Способ резки проката и устройство для его осуществления

(191 (И 1 б 0 В 23 П 2 л зав ьство С 1979.тво ССС 1977 УСТРО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ(54) СПОСОБ РЕЗКИ ПРОКАТ ВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) 1. Способ резки проката намерные заготовки, включающий местноеутоненне проката выдавливанием кольцевых канавок с клиновым поперечнымсечением и разделение сдвигом частипроката, заключенной между смежнымикольцевыми канавками, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества торцов получаемыхзаготовок и прилегающих к ним участ"ков, перед разделением сдвигом выдавленный из кольцевой канавкиобъем металла закатывают в полостьканавки, восстанавливая исходнувцилиндрическую форму проката,1007862 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что направлениеэакатывающего усилия постепенно изменяют от наклонного к оси прокатапод углом 30-45 О до перпендикулярного,3. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что клиновую канав кувыполняют с вогнутой криволинейной Формой образующих и относительной глубиной 0,3-0,5 толщины стенкипри резке труб и 0,2-0,3 диаметразаготовки при резке прутков.4, Устройство для осуществленияспособа по пп. 1 - 3, содержащеемеханизм подачи проката, механизмвыдавливания кольцевых канавок срабочими элементами в виде роликов,снабженных приводом вращательногои поступательного движения и расположенных друг от друга на расстояниидлины отрезаемой заготовки, и штамп 1Изобретение относится к обработке металлов давлением в частности к способам и устройствам для резки проката, и может быть использовано для разделения на мерные длины прут ков и труб.Известен способ резки крупного проката на мерные заготовки, включающий нанесение риски-концентратора напряжений и последующую ломку эаго товки 1 .Концентратор снижает усилие деформирования, однако ломка изгибом не обеспечивает требуемого качества заготовок, 15Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ резки проката на мерные заготовки, включающий местное утонение проката с выдавливанием кольцевых канавок с клиновью сечением и разделение сдвигом части проката, заключенной между смежными кольцевыми канавками 2) .Способ осуществляют устройством, содержащим механйзм подачи проката, механизм выдавливания кольцевых канавок роликами, снабженными приводом вращения и поступательного движения, и штамп для резки сдвигом )21 .Однако известный способ не обес- З 0 печивает требуемого качества отрезанных заготовок, так как вдавливание роликов образует наплывы. металлов на поверхность заготовки, а значительные усилия зажима проката 35 дополнительно искажают его Форму, торцовые части отрезанных заготовок для резки сдвигом, о т л и ч а ющ е е с я тем, что рабочая поверхность первого в направлении подачипроката ролика выполнена с криволинейными образующими, угол встречикасательных к которым лежит в пределах от 45-60 при вершине роликадо 15-20 у основания, а образующиерабочей поверхности каждого последую"щего ролика выполнены Ч-образными суглом, определяемым из следующегосоотношения3= ( + (и) (30-45),Где- угол встречи внешних образующих выпуклости, образованной выдавленным иэ клиновой канавки объемом металла;и - порядковый номер ролика,при этом образующая рабочей поверхности последнего ролика параллельнаоси проката. 2представляют собой конические учаки. Для деталей машин требуются,как правило, цилиндрические заготовки.Цель изобретения - повышение качества торцов получаемых заготовоки прилегающих к ним участков.Указанная цель достигается тем,что согласно способу резки прокатана мерные заготовки, включающемуместное утонение проката выдавливанием кольцевых канавок с клиновымпоперечным сечением и разделениесдвигом части проката, заключенноймежду смежными кольцевыми канавками, перед разделением сдвигом выдавленный иэ кольцевой канавкиобъем металла закатывают в полостьканавки, восстанавливая исходнуюцилиндрическую форму проката.Направление закатывающего усилияможет быть постепенно изменено отнаклонного к оси проката под углом30-45 до перпендикулярного,Клиновая канавка может быть выполнена с вогнутой криволийейнойформой образующих и относительнойглубиной 0,3-0.,5 толщины стенки прирезке труб и 0,2-0,3 диаметра заготовки при резке прутков,В устройстве, содержащем механизмподачи проката, механизм вйдавливания кольцевых канавок с рабочими элементамй в виде роликов, снабженныхприводом вращательного и поступательного движения и расположенных другот друга на расстоянии длины заготовки и штамп для резки сдвигрм, рабочая поверхность первбго в направлении подачи проката ролика выполнена с криволинейными образующими,угол встречи касательных к которымлежит в пределах от 45-90 привершине ролика до 15-20 у основания,а образующие рабочей. поверхностикаждого последующего ролика выполнены Ч-образными с углом, определяемымиз следующего соотношения: 45 10Ъ + (и) (30-45),,где- угол встречи внешних образующих выпуклости, образованной выдавленным из клиновой канавки объемом металла;и - порядковый номер ролика,при этом образующая рабочей поверхности последнего ролика параллельнаоси проката. 20Выполнение рабочих элементов механизма выдавливания клйновойканав-.ки предлагаемым способом позволяетполучить ослабленное сечение в видеклиновой кольцевой канавки, а затемвосстановить исходную цилиндрическуюформу проката, закатав образовавший, ся наплыв металла в канавку, В результате этого концентратор имеетвид глубокой кольцевой риски, чтопозволяет повысить качество отрезанной заготовки при последующем разделении сдвигом.