УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСКАТКИ Российский патент 1997 года по МПК B21H1/06 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а более конкретно к оборудованию для раскатки металлов, нагретых до сверхпластического состояния, и может быть использовано для изготовления деталей сложной конфигурации из труднодеформируемых металлов и сплавов.

Известная механизированная поточная линия для изготовления кольцевых изделий, содержащая установленные вдоль ее технологической оси и связанные между собой транспортными средствами нагревательные печи, прессы для осадки, разгонки и прошивки [1] Недостатком такой технологической линии является то, что обработка деталей идет вне горячей зоны, что значительно ограничивает область применения таких устройств, в частности для раскатки в сверхпластическом состоянии.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является устройство-прототип [2]
Устройство представляет теплозащитный кожух для обкатки-раскатки, который представляет оболочку из теплоизоляционных слоев, устанавливаемую в виде корпуса над обрабатываемой деталью так, что он охватывает деталь и обрабатывающий ее инструмент раскатные ролики. Такое устройство позволяет обрабатывать деталь в нагретом состоянии, однако технологические возможности обработки ограничены, т. к. обеспечивается только одна температура при обработке, нет возможности совмещать подготовку детали к раскате и ее последующую после раскатки термообработку для сохранения определенной структуры детали и обеспечения определенных физико-технологических свойств.

В основу настоящего изобретения поставлена задача расширения технологических возможностей путем совмещения термообработки при различных температурах с механической обработкой при снижении энергозатрат на такую обработку.

Поставленная задача решается тем, что устройство для раскатки, содержащее раскатные ролики, вращающуюся оправку, установленную с возможностью взаимодействия с раскатными роликами, теплозащитный кожух, охватывающий ролики и оправку, согласно изобретению снабжено шагающим подом, выполненным в виде полой рамы, толкателем, оправка установлена на позиции шагающего пода и размещена в полости рамы, при этом теплоизолирующий кожух выполнен с высокотемпературным и низкотемпературным участками и с загрузочным и разгрузочным окнами, расположенными на противоположных концах кожуха на одной оси с вышеуказанными участками, низкотемпературный участок выполнен с рабочей зоной и зоной охлаждения, а толкатель расположен со стороны загрузочного окна.

Возможность решения поставленной задачи обусловлена проведением всего технологического цикла обработки деталей как термического, так и механического в одном устройстве при соблюдении точных температурных режимов обработки деталей.

Наличие отличительных от прототипа признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию "новизна".

В процессе поиска не выявлено технических решений, содержащих признаки, сходные с отличительными признаками заявляемого устройства, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для раскатки, продольный разрез; на фиг. 2 вид сверху на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 2.

Устройство представляет собой теплозащитный кожух, содержащий высокотемпературный участок 1 и низкотемпературный участок 2. Участки 1 и 2 расположены на шагающем поде 3. Зона 4 кожуха представляет собой зону выдержки детали после интенсивного нагрева на участке 1 и может быть расположена как на участке 1, так и на участке 2. Интенсивность нагрева в зоне 4 ниже, чем на участке 1. Зона 5 рабочая зона, в ней поддерживается температура, при которой происходит раскатка материала обрабатываемой заготовки 6. Заготовка 6 за один рабочий ход t подвижного пода перемещается с одной позиции, например, 7 на другую 8. Заготовка 6, попадая в рабочую зону 5 участка 2 попадает на вращающуюся оправку 9, которая совмещена с позицией шагающего пода. Оправка 9 смонтирована на шпинделе 10 и имеет возможность вращения и вертикального перемещения. Рабочая зона 5 имеет боковые окна 11, через которые в кожух вводят раскатные головки 12 с роликами 13. Зона 14 участка 2 выполняет роль зоны охлаждения детали с регламентированной скоростью, что достигается интенсивностью подогрева деталей в этой зоне и длиной зоны.

Участки 1 и 2 расположены на одной оси с загрузочным 15 и разгрузочным 16 окнами. Толкатель 17 обеспечивает подачу заготовки 6 с рольганга 18 на балку 19 шагающего пода, которая выполнена в виде полой рамы и охватывает вращающуюся оправку 9.

Устройство работает следующим образом.

Заготовка 6 после установки на загрузочный рольганг 18 подается толкателем 17 на балку 19 шагающего пода 3. Заслонка 20 участка 1 кожуха поднимается вверх. Балка 19 поднимается и шагающий под переносит заготовку 6 на участок 1 на следующую позицию шагающего пода на один шаг. На участке 1 заготовка подвергается разогреву при движении на несколько шагов пода и выдержке для выравнивания температуры заготовки по толщине. Выдержка может осуществляться на участке 1 или на начальной позиции участка 2. При поступлении заготовки в зону 5 участка 2 балка шагающего пода опускает заготовку, нагретую до температуры раскатки, на оправку 9. При вращении оправки на шпинделе 10 и одновременном вертикальном перемещении вдоль оси шпинделя происходит раскатка заготовки на оправке. Раскатные головки 12 через окна 11 вводят внутрь кожуха, после чего раскатные ролики 13, закрепленные на раскатных головках, раскатывают заготовку 6 в деталь 21.

После окончания процесса раскатки раскатные ролики отводятся от готовой детали в исходное положение. Готовая деталь 21 снимается с оправки, балка шагающего пода перемещает готовую деталь в зону 14 участка 2, где осуществляют охлаждение с регламентированной скоростью.

В процессе охлаждения осуществляется термообработка обрабатываемого материала по требуемым режимам, формируется и фиксируется структура, обеспечивающая необходимый и оптимальный уровень физико-механических свойств детали. Затем деталь с участка 2 через разгрузочное окно 16 переносится на разгрузочный рольганг.

Использование: при раскатке нагретых металлов для изготовления деталей сложной конфигурации из труднодеформируемых металлов и сплавов. Сущность изобретения: устройство содержит высокотемпературную и низкотемпературную камеры, расположенные на одной оси с загрузочным и разгрузочным окнами, и толкатель, расположенный в зоне загрузки, при этом низкотемпературная камера имеет рабочую зону и зону охлаждения, на позиции шагающего пода в рабочей зоне установлена вращающаяся оправка, взаимодействующая с раскатными роликами. 3 ил.

Устройство для раскатки, содержащее теплозащитный кожух с установленными в нем раскатными роликами, отличающееся тем, что оно снабжено шагающим подом, выполненным в виде полой рамы, вращающейся оправкой, установленной на позиции шагающего пода с возможностью взаимодействия с раскатными роликами и размещения в полости рамы, толкателем, при этом теплоизолирующая камера выполнена с высокотемпературным и низкотемпературным участками и с загрузочными и разгрузочными окнами, расположенными на противоположных концах теплоизолирующей камеры на одной оси с указанными участками, низкотемпературный участок выполнен с рабочей зоной и зоной охлаждения, а толкатель расположен со стороны загрузочного окна.