней и нижней вставок открытого штампа для безоблойной штамповки и для возможности выхода металла в облой в случае закладывания заготовки большего объема, чем установлено, что предохранит пресс от перегруза. Во вставках открытого штампа для безоблойной штамповки выполнены рабочие полости, образующие при минимальной величине межштампового зазора сферическую формообразующую поверхность (полость) радиусом (R1). При этом в данной конструкции открытого штампа для безоблойной штамповки положение центра радиуса сферической формообразующей поверхности (R1) смещено со средней линии межштампового зазора в сторону подвижной плиты 25 по вертикали на расстояние: S=S1+1/2 А2, гдеWhen an open die is used for seamless stamping, the distance between inserts 22 and 23 changes from a value (A1) sufficient to move the workpiece into the working cavities (streams, engravings) of open die inserts for seamless stamping, to a value (A2) of 2-3 mm , the so-called inter-stamp gap, which is necessary to guarantee the exclusion of collisions between the upper and lower open die inserts for trouble-free stamping and for the possibility of metal exit into the burr in case a larger workpiece is laid than installed but that will protect the press from overload. In the inserts of the open die for trouble-free stamping, working cavities are made forming a spherical forming surface (cavity) with a radius of (R1) at a minimum interstamp clearance. Moreover, in this design of an open die for trouble-free stamping, the position of the center of the radius of the spherical forming surface (R1) is shifted from the midline of the interstamp clearance towards the movable plate 25 vertically by a distance: S = S1 + 1/2 A2, where

S - смещение положения центра радиуса сферической формообразующей поверхности верхней и нижней вставок по вертикали относительно средней линии межштампового зазора в сторону подвижной плиты,S is the displacement of the center of the radius of the spherical forming surface of the upper and lower inserts vertically relative to the midline of the interstamp clearance towards the movable plate,

А2 - межштамповый зазор,A2 - interstamp clearance,

S1 - расстояние по вертикали от центра сферической формообразующей поверхности до нижнего торца верхней вставки открытого штампа для безоблойной штамповки.S1 is the vertical distance from the center of the spherical forming surface to the lower end of the upper insert of the open die for seamless stamping.

При прессовании заготовки в шар рабочие полости вставок в процессе деформирования заготовки заполняются металлом, при этом заготовка в местах соприкосновения с формообразующими поверхностями рабочих полостей вставок копирует поверхность сферы радиусом (R1), слагаемую из рабочих полостей вставок. Радиус сферической формообразующей поверхности (R1) равен радиусу сферы поковки.When a workpiece is pressed into a ball, the working cavities of the inserts are filled with metal during the deformation of the workpiece, while the workpiece in places of contact with the forming surfaces of the working cavities of the inserts copies the surface of a sphere of radius (R1) composed of the working cavities of the inserts. The radius of the spherical forming surface (R1) is equal to the radius of the forging sphere.

Заготовкой для штамповки мелющих шаров являются круглые прутковые заготовки, порезанные на мерные длины, равные по объему штампуемому шару.The blank for stamping grinding balls are round bar blanks cut into measured lengths equal in volume to the stamped ball.

Процесс штамповки шара происходит в следующей последовательности:The process of stamping a ball occurs in the following sequence:

Разогретую до 800-1200°C мерную заготовку размещают в вертикальном положении в ручье нижнего штампа (нижняя, неподвижная вставка открытого штампа для безоблойной штамповки). Верхний штамп (верхняя, подвижная вставка открытого штампа для безоблойной штамповки), двигаясь к нижнему штампу, спрессовывает мерную заготовку в шар. После подъема верхнего штампа шар перемещают в транспортировочный лоток.Heated to 800-1200 ° C measuring workpiece is placed in a vertical position in the stream of the lower stamp (lower, stationary insert of the open stamp for seamless stamping). The upper die (upper, movable insert of an open die for trouble-free stamping), moving to the lower die, compresses the measured workpiece into a ball. After lifting the upper stamp, the ball is moved to the transport tray.

Штампование шара может происходить за несколько ходов пресса, причем после каждого хода пресса заготовка поворачивается в штампе - это позволяет добиться более правильной формы шара, но уменьшает производительность.The stamping of the ball can take place over several strokes of the press, and after each stroke of the press, the workpiece rotates in the stamp - this allows you to achieve a more regular ball shape, but reduces productivity.

Ниже дается пример расчета основного параметра применяемого открытого штампа для безоблойной штамповки - величину смещения центра радиуса сферической формообразующей поверхности от средней линии межштампового зазора.The following is an example of calculating the main parameter of the open die used for seamless stamping - the amount of displacement of the center of the radius of the spherical forming surface from the midline of the interstamp gap.

