Способ прокатки изделий типа лап культиваторов и стан для его осуществления

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в производстве специальных изделий при горячей прокатке лезвий стрельчатых лап культиваторов. Целью изобретения является повышение качества изделия путем получения одинаковой ковочной температуры изделий с различной толщиной и повышение производительности. Две заготовки (З) 26 и 27 подают в индукторы 10 и 11. Производят нагрев заготовок 26 и 27, используя регуляторы 17 и 18 с обмотками возбуждения генераторов 12 и 13. Датчики температур (ДТ) 14 и 15 измеряют температуру нагрева каждой заготовки по ее излучению. По достижении заготовкой 1150±5°С сигнал от ДТ 14 поступает в элемент сравнения 23. Срабатывает одна из систем измерения и регулирования температуры заготовки 26 по логической цепочке ДТ 14 - сумматор 19 - усилитель 24 - компаратор 21. По достижении заготовкой 27 температуры 1150±5°С сигнал от ДТ 15 поступает в элемент сравнения 23. Срабатывает вторая система измерения и регулирования температуры заготовки 27 по логической цепочке ДТ 15 - сумматор 20 - усилитель 25 - компаратор 22. На выходе элемента сравнения 23 появляется сигнал, по которому заготовки 26 и 27 подают в штамп и прокатывают. В результате прокатки двух заготовок одновременно по достижении на каждой заготовке необходимой ковочной температуры независимо от толщины заготовки повышается производительность и точность получаемых размеров на изделии. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51)5 В 21 Н 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Нд цсполнищельные механизмы смона

Фиг. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .

ПО,ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4267994/31-27 (22) 24,06,87 (46) 15.10,9О.Бюл. ¹ 38 (71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения для животноводства и кормопроизводства и Ростовский государственный университет им.M.À,Суслова (72) В.F..Êèñåëåâ, Э.А.Котельников, Г,П.Мясоедов, С.П,Ховяков, 1О,Н,Захаров и В.А.Дудко (53) 621.771.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 749521, кл . В 21 Н 7/00, !9?8, Авторское свидетельство СССР № 617140, кл. В 21 Н 1/18, 1977. е

2 (54) СПОСОБ ПРОКАТКИ ИЗДЕЛИЙ ТИПА ЛАП

КУЛЬТИВАТОРОВ И СТАН ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение o THQcHTcsI к обработке металлов давлением и может быть использовано в производстве специальных изделий при горячей прокатке лезвий стрельчатых лап культиваторов.

Целью изобретения является повьппение качества изделия путем получения одинаковой ковочной температуры изделий с различной толщиной и повьппение производительности, Две заготовки 26 и 27 подают в индукторы 1О и 11, Производят нагрев заготовок 26 и 27, используя регуляторы 17 и 18 c,îáìîò1599151

3 ками возбуждения генераторов 12 и 13.

Датчики температур ДТ 14 и !5 изме- ряют температуру нагрева каждой заготовки по ее излучению, Ло достижении заготовкой 26+1150 5 С сигнал от ДТ 14 поступает в элемент 23 сравнения. Срабатывает одна из систем измерения и регулирования температуры заготовки 26 по логической цепочке 10

ДТ 14 - сумматор 19 — усилитель 24 компаратор 21„ По достижении заготовкой 27 температуры 1150+5 С сигнал от

ДТ 15 поступает в элемент сравнения

23, Срабатывает вторая система измеИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в производстве специальных изделий при горячей прокатке лезвий стрельчатых лап культиваторов.

Целью изобретения является повышение качества изделий путем получения одинаковой ковочной температуры на изделиях с различной толщиной и повышения производительности, На фиг.1 представлен график схематической зависимости времени нагрева заготовок различной массы при достижении ими одной и той же температуры конца нагрева Т (вариант, когда первой начинает нагреваться заготовка с меньшей массой); на фиг,2 — то же, вариант, когда пер- 4 вой начинает нагреваться заготовка с большеи массой; на фиг,3 - то же, когда время рассогласования начала нагрева о = О, т,е, заготовки с различной массой начинают нагре ваться одновременно; на фиг,4 — вариант, когда массы нагреваемых заготовок одинаковы, а имеет место рассогласование времени начала наг рева; на фиг.5 — стан для осуществле- 50 ния предлагаемого способа; на фиг,б то же, вид сверху; на фиг,.7 - электрическая схема систем изменения и регулирования температуры нагрева заготовок под прокатку. .55

