Способ эксплуатации оборудования при осадке заготовок

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к осадке заготовок на прессе с двумя подвижными рабочими столами в процессе изготовления цельнокатанных колес. Задачей способа является уменьшение числа вспомогательных операций на осадочном прессе, а также повышение точности центрирования заготовки относительно пуансона. Способ эксплуатации оборудования при осадке заготовок на прессе с двумя подвижными столами в процессе изготовления цельнокатанных колес включает укладку заготовки на первый стол и подвод ее в рабочую зону для предварительной осадки, совмещение предварительно осаженной заготовки с калибровочным кольцом и ее осадку в нем, центрирование калибровочного кольца на втором столе перед разгонкой заготовки пуансоном, удаление окалины, подачу калибровочного кольца в рабочую зону вторым столом, разгонку заготовки пуансоном в калибровочном кольце на втором столе, подъем траверсы пресса с пуансоном и перемещение второго стола из рабочей зоны для удаления заготовки из калибровочного кольца. Совмещение предварительно осаженной заготовки с плавающим калибровочным кольцом осуществляют путем ее захвата и подъема траверсой пресса, осадку в калибровочном кольце проводят на втором столе, а перед разгонкой заготовки траверсу поднимают, подводят пуансон, поднимают калибровочное кольцо с заготовкой над вторым столом с одновременным удалением окалины и центрируют его по пуансону. 2 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в черной металлургии при изготовлении цельнокатаных колес.

Известен способ изготовления заготовок штампокатаных колес с использованием оборудования для их осадки, согласно которому после осадки в калибровочном кольце заготовку с кольцом центрируют относительно рабочего стола пресса, а затем осуществляют разгонку металла пуансоном (авт. св. N 852430, кл. B 21 1/28, B 21 K 1/32). Основным недостатком этого способа является низкая точность центрирования пуансона относительно заготовки, что приводит к размерным отклонениям элементов цельнокатаных колес.

В качестве прототипа принят известный способ эксплуатации оборудования при осадке заготовок на прессе с двумя подвижными столами в процессе изготовления цельнокатаных колес, который включает укладку заготовки на первый стол и подвод ее в рабочую зону для предварительной осадки, совмещение предварительно осажденной заготовки с плавающим калибровочным кольцом и ее осадку в нем, центрирование калибровочного кольца на втором столе перед разгонкой заготовки пуансоном, удаление окалины, подачу в рабочую зону вторым столом, разгонку заготовки пуансоном в калибровочном кольце на втором столе, подъем траверсы пресса с пуансоном и перемещение второго стола из рабочей зоны для удаления заготовки из кольца (Бибик Г.А. и др. Производство железнодорожных колес. М. Металлургия, 1982, с. 73-75). Из всех 19 операций на осадочном прессе технологические операции составляют лишь 15% Остальные - вспомогательные. Это снижает производительность пресса, делает его узким звеном во всей технологической цепи оборудования прессопрокатной линии колесопрокатного цеха. Основным недостатком при этом является холостой ход рабочих столов при переносе пустого калибровочного кольца со второго стола на первый перед осадкой заготовки в плавающем кольце на первом столе, а потом перенос кольца с заготовкой обратно на второй стол для разгонки. Также увеличивает время цикла работы пресса необходимость удаления окалины с заготовки и обжимных плит после осадки в кольце. Другим существенным недостатком является косвенное центрирование пуансона относительно заготовки перед разгонкой: калибровочное кольцо с заготовкой центрируют относительно второго стола, стол центрируют по тупикам относительно оси пресса, а пуансон также с помощью тупиков центрируют относительно рабочего стола. Это снижает точность разгонки заготовки в радиальном направлении и, как следствие, приводит к таким дефектам как разнотолщинность обода и разностенность ступицы.

Задачей изобретения является уменьшение числа вспомогательных операций на осадочном прессе с двумя рабочими столами, а также повышение точности центрирования пуансона относительно заготовки перед разгонкой.

