Чотирибойковий кувальний пристрій

Винахід відноситься до області обробки металів тиском, а саме, до чотирибойкових кувальних пристроїв і може бути використаний при куванні злитків і заготовок на гідравлічних кувальних пресах і радіально-обтискних машинах. Він може бути використаний в машинобудівній і металургійній промисловості при виробництві виробів з подовженою віссю, наприклад, штанг, колон, проміжних валів, торсових валів, гребних валів, валків прокатних станів і тому подібних виробів, а також при виробництві виробів квадратного, прямокутного, шести- і восьмигранного поперечних перерізів з конструкційних, нержавіючих, інструментальних, жароміцних і жаростійких сталей і сплавів. Відомий чотирибойковий кувальний пристрій, що складається з двох тримачів верхнього і нижнього бойків з похилими поверхнями, кінематично зв'язаних з ними двох тримачів бічних бойків з похилими поверхнями, що відповідають похилим поверхням верхнього і нижнього тримачів і розташованих під кутом 3-75° до вертикальної площини симетрії пристрою, і чотирьох бойків, прикріплених до відповідних тримачів бойків [1]. Недоліком розглянутого кувального пристрою є те, що його конструкція не забезпечує тривалий термін експлуатації пристрою без поломок і ремонтів. Відомий також чотирибойковий кувальний пристрій по способі кування заготовок і чотирибойковому кувальному пристроєві для його здійснення, що складається з двох тримачів верхнього і нижнього бойків з похилими поверхнями, кінематично зв'язаних з ними двох тримачів бічних бойків з похилими поверхнями, що відповідають похилим поверхням верхнього і нижнього тримачів і чотирьох бойків, прикріплених до відповідних тримачів бойків [2]. Недоліком відомого пристрою є те, що його конструкція не забезпечує тривалий термін експлуатації пристрою, а в процесі експлуатації потрібна значна кількість ремонтів. В основу винаходу поставлена задача, шляхом зміни конструкції пристрою, забезпечити підвищення терміну експлуатації пристрою і зменшити кількість його ремонтів. Поставлена задача досягається тим, що в чотирибойковому кувальному пристрої, що складається з двох тримачів верхнього і нижнього бойків з похилими поверхнями, кінематично зв'язаних з ними двох тримачів бічних бойків з похилими поверхнями, що відповідають похилим поверхням верхнього і нижнього тримачів і чотирьох бойків, прикріплених до відповідних тримачів бойків, новим є те, що на похилих поверхнях тримачів бойків встановлені антифрикційні пластини, що утворюють пари ковзання, а кувальний пристрій оснащений системою подачі змащення до пар ковзання, що складається з насоса, трубопроводів, гнучких шлангів, сполучних елементів і каналів, виконаних у тримачах бойків і антифрикційних пластинах, при цьому гнучкі шланги з'єднані з каналами, виконаними у тримачах бойків, крім того витримується співвідношення F/F’³1.0 де F - сумарна площа чотирьох контактів антифрикційних пластин у парах ковзання при закритому пристрої; F’ - сумарна площа проекцій робочих поверхонь усіх чотирьох бойків на площини, перпендикулярні напрямкам переміщень цих бойків. Поставлена задача досягається також тим, що гнучкі шланги з'єднані з каналами для підведення змащення у тримачах бічних бойків. Поставлена задача досягається також тим, що гнучкі шланги з'єднані з каналами для підведення змащення у тримачах верхнього і нижнього бойків. Поставлена задача досягається також тим, що антифрикційні пластини встановлені на похилих поверхнях тримачів верхнього і нижнього бойків. Поставлена задача досягається також тим, що антифрикційні пластини встановлені на похилих поверхнях тримачів бічних бойків. Поставлена задача досягається також тим, що антифрикційні пластини встановлені на похилих поверхнях тримачів верхнього і нижнього бойків, а також на похилих поверхнях тримачів бічних бойків. Поставлена задача досягається також тим, що контактуючі між собою поверхні ковзання утворять пари ковзання "сталь-сталь". Поставлена задача досягається також тим, що контактуючі між собою поверхні ковзання утворять пари ковзання "сталь-бронза". На фіг.1 зображено чотирибойковий кувальний пристрій, загальний вид, у ста тиці, у якого гнучкі шланги системи подачі змащення з'єднані з каналами для підведення змащення у тримачах бічних бойків. На фіг.2 - перетин А-А на фіг.1. На фіг.3 зображений чотирибойковий кувальний пристрій, загальний вид, у статиці, у якого гнучкі шланги системи подачі змащення з'єднані з каналами для підведення змащення у тримачах верхнього і нижнього бойків. На фіг.4 зображена схема розташування антифрикційних пластин на тримачах верхнього і нижнього бойків. На фіг.5 зображена схема розташування антифрикційних пластин на тримачах бічних бойків. На фіг.6 зображений чотирибойковий кувальний пристрій у процесі обтиснення заготовки. Чотирибойковий кувальний пристрій, що патентується, складається з тримача нижнього бойка 1, тримача верхнього бойка 2, тримачів бічних бойків 3, 4, бойків 5-8, бічних направляючих 9 (фіг.1). На похилих поверхнях тримачів бойків встановлені антифрикційні пластини 10, 11, що утворюють пари ковзання. На фіг.2 показана площа контакту робочої поверхні бойка fknm, що відповідає площі перетину АА на фіг.1. Чо тирибойковий кувальний пристрій оснащений системою подачі змащення до пар ковзання, що складається з насоса 12, трубопроводів 13, гнучких шлангів 14, сполучних елементів 15 