PL219457B1

PL219457B1 - Method of transverse rolling of ball-type goods using pair of rolls, especially the heads of scrapped rails

Info

Publication number: PL219457B1
Application number: PL395348A
Authority: PL
Inventors: Zbigniew Pater
Original assignee: Lubelska Polt
Priority date: 2011-06-20
Filing date: 2011-06-20
Publication date: 2015-04-30
Also published as: PL395348A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób walcowania poprzecznego dwoma walcami wyrobów typu kula, zwłaszcza z główek złomowanych szyn.The subject of the invention is a method of cross-rolling with two rolls of ball-type products, in particular from scrap rail heads.

Dotychczas znanych jest szereg metod wytwarzania kul, wykorzystywanych później w młynach kulowych lub łożyskach tocznych. Do najczęściej spotykanych zalicza się odlewanie, kucie matrycowe lub walcowanie. Kule odlewane są ze stali zlewnej do form trwałych wykonanych z metalu, tak zwanych kokili. Kucie matrycowe kul realizowane jest na ogół na prasach ciernych, z wykorzystaniem materiału wsadowego w postaci prętów ze stali o zwiększonej zawartości węgla i manganu. Bezpośrednio po procesie kucia na prasach mimo- środowych wykonuje się okrawanie wypływki. Największą wydajność przy wytwarzaniu kul uzyskuje się stosując proces walcowania skośnego. W czasie jednego obrotu walców uzyskuje się jedną kulę. W trakcie jednej minuty można otrzymać nawet 160 kul o średnicy około 0 30 lub 40 kul o średnicy około 0 120 mm. Kule walcowane są w walcarkach skośnych wyposażonych w dwa walce z naciętymi po linii śrubowej pojedynczymi bruzdami, na długości wynoszącej na ogół 3,5 zwoju. Osie walców są nachylone ukośnie względem osi materiału wsadowego - pręta, zwykle pod kątem od 3° do 7°. Podczas walcowania walce obracają się w tym samym kierunku, materiał zaś obraca się w przeciwnym kierunku. Aby otrzymać dobre wyniki walcowania, średnica wsadu powinna wynosić około 0,97 średnicy gotowych kul.So far, a number of methods of producing balls are known, which are later used in ball mills or rolling bearings. The most common are casting, drop forging or rolling. The balls are cast from non-ferrous steel into permanent forms made of metal, the so-called dies. The matrix forging of the balls is usually carried out on friction presses, with the use of the charge material in the form of steel bars with an increased carbon and manganese content. Immediately after the forging process, the flash is trimmed on eccentric presses. The highest efficiency in the production of balls is obtained using the skew rolling process. One sphere is obtained during one revolution of the rolls. In one minute, as many as 160 balls with a diameter of about 0-30 or 40 balls with a diameter of about 120 mm can be obtained. The balls are rolled on inclined mills equipped with two rolls with helix cut single slits over a length of generally 3.5 turns. The axes of the rolls are inclined obliquely with respect to the axis of the charge material - bar, usually at an angle of 3 ° to 7 °. During rolling, the rolls turn in the same direction and the material turns in the opposite direction. To obtain good rolling results, the batch diameter should be approximately 0.97 the diameter of the finished balls.

Średnica walców jest 5 + 6 razy większa od średnicy kul. Informacje na temat walcowania skośnego kul przedstawione są w książce: Dobrucki W. „Zarys obróbki plastycznej metali”. Wydawnictwo „Śląsk”, Katowice 1975 r.The diameter of the rolls is 5 + 6 times the diameter of the balls. Information on skew rolling of spheres is presented in the book: Dobrucki W. "Outline of metal forming". Publishing House "Śląsk", Katowice 1975

Znany jest również sposób walcowania poprzeczno-klinowego czterech kul opisany w książce Pater Z. „Walcowanie poprzeczno-klinowe”. Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin 2009 r. Polega on na zastosowaniu dwóch płaskich narzędzi, które przemieszczając się przeciwnie kształtują kule z wsadu w postaci pręta, którego średnica jest równa średnicy kuli. Narzędzia stosowane do walcowania składają się z dwóch części: klina kształtującego i wkładki rozcinającej. Klin kształtujący ma typowy kształt, w którym wykonano wzdłużnie równoległe rowki klinowe o zarysie poprzecznym kołowym, które oddalone są od siebie na odległość mniejszą od średnicy wykonywanej kuli. W wyniku działania klina kształtującego otrzymywane są kule połączone łącznikami walcowymi o średnicy wynoszącej około połowy średnicy kuli. Rozcięcie ukształtowanych kul realizowane jest za pomocą wkładki rozcinającej, której działanie powoduje przekształcenie łączników w brakujące części kul. Charakterystyczne jest, że w trakcie rozcinania kule rozsuwane są na boki przez rowki, które w tej części narzędzia rozmieszczone są pod kątem do kierunku walcowania - przemieszczania narzędzia Winowego.There is also a known method of cross-wedge rolling of four balls described in the book by Pater Z. "Cross-wedge rolling". Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin 2009. It consists in the use of two flat tools which, while moving in the opposite direction, shape the balls from the charge in the form of a rod, the diameter of which is equal to the diameter of the ball. Rolling tools consist of two parts: a shaping wedge and a cutting insert. The shaping wedge has a typical shape with longitudinally parallel wedge grooves with a circular transverse profile, which are spaced from each other by a distance smaller than the diameter of the ball to be made. The shaping wedge produces balls connected by cylindrical connectors with a diameter of approximately half the diameter of the sphere. The cutting of the shaped spheres is performed by means of a cutting insert, the operation of which transforms the connectors into the missing parts of the spheres. It is characteristic that during cutting, the balls are moved to the sides through the grooves, which in this part of the tool are arranged at an angle to the rolling direction - the movement of the Winowe tool.

