Файл: Поперечно-клиновая прокатка..pdf

Т-образные пазы. Расстояние между ними регулируется за счет перемещения левой плиты. Стан имеет централи­ зованную систему смазки и предохранительное устройст­ во от перегрузки. Загрузка нагретых заготовок в зону прокатки автоматическая. Техническая характеристика станов модели UWQ приведена ниже.

Точность изделий, прокатываемых на этих станах, до­ статочно высокая. Допуск на диаметр 40 мм находится в пределах ±0,1—0,2 мм, а на длину 400 мм ±0,2—0,5 мм

[1—3]. Станы модели UWQ работают-во многих странах, в том числе и в СССР.

Физико-техническим институтом и Центральным кон­ структорским бюро с опытным производством АН БССР разработана и внедрена на ряде заводов страны автома­ тическая линия изготовления широкой номенклатуры деталей методом прокатки плооким клиновым инструмен­ том (рис. 40). Автоматическая линия состоит из трех основных частей:

установки для прокатки 6, которая базируется на

столе поперечно-строгального станка 7 модели 7М37 (7М36, 7Д37);

индукционной нагревательной установки 3; загрузочного устройства бункерного типа 1.

127

Нагревательные посты питаются от высокочастотной установки типа МГЗ-108. Силовые обмотки генераторапреобразователя ВПЧ 100-8000, входящего в комплект МГЗ-108, должны быть включены на номинальное высо­ кочастотное напряжение около 800 в.

Работа автоматической линии осуществляется следу­ ющим образом: штучные заготовки засыпаются в вибро-

Рис. 40. Автоматическая линия поперечпо-к.пшевоп прокатки (АН БССР)

бункер 1, из которого с помощью механизма подачи заго­ товок 2 поочередно попадают о индуктор проходного типа 3. В индукторе заготовки нагреваются, после чего по наклонному лотку 4 поступают в механизм загрузки 5. Механизм загрузки имеет кинематическую связь с верх­ ней подвижной плитой установки для прокатки и произ­ водит транспортировку нагретой заготовки в рабочую зону. При рабочем ходе ползуна стана осуществляется перемещение верхней подвижной плиты с закрепленным на ней клиновым инструментом. В связи с тем что ниж­ ний клиновой инструмент неподвижен, прокатываемая заготовка наряду с вращательным движением вокруг своей оси перемещается в направлении движения верхней

128

плиты. В конце рабочего хода прокатанное изделие по наклонному желобу падает в приемную тару или в емкость с охлаждающей жидкостью для закалки с использованием остаточного тепла. Техническая харак­ теристика автоматической линии приведена ниже.

За один рабочий ход в зависимости от размеров и кон­ фигурации прокатываемой детали можно прокатывать одно или два изделия. В последнем случае линия оснаща­ ется двумя загрузочными и нагревательными устройства­ ми, располагаемыми по обе стороны установки для про­ катки. Производительность двухпостовой автоматической линии около 7 млн. деталей в год (при двухсменной работе).

Как уже отмечалось (см. гл. I), станам, использу­ ющим возвратно-поступательное движение подвижных плит, присущи следующие недостатки:

наличие холостого хода, что несколько снижает про­ изводительность процесса;

ограниченная длина хода, что сужает технологические возможности этих станов.

На рис. 41 представлена схема стана для поперечной прокатки изделий плоскими клиньями, лишенного пере­ численных недостатков [86]. Стан состоит из набора бло­

ков верхних 1, 2 и т. д. и нижних 3, 4 и т. д., на которых жестко закреплены составные части клиньев 5, 6 и реек 7, 8. Составные части реек 7, 8 находятся в зацеплении с приводными шестернями 9, 10. Стан оснащен накопи­ телями блоков 11 и 12 и толкателями 13 и 14. Заготовка 15, поданная в рабочую зону, захватывается составными частями клиньев 5 и 6' и прокатывается ими, а затем и

Рис. 41. Схема стана для поперечной прокатки плоскими клиньями (АГІ БССР)

каждыми последующими составными частями клиньез, прикрепленных к последующим блокам. Приводные шестерни 9, 10 вращаются с одинаковой скоростью в одном направлении и перемещают последовательно один за другим специальные направляющие блоки 1,3 и др., причем каждый последующий блок, например 2 я 4, по­ дается в рабочую зону из накопителей 11, 12 толкателями 13, 14 до тех пор, пока составная часть рейки не войдет в зацепление с приводной шестерней. Так как каждый по­ следующий блок толкает предыдущий, то зазор между составными частями клиньев отсутствует. Преимущества­ ми описанной схемы являются непрерывность процесса и практически неограниченная длина рабочего инструмен­ та при относительно небольших габаритах стана.