і каналів 16, 17 (фіг.1, 3). Гнучкі шланги 14 можуть бути з'єднані з каналами 16 для підведення змащення у тримачах бічних бойків 3, 4 (фіг.1) або з'єднані з каналами 17 для підведення змащення у тримачах верхнього 2 і нижнього 1 бойків (фіг.3). Анти фрикційні пластини 18-21 можуть бути встановлені на похилих поверхнях тільки тримачів верхнього 2 і нижнього 1 боків (фіг.4). У цьому випадку парами ковзання є контактуючі між собою похилі поверхні тримачів бічних бойків 3, 4 і антифрикційні пластини 18-21 (фіг.4). Анти фрикційні пластини 22-25 можуть бути встановлені на похилих поверхнях тільки тримачів бічних бойків 3, 4 (фіг.5). У цьому випадку парами ковзання є контактуючі між собою похилі поверхні тримачів верхнього 2, нижнього 1 і антифрикційні пластини 22-25 (фіг.5). Анти фрикційні пластини 10, 11 можуть бути також установлені як на похилих поверхнях тримачів верхнього 2, нижнього 1, так і на похилих поверхнях тримачів бічних бойків 3, 4 (фіг.1). У цьому випадку парами ковзання є контактуючі між собою антифрикційні пластини 10, 11 (фіг.1). У чотирибойковому кувальному пристрої, що патентується, контактуючі між собою поверхні ковзання утворять пари ковзання "сталь-сталь" або "сталь-бронза". Сталеві антифрикційні пластини, перед установкою їх на похилі поверхні тримачів бойків, піддаються спеціальній хіміко-термічній обробці. У конструкції пристрою витримуються співвідношення F/F’³1.0 де F - сумарна площа чотирьох контактів антифрикційних пластин у парах ковзання при закритому пристрої; F’ - сумарна площа проекцій робочих поверхонь усіх чотирьох бойків на площини, перпендикулярні напрямкам переміщень цих бойків. При значеннях F/F’ 4,5 суттєво збільшуються розміри пристрою. Кріпиться чотирибойковий кувальний пристрій до столу і рухливої траверси преса так само, як і звичайні бойки. Чотирибойковий кувальний пристрій, що патентується, працює таким чином. Перед подачею в пристрій заготовки, за рахунок ходу р ухливої траверси нагору, робочий простір кувального пристрою розкривається на необхідний розмір. Потім заготовку за допомогою маніпулятора (на фіг. не показаний) заводять у робочий простір пристрою і роблять її обтиснення ходом рухливої траверси вниз (фіг.6). У процесі обтиснення заготовки зусилля преса передається через рухливу траверсу на тримач верхнього бойка 2, потім на тримачі 3, 4 бічних бойків і на нерухомий тримач нижнього бойка 1 (фіг.6). Передача зусилля преса на тримачі бічних бойків 3, 4 здійснюється через похилі поверхні тримачів у процесі руху тримачів бічних бойків 3, 4 разом з бойками 6, 8. При впровадженні бойків 6, 8 у тіло заготовки (заштрихована на фіг.6) різко зростає тиск на поверхнях ковзання, що утворюють пари ковзання. Тому, для того, щоб зменшити тертя в парах ковзання й усун ути задирки на поверхнях ковзання, під час роботи пристрою періодично включають систему подачі змащення, за допомогою якої визначені порції змащення надходять на тертьові поверхні. Обтиснення заготовки при кожнім ході преса здійснюють чотирма бойками 5-8, а між обтисненнями роблять подачу заготовки на визначений крок і, якщо необхідно, поворот заготовки на визначений кут за допомогою маніпулятора (фіг.6). Використання в конструкції чотирибойкового кувального пристрою, що патентується, антифрикційних пластин зі спеціальних матеріалів, підданих спеціальній хіміко-термічній обробці, у сполученні з подачею змащення на тертьові поверхні, дозволяє домогтися наступних результатів: уникнути зварювання тертям у місцях контакту тертьових поверхонь; істотно зменшити можливість утворення задирок на тертьових поверхнях; значно зменшити коефіцієнт тертя ковзання в парах ковзання і за рахунок цього збільшити корисне навантаження, передану бойками на заготовку в процесі її пластичної деформації; істотно зменшити імовірність аварійної зупинки процесу кування через поломки в парах ковзання пристрою. Промислові іспити чотирибойкових кувальних пристроїв, один з яких був оснащений антифрикційними пластинами і системою подачі змащення (пристрій, що патентується), а інший - не мав антифрикційних пластин і системи подачі змащення (прототип), показали значні переваги конструкції кувального пристрою, що патентується. У конструкції чотирибойкового кувального пристрою, що патентується, встановленого на гідравлічному кувальному пресі зусиллям 18 МН було проковано 34560τ поковок зі злитків масою 5,5τ конструкційних сталей. У конструкції пристрою було витримане співвідношення F/F’ =2.8. Огляд пристрою показав наявність невеликих задирок на поверхнях ковзання, що з'явилися, імовірніше всього, унаслідок влучення окалини на ці поверхні. У чотирибойковому кувальному пристрої по прототипі було проковано 1220τ поковок, після чого відбулася аварійна зупинка пристрою через зварювання тертям пар ковзання. Пристрій був відправлений на ремонт. Після ремонту в цьому ж пристрої прокували ще 1380τ поковок, а потім його знову відправили на ремонт. Таким чином, конструкція чотирибойкового кувального пристрою, що патентується, забезпечує більш тривалий безремонтний термін його експлуатації, дозволяє прокувати у 25,0-28,3 рази більше поковок до першого ремонту, а також виключає можливість аварійної зупинки пристрою в процесі його експлуатації. Джерела інформації 1. Декларационный патент Украины №29183 А, кл. В21J13/02, 1998г. 2. Патент Украины №34978, кл. В21J1/04, 13/02, 1999г.