Способ производства колец с внутренним гребнем

союз советскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 1697 ЕСПУБЛИК 19) 51)5 В 21 Н 1 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ КА 10348,обработке меть испольэовавых изделий с венцов путем ьцепрокатных им обрашение качестколец с внут- обкатки как по поверхности. евая заготовка а деформации ном стане; на ечный момент ом кольцепроГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Нижнеднепропетровский трубопрокатный завод им, К.Либкнехта(56) Авторское свидетельство СССР ЬЬ 8кл. В 21 Н 1/06, 1979.(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА КОЛЕЦ СВНУТРЕННИМ ГРЕБНЕМ(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении кольцевых изделий свнутренним гребнем типа венцов. Цель изобретения - повышение качества гребня иэделий,. Нагретую заготовку раскатывают вчерновом кольцепрокатном стане до полИзобретение относится кталлов давлением и может быно при изготовлении кольцевнутренним гребнем типапрокатки заготовок на колстанах,Цель изобретения - повьва гребня при производстверенним гребнем за счет егобоковым, так и по торцовойНа фиг.1 показана кольцв начальный момент процесна чистовом кольцепрокатфиг.2 - готовое кольцо в конпроцесса раскатки на чистовкатном стане,учения внутреннего диаметра бвн,Эта величина определяется из соотношения бвн М/(1,15 )т Я р) - 2, где М - масса готового кольца, Я - площадь сечения готового кольца, р - плотность материала, г, - абсцисса центра тяжести сечения заготовки. Окойчательное формирование изде-, лия осуществляется 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 аотносительно плоскости раскатки. В процессе раскатки угол наклона заготовки постепенно уменьшают до нуля. Способ позволяет получать изделия с качественным внутренним гребнем. 2 ил. Способ осуществляют сле Заготовку после нагрева до температуры горячей деформации (1150 - 1250 С), осадки, разгонки пуансоном и прошивки на прессе прокатывают в черновой кольцепрокатной клети. На этапе черновой раскатки деформирование осуществляется по известной технологии, например, путем формоизменения заготовки в радиальном и осевом очагах деформации кольцепрокатного стана с получением кольцевой заготовки с прямоугольным профилем, Раскатка завершается при достижении внутреннего диаметра заготовки (бвн) величины, определяемой из выражения; бвнб макс илиМ ют его до требуемой величины. После пере 1,15 л Я р: . мещения верхнего наклонного валка вниз21где М - масса готового изделия; 5 - пло- на величину сумарной высоты полок венца, щадь сечения готового изделия; р - плот- перемещения валка-оправки на величину Ь ность материала; 1 - абсцисса центра 5 и отходы наклонных валков в противопотяжести сечения заготовки, ложном направлении на величину 22Затем заготовка 1 устанавливается на . Угол наклона кольца уменьшается до чистовой кольцепрокатный стан, где окон- нуля и процесс прокатки заканчивается чательноедеформирование готового кольца Формированием готового венца 7,осуществляют путем радиальной деформа Максимальный внутренний диаметр ции между вертикальными приводным вал- смакс, пределяется исходя из того, что проком 2 и валком - оправкой 3 и путем осевой катка кольца как процесс может быть реалидеформации между ве хним имежду верхним 4 и нижним 5 зована толькО в том случае, когда вытяжка, наклонными валками.алками. Прокатку в чистовом Равная отношению площади сечения загоают после того как заготовку в 15 товки к площади сечения готового венца, зоненаклонныхвалковподнимутна величи- больше единицы. Для получения прокаткой ну Ь над плоскостью раскатки, При этом Рассматриваемого класса профилей (типа заготовка получает наклон на угол, равный венцов) минимально допустимая вытяжка, а=агсзи Ь/О, относительно плоскости рас- обеспечивающая формирование гребня, катки (фиг. ), центрирующие(ф .1), центрирующие ролики (на 20 равна 1,15. При меньшей вытяжке не удаетфиг.1 не показаны) в начальный момент, а ся сформировать гребень, особенно в тех затем