Линия изготовления крепежных изделий

 

Сущность: линия изготовления крепежных изделий содержит подающее, основное нагревательное, деформирующее и кузнечно-прессовое устройства. Основное нагревательное устройство расположено между деформирующим и кузнечно-прессовым устройствами и выполнено в виде проходной печи пламенного нагрева. Между подающим устройством и деформирующим устройством размещено дополнительное нагревательное устройство, соединенное газоходом с основным нагревательным устройством. Подающее устройство выполнено в виде стеллажа и приводных роликов, причем расстояние между деформирующим и кузнечно-прессовым устройством равно 1,1-1,5 длины стеллажа. Перед основным нагревательным устройством и после него расположены дополнительные подающие механизмы. 1 ил.

Изобретение относится к области изготовления из прутковой заготовки крепежных изделий типа железнодорожных гвоздей-костылей, противоугонов и др. и может быть использовано в метизной промышленности для производства изделий методом горячей высадки.

Из уровня техники известны конструкции машин, предназначенных для изготовления гвоздей и им подобных изделий формованием утолщения на одном конце заготовки горячей высадкой с заострением противоположного торца (1).

В качестве прототипа выбрана линия изготовления крепежных изделий, как наиболее близкая по совокупности существенных признаков. Устройство по прототипу содержит подающее, основное нагревательное, деформирующее и кузнечно-прессовое устройства (2). В известном решении подающее устройство выполнено в виде разматывателя, снабженного правильной машиной.

Ввиду технологических и конструктивных особенностей прототипа на заготовке, подлежащей обработке, образуется значительный слой окалины, который к моменту выполнения кузнечных операций может достигать толщины до одного миллиметра.

При высадке окалина частично вдавливается в металл, частично осыпается, что значительно ухудшает качество поверхности готового изделия. Сама заготовка является термически тонким телом, так для изготовления гвоздей-костылей используется заготовка в поперечном сечении квадратного профиля со стороной квадрата 16 мм. Это вызывает ее быстрое охлаждение и заставляет предварительно перегревать металл в печи, что усугубляет окалинообразование и обусловливает повышенные энергозатраты.

Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в исключении значительного окалинообразования на заготовке при снижении энергозатрат.

Это достигается тем, что в линии изготовления крепежных изделий, содержащей подающее основное нагревательное, деформирующее и кузнечно-прессовое устройства основное нагревательное устройство расположено между деформирующим и кузнечно-прессовым устройствами и выполнено в виде проходной печи пламенного нагрева, между подающим устройством и деформиpующим устройством размещено дополнительное нагревательное устройство, соединенное газоходом с основным нагревательным устройством. В основном нагревательном устройстве, выполненном в виде проходной печи пламенного нагрева, температура отходящих газов получается слишком высокой, поэтому эти газы целесообразно отводить и ими обогревать заготовку, поступающую в деформирующее устройство. Естественно, что температура этого нагрева (600-700^oС) не так высока, как температура, достигаемая в основном нагревательном устройстве, однако именно при этих температурах сопротивление деформации металла снижается весьма ощутимо (примерно в два раза), а окалинообразование практически незаметно. Это приводит к тому, что в отличие от прототипа заготовка попадает в деформирующее устройство совершенно без окалины и качество ее поверхности после калибровки очень высоко, что обусловливает и хорошее качество поверхности готового изделия.

Отказ от применения петлеобразующего устройства (по прототипу) приводит к необходимости решить задачу согласования работы деформирующего и кузнечно-прессового устройства. Эта задача решена таким образом, что подающее устройство выполнено в виде стеллажа и приводных роликов, причем расстояние между деформирующим и кузнечно-прессовым устройствами равно 1,1-1,5 длины стеллажа, а перед основным нагревательным устройством и после него расположены дополнительные подающие механизмы. Таким образом заготовка размещается не на разматывателе, а в виде мерных прутков на стеллаже и по мере расходования направляется по технологической линии. Наличие дополнительных подающих механизмов позволяет передавать мерные заготовки на различных участках линии. Расстояние между деформирующим и кузнечно-прессовым устройствами в 1,1-1,5 длины стеллажа позволяет разместить заготовку, с учетом ее вытяжки в деформирующем устройстве, на указанном участке без опасности одновременного нахождения заготовки в упомянутых устройствах.

