УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ

Предлагаемая полезная модель относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для изготовления накаткой кромок режущих инструментов и может быть использована при изготовлении свеклорезных ножей центробежных установок для измельчения сырья при производстве сахара.
Известно устройство для изготовления заготовок свеклорезных ножей в штампе с последующим фрезерованием (Азрилевич М.Я. Оборудование сахарных заводов. - М.: Легкая и пищевая промышленность. - 1982, с. 100 и 101, рис. 41).
Однако известное устройство не обеспечивает снижения трудоемкости процесса обработки резанием заготовок ножей из-за наличия у поковки значительных припусков на фрезерование.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является выбранное за прототип устройство, описанное в способе изготовления лезвий режущих инструментов, и содержащее валки с деформирующими поверхностями, расположенными со смещением координат центра окружности дуги относительно оси вращения (Патент №2087238, МПК B21H 7/10, опубл. 20.08.1997).
Однако возможности применения данного устройства ограничены изготовлением лезвий клинковых ножей, имеющих прямолинейный и гладкий профиль режущей части.
Технической задачей полезной модели является расширение технологических возможностей устройства и повышение качества накатки зигзагообразных режущих поверхностей.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для изготовления режущих инструментов, содержащем валки со смещением координат центра окружности дуги деформирующих поверхностей, согласно полезной модели деформирующие поверхности валков выполнены комбинированными с гладкой дугообразной поверхностью и зигзагообразным рельефом, разделенными асимметричными скошенными в сторону направления вращения валков ступенями, при этом со смещением координат центра окружности дуги выполнены только части деформирующих поверхностей валков с зигзагообразным рельефом, а разность численных значений радиусов окружностей дуг, образующих зигзагообразные выступы и соответствующие им впадины рельефа, равна высоте ступени.
На фиг. 1 изображено устройство для изготовления режущих инструментов, например, свеклорезного ножа, в начальной и конечной стадиях накатки.
На фиг. 2 представлен - вид A фиг. 1 полезной модели.
1
1
1
1
1
Заявляемое устройство состоит из валков 1, 2 (фиг. 1), связанных с гидравлическим приводом с возможностью реверсивного поворота на угол α, деформирующих поверхностей 3, 4, обеспечивающих формообразование поковки свеклорезного ножа 15 с припусками под шлифование при горячей прокатке заготовки 14 между валками 1, 2. Деформирующие поверхности 3, 4 выполнены комбинированными, состоящими из гладких дугообразных поверхностей 5, 6, формирующих при прокатке державку 16 свеклорезного ножа 15, и частей 7, 8, образующих при смыкании на длине l зигзагообразный рельеф 11 (фиг. 2). Гладкие и зигзагообразные участки разделены асимметричными, по отношению к друг другу, скошенными в сторону направления вращения валков 1, 2 ступенями 9, 10 высотой H, позволяющие формировать изогнутый продольный профиль поковки свеклорезного ножа 15 (фиг. 1). При этом со смещением е координат центра O окружности дуги с радиусами R и R выполнены только части 7, 8 деформирующих поверхностей 3, 4, что обеспечивает формирование угла β у зигзагообразного профиля 11 (фиг. 2) и соответствующее равномерное приращение толщины t на величину h по длине l от вершины к основанию свеклорезного ножа 15 (фиг. 1). Разность численных значений радиусов R и R окружностей дуг, образующих зигзагообразные выступы 12 и соответствующие им впадины 13 (фиг. 2) зигзагообразного рельефа 11, равна высоте H ступеней 9, 10, т.е. R-R=H. Смещение е координат центра O определяется по формуле: e=R·h/l. Стрелками на фиг. 1 показано направление вращения валков 1, 2.
Устройство работает следующим образом.
Предварительно нагретую до температуры пластической деформации 1050…1100°C заготовку 14 (фиг. 1) в виде стальной пластины устанавливают перпендикулярно направлению вальцовки между деформирующими поверхностями 3, 4. При встречном вращении валков 1, 2 начинается формирование державки 16 гладкими дугообразными поверхностями 5, 6. Затем ступенями 9, 10, имеющими соответствующие продольному профилю ножа 15 скосы и высоту H, производится изгиб свеклорезного ножа 15. После этого формируется зигзагообразный рельеф 11 (фиг. 2) частями 7, 8 деформирующих поверхностей 3, 4 (фиг. 1), образующих при смыкании в процессе прокатки зигзагообразные выступы 12 и соответствующие им впадины 13 (фиг. 2).
Процесс формообразования свеклорезного ножа 15 производят за один проход при повороте валков 1, 2 на угол α и заканчивают при температуре 950…1000°C. Деформирующие элементы устройства, контактирующие непосредственно с нагретой деталью, выполнены из штамповой жаропрочной стали марки 5ХНМ.
1
1
Наличие смещения e между центром вращения O валков 1, 2 и центром O окружности дуг с радиусами R и R у частей 7, 8 деформирующих поверхностей 3, 4 позволяет формировать зигзагообразный рельеф режущей кромки ножа 15 под углом наклона β с равномерным приращение толщины t (фиг. 2) на величину к (фиг. 1) по длине l от вершины к основанию рабочей части свеклорезного ножа 15 (фиг. 1), что обеспечивает постепенное нарастание усилия и степени деформации при обжатии режущей части ножа, придает дополнительную усталостную прочность его конструкции.
Полученная после поперечной накатки заготовка свеклорезного ножа подвергается шлифованию, термообработке и заточке режущих кромок.
Устройство позволяет получать из пластинчатых заготовок заданной толщины, полученных вырубкой из стального листа, заготовки свеклорезных ножей с минимальными припусками на последующую механическую обработку, исключающую трудоемкое шлифование, со сложным продольным криволинейным профилем, сформированной зигзагообразной режущей поверхностью, имеющей дополнительный запас прочности за счет поверхностного упрочнения и создания дополнительного утолщения режущих перьев у основания рабочей части ножа, при этом полностью соответствующих требованиям заводского чертежа ножей кенигсфельдской конструкции серийных центробежных свеклорезок.
Конструкция устройства расширяет технологические возможности накатки за счет возможности изготавливать детали со сложной геометрической формой и различной конфигурацией с минимальными потерями металла при последующей обработке резанием без нарушения естественного расположения волокон в листовом прокате.
Таким образом, применение предлагаемого устройства позволит достичь следующих результатов.
1. Наличие ступенчатого продольного профиля и зигзагообразного поперечного рельефа у деформирующего инструмента расширяет технологические возможности накатного устройства, позволяя изготавливать горячей объемной прокаткой детали со сложным профилем рабочих поверхностей.
2. Устройство обеспечивает изготовление зигзагообразных режущих поверхностей свеклорезных ножей с максимально возможным приближением конфигурации заготовки к геометрическим параметрам готового изделия.
3. Устройство обеспечивает стабильный уровень качества получаемого изделия в соответствии с требованиями технической документации, позволяет полностью избежать трудоемких фрезерных операций, способствует упрочнению материала в зоне рабочей режущей части ножа по сравнению с нерабочей поверхностью державки, что в конечном итоге приводит к увеличению показателей его долговечности.
Полезная модель позволит повысить качество сложнопрофильных накатанных поверхностей за счет получения равномерных и гарантированных припусков у изготавливаемых накаткой свеклорезных ножей кенигсфельдской конструкции.