Способ прокатки сплошных железнодорожных осей и зажимной патрон стана периодической прокатки

Способ прокатки сплошных железнодорожных осей и зажимной патрон стана периодической прокатки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при прокатке сплошных круглых профилей с постоянным или переменным по длине диаметром при отношении диаметров исходной заготовки к диаметрам торцов прокатных профилей ≥ 1,4. Цель изобретения - экономия металла за счет уменьшения его отхода с переднего конца оси. Заготовку задают в трехвалковый прокатный стан. Захват переднего конца оси 4 производят в зоне передней торцовой утяжины 5, которая не является полномерным участком оси и непременно идет в обрезь. Перед захватом переднего конца оси полость передней торцовой утяжины плотно заполняется металлической вставкой, представляющей собой конический наконечник 3, по форме и размерам близкий к профилю передней торцовой утяжины, укрепленный на переднем конце выталкивателя заготовок 1. Производится захват зубьями зажимных губок 2 в зоне торцовой утяжины с одновременным подпором ее коническим наконечником 3 до конца прокатки и приложением осевого натяжения. По окончании прокатки ось выталкивается из зажимного патрона коническим наконечником. 2 с.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А2 (51) 5 В 21 Н 1/рр

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 716656 по п. 2 (21) 4654646/27-27 (22) 19.01.89 (46) 07.12.90. Бюл. № 45 (71) Институт черной металлургии и Днепропетровский металлургический комбинат им. Ф. Э. Дзержинского (72) А. P. Пименов, В. А. Тепляков, В. П. Винниченко, 1О. К. Олейник, Е. А. Мильман, В. К. Римкус и А. В. Висковатов (53) 621.771.06 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 145512, кл. В 21 Н 8/00, 1961.

Авторское свидетельство СССР № 716656, кл. В 21 В 21/06, 1977. (54) СПОСОБ ПРОКАТКИ СПЛОШНЫХ

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ОСЕЙ И ЗАЖИМНОЙ ПАТРОН СТАНА ПЕРИОДИЧЕСКОЙ

ПРОКАТКИ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при прокатке сплошных круглых профилей с постоянным или переменным по длине диаметром при отношении диаметров исходной заготовки к диаметрам торцов прокатанных профилей )1,4. Цель изобретения — экономия металла за счет уменьшения его отхода с переднего конца оси.

Заготовку задают в трехвалковый прокатный стан. Захват переднего конца оси 4 производдт в зоне передней торцовой утяжины 5, которая не является полномерным участком оси и непременно идет в обрезь. Перед захватом переднего конца оси полость передней торцовой утяжины плотно заполняется металлической вставкой, представляющей собой конический наконечник 3, по форме и размерам близкий к профилю передней торцовой утяжины, укрепленный на переднем конце выталкивателя заготовок. 1. Производится захват зубьями зажимных губок 2 в зоне торцовой утяжины с одновременным подпором ее коническим наконечником 3 до конца прокатки и приложением осевого натяжения. По окончании прокатки ось выталкивается из зажимного патрона коническим наконечиком. 2 с. и. ф-лы, 4 ил.

1611528

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству сплошных железнодорожных осей, может быть использовано при прокатке сплошных круглых профилей с постоянным или переменным по длине диаметром при отношении диаметров исходной заготовки к диаметрам торцов прокатанных прфилей )1,4 и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 716656.

Целью изобретения является экономия металла за счет уменьшения его отхода с переднего конца оси.

На фиг. 1 показан период заполнения коническим наконечником со сферической вершиной полости торцовой утяжины; на фиг. 2 — период захвата переднего конца оси с осуществлением подпора; на фиг. 3— период выталкивания переднего конца оси из зажимного патрона; на фиг. 4 — готовое изделие.

Зажимной патрон (фиг. 1) содержит корпус, привод его осевого перемещения, полый шпиндель с размещенным внутри его выталкивгтелем заготовок с приводом его осевого перемещения и примыкающей к шпинделю конусно-цилиндрической головкой, имеющей установленное внутри ее на резьбе кольцо, застопоренное от вращения и тавровые пазы, наклоненные к оси шпинделя под углом 20 и закрепленными на нем на осях зажимные губки 2 со спрофилирсванной опорной поверхностью соответственно тавровым пазам, а на рабочей поверхности губок 2 выполнены зубья в виде прямоугольной трапеции.

Для обеспечения возможности осуществления предлагаемого способа на переднем конце выталкивателя заготовок жестко закреплен конический наконечник со сферической вершиной 3.

