Способ производства кольцевых изделий с ободом и гребнем
Изобретение относится к обработке металлов давлением ,в частности, к технологии изготовления кольцевых изделий с гребнем типа железнодорожных бандажей. Цель изобретения - повышение производительности процесса изготовления за счет уменьшения величины раскатки по диаметру. Кольцевую заготовку прокатывают в черновом калибре на кольцепрокатном стане. На стадии черновой прокатки оформляют полуфабрикат с ободом и гребнем высотой 0,5-0,7 высоты гребня готового изделия при длине образующей профиля гребня, равной длине образующей профиля гребня готового изделия, путем выполнения ее волнистой в виде ряда чередующихся выступов и впадин. Далее полученный полуфабрикат прокатывают в чистовом калибре, где изготовляют изделие с окончательными размерами гребня вытеснением металла из зоны обода. Изобретение позволяет за счет уменьшения трения металла о стенки инструмента облегчить заполнение чистового калибра, что значительно уменьшает величину раскатки колец по диаметру. 1 ил., 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5D 4 В 21 H 1/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ т,-ГОСУД АРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ П4НТ СССР (21) 4285253/25-27 (22) 16,07,87 (46) 15.07.89. Бюл. Р 26 (71) Нижнеднепровский трубопрокатный завод им. Карла Либкнехта (72) А,Ф,Гринев, К.И.Староселецкий, В.M,Оэимин, П,П.Быков и В,Н.Стальнокрицкий (53) 621.771.29 (088.8) (56) Шифрин К,Ю., Соломович К.Я, Производство цельнокатаных колес и бандажей. M. Металлургиэдат, 1954, с, 428, (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА КОЛЬЦЕВЫХ
ИЗДЕЛИЙ С ОБОДОК И ГРЕБНЕМ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологии изготовления кольцевых изделий с гребнем типа железнодорожных бандажей, Цель изобретения — повышение производительности процесса
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении кольцевых изделий с гребнем типа железнодорожных бандажей.
Целью изобретения является повышение производительности процесса изготовления кольцевых изделий с гребнем типа железнодорожных бандажей путем уменьшения величины раскатки по диаметру.
На чертеже, где показаны общие профили гребня в черновом и чистовом калибрах, обозначены: 1 — профиль гребня в черновом калибре; 2 — профиль гребня в чист вом калибре;
„„SU, 1493369 А 1
2 изготовления за счет уменьшения величины раскатки по диаметру. Кольцевую заготовку прокатывают в черновом калибре на кольцепрокатном стане, На стадии черновой прокатки оформляют полуфабрикат с ободом и гребнем высотой 0,5-0,7 высоты гребня готового изделия при длине образующей профиля гребня, равной длине образующей профиля гребня готового изделия, путем выполнения ее волнистой в виде ряда чередующихся выступов и впадин.
Далее полученный полуфабрикат прокатывают в чистовом калибре, где изготовляют изделие с окончательными размерами гребня вытеснением металла из зоны обода. Изобретение позволяет за счет уменьшения трения металла о стенки инструмента облегчить заполнение чистового калибра, что значительно уменьшает величину раскатки колец по диаметру, 1 ил., 2 табл, h ц „ — высота гребня в черновом калибре; и „ — высота гребня в чистовом калибре.
СА:1
Способ осуществляют следующим об- д разом.
Заготовки нагревают до температуры деформации (1150-1280 С), которая зависит от марки стали, подвергают осадке, раэгонке пуансоном и прошивке на пресс. Полученную в результате с этого промежуточную кольцевую заготовку с геометрическими параметрами
Did oxHo передают на черновой кольцепрокатный стан. При деформации кольцевой заготовки на черновом стане на ней предварительно оформляют гре1493369 4 бень высотой 0,5-0,7 высоты гребня готового изделия при длине образующей профиля гребня, равной длине образующей профиля гребня готового изделия, что достигается путем выполнения образующей профиля гребня черновой заготовки волнистой в виде ряда чередующихся выступов и впадин, Указанная образующая может быть выполнена, например, в виде синусоидальной кривой, т,е. радиус дуг, формирующих впадины, равен радиусу дуг, формирующих выступы. Затем черновую заготовку с ободом и предварительно оформленным гребнем передают на чистовой кольцепрокатный стан, где>направляя течение металла из внутренних слоев обода, получают изделия с окончательными размерами гребня.
