СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛЫХ ГИЛЬЗ ИЛИ ПРУТКОВ Российский патент 1996 года по МПК B21H1/14 B09B3/00 

Изобретение относится к переработке твердых отходов, а именно снарядных корпусов в пруток или полую гильзу. Полученные прутки могут быть использованы в дальнейшем в качестве заготовки для получения втулок, осей и т. д. Полые гильзы после соответствующей подготовки можно использовать для холодной прокатки в трубу.

Наиболее близким по технической сущности к настоящему техническому решению является способ прокатки в трехвалковом стане винтовой прокатки, включающий нагрев исходной цилиндрической заготовки и деформирование ее валками. В качестве исходной заготовки берут катаную заготовку, полученную трудоемким способом из металла, полученного из руды [1]
Недостатком такого способа является большая трудоемкость изготовления полых гильз и прутков. Кроме того, при прокатке образуется кольцевая зона, где в результате значительной неравномерности деформации возникают дефекты структуры металла в виде рыхлости и пор. Кроме того, при прокатке на больших углах подачи задний конец прокатываемой гильзы приобретает форму трехгранника, что затрудняет процесс прокатки и может привести к его нарушению, а также приводит к потерям металла в обрезь.

Устранить эти недостатки можно, уменьшить неравномерность деформации, путем выполнения исходной заготовки составной, либо выполнив специальную подготовку заднего конца гильзы уменьшив наружный диаметр и увеличив толщину стенки.

Использование данного способа позволяет обеспечить экономию металла путем получения непосредственно из некондиционных заготовок снарядных корпусов различных деталей типа втулок, осей и т. д. а также повысить производительность и качество получаемых изделий за счет использования в качестве заготовок снарядных корпусов, у которых один конец имеет меньший наружный диаметр, что исключает образование дефекта на нем в виде вытесненного металла в форме многогранника.

Данный способ включает нагрев корпусов до температуры горячего деформирования и прокатку в 3-х валковом стане винтовой прокатки до получения полой гильзы или прутка заданного диаметра, причем для получения прутка в полость заготовки до упора в дно вставляют стержень диаметром по диаметру полости и длиной в 1,2-1,5 раза превышающий длину корпуса, а прокатку ведут при растворе валков, равном сумме диаметра стержня и удвоенной исходной толщины стенки корпуса, для получения гильзы прокатку ведут на оправке.

Данный способ технически осуществим и является новым решением проблемы переработки снарядных корпусов с использованием получаемых продуктов переработки в народном хозяйстве с максимальной эффективностью и минимальными затратами. При этом можно получить как пруток, так и полую заготовку. Для улучшения качества структуры прутка после переработки в полость корпуса вводят стержень из материала прутка или другого материала, например, при получении биметаллической заготовки. В этом случае при деформировании металл корпуса соприкасается с металлом стержня и под усилием прокатки в области высоких температур происходит сварка с элементами диффузионного взаимодействия металлов стержня и корпуса. Это позволяет получать хорошо проработанную структуру по всему сечению готового проката. При получении полой заготовки процесс может осуществляться на оправке для получения строго определенных размеров внутреннего диаметра готового полого изделия.

Использование стержня длиной менее чем в 1,2 или более чем в 1,5 раза превышающей длину корпуса приводит к образованию утяжины на торце проката.

П р и м е р 1. Переработке по предлагаемому способу подвергали полую профилированную заготовку с дном диаметром 80 мм с горловиной диаметром 55 мм. Толщина стенки у горловины составляла 11 мм. Прокатку осуществляли в трехвалковом стане в один проход на диаметр 50 мм. Была получена полая заготовка наружным диаметром 50 мм и внутренним диаметром 25 мм. Эту заготовку использовали для получения цапфы тракторного прицепа последующей механической обработкой.

Для получения прутка снарядную заготовку подвергали прокатке в 2 прохода: с диаметра 80 мм на диаметр 50 мм и с диаметра 50 мм на диаметр 19 мм. Был получен пруток диаметром 19 мм, однако, в осевой зоне прутка заметны следы окалины, обезуглероженный слой осевая рыхлость.

П р и м е р 2. Для получения качественного прутка перед прокаткой в полость снарядной заготовки вставляли стержень диаметром 33 до упора в дно. Заготовку со стержнем нагревали до температуры прокатки. Длина заготовки составляла 340 мм, длина стержня 440 мм. Раствор валков был установлен величиной 45 мм. После прокатки был получен пруток диаметром 45 мм, длиной 440 мм. Анализ структуры поперечного сечения показал ее хорошее качество без следов рыхлостей, пустот и других дефектов.

П р и м е р 3. Прокатку нагретого корпуса осуществляли на оправке диаметром 35 мм. После прокатки получили полую гильзу диаметром 57 мм с толщиной стенки 9 мм. Анализ внутренней и наружной поверхности гильз показал их хорошее состояние.

Использование: изобретение относится к переработке твердых отходов и касается процесса утилизации стальных заготовок снарядных корпусов, обеспечивающего получение в процессе переработки корпуса полых гильз или стальных прутков, используемых в качестве заготовок деталей машиностроения. Сущность изобретения: способ включает нагрев корпусов до температуры горячего деформирования и прокатки в трехвалковом стане винтовой прокатки в один или несколько проходов до получения полой гильзы или прутка заданного диаметра. Для получения прутка в полость заготовки до упора в дно вставляют стержень диаметром по диаметру полости и длиной в 1,2 - 1,5 раза превышающей длину корпуса. Прокатку при этом ведут при растворе валков меньшем или равном сумме диаметра стержня и удвоенной толщины стенки корпуса. Для получения гильзы прокатку ведут на оправке. Использование способа позволит эффективно использовать значительное количество качественного металла в машиностроительных отраслях промышленности. 2 з. п. ф-лы.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛЫХ ГИЛЬЗ ИЛИ ПРУТКОВ, при котором заготовку нагревают до температуры горячего деформирования, прокатывают в трехвалковом стане винтовой прокатки, отличающийся тем, что в качестве заготовки используют твердые отходы в виде снарядных корпусов. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при получении прутка перед нагревом в полость корпуса до упора в дно вставляют стержень диаметром, равным диаметру полости, и длиной, в 1,2 1,5 раза превышающей длину корпуса, а прокатку осуществляют с максимальным раствором валков, равным сумме диаметра стержня и удвоенной исходной толщине стенки корпуса. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при получении полой гильзы прокатку осуществляют на оправке.