Способ изготовления профильных кольцевых изделий

) И етение относв давлением,мщение качест изделий за с еталло на .и ия - пов ольцевых носится к обра и и может быть Изобретение от металлов давление:,ользовано при нз катаных кольцевых В обойм крупноК счеотовлении г изделий тип абаритных п а в шипцо ни ков и т,нЦел;. изобретен чества профильных лий за счет устра торцови. г я - повышение к кольцевых издеенин утяжки по раним1 предстана фиг,2ормовки;рокатки вто же, вго" овое исходная ая загот ен заг отовка;ка после Фпроцесса пна Фиг,4на Фиг."; хема а Фиг,3начальной й а коне вое издели кол ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Институт черной металлургии(56) Фригге Г. Планировка кузнечныхцехов с учетом производства заготовок для раскатки колец. - Черные металлы, 191, 21 16, с. 27-36,(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОФИЛЬНЫХКОЛЬЦЕВЫХ ИЗДЕЛИЙ дефектов типа утяжки по торцу, Заготовку, нагретую до температуры деформации, предварительно формуют, получая полуфабрикат высотой, превышающей в 1,05-1,5 раза высоту готовогокольцевого изделия, Затем полую кольцевую заготовку прокатывают на радиально-осевом кольцепрокатном стане.ДеФормацию в радиальном направлениив процессе прокатки осуществляют сперемещением одного из радиальныхвалков вдоль оси прокатываемой заготовки, Величину перемещения поддерживают равной половине величиныобжатий по высоте за один оборот заготовки. Способ позволяет получитьизделия сложного профиля беэ утяжкипо торцовым граням с отклонениямипо высоте готового изделия в преде -лах от +2 до -1 мм. 5 ил., 2 табл, с Способ осуществляют следующим образом.Исходную заготовку (Фиг.1) с размерами В, Н нагревают до температуры деформации и подают на прессовый участок, где на кузнечно-прессовом оборудовании формуют по диаметру и высоте полую кольцевую заготовку с размерами П, й, Н, причем высота полой кольцевой заготовки больше в 1,05-1,5 раза высоты готового профильного кольцевого изделия Нх. Затем полую кольцевую заготовку 1 (фиг,З) подают на радиально-осевой кольцепрокатный стан с наружным радиальным валком 2 и надевают на профильный внут 1606245ренний радиальный валок 3 (Фиг.З и 4), Посредством силового гидроцилиндра (не указан) профильный внутренний радиальный валок перемещается к на 5 ружному радиальному валку 2. Полая кольцевая заготовка таже ложится тор. цовой гранью на нижний осевой валок 4. Верхний осевой валок 5 посредст-. вом силового цилиндра (не указан) пе ремещается к полой кольцевой заготовке до соприкосновения с ней. После этого начинают обжимать полую кольцевую заготовку между радиальными и осевыми валками. Полая кольцевая заготовка в процессе прокатки вращается за счет вращения наружного радиального валка и одного или двух осевых валков, вращение передается от электродвигателей через редукторы (не ука залы). Процесс,цеформации полой кольцевой заготовки по толщине стенки производят за счет перемещения профильного внутреннего валка 3 к наружному радиальному валку 2 посредством гидроцилиндра (не указан). Обжатия по высоте производят за счет перемещения верхнего осевого валка 5 к нижнему осевому валку 4, установленному неподвижно, посредством гидро- цилиндра (не указан).Данные о величине обжатий (перемещение верхнего осевого валка 5) полой кольцевой заготовки по высоте в процессе прокатки поступают в обрабатывающий блок б. Туда же поступают данные о перемещении внутреннего радиального валка к наружному радиальному валку в плоскости, перпеццикулярной оси ОО прокатываемого коль- ца, и текущем наружном диаметре про катываемого изделия, определяемого с помощью датчика 7 (ФигоЗ и 4) в В обрабатывающем блоке б на основе полученных данных происходит расчет45 величчны пер емещения пр офильног о внутр еннег о радиальчог о валка вдоль оси 00 прокатываемого кольца в направлении осевого обжатия и подается сигнал в исполнительный блок 8 (фиг,З; и 4), Прокатку кольцевого изделия 5- осуществляют с перемещением профиль ного внутреннего радиального валка до получения готового кольцевого изделия с конечными размерами и профилем :0, й, Н, 1, Ь (Фиг.5) . 