Способ изготовления длинномерных изделий типа прутков и установка для его осуществления

 

(11)

ЙЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительный к патенту— (22) 3 а явлено 26.07.74 (21) 2052773/25-27 (23) Приоритет — (32) 28.07.73 (31) P 2338391.7 (33) ФРГ (43) Опубликовано 30.08.79. Бюллетень ¹ 32 (45) Дата опубликования описания 31.08.79 (51) il. Кл- В 21 С 37/О

В21 В 1/!6

В 21 Н 3/00

Государственный комитет ло делам изобретений и открытий (53) УДК 6 1.771.29 (72) Лвторы изобретения

Иностранцы

Хейнц Кох (ФРГ) и Бруно Краловец (Лзстр ия) Иностранные фирмы

«Фридрих Крупп Хюттеиверке АГ» (ФРГ) и «ГФМ Гезельшафт фюр Фертигунгстехиик унд Машиненбау АГ» (Австрия) (71) Заявители (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЛИННОМЕРНЫХ

ИЗДЕЛИЙ TNHA ПРУТКОВ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1 2

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве круглых дли нномерных прутков преимущественно из труднодефо рмируемых материалов.

Известен способ изготовления длинномерных изделий типа прутков круглого сечения горячей прокаткой (1).

Недостатком известного способа являеется низкая точность получаемых изделий.

Полученные прокаткой прутки требуют дополнительной обработки, например калнбрования, обточки и протягивания.

Хотя холодным волочением получают узкие допуски, однако, оно является доро- 15 гим и требует высоких затрат. Особенно высокими являются затраты по отношению к инструменту, причем эти затраты постоянно увеличиваются с увеличивающимся сопротивлением деформации материала, 20 подлежащего деформации. Обработка резцом прокатанного круглого материала требует также повышенных капиталовложений и имеет низкую производительность. Довальцевание по,отношению к капиталовложениям является не таким неблагоприятным, но приводит также к низкой точности размеров, менее высокому качеству поверхностей и высоким затратам прп отделке.

Известен также способ изготовления длинномерных изделий вытягивающей KQEкой (2).

Недостатком этого способа являетс.. также низкая точность и качество получаемых изделий.

Наиболее близким по технической сунцности и достигаемому эффекту к предлагаемому способу. является способ деформирования материалов с высоким сопротивлением деформации, термических сталей сплавов, при котором нагретую заготовк, подвергают ковке, а затем прокатызанию (3).

Недостатком известного способа является невысокая точность размеров получаемых изделий.

С целью повышения точности размеро" получаемых изделий по предлагаемому способу з процессе ковки промежуточной заготовке придают форму шестнадцатигранника в поперечном сечении, причем прокатку ведут с одного нагрева с ковкой и одновременно с последней с обжатием от 2 до

8 /с до полученич конечной формы изделия.

683606

Такой способ может быть осуществя. н на установке, содержащей прокатное устройство, выполненное в виде по меньп;ей мере трех размещенных последовательно па р приводных валков, образующих соосные калибры (4).

0TIIHLIHB Установки, ществить гредлагаемый способ, состоит в том, что она снабжена установленным перед прокаппым устройством для ковки, выполненным .в виде расположенных по

Окружности Восьми Оойкол, и мс IoL(IIx. с здлообразные раоочие поверхности, образующие калибр, соосный калибрам прокат ного устройства, при этом по меньшей мере первая и последняя пары валков прокатно: о устройства снабжены .индивидуальными п р и вода м и.

На фиг. 1 показана предлагаемая установ«а, общий вид; на фиг. 2 — устройство для ковки; на фиг. 3 — прокатное устройство.

Г1редлагасмая установка содержит установлен ные последовательно по ходу заготовки 1 устройство 2 для удаления окаличы, устройство 8 для ковки, выполнен ное в виде восьми бойков, ра сположенных по окружности, имеющих седлообразные рабочие поверхности. Г1рокатное устройство расположено от устройства для ковки на минимально возможном расстоянии, преимушсСIOe;II.О ПЕРЕМЕННОМ.

Прокатное устройство состоит из трех ,пар валков 4 — б, установленных в кассетах

7, которые содержат по одному гидравлическому пр1!Воду . Пapы Валков paсположLIIы под углом 90 относительно друг друга, образуя соосные кали бры. Станины валков

rIBêëoëåíû под углом 45 к ocHoBBIHHIo.

Для осуществления способа необходимо, чтобы различные деформирующие инструменты были жестко связаны друг с другом, чтобы можно было осущеспвить одновременную деформацию в устройстве для ковки и вкл оченном после него прокатном устройстве. При этом необходимо выдерживать расстояние между ковочными инструментами в первых валках меньшим, что о граничи вается конструктивными возможностями.

Наибольшее расстояние не должно пуе в ы ш ать 500 — б00 лсм.

Рабочий диаметр валков прокатного устрой ства должен быть по возможности меньшим по срав нению с поперечным сечением про1каты ваемого изделия. Он находится, как правило, между 280 и 450 мм в зависимости от толщины прокатываемого изделия.

Уменьшение паперечяого сечения, которое находится между 2 и 8% в зависимости от толщины прокатываемого изделия, раздел яют на три лежащих друг за другом пары валков, причем целесообразно, чтобы

10 !

За

4()

5О

65 отношение от перзого до последнего составляло 50: 30: 20.

Предлагаемый способ осуществляют в представ;инной установке следующим образом.

Нагретая заготовка 1 поступает .в устройство 2 для удаления окалины. Последнее может производить .механическое дробление окалины с подачей Воды под давлением.

Заготовка 1 поступает в устройтсво 3 для ков ки, получая шсстнадцатигранный профиль,и Вытяжку.

