Способ производства рельсов
Использование:производство рельсов с применением универсальных калибров. Сущность изобретения: перед чистовой прокаткой рельсовые заготовки стыкуют попарно и прокатывают в общем четырехвалковом универсальном калибре за два прохода, причем, в первом проходе заготовки стыкуют поверхностями головок, а во втором пропуске - поверхностями подошв рельсов. Расширяются технологические возможности прокатки, обеспечивается возможность прокатки рельсов малого сечения с узкими допусками из труднодеформируемых Сплавов, например рельсов детской железной дороги.
СОЮЭ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„Я3„„1793974 А3 (51)s В 21 В 1/08
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, „„,ч
К ПАТЕНТУ
Наличие длинной технологической цеЛеФоомация заготовки в универсальном калибре с одновременным обжатием всех элементов профиля из-за малой толщины, например, деформирующих буртов горизонтальных валков и высоких механических свойств деформируемого материала связана с низкой стойкостью валков (сколы деформирующих буртов горизонтальных валков), Осадка основания, например, в двухвалковом очаге деформации; иэ-эа малой (21) 4928751/27 (22) 19.04.91 (46) 07.02.93, Бюл. N 5 (71) Челябинский государственный технический университет (72) B.Ñ.ÍàãoðíîB, В.В,Панов и Д.Л.Рыньков (73) Челябинский государственный технический университет (56) Патент США M 4503699, кл, В 21 В 1/08, 1985, (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА РЕЛЬСОВ (57) Использование: производство рельсов с применением универсальных калибров.
Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам производства высокоточных рельсов для детской железной дороги из труднодеформируемых материалов и может быть использовано для изготовления профилей в условиях машиностроительных предприятий.
Известен способ прокатки рельсов, включающий черновую прокатку, прокатку с профилированием, две универсальные прокатки (в четырехвалковом очаге деформации) и два прохода (в четырехвалковых очагах деформации) соответственно головки и основания рельса.
Особенность известного способа заключается в размещении двух трехвалковых калибров, предназначенных, в том числе для осадки головки и основания, в одной универсальной клети, Недостатки известного способа следующие.
Сущность изобретения: перед чистовой прокаткой рельсовые заготовки стыкуют попарно и прокатывают в общем четырехвалковом универсальном калибре эа два прохода, причем, в первом проходе заготовки сты куют поверхностями головок, а во втором пропуске — поверхностями подошв рельсов. Расширяются технологические возможности прокатки, обеспечивается возможность прокатки рельсов малого сечения с узкими допусками из труднодеформируемых сплавов, например рельсов детской железной дороги, почки, насчитывающей на заключительном этапе формоизменения полосы по меньшей мере четыре прохода отрицательно сказывается на производительности процесса.
° Ъ
Технологические особенности процесса . и конструктивное исполнение калибров не О позволяет испольэовать известный способ (д для производства рельсов детской желез- . ) ной дороги, по следующим причинам. 1
1793974 толщины основания (0,3 — 0.51) сопровожда- ности основания, а в случае производства ется потерей устоичивост вости последнего. высокоточных рельсов и потерей устойчивоВ свою очередь, потеря устойчивости сти деформируемого элемента, Причем изоснования наряду с н а я с неопределенностью ее за узкого поля допуска на геометрические величины, а следовательно и величин обжа- 5 размеры поперечного сечения профиля, отения и вытяжки деформируемого рицательное влияниеуширения и потери уси и оса ке элемента существенно затрудняет расчет тойчивости, например, пр д размеров кали ра д б а для осадки и в конечном основания, на точность размеров готового итоге предопределяет еляет необходимость вве- профиля как показывают экспериментальдениядополнительныхпроходовдля выпал- "0 нье исследования неустранимо. нения размеров пр профиля по его высоте и Существенное значение на реализацию высоте основания, ри . а ия, Причем удлинение тех- заявляемого способа оказывает последованологическойцепиделает проблематичным тельность состыковки заготовок rio прохополучения рельса всоответствиистребова- дам. Так нарушение этой последованиями чертежа. "5 тельности приводит к закатам в местах соеКроме того применение основного динения основания со стенкой профиля, непринципа иэвестног естногоспособа аименнопо- выполнению высоты основания и ! следоаательног, и о поэтапного формирова- образованию заусенцев по головкам рельния элементов профиля при прокатке сов. высокоточного рельса детской железной до- 20 На фиг. 1 показан высокоточный рельс роги неприемлемо, так как формирование,,для детской железной дороги из трудноде-.. например, головки сопровождается измене- формируемых сплавов; на фиг, 2 и 3 — схема нием размеров стенки, основания и высоты осуществления способа в общих универпрофиля (вследствие уширения и контакта сальных четырехаапковых калибрах. полосы с валками на ранее сдеформирован- 25 Исходные предварительно сдеформиных участках профиля), при этом упомяну- рованныечерноаыезаготовкитавровогосетые изменения размеров профиля чения 1 собирают путем состыковки по превышают поле допу к . ают поле допуска. поверхностям головок рельс в составную заЦель изобретения — расширение техно- готовку 2. С помощью привалковой арматулогических возможностей и обеспечение 30 ры, обеспечивающий беззазорное возможности получения высокоточных сопряжение заготовок 1 составную заготоврельсов для детской железной дороги иэ ку 2 задают в общий четырехаалковый кано еформируемых сплавов. либр 3 (см. фиг, 2), в котором осуществляется труднодеформиру ы
