КЛЕТЬ-ВОЛОКА ДЛЯ ДЕФОРМАЦИИ МЕТАЛЛА

Полезная модель относится к обработке металлов давлением, в частности к волочению металлов и может быть использована для получения фасонных профилей высокой точности, калиброванного круга из труднодеформируемых металлов и сплавов, а также арматурной проволоки.
Известна клеть, содержащая четыре деформирующие валка, находящиеся в одной плоскости, причем валки данной клети имеют по две цилиндрические и две плоские опорные поверхности каждый, (см., например, Поляков М.Г., Никифоров Б.А., Гун Г.С. Деформация металла в многовалковых калибрах, М.: Металлургия, 1979, с.97 рис.51, г, е).
Недостатком данной конструкции является низкое качество получаемой продукции за счет наличия в калибре, образованном валками, разъемов. В результате чего волочение осуществляют с недозаполнением калибра в местах разъемов, что приводит к наличию у готового профиля необработанных участков поверхности в местах разъемов, а при переполнении калибра появляются дефекты профиля в виде усов.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является клеть - волока для деформации металла, содержащая четыре деформирующих валка, установленные на осях с утолщениями, одна пара валков из которых смещена относительно другой вдоль линии волочения. (см. А.С. СССР №980878, В 21 В 13/10 30.06.82).
Недостатком известной клети - волоки является низкое качество готовых изделий из-за недостаточной точности настройки ее калибра в результате отсутствия устройства для фиксации валков в заданном положении.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, заключается в повышении качества получаемого профиля за счет более высокой точности настройки калибра.
Техническая задача решается тем, что в известной клети -волоке для деформации метала, содержащей четыре деформирующих валка, установленные на осях с утолщениями, одна пара валков из которых смещена относительно другой вдоль линии волочения, согласно изменения, каждый валок выполнен с двумя цилиндрическими опорными поверхностями и двумя плоскими опорными поверхностями, при этом цилиндрические опорные поверхности каждого валка сопряжены с плоскими опорными поверхностями двух смежных валков, а плоские опорные поверхности сопряжены с цилиндрическими опорными поверхностями тех же
валков, при этом минимальное смещение пар валков определено из условия:
где е - смещение пар валков;
1
b - ширина деформирующей поверхности первой пары валков;
2
b - ширина деформирующей поверхности второй пары валков;
1
A - межосевое расстояние первой пары валков;
2
A - межосевое расстояние второй пары валков;
1
R - радиус крайних сечений деформирующих поверхностей первой пары валков.
2
R - радиус крайних сечений деформирующей поверхности второй пары валков;
а максимальное смещение пар валков - из условия:
w
где Z - расстояние от оси калибра до дальней плоской опорной поверхности первой пары валков;
y
Z - расстояние от оси калибра до ближней плоской опорной поверхности второй пары валков.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг.1 изображена клеть - волока для деформации металла общий вид;
на фиг.2 - клеть - волока, вид слева;
на фиг.3 - калибр, образованный четырьмя валками с попарно одинаковыми опорными поверхностями;
на Фиг.4 - калибр, образованный четырьмя валками с одинаковыми опорными поверхностями.
Заявляемая клеть - волока для деформации металла содержит: пару горизонтальных валков 1 (фиг.1, 3, 4) и пару вертикальных валков 2, установленные на осях 3 (фиг.1, 2) с утолщениями 4. В отверстиях 5 (фиг.2) утолщений 4 посредствам крепежных элементов 6 зафиксированы концы осей 3. Каждая пара валков 1 и 2 помимо деформирующей поверхности 7 (Фиг.1, 3, 4) выполнена с плоскими опорными поверхностями 8 и цилиндрическими опорными поверхностями 9.
Работает клеть - волока следующим образом. Посредствам крепежных элементов 6 (фиг.2), оси 3 перемещают в отверстиях 5 утолщений 4 до соприкосновения соответствующих плоских опорных поверхностей 8 (фиг.1, 3, 4) с цилиндрическими опорными поверхностями 9 пар валков 1 и 2. Это позволяет зафиксировать пары валков 1 и 2 в заданном положении, определяемом линейными
размерами плоских 8 и цилиндрических 9 опорных поверхностей, что обеспечивает точную настройку калибра на заданный размер.
При прохождении заготовки через клеть - волоку, она деформируется двумя парами валков 1 и 2 последовательно, за счет смещения отверстий 5 (фиг.2) в утолщениях 4 вдоль оси волочения.
Например, при производстве "квадрата", первая пара горизонтальных валков 1 (фиг.3) формирует две горизонтальные грани квадрата, а вторая пара вертикальных валков 2 формирует вертикальные грани квадрата и фаски.
При производстве круглой проволоки каждая из пар валков 1 и 2 (фиг.3) обрабатывает более половины периметра проволоки.
Причем в обоих случаях деформирующие поверхности 7 (фиг.3, 4) пар валков 1 и 2 выполнены с перекрытием, что обеспечивает гарантированную обработку заготовки по всему периметру.
Заявляемая клеть - волока имеет смещение пар валков 1 и 2 (фиг.2), что позволяет выполнить рабочие поверхности указанных пар валков таким образом, что ширина деформирующих поверхностей 7 (фиг.3, 4) одной пары валков больше, чем наименьшее расстояние между деформирующими поверхностями другой пары валков. Таким образом, необходимым условием сборки клети является наличие зазора между ближайшими точками рабочих поверхностей двух смежных валков, определяемого заявляемым условием I приведенном в формуле полезной модели. Если условие I не
выполняется, то соприкосновение валков происходит не по опорным поверхностям, а по рабочим, что не позволяет обеспечить точную настройку калибра.
При увеличении расстояния е между плоскостями в которых лежат пары валков 1, 2 (фиг.2), уменьшаются длины линий контакта опорных поверхностей 8 и 9. Таким образом, максимально возможное смещение е выбирают исходя из заявляемого условия II. Это обеспечивает гарантированный контакт всех соответствующих опорных поверхностей, что в свою очередь обеспечивает точную настройку калибра на заданный размер. В случае, если условие и не выполняется, то опорные поверхности валков не соприкасаются, что делает невозможным точную настройку калибра.
Кроме того, в заявляемой клети - волоке благодаря небольшому расстоянию между калибрами, исключается сваливание металла между парами валков. Следовательно, отпадает необходимость в применении проводок, что также повышает качество.
Заявляемая клеть - волока может быть выполнена как с четырьмя валками с попарно одинаковыми опорными поверхностями (фиг.3), так и четырьмя валками с одинаковыми опорными поверхностями (фиг.4).
Опытную проверку заявляемой клети - волоки производили на барабанном волочильном стане ВСМ 650. С этой целью из стальных заготовок диаметрами 10,7...11,6 мм был получен арматурный
профиль с условным диаметром 10 мм. Для обработки заготовки применялись клети - волоки со смещением пар валков 36 и 40 мм и диаметром валков 170 мм. В обоих случаях не наблюдалось сваливание профиля между калибрами, дефекты в виде усов также отсутствовали. Специальной настройки заявляемой клети - волоки не производилось. При этом точность получаемого профиля соответствовала требованиям, а отклонения диаметра по длине проволоки не превышали 0,02 мм.