На фиг. 1 изображена схема выдавливания канавки; на фиг. 2 - схема резки сдвигом; на фиг. 3 - устрой-З 5ство, реализующее способ резки проката, общий вид; на фиг. 4 - механизм выдавливания канавки; на фиг.5 сечение А-А на фиг. 4; на фиг. 6 -деФормирующие ролики; на фиг. 7 - 40схема построения клинового ножазакатывающего ролика; на фиг. 8схема построения закатывакицего ролика; на фиг. 9 - штамп для резкисдвигом.Устройство для резки проката содержит механизм 1 подачи проката,обеспечивающий осевое перемещение .трубы или прутка с шагом, равнымдлине отрезаемой заготовки, механизм2 выдавливания кольцевой канавки,предназначенный для нанесения напрокат узких кольцевых концентраторов напряжения, а также штамп 3 длярезки сдвигом, установленный науниверсальном прессе 4. Работа отдельных механизмов синхронизированамежду собой по времени,Механизм 2 выдавливания кольцевой.канавки содержит основание 5, накотором установлены опорные ролики 6, 60поддерживающие разделяемый прокат,и свободно вращающиеся вспомогательные опоры 7, которые служат дляпоперечной фиксации проката в началеобработки, когда передний конец еще65 не опирается о правую пару опорных роликов. На основании 5 установлены также стойки 8, несущие верхнюю пли" ту 9. В верхней плите смонтирован силовой гидроцилиндр 10,шток которого жестко связан с траверсой 11, на.которой установлены рабочие элементы механизма выдавливания, кольцевой канавки, клиновой дисковый нож 12 и раскатыванщие ролики 13 - 15, приводимые во вращение с.помощью электродвигателя 16 через редуктор 17., Траверса 11 перемещается относительно плиты 9 в направляющих 18,Рабочие элементы механизма выдавливания кольцевой канавки расположе" ны друг от друга на расстоянии, равном длине отрезаемой заготовки 1 гПри этом рабочая поверхность первого в направлении подачи проката ролика выполнена с криволинейными образующими, угол встречи касательных к которым меняется от 45-.60 при вершине ролика до 15-20 о у основайия (фиг. 7), а углы между образующими рабочих поверхностей раскатных роликов, которые в данном случае равны 12 ОО, 160 , рассчитываются по зависимости1 + (п-.1)(30-45 ), где- угол встречи внешних обра зующих выпуклости, образованной выдавленным из клиновой канавки объемом металла;и - порядковый номер ролика. Образующая рабочей поверхности последнего ролика параллельна .оси про-. ката.штамп.для резки сдвигом выполнен двухопорным (фиг. 9) и содержит нижнюю. плиту 19, связанную с верхней плитой 20 направляющими колонками и втулками. На нижней плите располо 6 жены полуматрицы 21, вращающаяся вспомогательная опора 22 и отводимый упор 23, которые служат дляограни" чения шаговой подачи проката в тот период, когда задний конец штанги вышел из механизма подачи, На верхней плите штампа расположен пуансон 24 в виде полувтулки, охватывающей прокат сверху, и прижимы 25, прижимающие разрезаемый прокат к полу- матрицам.Устройство работает следукщим образом.Механизм 1 подачи подает прокат 26 в механизм 2 выдавливания кольцевой канавки до временного упора (не показан), расположенного таким образом, что торец проката останавливается под первым раскатывакщим ро,ликом. При этом вырабатывается сигнал, включающий электропривод вращения рабочих элементов механизма. 2,подается жидкость в верхнюю полостьгидроцилиндра 10, в результате чеготраверса 11 подается к прокату, клиновый дисковый нож 12 вступает в контакт с разделенным прокатом и эа счет сил трения вовлекает последний во врацение, одновременно внедряясь в прокат. От опрокидывания прокат удерживает левый опорный, ролик 6 и левая вспомогательная опора 7, При достижении заданной глубины канавки гидроцилиидр возвращает траверсу в исходное положение, механизм подачи подает прокат на шаг, равный длине отрезаемой заготовки. После окончания подачи следу" ет очередное внедрение клинового ножа в прокат, причем наряду с образованием новой клиновой канавки деформируюший ролик 13 закатывает выдавленный из первой канавки объем металла в полость канавки. Описанный цикл работы повторяется.После того, как область вблизи канавки, образованной клиновым ножом, пройдет обработку под всеми раскатываецими роликами на прокате, образуется узкий глубокий кольцевой концентратор напряжений, поверхность проката характеризуется правильной цилиндрической формой. Расстояниемежду соседними кольцевыми концентраторами соответствует длине отрезае.- мой заготовки.По мере подачи прокат поступаетв двухопорный штамп 3 и достигает.упора 23, который в исходном поло"женин выдвинут влево. При этом вырабатывается команда на отвод вправоупора 23 и включение пресса 4. Пуан сон 24 разделяет прокат по ослабленным сечениям, причем одна заготовкаудаляется напровал через отверстиев нижней плите штампа, другая остается в штампе и удаляется при оче редной подаче проката. В установившемся процессе работы пресс включается после двух подач проката нашаг, упор 23 в работе не участвует.При обработке последних заготовокпри подаче задний конец прокатапроталкивается торцом следуюшейштанги с контролем по отводимомуупору 23 либо вручную по.упору. 5 По сравнению с прототипом использование предлагаемого изобретения позволяет повысить качество получаемых заготовок.1007862 1 У,СО Составитель М.Новиедактор И.Ковальчук Техреду,Костик Корректор.С. Шекмар одписно д, 4/ илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектн каэ 2202/16 ВНИИПИ Госу поделам 113035 МосТир рственно зобретен а, Ж1104комитетаи открытиушская на