Поставленная цель достигается тем, что формирование головки, стенки, ос - ова в известном способе производства рельсов, 35 (толщины) и высоты каждой из заготовок 1, включающем чистовую прокатку предвари- с размерами указанных элементов, превытельно сформированных заготовок в уни- шающими максимальные одноименные раэверсапьных калибрах с поэтапным меры готового рельса (см. фиг. 1) на формированием головки и основания рель- величину допуска, После прокатки в калибса, заготовки идентичного профиля перед 40 ре3заготовки1собираютпутемсостыковки чистовой прокаткой собирают попарно и по поверхностям оснований в составную запроизводят их спаренную прокатку в состы- готовку 4 и деформируют последнюю а чискованном виде в общем универсальном че- том четырехвалковом калибре 5. тырехвалкоаом калибре за два прохода, Благодаря созданию схемы асесторонпричем в первом проходе заготовки стыку- "5 него сжатия по мету деформации состыкоютповерхностямиголовок, аво втором про- ванных элементов (см. фиг. 2, 3) весь пуске — поверхностями оснований рельсов. смещаемый металл распределяется в выОбеспечение воэможности проиэводст- тяжку, при этом исключается возможность аа высокоточных рельсов для детской же-. потери устойчивости оснований (см. фиг. 3) леэной дороги из труднодеформируемых 50 и осуществляется одновременный контроль сплавов достигается за счет того, чт6 пред- размеров элементов по высоте и ширине. мое техническое решение позволяет Отсюда точность геометрических размеров при поэтапном чистовом формировании ос- поперечного сечения заготовок по к 1 после их нования и головки рельса реализовать одно- формоизменения а общий четы рехвалковых временный контроль размеров по высоте и 55 калибрах 3, 5 однозначно определяется точширин . ирине сечения деформируемых элемен- ностью изготовления последних. к 4 тов. то время к . В рема как при исполнении извест- После прокатки составная заготовка ных способов прокатки рельсов осадка, разделяется на отдельные профили, котонапример, основания нования сопровождается уши- рые при необходимости подвергаются праврением ее боковой части наружной поверх- ке, порезке и т,п.
1793974
По предлагаемому способу производства была прокатана опытная партия рельсов для детской железной дороги. В качестве заготовки использовалась заготовка таврового сечения со следующими размерами. 5 высота таврового профиля 2,5-0,05 мм высота основания 2,05 — 0,05 мм, толщина стенки 1.1 — 0,04 мм. Материал заготовки—
Х18Н10Т, Объем прокатанной партии составил 400 метров, при этом все геометриче- 10 ские размеры поперечного сечения прокатного рельса соответствовали требованиям чертеже (см. фиг. 1).
Предлагаемое техническое решение можно с целью снижения трудозатрат по 15 сборке заготовок, реализовать и в непрерывной двухклетевой группе универсальных клетей с общими четырехвалковыми, калибрами по схеме бунт-бент. В этом случае после выхода передних концов загото- 20 вок иэ калибра 2 заготовки, например, с помощью привалковой арматуры и направляющих роликов разъединяют, поворачива ют вокруг их продольных осей на 180 и после состыковки по поверхностям основа- 25 ний задают в общий чистовой четырехвалковый калибр 5.
Целесообразно использование предлагаемого технического решения и для производства рельсов промышленного назна- 30 чения. Это позволит существенно повысить качество продукции и производительность процесса (сокращение количества проходов и повышение производительности в каждом из проходов). 35
Положительный эффект достигаемый использованием предлагаемого изобретения по сравнению с известным решением состоит в расширении технологических возможностей, Расширение технологических возможностей достигается путем обеспечения возможности получения высокоточных рельсов для детской железной дороги из труднодеформируемых сплавов, за счет создания схемы всестороннего сжатия без разрывов контура поперечного сечения деформируемых элементов расположенных по краям профиля, а следовательно исключения потери устойчивости при деформации тонкостенных элементов профиля и реализации возможности одновременного контроля размеров деформируемых элементов по длине и ширине.
К достоинствам предлагаемого технического решения относится и возможность существенной интенсификации процесса прокатки в случае использования решения при производстве рельсов промышленного назначения.
Предлагаемое изобретение использовано при производстве опытных партий высокоточных рельсов для детской железной дороги из труднодеформируемых сплавов.
Точность геометрических размеров и шероховатость поверхности прокатанных профилей полностью соответствуют требованиям чертежа.
1793974
J
Составитель В.Панов
Техред М.Моргентал Корректор М.Шароши
Редактор Т.Иванова
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 519 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5