ПримерExample D(2R1)D (2R1) диаметр поковкиforging diameter 127 мм127 mm R1R1 радиус формообразующей сферической поверхностиradius of the forming spherical surface 63,5 мм63.5 mm А2 (const)A2 (const) величина межштампового зазора
расстояние от центра сферической формообразующей поверхности до торца
interstamp clearance
distance from the center of the spherical forming surface to the end
2 мм2 mm
S1S1 верхней вставки открытого штампа для безоблойной штамповкиtop open die insert for seamless stamping 6,5 мм6.5 mm

По ГОСТу 7524-89 для шара диаметром 120 мм верхнее поле допуска диаметра равно 130 (125+5) мм, соответственно, верхнее поле допуска радиуса равно 65 мм. Смещение положения центра радиуса сферической формообразующей поверхности R1 равно:According to GOST 7524-89, for a ball with a diameter of 120 mm, the upper tolerance field of diameter is 130 (125 + 5) mm, respectively, the upper tolerance field of radius is 65 mm. The offset of the position of the center of the radius of the spherical forming surface R1 is equal to:

S=S1+0,5·А2 - смещение положения центра радиуса сферической формообразующей поверхности от средней линии межштампового зазора верхней и нижней вставок по вертикали в сторону подвижной плиты - величина, выводящая радиус шара за верхнее поле допуска.S = S1 + 0.5 · A2 - the displacement of the center of the radius of the spherical forming surface from the midline of the interstamp clearance of the upper and lower inserts vertically towards the movable plate - a value that displays the radius of the ball beyond the upper tolerance field.

Наибольшее расстояние S1 вычисляем из выше указанной математической формулы, где:The greatest distance S1 is calculated from the above mathematical formula, where:

S2 - 2 ммS2 - 2 mm

R1 -127.2=63,5 ммR1 -127.2 = 63.5 mm

а=7° a = 7 °

Rmax=65 ммRmax = 65 mm

По результатам вычислений получаем:According to the results of the calculations, we obtain:

S1=7,21 ммS1 = 7.21 mm

S=7,21+1=8,21 ммS = 7.21 + 1 = 8.21 mm

S=8,21 - максимальное значение смещения.S = 8.21 - maximum offset value.

Таким образом, смещение положения центра радиуса сферической формообразующей поверхности верхней и нижней вставок от средней линии межштампового зазора по вертикали в сторону подвижной плиты: 1 мм<S<8,21 мм.Thus, the shift in the position of the center of the radius of the spherical forming surface of the upper and lower inserts from the midline of the interstamp clearance vertically towards the movable plate: 1 mm <S <8.21 mm.

Ход пресса (А1) зависит от модели пресса. Например, у пресса PKZe-800 ход 400 мм. Следовательно, ползун опускается (поднимается) от 0 до 400 мм, конечная точка опускания верхнего штампа - это расстояние 2-3 мм до нижней вставки, поэтому конечная точка подъема верхнего штампа - расстояние 2…3 мм + ход (400) мм до нижней вставки. Угол штамповочного уклона - величина постоянная, равная 7 град.The press stroke (A1) depends on the press model. For example, the PKZe-800 press has a stroke of 400 mm. Therefore, the slider lowers (rises) from 0 to 400 mm, the final lowering point of the upper die is the distance of 2-3 mm to the lower insert, therefore, the final lifting point of the upper die is the distance 2 ... 3 mm + stroke (400) mm to the lower insert . The angle of the stamping slope is a constant value equal to 7 degrees.

Claims (5)

