Стан для продольно-поперечной прокатки изделий с заостренными лезвиями

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Давидович Александр Николаевич Давидович Людмила Михайловна Анищик Владимир Михайлович Киселев Дмитрий Александрович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси(57) Стан для продольно-поперечной прокатки изделий с заостренными лезвиями, содержащий станину, силовой гидропривод с ползуном и прокатную клеть с установленными в ней подвижной плитой с закрепленными на ней валковым инструментом и неподвижной плитой с опорной плоскостью и системой упоров и фиксаторов, отличающийся тем, что валковый инструмент выполнен в виде, по крайней мере, пары валков предварительной формовки и окончательной калибровки, при этом наклонные грани валка предварительной формовки расположены под углом меньшим, чем грани валка окончательной калибровки, а образующая цилиндрической поверхности валка окончательной калибровки находится выше образующей цилиндрической поверхности валка предварительной формовки на величину,где- расстояние между образующей цилиндрической части валка предварительной формовки и опорной плоскостью нижней плиты- ширина наклонной грани валка предварительной формовки- угол наклона грани валка предварительной формовки.(56) 1. А.с. СССР 1518069, 30.10.1989 (прототип). 2. Патент 3885 , 2007.10.30. Полезная модель относится к обработке металлов давлением и может использоваться в прокатном производстве при изготовлении деталей, имеющих заостренные лезвия,например ножей косилок. Известен прокатный стан 1 с гидроприводом, клетью и двумя инструментами, обеспечивающий высокую точность прокатываемых изделий. Недостатком данного стана является то, что он позволяет производить формообразование изделий только с вращением заготовки и ее удлинением вдоль оси профиля. Известен прокатный стан 2, являющийся прототипом, с гидроприводом, клетью и двумя инструментами-валками для формообразования плоских изделий с заостренными лезвиями на их периферийной части, обеспечивающий локальную одновременную деформацию лезвий в направлении действия ползуна и в перпендикулярном направлении с удлинением заготовки. Недостатком данной конструкции является то, что образующие цилиндрической поверхности валков находятся на одном уровне и ограничивают перераспределение объема металла. Это не позволяет изготавливать изделия сложной формы. Задачей настоящей полезной модели является расширение технических возможностей конструкции стана для формообразования изделий сложной формы. Поставленная задача решается за счет того, что в стане для продольно-поперечной прокатки изделий с заостренными лезвиями, содержащем станину, силовой гидропривод с ползуном и прокатную клеть с установленными в ней подвижной плитой с закрепленными на ней валковым инструментом и неподвижной плитой с опорной плоскостью и системой упоров и фиксаторов, валковый инструмент выполнен в виде, по крайней мере, пары валков предварительной формовки и окончательной калибровки, при этом наклонные грани валка предварительной формовки расположены под углом меньшим, чем грани валка окончательной калибровки, а образующая цилиндрической поверхности валка окончательной калибровки находится выше образующей цилиндрической поверхности валка предварительной формовки на величину,где- расстояние между образующей цилиндрической части валка предварительной формовки и опорной плоскостью нижней плиты- ширина наклонной грани валка предварительной формовки- угол наклона грани валка предварительной формовки. Сущность заявленного технического решения состоит в перераспределении избытка объема металла по длине плоской части прокатываемой заготовки. Заявляемое техническое решение предусматривает формообразование затылованной части лезвия, которая дает возможность производить перезаточку лезвий при эксплуатации деталей, кроме того, образование затылованной части на лезвиях ножей кормоуборочной техники позволит повысить качество среза кормовой массы и снизить энергоемкость процесса среза. Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид стана на фиг. 2 показаны инструменты подвижной и неподвижной плит во фронтальной плоскости на фиг. 3 показан продольный разрез инструментов подвижной и неподвижной плит на фиг. 4 показаны поперечные сечения детали, сформованной валком предварительной формовки и валком окончательной калибровки. Стан состоит из станины 1, гидроцилиндра 2, прокатной клети 3, ползуна 4, подвижной плиты 5, неподвижной плиты 6. Инструмент подвижной плиты 5 выполнен в виде 2 79802012.02.28 бесприводных валков предварительной формовки 7 и окончательной калибровки 8, установленных в цапфах 9 с возможностью вращения вокруг оси 10, а инструмент неподвижной плиты 6 в виде опорной матрицы 11 и установленной в ней системы упоров 12 и фиксатора 13. Стан работает следующим образом. Исходную заготовку 14 укладывают между упорами 12 на фиксатор 13 опорной матрицы 11. При включении гидропривода стана начинает перемещаться шток гидроцилиндра 2 с закрепленным на нем ползуном 4. При движении ползуна 4 в клети 3 валок 7 предварительной формовки внедряется в заготовку 14 и производит ее формообразование по ширинеметодом поперечно-продольной прокатки. При этом металл частично смещается продольно в направлении движения ползуна 4, а от конической поверхности валка 7,перпендикулярно движению ползуна 4, происходит поперечное удлинение и предварительная формовка заготовки 14. При дальнейшем ходе ползуна 4 валок 8 окончательной калибровки производит заострение режущей кромки детали по ширине лезвия , перераспределяя избыток объема металла по длине плоской части прокатываемой заготовки. На переходе предварительного формообразования лезвие имеет в поперечном сечении форму трапеции(фиг. 4). На переходе окончательной калибровки происходит трансформация трапециив треугольник . При этом от действия внешней силывозникает реактивная сила , которая приводит к перераспределению объема металла в зазорна образующей цилиндрической поверхности валка. Величину зазораопределяют из условия равенства площадей треугольника и трапециитрап.тр.трап.22 2. В соответствии с условием постоянства объема металла в процессе деформации затекание металла в зазорсопровождается смещением его с опорной плоскости заготовки вверх на соответствующую величину с образованием поднутрения, называемого затылованием. В лаборатории поперечно-клиновой прокатки Физико-технического институтаБеларуси разработано и изготовлено устройство для прокатки и затыловки кормоуборочных ножей, проведены испытания по формообразованию ножа косилочного. Деталь с затылованными лезвиями шириной 8 мм и их углом наклона к горизонтальной поверхности 20 получали из заготовки из стали 40 толщиной 4 мм, которую нагревали в индукторе до температуры 1100 С и производили последовательное формообразование и затыловку режущих лезвий детали валками предварительной формовки и окончательной калибровки. Величинабыла определена исходя из формулы 4820480,3642,881,12 мм. При величине зазора равной 1,5 мм, за счет внеконтактной деформации, металл, по причине равенства объемов, перераспределился только на рассчитанную выше величину. Для заполнения зазора больше рассчитанного, объема металла не хватило. При величине зазора равной 0,75 мм затылование получилось ограниченным и, как следствие, менее эффективным в работе - меньшее количество перезаточек, большее трение о корневую массу. 3 79802012.02.28 Ножи новой конструкции прошли предварительные полевые испытания и показали высокую износостойкость за счет осуществления многократной перезаточки лезвий в процессе эксплуатации. Таким образом, заявленный стан по сравнению с прототипом позволяет производить формообразование изделий сложной формы с затылованными режущими лезвиями, что свидетельствует о расширении его технических возможностей. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4