Устройство для поперечно-клиновой прокатки

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик п 1969388(22) Заявлено 08.10.80 (21) 2989785/27-27 В 21 Н 1 У 18 с присоединением заявки Мо " Государственный комитет СССР . по делан изобретений . н открытий(23) ПриоритетОпубликовано 301082. Бюллетень Мо 40 3)УДК 621 771 .07(088.8) Дата опубликования описания 30, 10.82.,Физикотехнический йиститу Белорусск РОЙСТВО ДЛЯ ПОПЕРЕЧНО-КЗИНОВО ПРОКАТКИ 7 2 изобретения - повлучаемых изделий иов устройства. е ь че не Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частностикаоперечио- клиновой прокатке, и мо- .жет быть использовано при изготовленииизделий;типа ступенчатых валов,Известен инструмент для поперечноклиновой прокатки, Формообразующие клинья которого выполнены с наружнымии внутренними наклонными деформирующими поверхностяюь Внутренние наклонные деформирующие поверхности клиньевобеспеЧивают. набор металла в бурт,диаметр которогО превышает диаметрисходной заготовки, наружные поверхности:- раскатку заготовки (1).Однако известная конструкцияинструмента не может быть примененаттри прокатке изделий,:требующихнаборных операций,Известно устройство для поперечноклиновой прокатки, содержааее установленные в станине подвижную и .не-.подвижную плиты с закрепленнйми .наних формообразующими клиновыми элементами с наружными наклонными деформирующими поверхностями и внутренними, образующими закрытый клиновойкалибр с вершиной у основания Формо.образукхцих клиновых элементов по направлению прокатки (2),Недостатком известного устройствявляется низкое качество прокатываемых изделий и большие габариты устроства. Цель ышени ка сства по умен шенгабаритО.Поставленная цель достигается темчто устройство для поперечно-клиновойпрокатки, содержащее установленные встанине подвижную и неподвижную плитыс закрепленными на каждой из них двумя Формообразующими клиновыми элементами с наружными наклонными деформнрующими поверхностями и внутреннимн, образующими закрытый клиновый калибр свершиной у основания Формообразукхцихклиновых элементов по направлениюпрокатки, снабжено двумя дополнительными клиновыми элементами с калибрующими поверхностями, каждый из кото 25: рых установлен на соответствующейплите перед Формообразующими клиновыми элементами по направлению прокатки, причем ширина калнбрукщих поверхностей определяется неравенством ,О Взад 15 ь,а межклиновое расстояние межцу калибрующими поверхностями определяются неравенством. 2.Рьгде Ь - межклиновое расстояние междукалибрующими. поверхностями;1 - ширина калибрующих,поверхностей дополнительного клинового элемента;.и - максимальное значение межкли ОЬсцйнового расстояния;Р,- осевое сжимающее усилие прокатки)Е - модуль продольной упругостиизготавливаемого иэделия; 13Р - площадь поперечного сечения.прокатываемого стержня.Углы заострения наружных наклонных деформируюших поверхностей определяются неравенством 20О "+ЕРШгде - угол заострения наружных наклонных деформирующих поверхностей; 25- угол заострения внутренних1наклонных деформирующих поверхностей 1д - степень обжатия.На фиг, 1 показано устройство дзя поперечно-клиновой прокатки) на Фиг, 2 - нижняя плита; на фиг. 3 - началь ная стадия прокатки; на Фиг, 4 - начальныймомент процесса прокатки на участке формообразующих клйновых элементов, на фиг. 5 - переходный мо-мент процесса прокатки на фиг.б готовое изделие.Устройство содержит станину 1 коробчатой формы, в которой установлены подвижная 2 и неподвижная 3 плиты 40 с закрепленными на них Формообразующими клиньями 4 и 5 с наружными б и 7 и внутренними 8 и 9 наклонными деформирующими поверхностями и клико выми элементами 10. ЯУстройство для поперечно-клиновой, прокатки работает следующим образом.Заготовку 11, нагретую до ковочнойтемпературы, подают в зону прокатки и устанавливают перед нижним неподвижным инструментом.При рабочем ходе верхней плиты 2 клиновые элементы 10 внедряются в заготовку 11. своими жтрыми заходными участками, создавая момент сил, вызывающий вращение последней. В,связи с тем, что нижний инструмент неподвижен, прокатываемая заготовка наряду, с вращательным дви,жением вокруг своей оси поступательно перемещается в направлении движения верхней плиты 2, обжимается и 60 раскатывается наклонными деформирующимй поверхностями инструмента. В результате деформации заготовки клиновыми элементами 10 на ней формообразуется шейка, форма и размеры которой негативно повторяют Формуи размеры клиньев.