SU1697955A1 - Способ производства колец с внутренним гребнем - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении кольцевых изделий с внутренним гребнем типа венцов. Цель изобретени  - повышение качества гребн  изделий .. Нагретую заготовку раскатывают в черновом кольцепрокатном стане до получени  внутреннего диаметра den.Эта величина определ етс  из соотношени  dBH М/(1,15 -лг-S -/э)-21, где М - масса готового кольца, S - площадь сечени  готового кольца, р- плотность материала, t абсцисса центра т жести сечени  заготовки . Окончательное формирование изде-. ли  осуществл етс  в чистовом кольцепрокатном стане путем радиальной деформации между вертикальными приводным валком и валком-оправкой и осевой деформации между верхним и нижним наклонными валками. Перед окончательной прокаткой заготовку устанавливают под углом а относительно плоскости раскатки . В процессе раскатки угол наклона заготовки постепенно уменьшают до нул . Способ позвол ет получать издели  с качественным внутренним гребнем. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении кольцевых изделий с внутренним гребнем типа венцов путем прокатки заготовок на кольцепрокатных станах.

Цель изобретени  - повышение качества гребн  при производстве колец с внутренним гребнем за счет его обкатки как по боковым, так и по торцовой поверхности.

На фиг.1 показана кольцева  заготовка в начальный момент процесса деформации на чистовом кольцепрокатном стане; на фиг.2 - готовое кольцо в конечный момент процесса раскатки на чистовом кольцепрокатном стане.

Способ осуществл ют следующим образом .

Заготовку после нагрева до температуры гор чей деформации (1150-1250°С), осадки, разгонки пуансоном и прошивки на прессе прокатывают в черновой кольцепро- катной клети. На этапе черновой раскатки деформирование осуществл етс  по известной технологии, например, путем формоизменени  заготовки в радиальном и осевом очагах деформации кольцепрокатного стана с получением кольцевой заготовки с пр моугольным профилем. Раскатка завершаетс  при достижении внутреннего диаметра заготовки () величины, определ емой из вы- раже.ни : Ј d макс или

сл ел

рд

М

-21.

UBH 1.15 - -S -р где М - масса готового издели ; S - площадь сечени  готового издели ; р плотность материала; f - абсцисса центра т жести сечени  заготовки.

Затем заготовка 1 устанавливаетс  на чистовой кольцепрокатный стан, где окончательное деформирование готового кольца осуществл ют путем радиальной деформации между вертикальными приводным валком 2 и валком-оправкой 3 и путем осевой деформации между верхним 4 и нижним 5 наклонными валками. Прокатку в чистовом стане начинают после того, как заготовку в зоне наклонных валков поднимут на величину b над плоскостью раскатки, При этом заготовка получает наклон на угол, равный a arcsin b/D, относительно плоскости раскатки (фиг.1). Центрирующие ролики (на фиг.1 не показаны) в начальный момент, а затем и в течение всего процесса прокатки удерживают кольцо симметрично относительно плоскости, проход щей через оси вертикальных валков. В начальный момент времени дополнительно заготовку можно также центрировать нажимными роликами, расположенными вблизи зоны наклонных валков, а после нескольких оборотов их отвести . В процессе прокатки осуществл етс  вертикальное перемещение вниз верхнего наклонного валка. Нар ду с его внедрением на высоту верхней полки венца в заготовку также обеспечиваетс  и ее опускание, сопровождающеес  уменьшением угла наклона а до нул  за счет внедрени  не перемещающегос  в вертикальном направлении нижнего наклонного валка в заготовку и формировани  при этом гребн  полки аенца высотой b (фиг,2). Параллельно осуществл етс  обкатка заготовки и в очаге деформации вертикальных валков . Наклонные валки на каждом обороте кольца осуществл ют предварительное формирование гребн , а вертикальные валки последующую деформацию гребн . По мере внедрени  наклонных и вертикальных валков в металл диаметр кольца начинает увеличиватьс . Это фиксирует ощупывающий ролик 6 и управл юща  работой стана программа дает команду на перемещение наклонных валков в горизонтальном направлении в сторону, противоположную движению валка-оправки В конце процесса прокатки наклонные и вертикальные валки занимают положение, показанное на фиг.2. Наклонные валки формируют дл  гарантии по длине гребень больший требуемого, а вертикальные валки обжимают его до требуемой величины. После перемещени  верхнего наклонного валка вниз на величину сумарной высоты полок венца, перемещени  валка-оправки на величину h