55 1Перемещение профильного внутреннего радиального валка может быть . осуществлено механически поср едством зубчатой передачи, а также черезсиловой гидроцилиндр, связанный свнутренним валком.Измеряя пер емещения верхнего ос евого валка, текущее значение наружного диаметра и перемещение внутреннего радиального валка в плоскости,перпендикулярной оси прокатываемогоизделия, определяет перемещение внутреннего радиального валка вдоль осипрокатываемого кольцевого изделияв направлении осевого обжатия,При прокатке кольцевых иэделийпри обжатии в радиальном направлении деформация не проникает на всютолщину сечения. Приграничные с валками зоны металла уширяются большесредних, Из-за неравномерности деформации образуются дефекты типаутяжки по торцовым граням. Для устранения данного вида дефектов необходимо осуществлять обжатие заготовки по высоте (устранение уширенияи обжатия по основному сечению).Для осуществления обжатия изделийпо высоте необходимо, чтобы высотаисходной кольцевой заготовки былабольше высоты готового, кольцевогоизделия, Когда высота заготовки больше высоты готового изделия более чемв 1,5, вследствие постоянства объемауменьшается толщина стенки иеходнойкольцевой заготовки, поэтому при прокатке изделия толщина готового изделия получается раньше высоты готового изделия, тем самым удлиняется циклпрокатки, нри этом из-за обжатия повысоте - в конце прокатки возможнообразование закатов и утяжки по боковой наружной поверхности,Когда высота заготовки больше высоть г отового изделия меньше чемв 1,05, конечная высота равна высотеготового кольцевого изделия и приэтом заготовка обжимается только потолщине, поэтому возникают дефектытипа утяжки по торцовым граням.Исходя из этих условий принятыграницы определения высоты заготовкив пределах 1.05-1;5 в зависимостиот величины высоты готовго кольцевого изделия Н,Экспериментально ус, ановлено, что большее значение высоты заготовки из диапазона 1.,05-1,5 следует выбирать для большего отношения вьк.оты готового профильного кольцевого изделия.к10 ЗО 35 40 45 50 55 5 160624 толщине стенки (Нк/Я) и большейвысоты готового профильного кольцевог о и зд елия .В. табл.1 приведены рекомендуемыезначения коэффициентов для определения высоты исходной заготовки в зависимости от конечной высоты профильного кольцевого изделия Н и отношения Н/8,При прокатке из-эа обжатия по высоте заготовки происходит "оседание"сечения прокатываемого кольцевогоизделия относительно калибра валка.Если радиальный валок не опускаетсяна величину "оседания" сечения прокатываемого изделия, т.е. если впроцессе прокатки радиальный валокне перемещается вдоль оси заготовкина величину, равную половине величи-:ны обжатия по высоте за один оборотзаготовки, происходит искривлениепрокатываемого изделия относительнокалибра валка, что приводит к невыполнению проФиля изделия и невозможности получения качественногоизделия.П р и м е р, Исходную заготовку(фиг.1) с размерами РхН 365 х 286 мм,массой ш = 23 5 кг нагревают до температуры деформации 1250 С, затем напрессе усилием Р = 40 МН формируютпо диаметру и высоте с получениемполой кольцеваи заготовки с размерами РхйхН, равными 474 х 250 х 216 мм.Высоту Н исходной кольцевой заготовки выбирают нэ основании высотыготового кольцевого иэделия Н=200 мм,отношения Н /Б х = 8 и данньм, приведенным в табл,1, Высота исходнойкольцевой заготовки равна Н = 1,08,Н= 16 (мм), Затем полую кольцевуюзаготовку подают на радиально-осевойкольцепрокатный стан надевают напрофильный внутренний радиальный валок 3 диаметром йр. = 240 мм. Посредством силового гидроцилиндра (не указан) профильный внутренний радиальный валок перемещают к наружному радиальному валку 2 диаметром Р= 600 мм. Полая кольцевая заготовка также находится на нижнем осевом валке 4. Верхний осевой валок 5 посредством силового гидрацилиндра (не указан) ,перемещают к полой кольцевой заготовке до соприкосновения с ней, После этого начинают об;катие палой кольце 5 бвой заготовки между радиальными иосевыми валками.