Спосіб виготовлення дисків

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в металлургической и машиностроительной промышленности. Известен способ изготовления дисков, включающий прокатку исходной цилиндрической заготовки в конических валках с обжатием ее торцов и раскатку с поэтапным увеличением диаметра, причем прокатку осуществляют при рассогласовании окружных скоростей поверхностей рабочих валков и заготовки путем смещений центра заготовки относительно вершин конусов рабочих валков на расстояние равное 10-30 мм. В известном способе изготовления дисков при взаимодействии рабочих валков с прокатываемой заготовкой при данной схеме деформации эпюра окружных скоростей рабочих валков и заготовки заметно отличаются, и в механической системе валки - заготовка (диск) отсутствует равновесие действующи х сил за счет возникновения радиальной силы, стремящейся автоматически привести систему в первоначальное состояние, характеризующееся равенством эпюр окружных скоростей заготовки и рабочих валков, при этом происходит прижатие прокатываемой заготовки к удерживающим и направляющим роликам стана, что приводит к смятию кромки заготовки (диска) по окружному диаметру, т.е . к образованию окончательного брака. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать способ прокатки дисков, в котором за счет новых усло вий осуществления действий и иной формы приспособления, реализующего действие, обеспечивается равновесие системы при рассогласовании окружных скоростей рабочих валков и заготовок и за счет этого улучшается качество дисков, без деформации их кромок. Для решения поставленной задачи в способе изготовления дисков, включающем прокатку исходной цилиндрической заготовки в конических валках с обжатием ее торцов и раскатку с поэтапным увеличением диаметра при рассогласовании окружных скоростей рабочих валков и заготовки путем смещения центра заготовки, в соответствии с изобретением, смещение центра заготовки осуществляют на половину расстояния между точками пересечения плоскости заготовки с осями расположенных над заготовкой и под ней конических валков, выполненных с разной конусностью. При этом величину конусности валков определяют из соотношения где jв - конусность верхнего валка; jн - конусность нижнего валка. Суть изобретения и обоснование нового технического результата поясняются чертежом, где на фиг.1 представлена схема расположения конических валков по отношению к прокатываемой заготовке, на фиг.2 - то же, вид сверху. В результате использования конических валков с разными углами конусности происходит рассогласование эпюр скоростей между верхней поверхностью заготовки 1 и поверхностью верхнего конического валка 2. В этом случае ось верхнего валка пересекается с поверхностью заготовки слева за осью вращения заготовки в точке Ов, при этом прокатываемая заготовка стремится автоматически вправо, чтобы занять естественное положение, когда бы точка Ов совпала с вертикальной осью вращения заготовки. Взаимодействие нижней поверхности заготовки 1 и оси вращения нижнего конического валка 3 происходит аналогично с той лишь разницей, что заготовка вынуждена перемещаться влево из-за рассогласования эпюр скоростей и естественного стремления точки Он совпасть с осью вращения заготовки. В результате такого механического взаимодействия заготовки и валков наступает равновесие системы и ось вращения заготовки располагается на половине расстояния между точками Ов и Он. В этом случае нет необходимости в установке специальных направляющих роликов, а процесс деформации заготовки в очаге деформации происходит при рассогласовании скоростей между заготовкой и верхним и нижним валками, таким образом не происходит деформация кромок заготовок по периметру. Качество поверхности дисковой заготовки при этом получается таким же как и у известных способов, но с недеформируемой качественной кромкой готового диска. При этом установлена оптимальная разница межу конусностью валков. Уменьшение значения разности менее 1,05 приблизит согласование скоростей и практически приводит к уменьшению полирующего эффекта, что не улучшает качество поверхности диска; а увеличение более 1,11 может привести к сильному относительному проскальзыванию валков по поверхности дисковой заготовки и возникновению поверхностных дефектов в виде микрорябизны и чередующи хся радиальных рисок. Способ изготовления дисков осуществляется следующим образом. Из алюминиевого листа толщиной 2мм вырезаются цилиндрические заготовки с наружным диаметром 350мм и внутренним диаметром 166 мм. Рабочие конические валки шлифуются и полируются до 10-го класса чистоты поверхности в соответствии с ГОСТом 2789-73. Перед прокаткой заготовки подвергаются химической обработке в травильном растворе, сушке и промывке. В качестве технологической смазки используется Дадфон (деароматизированная дизельная фракция озексуатской нефти). Дисковая заготовка прокатывается на дископрокатном стане круговой прокатки при различном соотношении угла конусности нижнего валка к верхнему. Полученные данные представлены в таблице.