и отходы наклонных валков в противоположном направлении на величину fc УГОЛ наклона кольца уменьшаетс  до нул  и процесс прокатки заканчиваетс  формированием готового венца 7.

0Максимальный внутренний диаметр

ймакс. предел етс  исход  из того, что прокатка кольца как процесс может быть реализована только в том случае, когда выт жка, равна  отношению площади сечени  заго5 товки к площади сечени  готового венца, больше единицы. Дл  получени  прокаткой рассматриваемого класса профилей (типа венцов) минимально допустима  выт жка, обеспечивающа  формирование гребн ,

0 равна 1,15. При меньшей выт жке не удаетс  сформировать гребень, особенно в тех случа х, когда его длина более чем в два раза превышает высоту. Максимальный внутренний диаметр заготовки и определен

5 исход  из данной выт жки. Учтено, что масса такой заготовки должна равн тьс  массе готового копьца. Если с Внутр , то в процессе прокатки будет иметь место ут ж- кз гребн , так как дл  данной группы про0 филей минимальна  средн   по профилю выт жка равна 1,15. При меньшей выт жке процесс прокатки становитс  нестабильным . В том случае, если средн   выт жка по всему профилю будет 1,15, ad внутр ймакс,

5 то выт жка по гребню будет меньше 1,15 (например 1,14), а выт жка по кольцевой части профил  соответственно будет больше 1,15 (например 1,16). Уменьшение выт жки по гребню приведет к его ут жке, что

0 подтверждаетс  на практике. Достаточно большой по длине гребень венца h а не удаетс  получить, только в вертикальных валках Это в первую очередь св зано с тем, что на черновом стане по технологическим

5 и техническим причинам не удаетс  сформировать подкат с достаточным по длине гребнем. Так как максимальное внутреннее отверстие в кольцевой заготовке, поступающей на черновой стан после ее прошивки на

0 прессе ограничено и не превышает 250 мм, то диаметр валка-опразки на черновом стане на может превышать 240 мм (так как данна  заготовка на него надеваетс ). Насто щее ограничивает глубину вреза в вал5 ках дл  формировани  гребн  на подкате. Соответственно получив на первом стане незначительный по длине гребень (30-50 мм), не удаетс  увеличить его в 2-3 раза до требуемых размеров при прокатке на чистовом стане только в вертикальных валках из-за ут жки металла, неизбежной в закрытой гребневой части калибра. При выполнении способа исходна  кольцева  заготовка, имеюща  пр моугольную форму поперечного сечени , устанавли а- етс  на кольцепрокатном стане под углом а к плоскости раскатки. Наличие указанного угла и его величина св заны с тем. что дл  изготовлени  изделий с внутренним гребнем примен ютс  наклонные валки, имеющие, кроме начального конуса, расположенного на уровне плоскости раскатки, также эджерную головку, рабочие поверхности которой расположены выше уровн  плоскости раскатки на величину Ь, равную высоте нижней полки венца. Таким образом , часть заготовки, соприкасающа с  с наружным валком, входит в закрытый калибр , наход щийс  на уровне плоскости раскатки, а противоположно расположенна  часть заготовки укладываетс  на головку нижнего наклонного валка, наход щуюс  выше уровн  плоскости раскатки . Величина угла между нижней поверхностью указанной заготовки и плоскостью раскатки определ етс  размерами высоты нижней полки готового венца и средним диаметром заготовки и дл  данного типоразмера изделий  вл етс  величиной посто нной. Прокатка заготовки при а О приводит к тому, что возникает необходимость предварительно сформированный на черновом стане гребень (имеющий длину 30-50 мм) увеличить в вертикальных валках чистовой клети по длине в 2-3 раза до требуемых размеров, что невозможно из-за ут жки металла, неизбежной в закрытой гребневой части калибра.

