Механизированная поточная линия для изготовления железнодорожных колес Советский патент 1992 года по МПК B21H1/04 B23Q41/02 

СП

с

Использование: обработка металлов давлением. Сущность изобретения: механизированная поточная линия снабжена стал- кивателем заготовок и агрегатом выравнивания температуры торцовых поверхностей заготовки. Агрегат установлен между камерой гидросбива окалины и осадочным прессом Сталкиватель заготовок установлен за прошивным прессом, который расположен между формовочным прессом и колесопрокатным станом. Транспортное средство перед и после выгибного пресса снабжены механизмами регулировки скорости их передвижения. Агрегат выравнивания температуры выполнен в виде механизма фиксирования заготовки по боковой поверхности. 1 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к прокатному оборудованию колесопрокатных цехов, и предназначено для изготовления железнодорожных колес.

Известна автоматическая поточная линия для изготовления колес, содержащая размещенное последовательно по ходу технологического процесса технологическое оборудование, в состав которого входят кольцевая нагревательная печь с вращающимся подом, снабженная загрузочной и выгрузочной машинами, камера предварительного гидросбива окалины, гидравлический осадочный пресс, камера повторного гидросбива окалины, гидравлический штам- повочно-калибровочный пресс с плавающим калибровочным кольцом для калибрования заготовки по наружной поверхности, гидравлический формовочный

пресс, снабженный центрователем для центрирования заготовок в штампе на оси пресса по наружной откалиброванной поверхности, гидравлический мультипликатор давления, соединенный с гидросистемой формовочного пресса, колесопрокатный валковый стан, гидравлический прошивочно-выгибной пресс и клеймитель.

Недостатком известной линии является то что прошивка ступицы осуществляется в конце технологического процесса, когда металл ступицы и перемычки имеют пониженную температуру. Это требует увеличения усилия прошивки, что приводит к искажению профиля ступицы по наружной поверхности с внутренней стороны колес Образуются отпечатки по диску от выгибных штампов, что требует ремонтной обточки диска. Кроме того, в процессе прошивки хосс

ОС

ч

лодной перемычки в месте отрыва металла появляются трещины, что вынуждает увеличивать припуски на механическую обработку отверстия ступицы. Указанные недостатки усугубляются и использованием камеры повторного гидросбива, в результате чего происходит дополнительная потеря металлом температуры (в среднем на 20- 35°С).

Наиболее близкой к заявляемой по технической сущности является механизированная линия для изготовления штампо- катаных колес, которая содержит связанные между собой межоперационными транспортными средствами нагревательную печь с машинами загрузки и выгрузки заготовки, камеру гидросбива окалины, пресс предварительной осадки заготовки, пресс окончательной осадки заготовки, пресс для одновременной формовки и выгибки полномерного диска, колесопрокатный стан, пресс тройного действия для предварительного силового фиксирования диска штампами и формовки ступицы, установленный за станом, прошивной пресс.

Недостатком данной линии является то, что агрегат для формовки ступицы установлен в конце технологической линии, В процессе прокатки колеса на колесопрокатном стане происходит потеря металлом, из которого формуется ступица, температуры (до 150-200°С) как за счет временных параметров, так и за счет попадания на металл воды, охлаждающей валки стана. При дальнейшей формовке ступицы на ней образуются де- фекты в виде мелких трещин и рванин, невыполнения торцовых и боковых поверхностей ступицы. Недостатком линии является также и то, что операция прошивки отверстия является заключительной операцией деформирования. Из-за низкой пластичности металла за счет потери температуры и, как следствие, увеличения усилия прошивки происходит образование дополнительных дефектов в виде отпечатков по диску от инструмента деформации, трещин и рванин по поверхности отверстия ступицы. Это требует дополнительной ремонтной обточки диска, увеличения припусков на мехобработку отверстия ступицы.

Кроме того, деформация заготовки на прессе предварительной осадки осуществляется сразу после прохождения заготовки через камеру гидросбива. Слои металла торцовых поверхностей заготовок после гидросбива имеют пониженную температуру по сравнению с центральными слоями, что приводит к повышению неравномерности деформации по высоте заготовок, повышенному бочкообразованию и увеличению интенсивности растягивающих напряжений на поверхности заготовок. В отдельных случаях это обуславливает появление трещин

на поверхности заготовок.

Недостатком линии является также отсутствие каких-либо агрегатов для оперативного и быстрого удаления бракованных заготовок с технологического потока.

0 При обнаружении дефектов на заготовках их снятие осуществляется только мостовым краном, что приводит к потере темпа проката, дополнительному остыванию находящихся на линии заготовок. Все транспор5 тные средства, связывающие агрегаты линии, работают с постоянной, раз и навсегда заданной скоростью передвижения заголовок, что не позволяет оперативно изменять технологические параметры про0 изводства.

Целью изобретения является повышение качества получаемых изделий.

Поставленная цель достигается тем, что линия снабжена сталкивателем заготовки,

5 агрегатом выравнивания температуры торцовых поверхностей заготовки, установленным между камерой гидросбива окалины и осадочным прессом, при этом прошивной пресс установлен между формовочным

0 прессом и колесопрокатным станом, а стал- киватель заготовок установлен за прошивным прессом, причем транспортные средства перед и после выгибного пресса снабжены механизмами регулировки скоро5 сти их передвижения, а агрегат выравнивания температуры выполнен в виде механизма фиксирования заготовки по боковой поверхности.

На чертеже показана схема предлагае0 мой механизированной поточной линии для изготовления железнодорожных колес.