1. Способ производства стальных мелющих шаров, отличающийся тем, что осуществляют дозированную подачу предварительно нагретой до температуры 1000-1200°C горячекатаной круглой прутковой длинномерной заготовки на пост газовой резки, кислородную резку заготовки на мерные длины, догрев заготовок мерной длины до температуры 800-1220°C и перемещение их в штамповый блок, штамповку шаров в открытом штампе для безоблойной штамповки, содержащем подвижную и неподвижную плиты и смонтированные на указанных плитах с обеспечением взаимодействия с ними по опорным плоскостям верхнюю, выполненную со штамповочным уклоном, и нижнюю вставки с рабочими полостями, образующими сферическую формообразующую поверхность, при этом центр радиуса упомянутой сферической формообразующей поверхности смещен по вертикали относительно средней линии межштампового зазора в сторону подвижной плиты на величину смещения S, которую определяют по следующей формуле:
S=(1/2 A2+S1),
где A2 - межштамповый зазор;
S1 - расстояние по вертикали от центра сферической формообразующей поверхности до нижнего торца верхней вставки штампа по вертикали, которое определяют из следующей зависимости:
Figure 00000002
,
где Rmax - максимальный радиус шара с регламентированным допуском на изготовление;
S2 - высота штамповочного уклона;
α - угол штамповочного уклона;
R1 - радиус сферической формообразующей поверхности.
1. The method of production of steel grinding balls, characterized in that the dosed supply of pre-heated to a temperature of 1000-1200 ° C hot rolled round bar lengthy workpieces for gas cutting, oxygen cutting of the workpiece to measured lengths, heating the workpieces of measured length to a temperature of 800-1220 ° C and moving them to the stamping block, stamping the balls in an open stamp for trouble-free stamping, containing movable and fixed plates and mounted on these plates to ensure interaction with them on op the upper planes, made with a stamping slope, and the lower inserts with working cavities forming a spherical forming surface, while the center of the radius of the said spherical forming surface is shifted vertically relative to the midline of the interstamp clearance towards the movable plate by the amount of displacement S, which is determined by the following the formula:
S = (1/2 A2 + S1),
where A2 is the interstamp clearance;
S1 is the vertical distance from the center of the spherical forming surface to the lower end of the upper die insert vertically, which is determined from the following relationship:
Figure 00000002
,
where R max - the maximum radius of the ball with a regulated manufacturing tolerance;
S2 is the height of the stamping slope;
α is the angle of the stamping slope;
R1 is the radius of the spherical forming surface.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что закалку стальных мелющих шаров производят под воздействием охлаждающей среды в закалочном барабане, при этом продолжительность закалки определяют в зависимости от температуры мелющего шара на выходе из барабана и регулируют частотой вращения барабана.2. The method according to claim 1, characterized in that the hardening of steel grinding balls is carried out under the influence of a cooling medium in the hardening drum, while the duration of hardening is determined depending on the temperature of the grinding ball at the outlet of the drum and is controlled by the speed of the drum. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что перед закалкой производят выравнивание температуры мелющих шаров и последующее их подстуживание на 150-200°C при скорости охлаждения не более 12 град./с.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that before quenching, the temperature of the grinding balls is equalized and subsequently tempered by 150-200 ° C at a cooling rate of not more than 12 deg./s. 4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что после закалки дополнительно производят отпуск мелющих шаров в таре с термоизоляционным кожухом.4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that after quenching additionally produce the release of grinding balls in a container with a heat-insulating casing. 5. Открытый штамп для безоблойной штамповки стальных мелющих шаров, содержащий подвижную и неподвижную плиты и смонтированные на указанных плитах с обеспечением взаимодействия с ними по опорным плоскостям верхнюю и нижнюю вставки с рабочими полостями, образующими сферическую формообразующую поверхность, отличающийся тем, что центр радиуса сферической формообразующей поверхности смещен по вертикали относительно средней линии межштампового зазора в сторону подвижной плиты на величину смещения S, которая определена по следующей формуле:
S=(1/2 A2+S1),
где А2 - межштамповый зазор;
S1 - расстояние по вертикали от центра сферической формообразующей поверхности до нижнего торца верхней вставки штампа по вертикали, которое определяют из следующей зависимости:
Figure 00000001
,
где Rmax - максимальный радиус шара с регламентированным допуском на изготовление;
S2 - высота штамповочного уклона;
α - угол штамповочного уклона;
R1 - радиус сферической формообразующей поверхности.
5. An open die for seamless stamping of steel grinding balls, containing movable and fixed plates and mounted on these plates to ensure interaction with them on the reference planes of the upper and lower inserts with working cavities forming a spherical forming surface, characterized in that the center of the radius of the spherical forming the surface is shifted vertically relative to the midline of the interstamp clearance towards the movable plate by the amount of displacement S, which is determined by the following formulas e:
S = (1/2 A2 + S1),
where A2 is the interstamp clearance;
S1 is the vertical distance from the center of the spherical forming surface to the lower end of the upper die insert vertically, which is determined from the following relationship:
Figure 00000001
,
where R max - the maximum radius of the ball with a regulated manufacturing tolerance;
S2 is the height of the stamping slope;
α is the angle of the stamping slope;
R1 is the radius of the spherical forming surface.
RU2011130452/02A 2011-07-22 2011-07-22 Method of making steel grinding balls and die for flash-free forming of steel grinding balls RU2465978C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011130452/02A RU2465978C1 (en) 2011-07-22 2011-07-22 Method of making steel grinding balls and die for flash-free forming of steel grinding balls

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011130452/02A RU2465978C1 (en) 2011-07-22 2011-07-22 Method of making steel grinding balls and die for flash-free forming of steel grinding balls

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2465978C1 true RU2465978C1 (en) 2012-11-10

Family

ID=47322217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011130452/02A RU2465978C1 (en) 2011-07-22 2011-07-22 Method of making steel grinding balls and die for flash-free forming of steel grinding balls