Пример. Изготовлены железнодорожные бандажи из стали марки 55 по ГОСТ 1050-74 с размерами согласно
ГОСТ 20179 †; диаметр по кругу ка— тания 6ЯЬ мм, внутренний диаметр
566 мм, ширина 104 мм, В качестве исходной заготовки использованы слитки диаметром 500 мм, массой 3 т, которые разделяли на индивидуальные заготовки. Заготовки нагревали до температуры деформации (1220-1250 С). После операций осадки, разгонки и прошивки получили кольцевые заготовки размерами B 2-й вариант 550х350х105 мм. Указанные заготовки подвергали раскатке на черновом кольцепрокатном стане до оформления гребня высотой 0,3-0,8 высоты гребня готового и зделия при длине образующей профиля гребня, равной длине образующей профиля гребня готового изделия, что достигалось путем выполнения образующей профиля гребня черновой заготовки волнистой в виде ряда чередующихся выступов и впадин при прокатке в черновых калибрах соответствующего профиля. Затем черновые заготовки с предварительно оформленными ободом и гребнем передавали на чистовой кольцепрокатный стан и производили изготовление бандажей с окончательными размерами и профилем. Результаты контроля качества бандажей, изготовленных из указанной заготовки в соответствии с описанным способом, а также (с аналогичной ве5 55 личиной раскатки) по способу-прототипа, приведены в табл. 1, При оформлении гребня в черновом калибре высотой менее 0 5 высоты гребня готового изделия. увеличивается отношение глубины выступов и впадин к их ширине, что приводит к нечеткому выполнению профиля на черновой заготовке или образованию зажимов на готовом изделии. При выполнении гребня в черновом калибре высотой более 0,8 высоты гребня готового изделия затрудняется четкое оформление профиля гребня в черновом (вследствие значительной его высоты), а затем и в чистовом калибрах, При изготовлении бандажей 686х х566х104 мм по способу-прототипу из кольцевой заготовки размерами 470х х200х105 мм величина раскатки по диаметру, при которой брак минимален, составляет 216 мм. Величина отбраковки по невыполнению профиля при этом составляет 0,3-0,47-. Как показали проведенные эксперименты, превышение длины образующей профиля гребня в черновом калибре по отношению к длине профиля готового изделия приводит к возникновению закатов, глубина залегания которых увеличивается с увеличением указанного соотношения. Уменьшение длины образующей профиля гребня чернового калибра влияет неоднозначно и зависит от степени Изменения волнистости профиля по длине образующей, При уменьшении длины образующей (в результате равномерного уменьшения глубины волнистости при изготовлении калибра мехобработкой по копиру) затрудняется заполнение чистового калибра. При принятой величине раскатки это приводит к невыполнению профиля гребня (табл,2). В то же время некоторое уменьшение длины образующей профилц гребня в черновом калибре, имеющее место в результате износа его в процессе прокатки, не оказывает заметного влияния на заполнение чистового калибра. Так, в процессе изготовления бандажей по ГОСТ 20179-74 длина образующей профиля гребня черновой заготовки уменьшилась до 0,93 длины образующей гребня го гового изделия, при этом качество 1 гребня всех бандажей соответствовалo 1 требованиям стандарта, что объясняется неравномернс стьь, и пес;1 че1,не ного 3369 6 при использовании заготовки 600х х420х105 мм (величина раскатки 86 мм) — на 25Õ; при использовании заготовки 550х х350х105 мм (величина раскатки I 126 мм) — на 157. Качество изделий соответствует требованиям ГОСТ 20179 †. Формула изобретения Способ производства кольцевых иэделий с ободом и гребнем типа железнодорожных бандажей путем прокатки заготовки последовательно в черновом и чистовом калибрах, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, в черновом калибре гребень прокатывают до высоты 0,5-0,7 высоты гребня готового иэделия при длине образующей профиля гребня, равной длине образующей профиля гребня готового изделия, выполняя образующую профиля волнистой, а в чистовом калибре гребень прокатывают до окончательных размеров по высоте за счет вытеснения объема металла из обода в гребень. Таблица 1 Результаты контроля качества железнодорожных бандажей размером 686х566х104 мм по ГОСТ 20179-74 Размера заготовки Величина перед прокаткой, раскатки, мм мм Забраковано по невыполОтношение высоты гребня черновой заготовки к высоте гребня готового бандажа Иэготовлено, шт, Степень изготовнению профиля гребня, шт. ления 640х420х105 600х420х105 86 Прототип Ранее изложенный 550x3S0x105 550х350х105 136 136 Прототип Ранее изложенный 5 149 калибра по длине образующей гребня: уменьшение длины образующей произошло за счет участков у входа в калибр, подвергающихся наиболее интенсивному износу, участки же, прилегающие к вершине гребня, заполнение которых в чистовом калибре наиболее затруднено, сохранили свою исходную форму. Дальнейшее увеличение разницы между длинами образующих профиля гребня в черновом и чистовом калибрах (1ч рн=0,88-0,92 Кц„ ) в результате износа чернового калибра привело к невыполнению профиля гребня готового изцелия, С увеличением износа степень невыполнения профиля возрастала. пособ позволяет облегчить заполнение калибра, образующего чистовой профиль, за счет устранения трений металла о его стенки и при этом значительно уменьшить величину раскатки изделий по диаметру, а следовательно, повысить производительность процесса. Так, по сравнению со способом-прототипом (величина раскатки 216 мм) обеспечивается повышение производительности: 0,6 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,6 0;3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 17 16 26 38 17 23 21 27 22 17 24 54 34 17 4 0 2 7 0 0 1493369 7 8 Та блица 2 Результаты контроля качества бандажей размером 686х566х104 мм по ГОСТ 20179-74 Размер заготовки пеИэго— товЗабраковано по гребню, шт. Величина рас катки, г мм ред прокаткой, мм лено, шт. дажа 600х420х105 86 0,6 14 0,6 Составитель М.Антошин Редактор А.Маковская Техред М,Яндык Корректор Н.Король Заказ 3926/13 Тираж 572 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113()35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 Отношение высоты гребня черновой заготовки к вй соте гребня готового банОтношение длин образующих профилей. чернового и чистового гребней 1,03 1,08 0,97 0,93