Полая кольцевая заготовка в процессе прокатки вращается за счетвращения наружного радиального валка и нижнего осевого валка от двигателей постоянного тока через редукТоры (не указаны)Деформацию полойкольцевой заготовки по толщине стенки производят за счет перемещенияпрофильного внутреннего валка 3 к наружному радиальному валку 2 посредством гидроцилиндра с усилием Р- 1,5 МН(не указан), Обжатие по высоте производят эа счет перемещенияверхнего осевого валка 5 к нижнемуосевому валку 4, установленному неподвижно, посредством гидроцилиндра с усилием Р = 1,25 МН (не указан) .Величину обжатий прокатываемойзаготовки по высоте определяют поперемещению верхнего осевого валка,данные о росте диаметра регистрируютспециальным измерителем текущегонаружного диаметра прокатываемойзаготовки 7, установленными междуосевыми валками, обжатия по толщинестенки прокатываемой заготовки определяют по перемещению внутреннегопрофильного радиального валка 3. Этиданные поступают в обрабатывающийблок 6, где производят расчет величины перемсщения внутреннего профильного радиального валка 3. Сигнал изобрабатывающего блока 6 подают навход исполнительного блока 8 - гидроцилиндра.оПосредством исполнительного блока8 осуществляют перемещение внутреннего профильного радиального валка3 .вниз вдоль оси прокатываемой заготовки 00 в процессе прокатки.Прокатку кольцевого изделия ведутдо конечных размеров изделия Ркд кхНхх 1 хек 910 х 860 х 200 хЗОх 20 (мм),Согласно предлагаемому способуизготовлена опытно-промьппленная партия кольцевых изделий типа венцов суказанными размерами. Исследованиякачества прокатанных иэделий показали, что дефекты. типа. утяжки по тоьцовой грани отсутствуют,Одновременно исследовали качество изделий, изготовленных известным способом, дефект типа утяжки по торцовой грани наблюдают у ЗОБ изделий,1606245 В табл,2 приведены режимы обжатий и перемещения внутреннего профильного радиального валка. парой радиальных валков и в осевомнаправлении парой осевых валков,один из которых неподвижен в осевом направлении, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения качества кольцевых изделий, в процессе предварительной формовки получаютзаготовку с высотой, превышающей в1,05-1,5 раза высоту готового кольцевого изделия, а в процессе прокаткидеформацию в радиальном направленииосуществляют с перемещением одногоиз радиальных валков вдоль оси прокатываемой заготовки в направленииосевого обжатия, при этом величинуперемещения устанавливают равной по"ловине величины обжатия по высотеза один оборот заготовки. 5При прокатке изделий сложного профиля предлагаемым способом отсутствуют дефекты в виде утяжки по торцовым граням, а отклонения по высоте готового изделия находятся в пределах от +2 до -1 мм. Формула изобретения Способ изготовления профильных кольцевых изделий, включающий нагрев исходной заготовки, предварительную формовку полой заготовки по диаметру ивысоте и прокатку с одновременной деформацией в радиальном направлении Т а б л и ц а 1 Значение коэффициента при отношении Н/Я1-1, 5 Н 1, 5-2 О, 5-1, 5 О101-150 151-2 ОО 201-250 251-300 301-350 351-400 401-450 451-500 1,25 1,20 1,15 1 10 1 09 1,20 1,15 1,10 1,08 1,07 1,20 1,15 1,10 1 08 1 07 1,15 1,10 1 09 1 07 106 1,12 1,10 1,08 1,07 106 1,10 109 108 106 106 1,09 1,08 1,07 1,05 1,05 1,08 1,07 1,06 1,05 1,05 1, 07 1,06 1,05 1,05 1,05 1,4 1,3 1,3 1,2 1,2 1, 15 1,12 1,10 1,09 1,3 1,25 1,25 1, 15 1, 15 1,12 1,10 1,09 1,08 1,5 1,4 1,3 1,3 1;2 1,2 115 1,15 1,10 Таблица 2 Номер Роб оро- мм та Обжатие заготов" Величина пер емещения внутреннегорадиальпо тол по выщнне ,соте ного валка, мм. 1314 15 16 17 18 19 20 740,4 795,0 842,6 864,3 895,3 910,0 910,0 910,0 Обжатие эаготовпо тол- по выщнне соте 300 2020 36 10 27,5 201,3,2,5 0,7 260 2008 15 05 254 2004 06 04 25,4 200,2 0,4 0,4 25.0 200,0 0 0,2 25,0 200,0 0 0 25,0 200,0 0 0 пер ем ещения внутреннегорадиального вал 0,50,350,250,20,10,100