Линия содержит размещенное последовательно по ходу технологического процес- са технологическое оборудование, в состав

5 которого входят кольцевая нагревательная печь 1 с вращающимся подом, снабженная загрузочной 2 и выгрузочной 3 машинами, камера 4 гидросбива окалины, агрегат 5 выравнивания температуры металла торцовых

0 поверхностей заготовок, гидравлический осадочный пресс 6, состоящий из самостоятельных, отдельно стоящих осадочной 7 секции, заготовочной 8 и разгоночной 9 секций, гидравлический формовочный пресс 10,

5 прошивной пресс 11, сталкиватель 12 заготовок, колесопрокатный стан 13, транспортное средство 14 перед и транспортное средство 16 после выгибного пресса, которые снабжены механизмами регулировки скорости их передвижения.

Все агрегаты линии связаны между собой межоперационной транспортной системой, а также оборудованы механизмами загрузки и выгрузки заготовок.

Работа предлагаемой механизированной поточной линии осуществляется следующим образом.

Исходная заготовка загрузочной машиной 2 подается в кольцевую печь 1, где нагревается до температуры деформирования (1260-1280°С), после чего машиной 3 выгрузки выгружается на рольганг, транспортируется к осадочному прессу усилием 20/45/20 МН, проходит камеру 4 гидросби- ва, попадает на агрегат 5, где происходит выравнивание температуры торцовых поверхностей заготовки за счет температуры основной массы металла заготовок в течение 3-10 с (при этом заготовка удерживается за боковую поверхность), после чего заготовка подается в межпрессовое пространство пресса 6 и укладывается на осадочную секцию 7. После Предварительной осадки со степенью деформации Е 30- 40% для удаления окалины с боковой поверхности заготовка передается на заготовочную секцию 8 осадочного пресса, где производится ее осадка в плавающем калибровочном кольце После выталкивания из калибровочного кольца заготовка передается на разгоночную секцию 9 осадочного пресса 6 для разгонки центральной зоны заготовки пуансоном. Полученная на осадочном прессе 6 заготовка передается на формовочный пресс 10. где центрируется относительно вертикальной оси штампов специальным центрователем и движением верхней траверсы пресса производится формовка заготовок в штампах для получения одновременно ступицы с перемычкой, прилегающего к ступице диска и обода. Сразу после формовки заготовка передается на прошивной пресс 11, где производится прошивка центрального отверстия в ступице. Поскольку прошивка осуществляется непосредственно после формовки, когда температура ступицы и перемычки достаточно высокая, это позволяет устранить все недостатки, свойственные прототипу при выполнении указанной операции, Затем отформованная заготовка поступает на колесопрокатный стан 13. где производятся осадка обода по ширине, выкатка поверхности катания и гребня, раскатка обода по диаметру.

В процессе формовки заготовок на формовочном прессе и при прошивке на них могут вскрываться дефекты металлургического происхождения, образуя рванины, трещины, расслоения. Такие заготовки не

годятся для дальнейшего передела и должны быть удалены с линии. Для этой цели служит сталкиватель 12 заготовок, расположенный за прошивным прессом 11, который

за считанные секунды сталкивает забракованную заготовку в специальный короб, не нарушая при этом темпа проката. После прокатки колесо поступает на выгибной пресс 15, где производятся вы гибка диска и

калибровка обода. .

Особо следует остановиться на транспортных средствах, расположенных перед и за выгибным прессом 15. В процессе деформирования заготовок на прессопрокатной

линии, их прокатки на стане температура металла может изменяться по различным причинам (нестабильный темп проката, различное время охлаждения инструмента деформации, смена инструмента и т.д.). Кроме

того, при охлаждении вал ков стана охлаждающая жидкость попадает на диск колеса, происходит интенсивное снижение температуры диска, что может явиться причиной образования на диске трещин при выгибке.

Поэтому для устранения указанного явления линия снабжена перед выгибным прессом 15 транспортным средством 14, которое снабжено механизмом регулировки скорости передвижения колеса. В том случае, когда температура металла диска колеса перед выгибкой ниже минимально допустимой величины (850°С), оператор вы- гибного пресса уменьшает скорость движения колеса по рольгангу и тем самым

позволяет диску за счет температуры обода и ступицы поднять непосредственно свою температуру. В случае высокой температуры диска оператор может увеличением скорости транспортного средства 14 сократить

время передвижения колеса к выгибному прессу.

Транспортное средство 16, расположенное за выгибным прессом 13, выполнено также с возможностью регулировки

скорости его передвижения, что позволяет регулировать температуру колес перед их штабелированием и посадом в отпускные колодцы

Применение предлагаемой поточной

линии по сравнению с известными позволит резко повысить качество получаемых изделий

Формула изобретения Механизированная поточная линия для изготовления железнодорожных колес, содержащая установленные в технологическо последовательности и связанные между собой транспортными средствами нагревательную печь, камеру гидросбива окалины

осадочный пресс, формовочный пресс, колесопрокатный стан, выгибной и прошивной прессы, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества, она снабжена сталкивателем заготовок, агрегатом выравнивания температуры торцовых поверхностей заготовки, установленным между камерой гидросбива окалины и осадочным прессом, при этом прошивной пресс установлен между формовочным прессом и колесопрокатным станом, а сталкиватель заготовок установлен за прошивным прессом, причем транспортные средству перед-и после выгибного пресса снабжены механизмами регулировки скорости их передвижения, а агрегат выравнивания температуры выполнен в виде механизма фиксирования заготовки по боковой поверхности.

У is