Способ производства колец опробован при изготовлении венца из стали 45ХН по ГОСТ 4543-81 со следующими размерами , мм

Наружный диаметр788

Внутренний диаметр по полке651

по гребню436

Высота

по полке139

гребн  .-49

(при этом длина гребн  109 мм).

Подготовку кольцевой заготовки производили на черновом кольцепрокатном стане .

Минимальный диаметр валка-оправки по дну ручь -калибра прин т 180 мм. Размеры заготовки, ммi

Наружный диаметр708

Внутренний диаметр427

Высота139,6.

Внутреннюю поверхность кольцевой заготовки выполн ли профильной с целью фиксировани  ее в валках-оправке (фиг.1) перед началом деформации. Угол наклона

заготовки относительно плоскости раскатки в начальный момент прокатки составил 3°25 Центрирование заготовки осуществл ли двум  центрирующими роликами, расположенными в зоне деформировани  верти0 кальными валками и двум  нажимными роликами, расположенными в зоне деформировани  наклонными валками.

В процессе прокатки осуществл ли вертикальное перемещение вниз верхнего на5 клонного валка, при этом одновременно происходило уменьшение угла наклона заготовки до нул  и формирование гребн . Параллельно производили обкатку заготовки с предварительно сформированным

0 гребнем в очаге деформации вертикальных валков. По данному способу изготовлено 803 венца. Брак по дефектам профил  отсутствовал .

Способ обеспечивает повышение каче5 ства выполнени  всех элементов колец с внутренним гребнем за счет того, что предусматриваетс  обкатка всех этих элементов вертикальными и боковых поверхностей гребн  наклонными валками; позвол ет

0 прокатывать экономичные профили, причем с параллельными гран ми на существую- щих кольцепрокатных станах.

Данный способ обеспечивает стабильную длину гребн  и катодную поверхность

5 торца гребн .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ производства колец с внутренним гребнем типа венцов, включающий предварительное формоизменение кольце0 вой заготовки и окончательную раскатку профил  издели  с радиальной и осевой деформацией заготовки между вертикальными и наклонными валками, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества гребн 

   5 кольца за счет обкатки гребн  как по боковым, так и по торцовой поверхност м, предварительное формоизменение кольцевой заготовки осуществл ют раскаткой до достижени  внутреннего диаметра заготов0 ки, определ емого из соотношени 

   ri М„,

   dBH 1,15 -Jt-S -p 2 где М - масса издели ;

   S - площадь сечени  издели ;

   5р- плотность материала;

   t - абсцисса центра т жести сечени  заготовки,

   на этапе окончательной раскатки заготовку устанавливают под углом к плоскости раскатки , при этом вершина угла наклона заготовки расположена на оси симметрии профил  кольцевой заготовки в зоне вертикальных валков, угол наклона а определ ют из

   ,Ь

   диаметр заготовки, а формообразование гребн  осуществл ют последовательным деформированием кольцевой заготовки наклон- ными и вертикальными валками с

   соотношени  a arcslrrЈ-, где Ь- высота с-.. - « . а ч Р, w a 5 равномерным уменьшением угла наклона занижней полки венца издели , D - средний готовки до нул  в конечный момент раскатки,

   диаметр заготовки, а формообразование гребн  осуществл ют последовательным деформированием кольцевой заготовки наклон- ными и вертикальными валками с

   -.. -