Процесс прокатки сплошных железнодорожных осей осуществляют следующим образом.

Исходная заготовка нагревается до температуры прокатки и передается на стан винтвой периодической прокатки в приемный желоб. Толкатель заготовок, проталкивающий заготовку через валки, находится в заднем положении, а зажимной патрон с разведенными зажимными губками 2 и выдвинутым вперед выталкивателем заготовок

1 с коническим наконечником со сферической вершиной 3 находится в переднем положении за задними торцами рабочих валков. Рабочие валки образуют калибр, равный диаметру переднего конца оси 4 (в процессе прокатки рабочие валки сводят и разводят по копиру) . После подачи заго,товки в приемный желоб стана толкатель заготовок перемещается вперед и задает заготовку в рабочие валки с осевым подпором, обеспечивающим ее осевое перемещение в рабочих валках

20 Ъ

35 ао

Прокатанный передний конец оси 4 выходит из рабочих валков, имея торцовую утяжину 5. При прокатке концевых участков заготовки на переднем и заднем концах образуются торцовые наплывы металла, вызванные интенсивной раскаткой рабочими валками поверхностных слоев металла в зоне торца заготовки. В результате при величинах обжатия по диаметру заготовки )1,4, на переднем (и заднем) торце прокатанного изделия образуется торцовая утяжка, имеющая форму воронки глубиной )0,5 диаметра прокатанного конца. При осевом перемещении передний конец оси упирается торцовой утяжиной 5 в конический наконечник со сферической вершиной 3 на переднем конце выталкивателя заготовок. Происходит заполнение полости торцовой утяжины

5 коническим:- аконечник,м со сферической вершиной (металлической вставкой) с осуществлением внутреннего упора со стороны выталкивателя в полость торцовой утяжины.

При этом выталкиватель заготовок под действием выходящего из рабочих валков переднего конца оси 4 перемещается вовнутрь зажимного патрона.

Когда передний конец осн 4 входит в зону захвата зажимных губок 2, включается привод и перемещает зажимные губки 2 навстречу движению металла, заставляя их сходиться для захвата переднего кОнцы ОсН

4. Поскольк) полос- ь торцовой утяжины заполнена коническим наконечником со сферической вершиной, то торец переднего KQHца оси представляет собой сп:.Ошное тело с одинаковой жесткостью профиля по всей длине. Захват зажимными убками происходит в зоне торцовой учяжины 5. Включается привод перемещения и зажимной патрон пере.яегцается по ходу прокатки, осуществляя осевое натяжение прокатываемой оси (фиг. 2). В этот период усилие выталкивателя заготовок направлено против движения оси и создает внутренний осевой подпор в зоне торцовой утяжины, обеспечивая силовое противодействие усилию со стороны зубьев зажимных губок.

При этом их зубья внедряются в тело оси в зоне торцовой утяжины на всю свою высоту без смятия профиля. С момента приложения и прокатываемой Оси осевого натяжения толкатель заготовок отходит в заднее положение.

При выходе заднего конца прокатанной оси из рабочих валков включается привод и перемещает зажимные губки по ходу прокатки, обеспечивая их разведение и освобождение оси от захвата. Затем движение против хода прокатки выталкиватель заготовок выталкивает прокатанную ось из зажимного патрона (фиг. 3) и возвращается в исходное положение. Ось убирается с выходной стороны стана, зажимной патрон перемещается в крайнее переднее положение, после чего цикл повторяется.

1611528

В способе поставленная цель: экономия металла за счет уменьшения его отхода с переднего конца оси, обеспечивается тем, что захват переднего конца оси производят не за сформировавшийся участок оси за зоной передней торцовой утяжины, а в зоне передней торцовой утяжины, которая не является полномерным участком оси и поэтому непременно идет в обрезь.

Пример. Для осуществления предлагаемого способа зажимной патрон трехвалкового стана винтовой периодической прокатки

250 оснащен коническим наконечником со сферической вершиной. По результатам замеров формы профиля передней торцовой утяжины на шейке вагонных осей установлено, что длина наконечника равна 100 мм, диаметр основания 125 мм, угол конусности 22, радиус сферической вершины 32 мм.

На задней нерабочей части наконечника выполнено глухое отверстие диаметром 61 мм и глубиной 40 мм, а на стенке два диаметрально расположенных отверстия М16. Наконечник изготовлен из стали 45. Крепление наконечника на переднем конце выталкивателя заготовок выполнено на двух болтах

М16 в кольцевую проточку. Материал осевой заготовки — Сталь ОсВ (осевая вагонная), близкая к стали 45.