и в течение всего процесса прокатки случаях, когда его длина более чем в два удерживают кольцо симметри нт кольцо симметрично относи- раза превышает высоту. Максимальный тельно плоскости, проходящейости, проходящей через оси внутренний диаметр заготовки и определен вертикальных валков. начальный моментов. В начальный момент 25 исходя из данной вытяжки. Учтено, что масвремени дополнительно заготовку можно са такой заготовки должна равняться массе также центрироватьровать нажимными роликами, готового кольца Если бвнутрбмакс, то в расположенными в лизи з ньвблизи зоны наклонных процессе прокатки будет иметь место утяжвалков, а после нескольких оескольких оборотов их от- ка гребня, так как для данной группы провести. В процессе прокатки осуществляется 30 Филей минимальная средняя попрофилю вертикальное перемещениое перемещение вниз верхнего вытяжка равна 1,15, При меньшей вытяжке наклонного валка. Наряду с его внедрением процесс прокатки становится нестабильна высоту верхней полки веней полки венца в заготовку ным. Б том случае, если средняя вытяжка по также обеспечивается и ее опускание, со- сеу профилю оудет 1,15, а б онутрбмакс, провождающееся уменьшением угла наклоениемугланакло то вытяжка по гребню будет меньше 1,15 на а до нуля за счет внедрения не например 1,14), а вытяжка по кольцевойм аю егося в ве тикальном направ- части профиля соответственно будет больлении нижнего наклонного валка в заготовку и формирования при этом гре ня полкиб я полки тяжки по гребню приведет к его утяжке, чтоЬ ф,2). П "раллельно 40 подтверждается на практике. Достаточно венца высотой Ь (фиг, ). араллельноосуществляется о катка заготовки и вб аготовки и в большой по длине гребень венца иа нефо мации вертикальных вал- удается получить, только в вертикальных ков. Наклонные валки на каждом оборо- валках. Это в первую очередге кольца осуществляют предваедварительное что на черновом стане по технологическим формирование гре ня, а веебня, а вертикальные вал и техническим причинам не удается сфорки последующую деформацию гре ня, оребня, По мировать подкат с достаточным по длинегребнем, Так как максимальное внутреннее мере внедрения наклонных и вертикальных валков в металл диаметдиаметр отверстие в кольцевой заготовке, поступающей на черновой стан после ее прошивки на кольца начинает увеличиваться, Это Фикси.т о пывающий олик и упрэвляющб прэвляющая 50 прессе ограничено и не превышаетмм, аботой стана программа дает команду на то диаметр валка- ри. валка-оп авки на черновом стара отои стана пне не может превышать 240 мм (так как перемещение наклонных валков в горизон 4евается), Наданная заготовка на него надевается, атальном направлении в сторону, противопостоящее ограничивает глубину вреза в валложнуо дложн ю вижению валка-оправки, В концепроцесса прокатки наклонные и вертикаль ках для формирования гребня на подкате. ные валки занимают положент оложение, показан- Соответственно получив на первом стан й по лине г ебень ное на фиг,2, Наклонные валки формируют не незначительный по длине гре еньб больший (30 - 50 мм), не удается увеличить его в т еб емого, а вертикальные валки о жималки обжима-3 раза до требуемых размеров при прокатке на чистовом стане только в вертикаль708427139,6. ных валках из-за утяжки металла, неизбежной в закрытой гребневой части калибра.При выполнении способа исходная кольцевая заготовка, имеющая прямоугольнуюформу поперечного сечения, устанавливается на кольцепрокатном стане под углома к плоскости раскатки. Наличие указанного угла и его величина связаны с тем, чтодля изготовления изделий с внутреннимгребнем применяются наклонные валки,имеющие, кроме начального конуса, расположенного на уровне плоскости раскатки,также эджерную головку, рабочие поверхности которой расположены выше уровняплоскости раскатки на величину Ь, равнуювысоте нижней полки венца. Таким образом, часть заготовки, соприкасающаяся снаружным валком, входит в закрытый калибр, находящийся на уровне плоскостираскатки, а противоположно расположенная часть заготовки укладывается на головку нижнего наклонного . валка,находящуюся выше уровня плоскости раскатки. Величина угла между нижней поверхностью указанной заготовки и плоскостью.