Способ осуществляют следующим образом, Первый вариант. Заготовка с меньшей массой первой попадает в индук-.р ения и р егулиро в ания температуры заготовки 27 по логической цепочке

ДТ 15 — сумматор 20 - усилитель 25— компаратор 22. На выходе элемента 23 сравнения появляется сигнал, по которому заготовки 26 и 27 подают в . штамп и прокатывают, В результате прокатки двух заготовок одновременно по достижении íà каждой заготовке необходимой ковочной температуры независимо от толщины заготовки повьш ается -производительность и точность получаемых размеров на изделии, 2 з,п.ф-лы, 7 ил, тор, Ее время нагрева до температуры

ТО соста я "! Через время ао у равное 0,5-1,5 с, в индуктор второго поста ТВЧ попадает заготовка с большей массой, Ее время нагрева до температуры То составляет, Температура Х конца нагрева первой заготовки поддерживается постоянной до момента, когда другая заготовка достигнет заданной температуры Т, нагpeHB Время IJHKJIG: ьо + ь

Второй вариант, Заготовка с большей массой первой попадает в индуктор.

Ее время нагрева до температуры Т составляет С2. Через время со у рав ное 0,5-1,5 с, в индуктор второго поста ТВЧ попадает. заготовка с меньшей массой, Ее время нагрева до температуры Т -составляет i,, Температура Т конца нагрева первой заготовки поддерживается постоянной до момента, когда другая заготовка достигнет заданной температуры Т нагрева, Время цикла: . + ь„.

Третий вариант, Заготовки с различной массой начинают нагреваться до температуры Т > одновременно; т,е. = О, Время нагрева заготовки с меньшей массой составляет ь, а . время нагрева заготовки с большей массон составляет, Время цикла: + Г .

Четвертый вариант. На позицию нагрева по ступают две з аготовки с одинаковой массой, Время нагрева первой -заготовки, . Через время о т,е. с рассогласованием времени начала нагрева ) поступает в индуктор второ159915

ЗО

4S го поста TR l заготовка с аналогичной массой, Fe время нагрева до темпе —ратуры Т составляет Г, . Время цикла +

"о

Среднее время нагрева при анализе четырех возможных вариантов нагрева равно 075, + Os 5(

+ ь ) (< +

Таким образом; из рассмотренных вариантов нагрева двух заготовок одновременно обеспечивается стабилиэ ация температуры двух заготовок независимо от колебания их масс и времени начала их нагрева относительно одна X другой, что приводит к повышению размерной точности деталей. после их прокатки за счет стабилизации темпе-. ратурного режима обработки, Кроме того., стабилиз ация температуры и 25 синхронизация цикла нагрева заготовок обеспечивают увеличение производительности способа за счет уменьшения суммарного времени нагрева двух заготовок.

Стан для прокатки лап культиваторов содержит станину 1, на которой смонтирована с возможностью перемещения от гидроцилиндра 2 плита 3, на которой установлен прокатный штамп 4, перемещающийся под прокатным валком 5, смонтированном на валу 6, который закреплен в стойках 7 станины 1, две нагревательные установки, содержащие трансформаторы 8 и 9 щ с индукторами 10 и 11, соединенными с обмотками возбуждения генераторов

12 и 13 два датчика температруы, которые выполнены в виде пирометров

14 и 15, электрически соединены с остальной системой 16 измерения и регулирования температуры, регуляторы 17 и 18 с обмотками возбуждения генераторов, механизмы подачи и удаления заготовок (на фиг,5 и 6 не показано), Система 16 измерения и регулирования температуры состоит мз сумматоров 19 и 20, компараторов

21 и 22, элемента 23 сравнения, усилителей 24 и 25, Сумматоры 19 и 20 представляют собой функциональные элементы, выходной сигнал которых равен сумме входных сигналов (имеется в виду

1 6 аналогичныи сумматор), Компараторы .21 и 22 системы 16 выполняют функ цию сравнения двух входных сигналов

"1", если а < Ь

"0" если à p b.