На чертеже изображена схема расположения линии изготовления крепежных изделий по предложенному техническому решению.

Линия изготовления крепежных изделий содержит подающее устройство в виде стеллажа 1 и приводных роликов 2, основное нагревательное устройство, выполненное в виде печи пламенного нагрева 3, а также деформирующее устройство в виде прокатной клети 4 и кузнечно-прессовое устройство 5 в виде ГКМ.

Между подающим устройством и деформирующим устройством размещено дополнительное нагревательное устройство 6, соединенное газоходом 7 с основным нагревательным устройством 3. Для транспортировки заготовки через основное нагревательное устройство служат дополнительные подающие механизмы 8 и 9, выполненные, например, в виде роликов. Расстояние L между деформирующим и кузнечно-прессовым устройствами равно 1,1-1,5 длины стеллажа, т.к. если принять длину заготовки, равной длине стеллажа, то после деформации в деформирующем устройстве с установленной вытяжкой 1,1, которая позволяет перекрыть поле допуска исходной заготовки, длина заготовки увеличится в 1,1 раза и для свободного ее размещения в пространстве между клетью и кузнечно-прессовым устройством потребуется такое же минимально допустимое расстояние. В то же время расстояние L не может превысить длины стеллажа, умноженной на коэффициент 1,5, т. к. невозможно увеличить расстояние между подающими механизмами 8 и 9 больше длины заготовки после деформации, а сохранение последнего расстояния приводит к тому, что увеличивается длина заготовки, находящаяся вне печи и подвергающаяся окислению и окалинообразованию.

Устройство работает следующим образом. Мерная заготовка поступает со стеллажа 1 и транспортируется приводными роликами 2 через рабочее пространство нагревательного устройства 6, где подвергается предварительному подогреву до температуры 600-700^oC за счет тепла отходящих газов, поступающих после сжигания топлива в нагревательном устройстве 3. В результате этого сопротивление деформации металла заготовки снижается примерно в два раза, но поверхность металла не окисляется. После нагрева заготовка поступает в прокатную клеть 4, где подвергается калибровке. После выхода из клети 4 заготовка попадает в подающий механизм 8, которым передается в основное нагревательное устройство 3, где нагревается до температуры 110 1150 ^oC.

После выхода из печи заготовка подхватывается подающим механизмом 9 и задается в кузнечно-прессовый механизм 5, где осуществляются операции рубки и высадки. Благодаря использованию тепла отходящих газов на первой ступени нагрева экономится расход топлива в целом. Так как длина заготовки на участке между деформирующим устройством и кузнечно-прессовым устройством превышает длину заготовки, то скорости этих устройств могут быть не согласованы, отпадает необходимость в петлеобразующем устройстве и не происходит окисления и окалинообразования на этом участке технологической линии.

Согласно изобретению, возможно получение крепежных изделий с повышенным качеством поверхности. Так, при изготовлении гвоздей-костылей с пребыванием на воздухе заготовки в течение 1 мин образуется слой окалины 0,8 мм, а при снижении времени пребывания заготовки на воздухе до 10 с слой окислов составляет 0,1 мм и практически не снижает шероховатость поверхности. Дополнительным преимуществом заявленного объекта является экономия энергозатрат, поскольку тепло отходящих газов при нагреве под высадку используется на стадии подогрева заготовки под операцию калибровки заготовки.

Формула изобретения

Линия изготовления крепежных изделий, содержащая подающее, основное нагревательное, деформирующее и кузнечно-прессовое устройства, отличающаяся тем, что основное нагревательное устройство расположено между деформирующим и кузнечно-прессовым устройствами и выполнено в виде проходной печи пламенного нагрева, между подающим устройством и деформирующим устройством размещено дополнительное нагревательное устройство, соединенное газоходом с основным нагревательным устройством, подающее устройство выполнено в виде стеллажа и приводных роликов, причем расстояние между деформирующим и кузнечно-прессовым устройствами равно 1,1 1,5 длины стеллажа, а перед основным нагревательным устройством и после него расположены дополнительные подающие механизмы.

РИСУНКИ

Рисунок 1