раскатки определяется размерами высотынижней полки готового венца и средним диаметром заготовки и для данного типоразмера изделий является величинойпостоянной. Прокатка заготовки при а = 0приводит к тому, что возникает необходимость предварительно сформированный начерновом стане гребень (имеющий длину30 - 50 мм) увеличить в вертикальных валкахчистовой клети по длине в 2 - 3 раза до требуемых размеров, что невозможно из-заутяжки металла, неизбежной в закрытойгребневой части калибра.Способ производства колец опробован при изготовлении венца из стали 45 ХНпо ГОСТ 4543-81 со следующими размерами, ммНаружный диаметр 788Внутренний диаметрпо полке 651по гребню 436Высотапо полке 139гребня 49(при этом длина гребня 109 мм),Подготовку коль евой заготовки производили на черновом кольцепрокатном стане.Минимальный диаметр валка-оправкипо дну ручья-калибра принят 180 мм.Размеры заготовки, ммНаружный диаметрВнутренний диаметрВысота Внутреннюю поверхность кольцевойзаготовки выполняли профильной с цельюфиксирования ее в валках-оправке (фиг,1)перед началом деформации, Угол наклона5 заготовки относительно плоскости раскаткив начальный момент прокатки составил 325.Центрирование заготовки осуществлялидвумя центрирующими роликами, расположенными в зоне деформирования верти 10 кальными валками и двумя нажимнымироликами, расположенными в зоне деформирования наклонными валками,В процессе прокатки осуществляли вертикальное перемещение вниз верхнего на 15 клонного валка, при этом одновременнопроисходило уменьшение угла наклона заготовки до нуля и формирование гребня.Параллельно производили обкатку заготовки с предварительно сформированным20 гребнем в очаге деформации вертикальныхвалков. По данному способу изготовлено803 венца. Брак по дефектам профиля отсутствовал,Способ обеспечивает повышение каче 25 ства выполнения всех элементов колец свнутренним гребнем за счет того, что предусматривается обкатка всех этих элементов вертикальными и боковых поверхностейгребня наклонными валками; позволяет30 прокатывать экономичные профили, причемс параллельными гранями на существующих кольцепрокатных станах.Данный способ обеспечивает стабильную длину гребня и катодную поверхность35 торца гребня.Формула изобретенияСпособ производства колец с внутренним гребнем типа венцов, включающийпредварительное формоиэменение кольце 40 вой заготовки и окончательную раскаткупрофиля изделия с радиальной и осевой деформацией заготовки между вертикальнымии наклонными валками, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения качества гребня45 кольца за счет обкатки гребня как по боковым,так и по торцовой поверхностям, предварительное формоизменение кольцевой заготовки осуществляют раскаткой додостижения внутреннего диаметра заготов 50 ки, определяемого из соотношения- 1,15 л5 р2 т,где У - масса изделия;Я - площадь сечения изделия;55 р - плотность материала;Ф - абсцисса центра тяжести сечениязаготовки,на этапе окончательной раскатки заготовкуустанавливают под углом к плоскости раскатки, при этом вершина угла наклона загоСоставитель М. АнтошинРедактор И. Сегляник Техред М.Моргентал Корректор Н. Король Подписноеа по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССРЖ, Раушская наб., 4/5 аказ 4351 Тираж ВНИИПИ Государственного коми 113035, Москвно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгор гарина, 10 изводств товки расположена на оси симметрии профиля кольцевой заготовки в зоне вертикальных валков, угол наклона а определяют из,Ьсоотношения а = агсзи - , где Ь- высотаОнижней полки венца изделия, О - средний диаметр заготовки, а формообразование гребня осуществляют последовательным деформированием кольцевой заготовки наклонными и вертикальными валками с 5 равномерным уменьшением угла наклона за-,готовки до нуля в конечный момент раскатки,