Щирина калибрующих поверхностейклиньев 1 и межклиновое расстояние Ьопределяются равенствами Ь15 Ь) )-рМаксгде и - межклиновое расстояние междукалибрующими поверхностями;1 - шириНа калибрующих поверхностей дополнительного клинового элемента,Ь - максимальное значение межкли.лакнового расстояния;Р - осевое сжимающее усилие прокатки;Е - мбдуль продольной упругостиизготавливаемого изделия;Р - площадь поперечного сеченияпрокатываемого стержня,выведенными из условия устойчивогопротекания процесса формообразующими клиньями 4 и 5 без искривления иосаживания участка. прокатываемогоизделия, заключенного между внутренними чаклонными деформирующими по-,верхностями клиньев, а также из конструктивных соображений: Форма и размеры шейки, Формообразуемой клиновыми элементами 10.Заготовка 11 с Формообразованнс 6и средней части шейкой затем деформиРуется одновременно двумя парами:клиньев 4 и 5, благодаря которымосуществляется полное формообразование иэделия, Осевые сжимающие усилия,возникающие в .очагах деформации навнутренних наклонных деформирующихповерхностях недостаточны для.ссаживания всего участка прокатываемогоизделия, заключенного между ними,.осаживание металла. происходит лишьв локальной зоне заготовки, находящейся в непосредственной близостиот самого очага деформации.Осаживание .с образованием бурта визвестных устройствах .происходит втот момент, когда локальные зоныосаживания .сливаются в одну и осевыесжимающие напряжения превышают .предел текунести прокатываемого материала.Ввиду того, что клиньями 10 в начальный момент прокатки формообразована шейка, то в предлагаемом устрой-. .стве слияния локальных зон осаживания не происходит, следовательно, не происходит и набораметалла, В процессе деформирования заготовки внутренними ,наклонными поверхностями происходит вытяжка заготовки, поэтому. углы заострения наружных. наклонных деформирующих поверхностей следует выполнять большими внутренних +фМррКПо сравнению с базовым объектом, в качестве которого принят прототип,предлагаемое устройство позволяет со- . кратить длину инструмента и увеличить производительность прокатки.формула изобретения1. Устройство для поперечно-клиновой прокатки, содержащее установлен. ные в станине подвижную и неподвижную плиты с закрепленными на каждой из них. 30 двумя формообразующими клиновыми элементами с наружными наклонными деформирующими поверхностями ивнутренними, образующими закрытый клиновой калибр с вершиной у основания формообразую щих клиновых элементов по направлению прокатки, о т л и ч а ю щ е е с я тем что, с целью повышения качества получаемых иэделий, оно снабжено двумя дополнительными клиновымй элементами с 2 О :калибрующими поверхностями, каждый из которых установлен на соответствующей плите перед формообразующими клиновыми элементами.по направлению прокатки, т 1 ричем ширина калибрующих поверхностей определяется неравенствомЬс 1 5 Ьа межклиновое расстояние между калибрующими поверхностями определяется неравенством-) ц.Ру фЕР ф ах где Ь - межклиновое расстояние междукалибрующими поверхностями;1 - ширина калибрующих поверхностей дополнительного клинового элемента;Ь - максимальное значение межхлифцд. нового расстояния;Р - осевое сжимающее усилие прокатки;Е - модуль продольной упругостиизготавливаемого изделия;Г - площадь поперечного сеченияпрокатываемого стержня.2. Устройство по и, 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения габаритов, углы заострения наружных наклонных деформирующих поверхностей определяются неравенствомврмк бгде 9 х - угол заострения наружных наклонных деформирующих поверхностей;- угол заострения внутреннихнаклонных деформйрующих поверхностей;д - степень обжатия.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР ,Р 480484, кл, В 21 Н 1/18, 08.06.73.2Авторское свидетельство СССР .М 610594, кл. В 21 Н 1/18, 14.06.76 (прототип) .969388 и Составитель М. Волковатор Л. Филь Техред М.Тепер . Корректор О. Макарен тЕЕЮЮ Ееафваю нюказ 8257/11 2 а СССРий д. 4/5 илиад ППП фПатентфф,.г.Уи Уя. Проектная, 4 Тирам 70ВНИИПИ Гос по делам113035, Мо Подписно дарственного комит изобретений и открц ква, Ж, Раушская