Способ получения коротких тел вращения и валки для его осуществления Советский патент 1980 года по МПК B21H1/18 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а точнее к области поперечно-винтовой прокатки.

Изобретение наиболее эффективно 5 может быть использовано при производстве шаров, осей, заготовок колец подшипников и других заготовок деталей машиностроения.

Известен способ получения корот--, 10 ких тел вращения и инструмент для его осуществления, при котором исходный круглый пруток задают во взаимно перекошенные вращающиеся валки поперечно-винтовой прокатки, где проис- 15 ходит формовка требуемых изделий, соединенных перемычками, их калибровка и отделение друг от друга путем среза соединяющей их перемычки 1 . Срез перемычки производится путем повыше- 20 ния реборды одного из валков до оси прокатки. Этот способ применяется для получения сплошных изделий.

Недостатком этого способа является относительно невысокая стойкость 25 прокатного инструмента, поскольку при повышении винтовой реборды до оси прокатки уменьшается ее жесткость и ширина по;цдерживающих проводок. Кроме того, даже при незначительном износе винтовой реборды нарушается геометрия торцов прокатанных изделий, а при большом износе отрезной реборды изделия могут выходить из валков не разделенными.

Известен также способ получения коротких тел вращения, который включает в себя нагрев исходной заготовки (полой гильзы) и прокатку этой гильзы на оправке в винтовых валках 2j. В процессе прокатки происходит формовка требуемых изделий, соединенных перемычками, калибровка их и отделение изделий друг от друга путем разрыва перемычки растяжением за счет непрерывного расширения винтовых реборд.

Этот способ также высокопроизводителен, легко поддается механизации и автоматизации . Однако, получающиеся в результате прокатки изделия. имеют длинные торцовые заусенцы (по 3-5 мм с каждого торца), что вызывает необходимость в дополнительной операции снятия заусенцев перед дальнейшей механообработкой и ухудшает товарный вид изделий.

Целью изобретения является повышение стойкости винтовых калибров валка и качества прокатываемых издавши.

Поставленная цель достигается тем что отделение откалиброванных изделий от заготовки осуществляется путе придания изделию окружной скорости, большей или меньшей окружной скорости заготовки.

Причем все эти операции происходя в валках для поперечно-винтовой npoкатки, каждый из которых имеет винтовые калибры, нарезанные на его бочке ,и образующие на ней участки формовки калибровки и разделения.

При этом отделение откалиброванньис изделий от заготовки осуществляют путем придания изделию окружной скорости, отличной от окружной скорости заготовки, причем обеспечение разных окружных скоростей у изделия и заготовки происходит за счет того, что по крайней мере один из валков выполнен с конической бочкой с увеличив агощимс я или уменьшающимся диаметром дна калибра в направлении прокатки.

Такое конструктивное выполнение прокатного инструмента позволит осуществить предложенный способ получения коротких тел вращения, включая отделение откалиброванных изделий от заготовки скручиванием соединяющей их перемычки. ,

Скручивание перемычки происходит веледствие того, что окружная скорость отделяемого изделия больше (или меньше), чем окружная скорость предыдущего изделия, причем окружная скорость формуемых изделий увеличивается (или уменьшается) от захода металла в валки к выходу готовых изделий пропорционально увеличению (или уменьшению) диаметра валка по дну калибра,

На фиг. 1 изобрамсена схема прокатки сплошных тел вращения в валках по данному способу; фкг. 2 то же, вид на валки в процессе прокатки со стороны входа металла.

Получение коротких тел вращения по данному способу осуществляется следующим образом.

Исходная заготовка задается во взаимно перекошенные вращающиеся валки для поперечно-винтовой прокатки, где из нее формуются тpeбye ыe изделия, соединенные друг с другом перемычками, далее происходит их калибровка и отделение друг от друга путем скручивания соединяющей их перемычки.

Валки 1 имеют конус, 2 захвата и винтовую реборду 3, нарезанную на его бочке. Реборда 3 образует на валке 1 участок 4 формовки и участок 5 калибровки и разделения. На участке 4 формовки реборда 3 постоянно увеличивается по высоте и нарезана с

переменным шагом, На участке 5 калибровки, совмещенном в данном случае q участком разделения, параметры реборд 3, достигших полной высоты и ширину, остаются неизменными. Бочка каждого из валков выполнена конической. Ее диаметр увеличивается от начала валка к его концу. Между валками 1 поддерживаемая верхней 6 и нижней 7 проводками находится исходная заготовка - пруток 8, соединенная перемычками с формуемыми изделиями и калибруемыми изделиями 10. На выходной стороне валков находится от.деленное готовое изделие 11.

Конусность валков 1 определяется углом 0$ . В процессе прокатки валки развернуты к оси прокатки под углом, соответствующим углу подъема винтовой реборды 3, для обеспечения осевой подачи металла. Те из валков, бочка которых выполнена конической, установлены в прокатной клети с углом раскатки, равным oi/Z . Допускается также, чтобы каждый из конических валков имел диаметр, уменьшающийся от начала валка к его концу.

Прокатка происходит следующим образом.

В непрерывно вращающиеся валки 1 задается исходный пруток 8, который захватывается конусами 2 и получает вращательно-поступательное движение. Пруток 8 удерживается на оси прокатки проводкамл 6 и 7, установленными B(j зазоре между валками 1. На участке 4 формовки реборды 3 из прутка 8 формуют предварительные изделия 9, соединенные между собой перемычками. На участке 5 калибровки и разделения реборды 3 достигают полной высоты. В начале прокатки перемычки, соединяющие формуемые изделия9, достаточно прочны. Это приводит к тому, что скорость изделий 9 и прутка 8 устанавливается какой-то средней, а на участке 5, при уменьшении перемычки в диаметре до величины, при которой ее момент сопротивления скручиванию становится меньше момента силы трения, возникающейза счет увеличения окружной скорости, передаваемой валками 1 изделиям 10, происходит скручивание перемычки и отделение готового изделия 11 от калибруемого изделия 10.

При противоположном направлении конусности у прокатных валков скручивание перемычки происходит из-за уменьшения окружной скорости, сообщаемой валками прокатываемым изделиям.

Прокатка полых тел вращения отличается тем, что ведется на цилиндрической оправке.

При трех и более валках схема отличается тем, что отсутствуют поддерживакадие проводки,В настоящее время изготовлен и опробован на лабораторном стане первый

комплект валков по предлагаемому способу для прокатки беэголовочных заклепок. Разделение изделий друг от друга происходит стабильно, без заусенцев по торцам. Стойкость валков увеличилась на 25-30%.

Формула изобретения

1.Способ получения коротких тел вра щения в винтовых калибрах из круглой заготовки изделий, соединенных перемычками, путем прокатки, калибровки и отделения изделий от заготовки, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости винтовых калибров и качества прокатываемых изделий, отделение откалиброванных изделий от заготовки осуществляют

.путем придания изделию окружной скорости, большей или меньшей окружной скорости заготовки.

2. Валки для осуществления способа по п. 1, имеющие винтовые калибры образующие на его бочке участки формовки, калибровки и отделение изделия от заготовки, отличающ ие с я тем, что по крайней мере один из валков выполнен с конической бочкой с увеличивающимся или уменьшающимся диаметром дна калибра в направлении прокатки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 106691, кл. В 21 Н 1/06, 23.05.57.

2.Авторское свидетельство СССР

446343, кл. В 21 Н 1/06, 20.07.72.