Istotą sposobu walcowania poprzecznego dwoma walcami wyrobów typu kula, zwłaszcza z główek złomowanych szyn jest to, że wsad w postaci główki odciętej ze złomowanej szyny umieszcza się między dwoma walcami mającymi kliny wstępne oraz umieszczone za nimi kliny z bruzdami pierścieniowymi o zarysie półokrągłym oraz dwoma prowadnicami, po czym walce wprawia się w ruch obrotowy w tym samym kierunku i z taką samą prędkością, w czasie którego obracające się kliny wstępne wcinają się we wsad obracają go kształtując półfabrykat w postaci pręta o średnicy większej łub równej średnicy kuli, w który następnie wcinają się kliny z bruzdami pierścieniowymi i kształtują kule, które w ostatniej fazie walcowania są odseparowywane od siebie w wyniku oddziaływania noży rozcinających, umieszczonych na końcu walców.The essence of the method of transverse rolling with two rollers of ball-type products, especially from scrapped rail heads, is that the charge in the form of a head cut off from the scrapped rail is placed between two rollers with initial wedges and wedges with semicircular grooves and two guides, then the rollers are set to rotate in the same direction and at the same speed, during which the rotating initial wedges cut into the load and rotate it, shaping a blank in the form of a bar with a diameter greater than or equal to the diameter of the ball, into which the wedges are then cut with ring furrows and shape balls which are separated from each other in the last phase of rolling as a result of the action of cutting knives located at the end of the rolls.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że pozwala na jednoczesne kształtowanie wielu kul, których ilość jest uzależniona od szerokości walców. Dzięki zastosowaniu wynalazku możliwe jest wytwarzanie kul z taniego materiału, pochodzącego ze złomowanych szyn. Wynalazek jest proekologiczny, gdyż jego wykorzystanie zmniejszy ilość złomu trafiającego do przerobu metalurgicznego w hutach.An advantageous effect of the invention is that it allows a plurality of balls to be shaped simultaneously, the number of which depends on the width of the rolls. Thanks to the use of the invention, it is possible to manufacture balls from cheap material, derived from scrapped rails. The invention is pro-ecological, as its use will reduce the amount of scrap going to the metallurgical processing in mills.

Wynalazek, został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia początek procesu walcowania poprzecznego dwoma walcami oraz rodzaj użytego wsadu, fig. 2 pokazuje moment procesu walcowania, w którym w wyniku oddziaływania klinów wstępnych wytworzono półfabrykat w postaci pręta, zaś fig. 3 - koniec procesu walcowania z otrzymanymi kulami.The invention has been shown in an embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows the beginning of the transverse rolling process with two rollers and the type of charge used, Fig. 2 shows the moment of the rolling process, in which, as a result of the impact of the initial wedges, a semi-finished product in the form of a bar was produced, and Fig. 3 - end of the rolling process with the balls obtained.

Sposób walcowania poprzecznego dwoma walcami wyrobów typu kula, zwłaszcza z główek złomowanych szyn polega na tym, że wsad i w postaci główki odciętej ze złomowanej szyny umieszcza się między dwoma walcami 2 i 3 mającymi kliny 4 i 5 wstępne oraz umieszczone za nimi kliny 6 i 7 z bruzdami 8 i 9 pierścieniowymi o zarysie półokrągłym oraz dwoma prowadnicami 14 i 15, po czym walce 2 i 3 wprawia się w ruch obrotowy w tym samym kierunku i z taką samą prędkością n, w czasieThe method of cross-rolling with two rollers of ball-type products, in particular from scrapped rail heads, is that the charge and in the form of a head cut off from the scrapped rail is placed between two rolls 2 and 3 having preliminary wedges 4 and 5 and the wedges 6 and 7 behind them with 8 and 9 ring furrows with a semicircular profile and two guides 14 and 15, then the rollers 2 and 3 are set in rotation in the same direction and with the same speed n, in time

PL 219 457 B1 którego obracające się kliny 4 i 5 wstępne wcinają się we wsad 1 obracają go kształtując półfabrykat 10 w postaci pręta o średnicy większej lub równej średnicy D kuli 11, w który następnie wcinają się kliny 6 i 7 z bruzdami 8 i 9 i kształtują kule 11, które w ostatniej fazie walcowania są odseparowywane od siebie w wyniku oddziaływania noży 12 i 13 rozcinających, umieszczonych na końcu walców 2 i 3.In which the rotating wedges 4 and 5 cut into the charge 1, they rotate it to form a bar blank 10 with a diameter greater than or equal to the diameter D of the ball 11, into which the wedges 6 and 7 with grooves 8 and 9 are then cut, and they form balls 11, which in the last phase of rolling are separated from each other as a result of the action of cutting knives 12 and 13, placed at the end of rolls 2 and 3.

Claims

The method of transverse rolling with two rolls of ball-type products, in particular from scrapped rail heads, characterized in that the charge (1) in the form of a head cut off from the scrapped rail is placed between two rolls (2) and (3) having wedges (4) and preliminary and behind them, wedges and (7) with semicircular grooves (8) and (9) and two guides (14) and (15), then the rollers (2) and (3) are set in rotation in the same direction and at the same speed (n), during which the rotating wedges (4) and (5) cut into the charge (1) and rotate it, shaping the blank (10) in the form of a bar with a diameter greater than or equal to the diameter (D) of the ball (11), into which the wedges (6) and (7) with grooves (8) and (9) then cut and shape the balls (11), which are separated from each other in the last phase of rolling as a result of the action of the knives (12) and (13) of the cutters, located at the end of the rolls (2) and (3).