Элемент 23 сравнения (или пороговая схема) — логический элемент, выполняющий функцию И (логическое совпадение). Усилители 24 и 25 — мощные .усилители напряжения (коэффициент усиления К=10< служащие для усиления напряжения сумматоров 19 и 20 и питающие обмотку возбу"я дания высокочастотных генераторов 12 и 13 через регуляторы 17 и 18.

Стан для прокатки лап культиваторов работает следующим образом, Заготовки 26 и 27 подают в индукторы 10 и 11 и нагревают ТБЧ. Датчики 14 и 15 температуры измеряют температуру нагрева заготовок 26 и 27 по излучению, В начала нагрева заготовок 26 и 27 в индукторах 10 и 11 выходное напряжение U „„датчиков 14 и 15 температуры мало, Ussix попадает на сумматоры 19 и 20, где оно складывается с опорным напряжением U npoon тивоположного знака (UÄz соответствует пороговой температуре, равной температуре конца нагрева 11001200 С). В этом случае вели-п на i.: входного напряжения усилителей 24 и

25 близка к Uen, Таким о бр азом, при больших входных напряжениях усилит елей 24 и 25 мощно сть ндукторо в

10 и 11 максимальна, В прбцессе нагревания заготовок 26 и 27 выходное напряжение датчиков 14 и 15 температуры увеличивается, напряжение на входе усилителей 24 и 25 стремится к малой величине, что соответствует концу нагрева заготовок

26 и 27 до заданной температуры. При этом срабатывают.коипараторы 2 1 и

22, сигнализирующие, что заготовки 26 и 27 достигли заданной температуры с точностью д, равной +5 С (т,е. входной сигнал усилителей 24 и 25 стал меньше d ), Таким образом, при уменьшении напряжения на входе усилителей 24 и 25 мощность индукторов 10 и 11 наминает уменьшаться до времени, когда заданная температура нагрева Т = 1100-1150 С сравнит3О Я ся с измеряемой;:.Т„ (Т Т,1 ф й).

1599151

Е сли з аготовка 26 нагревается раньше заготовки 27 или наоборот ее температура конца нагрева остается постоянной и соответствующий сигнал поступает в элемент 23 срав-нения.При этом первой срабатывает логическая цепочка датчик 14 температуры — сумматор 19 - усилитель 24— компаратор 21 заготовки 26, нагреваю- !О щейся первой, При достижении заготовкой 27 заданной температуры нагрева после срабатывания компаратора 22 на выходе элемента 23 сравнения появится сигнал, соответствующий тому, что,15 обе заготовки 26 и 27 достигли заданной температуры нагрева .:; Т = 1100 gelA

1150 <,+5оС„По этому сигналу заготовки 26 и 27 с помощью механизмов пода ги (на фиг.5-7 не показано) по- 20 дают B штамп 4„1идроцилиндром 2 пииту 3 со штампом 4 и заготовками 26 и 27 перемещают по станине 1 под прокатным валком 5, Производится прокатка заготовок 26 и 27 в штампе 4 с помощью прокатного валка 5, Прокатанные заготовки 26 и 27 удаляют со штампа 4„

Пример, Прокатке подвергают заготовки односторонних лап ЛС-1,7 (левая) и С-1, 7 (правая) из стали

65Г, масса которых колеблется в соответствии с допусками по толщине на листовую горячекатанную сталь в пределах 0,83-0,94 кг, Толщина нагре- 3 ваемьгх загоговок имеет определенные отклонения по ГОСТУ и колеблется в пределах от +б до -10% для листа 5 мм и от +3 до -8 для листа 10 мм, что составляет 0,8 1 1 мм, Такое колеба — 40 ние толщины листа, вызывая изменение температуры нагрева в пределах +100о

150 С, приводит к колебанию распорных усилий и упругих деформаций станины прокатного станка,что, вызывая 45 колебание объема зоны деформации в пределах 15-20, приводит в конце концов к колебаниям толщины прокатываемого лезвия лапы культиватора, выходящим за пределы допуска, так как до пуск на толщину лезвия составляет