Задача решается тем, что в способе эксплуатации оборудования при осадке на прессе с двумя подвижными столами в процессе изготовления цельнокатаных колес, включающем укладку заготовки на первый стол и подвод ее в рабочую зону для предварительной осадки, совмещение предварительно осажденной заготовки с плавающим калибровочным кольцом и ее осадку в нем, центрирование калибровочного кольца на втором столе перед разгонкой заготовки пуансоном, удаление окалины, подачу калибровочного кольца в рабочую зону вторым столом, разгонку заготовки пуансоном в калиборовочном кольце на втором столе, подъем траверсы пресса с пуансоном и перемещение второго стола из рабочей зоны для удаления заготовки из калибровочного кольца, совмещение предварительно осаженной заготовки с плавающим калибровочным кольцом осуществляют путем ее захвата и подъема траверсой пресса, осадку в калибровочном кольце проводят на втором столе, а перед разгонкой заготовки траверсу поднимают, подводят пуансон, поднимают калибровочное кольцо с заготовкой над вторым столом с одновременным удалением окалины и центрируют его по пуансону.

Предложенный способ отличается от известного следующими признаками: расположением калибровочного кольца при осадке в нем заготовки; порядком совмещения калибровочного кольца и предварительно осажденной заготовки перед осадкой ее в кольце; порядком перемещения траверсы, пуансона, калибровочного кольца, центрирования калибровочного кольца перед разгонкой заготовки.

На фиг. 1 представлена схема последовательных технологических и вспомогательных операций при осадке колесных заготовок по предлагаемому способу; на фиг. 2 то же по известному способу эксплуатации оборудования при осадке заготовок на прессе с двумя рабочими столами.

На фиг. 1 и 2 приняты обозначения: 1 исходная заготовка, 2 первый рабочий стол, 3 ось пресса, 4 траверса пресса с верхней осадочной плитой, 5 захватные клещи, 6 калибровочное кольцо, 7 второй рабочий стол, 8 - скользящая монтажная плита, 9 тупик левый, 10 тупик правый, 11 заготовка после предварительной осадки, 12 пуансон для разгонки заготовки, 13 - центрирующий элемент (посадочное место в столе по известному способу и индивидуальный независимый центрирователь по предлагаемому способу), 14 - захватный механизм для удаления заготовки с второго стола.

Сущность способа заключается в следующем. Нагретую до температуры деформирования заготовку 1 подают на выдвинутый из-под пресса первый стол 2 (поз. 1, фиг.1). При этом под прессом на оси 3 в верхнем положении находится обжимная плита 4 с захватными клещами 5, калибровочное кольцо 6, уложенное на второй стол 7. Оба стола смонтированы на скользящей плите 8, которая фиксируется тупиком 9. Следует отметить, что первый и второй столы конструктивно выполнены одинаковыми и оснащены взаимозаменяемыми плоскими обжимными плитами. Калибровочное кольцо 6 свободно уложено на втором столе 7 и является плавающем. Первый стол 2 с исходной заготовкой 1 подают под пресс перемещением скользящей плиты 8 до ее упора в тупик 10 (поз.2). Движением траверсы 4 вниз осуществляют предварительную осадку заготовки гладкими плитами для ломки окалины на боковой поверхности (поз.3). Затем осажденную заготовку 11 захватывают клещами 5 и поднимают над первым столом 2 (поз.4), после чего под пресс подают второй стол 7 с калибровочным кольцом 6 (поз.5). После укладки заготовки 11 на второй стол 7 в калибровочное кольцо 6 осуществляют окончательную осадку заготовки в плавающем кольце 6 до полного его заполнения металлом (поз. 6). По окончании этой операции поднимают в верхнее положение траверсу 4, на ось пресса заводят пуансон 12 и независимым центрователем 13 (установленном на фундаменте) центрируют калибровочное кольцо 4 с заготовкой относительно пуансона 12. Такое прямое центрирование калибровочного кольца с заготовкой путем введения подвижных конических штоков в конусные выточки на калибровочном кольце обеспечивает высокую точность соосности пуансона и заготовки, что гарантирует отсутствие браковочных отклонений по разностенности ступицы и разнотолщинности обода в готовых колесах. Одновременно с центрированием, т.е. при поднятом над столом калибровочном кольце, с заготовки и обжимных плит воздухом сдувают вторичную окалину (поз.7). В дальнейшем на втором столе осуществляют разгонку металла пуансоном (поз. 8), подъем траверсы и пуансона в верхнее положение, укладку исходной заготовки на первый стол (поз. 9). Затем цикл повторяется первый стол с исходной заготовкой подают под пресс, с второго стола удаляют (из калибровочного кольца) заготовку после разгонки, из-под пресса выводят пуансон. В дальнейшем заготовку передают на прошивной пресс для просечки отверстия, на формировочном прессе формируют ступицу и часть диска, на колесопрокатном стане раскатывают колесо по диаметру и на последнем агрегате калибруют колесо по всем элементам.