Вытянутый стержень без промежуточного нагрева поступает в прокатное устройство, где принимает форму поперечного сечения в виде крута.

В случае необходимости нанесения на стержень какого-либо профиля, например резьбы, последняя по ходу пары валков может быть вы полнена с cooTBcTcTBBHHo спрофилированным,калибром.

Пример осуществления способа.

При использовании непрерывной ковки можно изготовлять прокатный круглый материал с особенно узкими допусками благодаря тому, что металл при том же самом нагреве вытягивается в стержень, поперечное сечение которого представляет собой правильный шестнадцатиугольник или пра,вильной двенадцати- или восьмиугольник, и что кованый стержень .прокатывается с той же подачей, после этого калибруясь в круглый материал. При этом начальная температура при ковке должна выбираться настолько низкой, чтобы материал, который куется, при увеличении температуры

В начале довальцевания находился,в области температуры горячей прокатки. Этим способом изготовляются стерхкни, диаметр которых может достигать от 8 до 200 м.

Довальцевание производится преимущестВенно валками, приводимыми в движение от гидравлики. При малых размерах, преимущественно от 30 мм и ниже, рекомендуется давать валкам опережение от 1 до

1,5О1о по сравнению с выходной скоростью из ковочной машины. Это имеет значение для качества в том случае, если материал, подлежащий ковке, непосредственно перед этим тщательно очищается от окалины. С этой целью особенно подходит механизированное дробление окалины с подачей напорной воды. Скорость подающего механизма определяется произв одительностью ковочной машины. Она соста вляет в настоящее время у современных ковочных машия около 16 — 25 м/лин.

1(аждый молот ковочного устройсгва снзб кен седлом, чтобы можно было производить ковку шестнадцатигранных стержней с одинаковых сторон. Квадратный С1сржень с боковой длиной от 80 мм и "îñòîÿщий из стали согласно VS-чормали SAE

4340 с 40 С; 72 Мп; 28 Si; 1,82 Ni; 90 Gr;

68360G

28 Мо после нагрева на 1060 C :«.уется в шестнадцатигранный стержень с диаго нальной длиной от 51,4 ял, а затем прока тывается непосредственно в зоне прокатки в круглый стержень с диаметром 48 лл.

Расстояние между концом и началом поковки соста вляет 500 лл. Процесс ковки и процесс прокатки проводят одчовременчо до тех пор, пока передний конец стержня войдет между валками 4.

Температура стержня, выходящего из ковки, 1090 С, после прокатки температура круглого стержня составляет 1060 С. Допуск круглого стержня составляет +-0,1 л,».

Выходная скорость из поковки составляет 1а

24 м/,пик.

Изобретение обеспечивает быстрое и точное приспособление к различным свойствам материалов, подлежащих горячей деформации, в частности при частом измене 20 нии таких качеств, как размеры. Оно позволяет обеспечить точное выдерживание равномерной и необходимой температуры деформации и п ригодно для материалов с особенно высоким сопротивлением деформации при горячем деформировании.

Комбинированные процессы ковки и прокатки гарантируют одновременно лучшую плотность в ядре стального стержня, оптимальное качество поверхности и, преж- 30 де,всего, точность размеров, которые до сНх пор не могли быть достигнуты другими способами горячей деформации.

Поверхность получается очень хорошая, точность размеров равна или приблизитель- 35 но равна точности чистой стали или значительно выше, чем точчость прокатанной с послсдукицей горячей калибровкой стали.

Вторичное образование окалины очень незначительное вследствие короткой операции 40 деформации.

Действие шестнадцатигран ника на круг дает в итоге хорошее разделение материала и отличное заполнение калибра.

Потребность в необходимой площади 45 незначительна.

Капиталовложения несравненно меньше, чем капиталовложения средств, находящихся в сравнении. Оно уже при незначительном количестве производства достаточно по",íîñòüþ использовано. прп дальпейн|ей потребности производственная могцность легко н постепенно расширяется путем добавления аналогичных устройств.

Формула изобретения

1. Способ изготовления длпнномерных изделий типа прутков пз металлических материалов, преимущественно из материалов с высоким сопротивлением деформации, термических сталей и спла вов, при котором нагретую заготовку подвергают ковке, а затем прокатывают, о т л и ч à ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности размеров получаемых изделий, в процессе коь«п llpoмежуточной заготовке придают форму шестнадцатигранника в поперечном сечонпи, причем прокатку ведут с одного нагре ва с ковкой и одновременно с последней с обжаткем от 2 до 8О/о до получения конечной формы изделия.

2. Установка для осуществления способа по п. 1, содержащая прокатное устройство, выполненное в виде по меньшей мере трсх размещенных последовательно пар прпводiHbIx в алков. о бр ззующих соо сны е калибры, о т л и ч а ю Ill, а я с я тем, что она снабжена установленным перед прокатным устройством, устройством для ковки, выполненным и виде расположенных по окружности восьми бойков, имеющих седлообразные рабочие поверхности, образующие калибр, соосный калибрам прокатного устройства. при 3Toм по меньшей мере первая и последняя пары валков прокатного устройства снабжены индивидуальными приводами.

Источники информации, прпнятыс tto внимание при экспертизе:

1. Бахтинов Б. П., Штернов М. М. Калибровка прокатных валков. М., 1953, с. 410 — 413.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 200400, кл. В 21 J 7/16, 1967.

3. Колли Дж. Смител, Вольфрам, М., 1958, с. 158 — 159.

4. Трофимов И. Д. и др. Ковочные вальцы. М., 1967, с. 53, 54.

683606

Рыг. 7

Составитель Ю. Еркин

Тсхрсд А. 1(амышникова

Редактор Н. Сухансва

1(оррс:тор С, сьай;-

Заказ 757/954 Изд № 431 Тираж 1035 П одп и с! Ое

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»