Осевые сплошные заготовки диаметром

230 мм, длиной 1750 — 1770 мм нагревают в кольцевой печи до 1180 — 1220 С в течение 2 ч 45 мин и передают на трехвалковый стан винтовой периодической прокатки

250, где прокатывают вагонную ось при

1150 — 1190 С. Зажимной патрон располагают на расстоянии 250 мм от заднего торца рабочих валков. Зажимные губки разводят на калибр 180 мм, а конический наконечник выдвинут вперед за торец корпуса зажимного патрона на 70 — 75 мм. Давление на выталкиватель заготовок со стороны его привода составляет около 6 т. В приемном желобе стана толкатель, упором в задний торец заготовки, задает ее в рабочие валки, которые образуют калибр, равный диаметру участка шейки 145 мм.

После прокатки участка шейки длиной

245 — 250 мм ее передняя торцовая утяжина плотно наползает на конический наконечник до упора дном в его сферическую вершину.

Под действием осевого усилия выходящей из рабочих валков передней шейки выталкиватель заготовок перемещается по ходу прокатки вовнутрь зажимного патрона в зоне захвата зажимных губок. Затем включается пневмопривод для сведения зажимных губок.

После захвата зажимными губками переднего конца шейки в зоне торцовой утяжины включается механизм перемещения зажимного патрона по ходу прокатки и в дальнейшем прокатку осуществляют с приложением осевого натяжения 30 — 32 т со скоростью 80 — 100 мм/с с подпором шейки в ее переднюю торцовую утяжину выталкивателем заготовок силой около 5 т.

После приложения осевого натяжения толкатель отводился в заднее положение со

5 скоростью 500 — 520 мм/с, образуя пространство для приема следующей осевой заготовки. После прокатки участка шейки длиной 270 †3 мм рабочие валки разводят на диаметр 180 мм для прокатки участка .!О предподступицы длиной 70 — 80 мм, затем,на диаметр 206 мм для формирования участка подступицы длиной 320 — 330 мм. Для прокатки среднего участка длиной 1050 — !070 мм рабочие валки сводят на диаметр 185 мм, а для прокатки второго участка предподступи15 цы длиной 320 — 330 мм разводят на диаметр

206 мм. В этот период люнеты поднимаются в рабочее положение и поддерживают прокатываемую ось.

Для прокатки второго участка предподступицы длиной 70 — 80 мм рабочие валки сводят на диаметр 180 мм, а при прокатке второго участка шейки длиной 270 — 300 мм— на диаметр !45 мм. После прокатки всей длины оси и выхода ее заднего конца из рабочих валков на длину 200 — 250 мм корпус

25 зажимного патрона останавливается, включается механизм перемещения зажимных губок. Зажимные губки расходятся и выталкиватель заготовок движением в сторону рабочих валков выталкивает передний конец оси из зажимно."о патрона на длину 75—

Ж90 мм от его переднего торца. Затем при движении выталкивателя заготовок назад наконечник выходит из полости передней торцовой утяжины. Прокатанная ось убирается с выходной стороны стана, а зажимной патрон со скоростью 250 мм/с двигается

35 назад к рабочим валкам с одновременным выдвижением наконечника выталкивателя заготовок на 70 — 75 мм за передний торец зажимного патрона.

Применение предлагаемого способа обес4О печивает уменьшение технологической обрези на передних концах сплошных вагонных осей в среднем в 2,1 раза.

Формула изобретения

45 1. Способ прокатки сплошных железнодорожных осей на трехвалковом стане с толкателем, включающий прокатку переднего конца оси с приложением усилия подпора, проталкивающего заготовку через валки, а остальной ее длины с осевым натяжением

50 путем захвата переднего конца оси зажимным патроном, отличающийся тем, что, с целью экономии металла за счет уменьшения ее отхода с переднего конца оси, перед захватом переднего конца оси зажимным патроном его торцовую утяжину заполняют металлической вставкой, а захват конца оси патроном осуществляют в зоне указанной вставки с постоянным ее подпором до окончания прокатки.

1611528

2. Зажимной патрон стана периодическрй прокатки по авт. св. № 716656, отличЬющийся тем, что, с целью экономии металла за счет уменьшения его отхода с переднего конца оси, на переднем конце выталкивателя заготовок жестко установлен конический наконечник со сферической вершиной.

1611528

Составитель М. Антошин

Редактор М. Бла нар Техред А. Кравчук Корректор В. Гирняк

Заказ 3792 Тираж 465 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.. д. 4 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, l01