Использование предложенного способа эксплуатации оборудования при осадке заготовки обеспечивает уменьшение доли вспомогательных операций примерно в два раза ( уменьшение времени цикла работы пресса до 27 с) и повышение точности разгонки заготовки в 1,5 раза (уменьшение брака колес и ремонтной обточки на 10%).

Пример. В процессе изготовления железнодорожных колес диаметром 957 мм в условиях колесопрокатного цеха Нижнетагильского металлургического комбината использовали осадочный пресс усилием 3000 т.с с двумя рабочими столами, смонтированными на единой скользящей плите. Исходную заготовку высотой 300 и диаметром 500 мм укладывали на выдвинутый из-под пресса первый стол, после чего подавали его под пресс до упора скользящей плиты в тупик. Стол с заготовкой при этом устанавливали на оси осадочного пресса, движением траверсы вниз осуществляли предварительную осадку плоскими плитами до высоты 200 мм и диаметром 640 мм. После этого заготовку с помощью пневмопривода захватывали по выпуклой боковой поверхности клещами и поднимали над первым столом на высоту 250 мм, а под пресс подавали второй стол с калибровочным кольцом, высотой 125 мм и внутренним диаметром 820 мм, свободно уложенным на нижней плоской обжимной плите.

Заготовку укладывали на стол в кольцо, клещами центрировали относительно оси центрователя с точностью ± 20 мм и лишь после этого осаживали плоскими плитами. При этом плавающее калибровочное кольцо сместилось в сторону от оси центрователя на 15 мм. Траверсу с верхней осадочной плитой поднимали в верхнее положение над вторым столом на высоту 580 мм, одновременно центрователем калибровочное кольцо с заготовкой поднимали под уровнем стола на высоту 85 мм, центрируя его относительно пуансона, который также подавали на ось пресса. В этом положении кольца осуществляли сдув воздухом вторичной окалины с заготовки и обжимных плит. Несоосность пуансона и заготовки составила 1,5 мм, что вполне допустимо. Калибровочное кольцо с заготовкой опускали на второй стол и ходом траверсы вниз осуществляли разгонку средней части заготовки на глубину 25 мм, после чего поднимали траверсу в верхнее положение, пуансон выводили из-под пресса, а на первый стол укладывали очередную исходную заготовку. Первый стол подавали под пресс до упора скользящей плиты в правый тупик, краном удаляли с второго стола из калибровочного кольца заготовку после разгонки и цикл работы пресса повторялся. Общее время цикла операций на прессе 26 с. В дальнейшем заготовку прошивали на прессе 500 т.с. формовали на прессе 7000 т.с. прокатывали на стане и калибровали на прессе 3000 т.с. Полученные колеса имели стабильные размеры (разностенность ступицы колеса не превышала 1,5 мм при допустимых 4 мм, разнотолщинность обода 1,0 мм против допустимых 2 мм).

Формула изобретения

Способ эксплуатации оборудования при осадке заготовок на прессе с двумя подвижными столами в процессе изготовления цельнокатаных колес, включающий укладку заготовки на первый стол и подвод ее в рабочую зону для предварительной осадки, совмещение предварительно осаженной заготовки с плавающим калибровочным кольцом и ее осадку в нем, центрирование калибровочного кольца на втором столе перед разгонкой заготовки пуансоном, удаление окалины, подачу калибровочного кольца в рабочую зону вторым столом, разгонку заготовки пуансоном в калибровочном кольце на втором столе, подъем траверсы пресса с пуансоном и перемещение второго стола из рабочей зоны для удаления заготовки из калибровочного кольца, отличающийся тем, что совмещение предварительно осаженной заготовки с плавающим калибровочным кольцом осуществляют путем ее захвата и подъема траверсой пресса, осадку в калибровочном кольце проводят на втором столе, а перед разгонкой заготовки траверсу поднимают, подводят пуансон, поднимают калибровочное кольцо с заготовкой над вторым столом с одновременным удалением окалины и центрируют его по пуансону.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2