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2465978C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103506543A (en) * 2013-10-07 2014-01-15 冯红喜 Horizontal opposite-extrusion hot forging ball production line
CN103551478A (en) * 2013-10-30 2014-02-05 安庆机床有限公司 Automatic detection device for high-speed steel ball cold header
CN116117053A (en) * 2023-04-17 2023-05-16 江苏精艺钢球有限公司 Forging equipment of wear-resisting steel ball

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2167020C1 (en) * 1999-09-01 2001-05-20 Уральский государственный технический университет Ball production method
EP1270142B1 (en) * 2001-06-28 2005-05-18 Koyo Seiko Co., Ltd. Manufacturing method of steel ball for rolling bearing
RU2008106740A (en) * 2008-02-21 2009-08-27 Сергей Александрович Барбашин (RU) METHOD FOR MANUFACTURING BALL-SHAPED SHINING BODIES
UA92697C2 (en) * 2009-10-05 2010-11-25 Открытое Акционерное Общество "Металлургический Комбинат "Азовсталь" Method of producing thermostrengthened steel grinding balls
RU2422235C1 (en) * 2010-04-27 2011-06-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ГОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") Method of producing grinding bodies

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2167020C1 (en) * 1999-09-01 2001-05-20 Уральский государственный технический университет Ball production method
EP1270142B1 (en) * 2001-06-28 2005-05-18 Koyo Seiko Co., Ltd. Manufacturing method of steel ball for rolling bearing
RU2008106740A (en) * 2008-02-21 2009-08-27 Сергей Александрович Барбашин (RU) METHOD FOR MANUFACTURING BALL-SHAPED SHINING BODIES
UA92697C2 (en) * 2009-10-05 2010-11-25 Открытое Акционерное Общество "Металлургический Комбинат "Азовсталь" Method of producing thermostrengthened steel grinding balls
RU2422235C1 (en) * 2010-04-27 2011-06-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ГОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") Method of producing grinding bodies

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ОХРИМЕНКО Я.М. Технология кузнечно-штамповочного производства. - М.: Машиностроение, 1966, с.345-346, рис.196 (б). *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103506543A (en) * 2013-10-07 2014-01-15 冯红喜 Horizontal opposite-extrusion hot forging ball production line
CN103506543B (en) * 2013-10-07 2015-04-22 冯红喜 Horizontal opposite-extrusion hot forging ball production line
CN103551478A (en) * 2013-10-30 2014-02-05 安庆机床有限公司 Automatic detection device for high-speed steel ball cold header
CN116117053A (en) * 2023-04-17 2023-05-16 江苏精艺钢球有限公司 Forging equipment of wear-resisting steel ball
CN116117053B (en) * 2023-04-17 2023-06-27 江苏精艺钢球有限公司 Forging equipment of wear-resisting steel ball

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106734841B (en) A kind of multidirectional precision forming device of I-shaped stainless steel body of double flanges
EP2540411B1 (en) Four-peen forging device for forging presses
RU2465978C1 (en) Method of making steel grinding balls and die for flash-free forming of steel grinding balls
CN102240772A (en) Forming method of single throw crankshaft forgings
Pater et al. A cross wedge rolling process for forming 70 mm diameter balls from heads of scrap railway rails
CN102922291A (en) Joint production equipment for producing engine connecting rod finished products by round steel
US4407056A (en) Method and apparatus for manufacturing metal sections
WO2009054749A1 (en) Method and production line for producing foam aluminium sheets
CN113182470A (en) Near-net forming manufacturing process for hundred-ton-grade special-shaped cross-section ring forging
RU2419505C1 (en) Method of producing rod-plus-flange forgings
RU2457914C1 (en) Device for continuous casting, rolling and pressing nonferrous metals and alloys
CN110538880A (en) cross rolling process for large shaft wedge
CN110125203A (en) Metal material mould dynamic formula reciprocating extrusion device suitable for unidirectional four-column hydraulic press
CN105750840A (en) Method for forging tee-joint forge piece
CN102284672B (en) Production process method for rail spike
CN105127679B (en) A kind of processing technology of valve body
CN107214283A (en) The H profile steel manufacture mould of nuclear fusion stack magnet support
CN204504131U (en) Forging press pay-off
RU2457061C1 (en) Method of producing forgings
CN110814307A (en) Method and equipment for producing large-fillet or large-chamfer continuous casting square billet/rectangular billet
CN101486052B (en) Material blank shaper for manufacturing steel seamless gas cylinder
EP3453471B1 (en) Upsetting device and press
CN205464125U (en) Camshaft forges mould
CN104942536B (en) Engine hollow valve blank accurate forming method
JP6527787B2 (en) Manufacturing apparatus for forging material and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150723

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20170518

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20170721

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180723