+0,1 мм, Фактически в зависимости от

" -колебания указанных факторов он равен +0,5 — -0,1 мм, что является причиной брака, К тому же, колебание 55 распорных усилий приводит к повышенному износу инструмента и расходу эл ект роз нер гии, При колебании массы заготовок в пределах 0,83-. 0,94 кг время, необходимое на нагрев данных заготовок до температуры 1150оС, составляет 8,510,0 с. При этом колебание температуры конца нагрева находится в пре = делах 1150-1350 С, Верхний предел температуры нагрева превьш<ает температуру начала ковки для стали 65Г (1200 С), что приводит к обезуглерох<иванию металла зоны прокатки, Это об сто ятельство, ухудшая механические характеристики металла прокатывае-мой заготовки и точность ее геометрических параметров, приводит к неисправимому браку, Прокатку осуществляют следующим образом, Две з аготовки 26 и ? 7 с массой 0,83 и 0,94 кг соответственно подают в индукторы 1О и 11 (фиг,5 — 7), где осуществляют их н а гр ев, Пир о ме тры упр а вл ения из меряют температуру нагрева каждой из заготовок 26 и 27 по. их излучению, При достижении заготовкой 26 с массой 0,83 кг температуры Т = 1150 о о 5 С (время ее нагрева 8,5 с) сигнал от датчика 14 температуры поступает в элемент 23 сравнения. При этом первой срабатывает логическая цепочка датчик 14 температуры - сумматор 19 усилитель 24 - компаратор 21 заготогки 26, температуру конца нагрева Т, подцерживают постоянной фиг,l, При достижении заготовкой 27 с массой

0,94 кг температуры конца нагрева

T о = 1150 5 С {время ее нагрева 10 с) после срабатывания компаратора 22 на выходе элемента 23 сравнения появится сигнал, по которому заготовки

26 и 27 с помощью механизмов подачи (на фиг,5 - 7 не показано) подают в штамп 4 и произвоцят прокатку лезвий на заготовках 26 и 27 со скоростью °

его перемещения 570 мм/с, Прокатанные з аготовки 26 и 27 удаляют со шт амп а

4, производят обрезку облоя и контроль толщины лезвия, Проведенный контроль прокатанных изделий показал идентичность прокатанных лезвий по толщине (допуск на тол1цину +0,2 мм согласно требованиям) и отсутствие снижения механических характеристик вследствие обезуглероживания, -За счет одновременной прокатки двух заготовок производительность

1599151

20

Вреия нагре5а

Фиг.1 g 4аеня нагре а

Врека нагре5а

Ф а. 4 стана повышается на 10-157, Точность прокатанных .изделий повышается в результате того, что прокатка заготовки осуществляется при необходимой ковочной температуре и при раз- личных. толщинах заготовок, Формул а изобретения

1, Способ прокатки изделий типа лап культиваторов, при котором изделия вырубают иэ полосы, нагревают и прокатывают, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения качества изделий путем получения одинаковой ковочной температуры на изделиях с различной толщиной и повышения производительности, осуществл я ют одно вре менный н а гр е в д вух и зделий раздельно, при этом ковочную температуру нагрева изделия с мень шей толщиной поддерживают постоянной

Вуек нагреба

Фиг. 1 до момента достижения изделия с большей толщиной ковочной температуры и затем осуществляют совместную их прокатку, 2, Стан прокатки изделия типа лап культиваторов, содержащий установленные в станине два рабочих инструмента, нагревательные элементы и две системы измерения и регулирования температуры в виде датчиков температуры, электрически связанных с элементом сравнения, о т л и ч а ю щ и и с,я тем, что, с целью повышения качества иэделия, каждая система иэмеренпя снабжена сумматором, усилителем и компаратором, выходы каждого сумматора соединены с усилителем и компаратором, при этом выходы каждого компаратора соединены с входом элемента сравнения, 1599151

Составитель П,Костин.

РедактоР Ю,СеРеда ТехРед П.Олийнык

Корректор О. Цилл е =Ъказ 3109

Тираж 462

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 10)