130

2. Механические свойства прокатанных изделий

Для широкого внедрения в производство процесса клиновой прокатки необходимо знать, какое влияние оказывает процесс на механические свойства металла прокатанных изделий. В работе [5] отмечается, что удар­ ная вязкость и относительное сужение образцов, которые изготовлены из поковок, штампованных из периодическо­ го проката, полученного поперечно-винтовой прокаткой в клиновых калибрах, выше, чем у поковок, штампованных из проката постоянного сечения, а предел прочности и предел текучести одинаковы. Значительное повышение пластичности заготовок, прокатанных на трехвалковых станах поперечно-винтовой прокатки, отмечается в рабо­ тах [81, 82], а улучшение механических свойств прока­ танных изделий по сравнению с деталями, полученными механической обработкой, — в работе [83].

Испытания образцов, вырезанных из середины прока­ танных деталей, на растяжение и ударную вязкость, а также определение их твердости показали, что механиче­ ские свойства прокатанного металла в основном соответ­ ствуют механическим свойствам исходного [84].

Большинство исследователей связывают некоторое повышение показателей пластичности, отмечаемое у про­ катанных изделий, с благоприятным расположением волокон в металле. В связи с тем что в процессе попереч­ ной прокатки клиновым инструментом имеет место по­ перечное скручивание, вызывающее неравномерную деформацию продольных волокон заготовки, нужно знать, отражается ли это обстоятельство на механиче­ ских свойствах прокатанных заготовок при испытании на

кручение.

Образцы для этого вида испытания делали из загото­ вок (сталь 45, 0 20 мм), прокатанных при различных степенях обжатия, что позволило получить образцы с разными углами скручивания. При этом интересно было установить, одинаковые ли механические свойства имеют заготовки в том случае, когда направление закручивания при испытании совпадает с направлением скручивания, полученного при прокатке, и в случае, когда оно направ­ лено в противоположную сторону. Поэтому при^закреплении образцов в зажимные губки испытательной маши­ ны они были соответствующим образом ориентированы.

Результаты экспериментов подтвердили правомоч­ ность такого предположения. Пределы прочности и теку­ чести для всех образцов, изготовленных из прокатанных заготовок и заготовок исходного профиля, имеют незна­ чительные отклонения, величина которых находится в пределах точности измерения. Что же касается величины показателя пластичности при кручении — сдвига, равно­ го тангенсу угла между образующей цилиндра и смещен­ ной в результате деформации винтовой линией, то его значения существенно отличаются для каждого из типов образцов (рис. 42, а). Наименьшим сдвиг оказался у образцов, выточенных из исходной заготовки (линия 3); у образцов, выточенных из прокатанных заготовок, ве­ личина сдвига зависит от степени обжатия заготовок в процессе прокатки и от направления скручивания. Ока-

Рис. 42. Результаты механических испытаний: а — зависимость сдвига от угла закручивания; б — зависимость износостойкости цепей от спо­ соба изготовления осей и планок

132

залось, что сдвиг у образцов, выточенных из прокатан­ ных заготовок, у которых направление предварительно­ го скручивания совпадает с направлением вращения при испытании, возрастает с увеличением степени обжатия, а следовательно, и угла закручивания, полученного при прокатке (линия /). Обратное явление наблюдается при испытании образцов, у которых направление вращения противоположно направлению скручивания. У них сдвиг имеет наибольшее значение при меньших степенях обжа­ тия (углах скручивания) (линия 2).

Однако для обоих типов образцов, выточенных из прокатанных заготовок, значения величин сдвигов для всех степеней обжатия (углов скручивания), как прави­ ло, выше, чем для образцов, выточенных из исходных

заготовок.

Чтобы определить влияние процесса клиновой про­ катки с совмещенной термообработкой на механические свойства прокатанных осей скребкового транспортера (деталь ТСН 0061 ІА, рис. 43, а), были проведены сравнительные испытания на износостойкость осей, про­ катанных с совмещенной термообработкой и полученных точением, а затем подвергнутых поверхностной закалке. Испытаниям, которые проводились Прибалтийской ма­ шиноиспытательной станцией, было подвергнуто шесть цепей, собранных из осей и соединительных планок, из­ готовленных по разной технологии:

1)оси точеные (термообработка — поверхностная закалка HRC 42—56), планки изготовлены из горячека­ таной полосы (без термообработки);

2)оси, прокатанные с совмещенной термообработкой

(HRC 36—57), планки те же, что и в первой цепи;

3) оси точеные (термообработка — поверхностная закалка HRC 42—56), планки изготовлены из холоднотя­ нутой полосы;

4)оси, прокатанные с совмещенной термообработкой (HRC 36—57), планки те же, что и в третьей цепи;

5)оси точеные (термообработка — поверхностная

закалка HRC 42—56), планки изготовлены из горячека­ таной полосы и термообработаны (HRC 44—47);

6) оси, прокатанные с совмещенной термообработкой (HRC 36—57), планки те же, что и в пятой цепи.

Оценка износостойкости цепей давалась на основании замеров удлинения цепи (в миллиметрах на 1 пог. м) в

133