Спосіб виготовлення кілець

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении колец на кольцепрокатных станах. Целью изобретения является повышение экономичности процесса и экономия металла. На фиг.1-4 показаны основные технологические операции при изготовлении колец: фи.г.1 - получение осадкой полуфабрикатов колец, например, на прессе; фиг.2 - прокатка полуфабрикатов колец в черновой клети; фиг.3 - прокатка полуфабрикатов колец в чистовой кольцепрокатной клети с образованием вынесенной перемычки; фиг.4 -смыкание торцевых поверхностей полуфабрикатов колец, например, осадкой на прессе. Сущность способа заключается в следующем. Заготовку нагревают до температуры горячей пластической деформации (1150-1280°С в зависимости от марки стали), подвергают осадке, разгонке пуансоном и прошивке. Полученную в результате этого кольцевую фасонную заготовку в виде сдвоенных полуфабрикатов колец прокатызают в черновой и чистовой кольцепрокатных клетях между приводным вертикальным валком 1 и валко 2. При прокатке сдвоенные полуфабрикаты деформируют с образованием впадины, расположенной по оси симметрии полуфабрикатов и ограниченной внутренними боковыми торцами с уклонами и соединительной перемычки. В черновой клети осуществляется предварительная разрезка заготовки кольцевым гребнем и формирование подката для чистовой клети. В чистовой кольцепрокатной клети осуществляют окончательную прокатку полуфабрикатов на два профиля и формирование соединительной перемычки 3, расположенной вне контура полуфабрикатов. Обязательным условием построения калибров, образованных валками 1 и 2, является выполнение в них технологических уклонов как боковых 4, так и в зоне соединительной перемычки 5, Наличие уклонов в калибрах позволяет предотвратить оковывание валков металлом, получить качественную (без плен) поверхность проката, увеличить срок службы калибров, уменьшить врезы при их переточках. Вместе с тем они образовывают технологические уклоны на профиле кольца, тем самым увеличивая массу изделия и расход металла. И если боковые технологические уклоны в принципе устраняются при прокатке в наклонных валках, то возможность устранения технологических уклонов в зоне совмещения профилей при прокатке отсутствует. Поэтому следующей операцией предусмотрена операция осадки сдвоенных полуфабрикатов между плитами 6 на прессе, до смыкания торцевых поверхностей колец в зоне их разделения до устранения уклонов, образованных технологическими уклонами калибров, и формирования в конечном виде соединительной перемычки. Окончательно полученные совмещенные профили удерживаются соединительной перемычкой, вынесенной за внутреннюю или наружную поверхность кольца. Благодаря этому повышается производительность при последующей механической обработке наружной и внутренней поверхностей колец, так как устанавливаются и обрабатываются одновременно по два изделия. Соответственно, улучшаются условия последующего разделения колец, так как нет необходимости в выполнении трудоемких операций разрезки профилей значительными по длине резами, которые имеют место, если перемычка находится между профилями. Для исключения смещения полуфабрикатов колец друг относительно друга соединительную перемычку выполняют с концентратором напряжений 7 в виде углубления посредине перемычки 3. Пример. Предложенным способом были изготовлены трамвайные бандажи по ГОСТ 5257-79 с диаметром по кругу катания 720мм и массой 104 кг по номинальным размерам. В качестве исходной заготовки использовали слитки диаметром 400мм и массой 2500 кг, которые разделяли на индивидуальные заготовки массой 255 кг. Заготовки нагревали до температуры 1220-1280°С и после операций осадки, разгонки и прошивки получали кольцевые фасонные полуфабрикаты с внутренним диаметром 250 мм. При прокатке на черновом стане осуществлена предварительная разрезка полуфабриката кольцевым гребнем, имеющим длину 40мм и высоту 30мм и раскатка по внутреннему диаметру до 500 мм. В чистовой кольцепрокатной клети осуществлена наряду с окончательным формированием всех элементов совмещенных бандажей и их раскаткой по внутреннему диаметру до 605мм также разрезка кольцевого полуфабриката гребнем длиной 95мм на два профиля и прокатка соединительной перемычки толщиной 5 мм, вынесенной за пределы сечения совмещенных профилей. Профили получены с технологическими боковыми уклонами и уклонами в зоне соединительной перемычки, равными 3°. В последующем на прессе усилием 60мм осуществлена операция осадки на гладких плитах, которая обеспечила смыкание торцевых поверхностей полуфабрикатов колец в зоне их разделения, обжатие всех технологических уклонов, образованных технологическими выпусками калибров и окончательное формирование соединительной перемычки, полностью вынесенной за внутреннюю поверхность колец. Операцию удаления соединительной перемычки совмещали с механической обработкой бандажей. Предложенный способ позволяет значительно снизить себестоимость колец и экономить металл, удаляемый в известных способах с торцовых поверхностей колец.