Инструмент для винтовой прокатки изделий

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Свъз СоветскихСоциалистически кРеспублик бил. но енз 4 Г:Ащ 667297(22) Завалено 21.12,77 (21) 2557698/25-27с присоединением заяаки Мо(5)М. Кл.В 21 Н 1/00 В 21 Н 8/02 Государственный ком нтет СССР но делам нзобретеннй н открытнй(54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ВИНТОВОЙ ПРОКАТКИ ИЗДЕЛИЙ Изобретейне относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при винтовой прокатке полых осесимметричных изделий типа5 толстостенных труб.Известен инструмент дпя винтовой прокатки изделий типа труб и прутков, содержащий валки, выполненные в виде двух эацепленных одно за другое колец, образующих своими внутренними поверхностями калибр, причем геометрические оси валков наклонены к оси прокатки под одинаковым углом (1) .Известный инструмент сложен по конструкции и трудоемок при изготовлении.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому инструменту является инструмент, содержащий последовательно установленные вдоль оси прокатки и равнонаклоненные к последней кольцевые валки, образующие своими внутренними поверхностями рабочий калибр, составленный обжимным ручьем первого по ходу прокатки валка и выходным и обжимным ручьеею последнего по ходу прокатки валка (2 .30 Вследствие того, что средний катающий диаметр второго по ходу прокаткивалка существенно меньше первого,окружная скорость точек контактаметалла с калибром второго валкаимеет большую величину.по сравнениюс ручьем первого валка. Кинематическая разность величин окрукных скоростей приводит к относительноь.утангенциальному перемещению в видепроскальзывания контактных поверхностей, деформационному разогревуинструмента и сгоранию смазки, по- .явлению налипаний и схватываний, приводящих к развитию продольных рисоки бороздок.В совокупности зти обстоятельства обуславливают низкуюстойкостьнаиболее тяжело нагруженной выходной зоны обжимного ручья второго валка и потерю размернойточности прокатываемых изделий.Целью изобретения является повышение стойкости инструмента и размер" ной точности прокатываеькх иэделий.Поставленная цель достигается тем,. что поверхность выходного ручья последнего по ходу прокатки валка выполнена конической, расширяющейся в направлении обжимного ручья,4 а геометрическая ось обжимногоручь я наклонена к геометричес койооси выходного ручья под углом 2-4На фиг.1 изображен предлагаемыйинструмент в сборе; на фиг.2 - продольный разрез второго по ходу прокатки валка с предлагаемой геометрией калибровки (для сравнения показана пунктирными линиями известнаякалибровка).Инструмент содержит кольцеобразные валки 1, выполненные в видедвух индивидуальных рабочих колец свнутренними деформирующими поверхностямй. Балки установлены последовательно один за другим вдоль оснпрокатки, совпадающей с осью иэделия 2, и наклонены по отношениюк ней в одну сторону, Геометрическиеоси валков параллельны и расположены в параллельных плоскостях.Обжимной ручей 3 второго по ходупрокатки валка выполнен с углом наклонаа=2-4 Ск оси выходного ручья4, При углах смещения обжимногоручья меньше значений указанногодиапазона возможны отрицательныеявления, при углах сб 2-40 возрастает угол встречи металла с зеркалом ручья, процесс протекает нестабильно, отмечаешься возрастаниеусилий и нарушение смазочного слоя.Выходной ручей 4 выполнен с конической профилировкой, что обуславливаетего непосредственное участие в процессе прокатки. Протяженность выходного ручья 4 должна бытьсоизмеримой с длиной очага деФормации, обеспечивая выравнивание макрогеометрии поверхности после выходаполуфабриката иэ асимметричного обжимного ручья 3,Инструмент работает следующимобразом,Иэделие 2 подвергается обжатиюмежду внутренними деформирующимиповерхностями валков 1 при их вращении в одном направлении с заготовкой. Вращение и подача заготовкиможет-осуществляться либо принудительно (например, от электромеханического привода), либо путем захвата ее валками. Если в первомслучае валки неприводные, то впоследнем им сообщают принудительное вращение с разными угловымискоростями, а весь калибр разворачивают под углом подачи к оси прокаткиУгловой пространственный поворотобжимного ручья 3 на величину М,существенно увеличивает средний размер катающего диаметра валка 1,уменьшает рассогласование окружныхскоростей по образующей зоны деформации и скольжение на поверхностиконтакта.Коническая калибровка выходногоручья 4 позволяет сгладить и устранить путем раскатки волнистость в виде винтового следа - отпечатка на наружной поверхности прокатанных иэделий, оставленного переходным радиальным участкам, который расположен на границе разделаобжимного 3 и выходного 4 ручьев.П р и м е р. Прокатывалисьтрубные заготовки с исходным размером 30 х 2,0 мм, степень деформа"ции,О( =0,44 и ,0=0,80 (на справке).Скорость вращения заготовок варьировалась в интервале 100-400 об/мин,осевая подача составляла 0,03-0,6 мм/об.Угол наклона валков к оси прокатки 60.Геометрические размеры калибровкивалка, подвергавшегося испытанию,следующие: входной диаметр и длинаобжимного ручья 65 и 10,5 мм соответственно;промежуточный диаметр междуобжимным и выходным ручьем 35 мм;второй диаметр выходного ручья 31 ммего длина - 9 мм. Угол наклона обжимного ручья к выходному сС=З. Наповерхности прокатанных образцовотсутствовала бамбукообразность,волнистость, качество поверхности2 лежит в пределах 8-9 класса чистаты.Валок известкой калибровки имела(,: О и те же значения геометрическихразмеров (с той лишь разницей, чтодиаметр выходного ручья равнялсяЗО 35 мм). Сравнительные испытания показали, что у биконической калибровки стойкость виие на 25-40. Экономический эффект только на одном иэ специализированных предприятий отрасли35 с производством трубных толстостенныхизделий иэ малопластичиого материаласоставит 287 тыс,руб. в год.Формула изобретенияИнструмент для винтовой прокатки4 О изделий содержащий последовательноустановленные вдоль оси прокаткии равнонаклоненные к последней, имеющие возможность вращения в одинаковомнаправлении кольцевые валки, образую 4 щие своими внутренними поверхностямирабочий калибр, составленный обжимным ручьем первого по ходу прокаткивалка и выходным и обжимным ручьямипоследнего по ходу прокатки валка,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения его стойкости иразмерной точности прокатываемыхизделий, поверхность выходного ручьяпоследнего по ходу прокатки валкавыполнена конической, расширяющейсяв направлении обжимного ручья, а геометрическая ось обжимного ручья наклонена к геометрической оси выходного ручья в направлении вращениявалка под углом 2-4 ф.60 Источники информации,принятые во вниманий при экспертизе1,Авторское свидетельство СССРР 362663, кл.В 21 Н 1/00, 19712. Авторское свидетельство СССР65 9 536873, кл.В 21 Н 1/ОО, 1975.667297 дав Нхикносо Руем Д ВыкоднОсв фф Фиг, й Составитель М.МигачеваРедактор Л.Василькова Техред С.Мигай Корректор О.Бил ш щ щ ш щш ш шщ илиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,аказ 3286/7ЦНИИПИ Государпо делам нзо113035, Москва, Жираж 1033 твенного комите ретений и открыРауюская.наб.ющщежщщщщщщщщ ж Подписноа СССРийд. 4/5