PL215439B1 - Method of transverse rolling of ball-type goods, especially the heads of scrapped rails - Google Patents

Abstract

Sposób walcowania poprzecznego wyrobów typu kula, zwłaszcza z główek złomowanych szyn, charakteryzuje się tym, że wsad w postaci główki, odciętej ze złomowanej szyny, umieszcza się między dwoma narzędziami (2, 3) płaskimi, mającymi kliny (4, 5) wstępne oraz umieszczone za nimi kliny z bruzdami (8, 9) wzdłużnymi o zarysie półokrągłym, po czym narzędzia (2, 3) wprawia się w ruch przeciwbieżny z taką samą prędkością (V), w czasie którego przemieszczające się kliny (4, 5) wstępne wcinają się we wsad, obracają go, kształtując półfabrykat (10) w postaci pręta o średnicy większej lub równej średnicy (D) kuli (11), w który następnie wcinają się kliny (7) z bruzdami (8, 9) i kształtują kule (11), które w ostatniej fazie walcowania są odseparowywane od siebie w wyniku oddziaływania noży (12, 13) rozcinających, umieszczonych na końcu narzędzi (2, 3) płaskich. Proces realizowany jest w układzie, w którym tylko jedno z narzędzi (2, 3) płaskich wykonuje ruch posuwisty z prędkością (V), zaś drugie narzędzie jest stałe.The method of cross-rolling ball-type products, especially from scrapped rail heads, is characterized by the fact that the input in the form of a head, cut off from a scrapped rail, is placed between two flat tools (2, 3) having preliminary wedges (4, 5) and placed behind them, wedges with longitudinal grooves (8, 9) of a semicircular shape, then the tools (2, 3) are set in counter-rotating motion at the same speed (V), during which the moving wedges (4, 5) initially cut into into the charge, rotate it, shaping the semi-finished product (10) in the form of a rod with a diameter greater than or equal to the diameter (D) of the ball (11), which is then cut into wedges (7) with grooves (8, 9) and shape the balls (11) , which in the last phase of rolling are separated from each other as a result of the action of cutting knives (12, 13) placed at the end of flat tools (2, 3). The process is carried out in a system in which only one of the flat tools (2, 3) moves at a speed (V), while the other tool is stationary.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób walcowania poprzecznego wyrobów typu kula, zwłaszcza z główek złomowanych szyn.The present invention relates to a method for cross-rolling 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 mimośrodowych 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. 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.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. 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, Wydawnictwo 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 klinowego.The method of cross-wedge rolling of four balls is also known, described in the book Pater Z. Cross-wedge rolling, Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin 2009. It involves the use of two flat tools which, while moving in the opposite direction, shape the balls from the charge in the form of a bar, which the diameter 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 wedge tool.

Istotą sposobu walcowania poprzecznego wyrobów typu kula, zwłaszcza z główek złomowanych szyn jest to, że wsad w postaci główki odciętej ze złomowanej szyny umieszcza się między dwoma narzędziami płaskimi mającymi kliny wstępne oraz umieszczone za nimi kliny z bruzdami wzdłużnymi o zarysie półokrągłym, po czym narzędzia płaskie wprawia się w ruch przeciwbieżny z taką samą prędkością, w czasie którego przemieszczające się kliny wstępne wcinają się we wsad obracają go kształtując półfabrykat w postaci pręta o średnicy większej lub równej średnicy kuli, w który następnie wcinają się kliny z bruzdami i kształtują kule, które w ostatniej fazie walcowania są odseparowywane od siebie w wyniku oddziaływania noży rozcinających, umieszczonych na końcu narzędzi płaskich. Proces realizowany jest w układzie, w którym tylko jedno z narzędzi płaskich wykonuje ruch posuwisty, zaś drugie jest stałe.The essence of the method of cross-rolling ball 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 flat tools having preliminary wedges and wedges with semicircular longitudinal grooves located behind them, and then the flat tools is set in a counter-rotating motion at the same speed, during which the moving initial wedges cut into the charge and rotate it, shaping the blank in the form of a bar with a diameter greater than or equal to the diameter of the sphere, into which the wedges with grooves cut into in the last stage of rolling, they are separated from each other as a result of the action of slitting knives placed at the end of the flat tools. The process is carried out in a system in which only one of the flat tools performs a sliding motion, and the other is fixed.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że pozwala na jednoczesne kształtowanie wielu kul, których ilość jest uzależniona od szerokości narzędzi. 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.The advantage 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 tools. 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 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 the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows the beginning of the transverse rolling process and the type of charge used, Fig. 2 shows the moment of the rolling process, in which a bar-shaped blank was produced as a result of the impact of the initial wedges, and Fig. 3 - end of the rolling process with the balls obtained.

Sposób walcowania poprzecznego wyrobów typu kula, zwłaszcza z główek złomowanych szyn polega na tym, że wsad 1 w postaci główki odciętej ze złomowanej szyny umieszcza się między dwoma narzędziami 2 i 3 płaskimi mającymi kliny 4 i 5 wstępne oraz umieszczone za nimi kliny 8 i 9 z bruzdami 10 i 11 wzdłużnymi o zarysie półokrągłym, po czym narzędzia 2 i 3 płaskie wprawia się w ruch przeciwbieżny z taką samą prędkością V, w czasie którego przemieszczające się kliny 4 i 5The method of cross-rolling ball products, in particular from scrapped rail heads, consists in placing the load 1 in the form of a cut head from the scrapped rail between two flat tools 2 and 3 having preliminary wedges 4 and 5 and the wedges 8 and 9 behind them with longitudinal grooves 10 and 11 with a semicircular shape, then the flat tools 2 and 3 are set in reverse motion at the same speed V, during which the moving wedges 4 and 5

PL 215 439 B1 wstępne wcinają się we wsad ^obracając go kształtując półfabrykat 6 w postaci pręta o średnicy D1 większej lub równej średnicy D kuli 7 w który następnie wcinają się kliny 8 i 9 z bruzdami 10 i 11 i kształtują kulej 7, które w ostatniej fazie walcowania są odseparowywane od siebie w wyniku oddziaływania noży 12 i 11 rozcinających, umieszczonych na końcu narzędzi 2 i 3 płaskich. Proces realizowany jest w układzie, w którym tylko jedno z narzędzi 2 lub 3 płaskich wykonuje ruch posuwisty z prędkością V, zaś drugie narzędzie 2 lub 3 jest stałe.The initial cuts cut into the charge ^ by turning it, shaping the blank 6 in the form of a bar with a diameter D1 greater than or equal to the diameter D of the ball 7, into which then the wedges 8 and 9 with grooves 10 and 11 cut into the ball 7, which in the last during the rolling phase, they are separated from each other as a result of the action of the cutting knives 12 and 11, placed at the end of the flat tools 2 and 3. The process is carried out in a system in which only one of the flat tools 2 or 3 moves with the speed V, and the other tool 2 or 3 is fixed.

Claims (2)

1. Sposób walcowania poprzecznego wyrobów typu kula, zwłaszcza z główek złomowanych szyn, znamienny tym, że wsad (1) w postaci główki odciętej ze złomowanej szyny umieszcza się między dwoma narzędziami (2) i (3) płaskimi mającymi kliny (4) i (5) wstępne oraz umieszczone za nimi kliny (8) i (9) z bruzdami (10) i (11) wzdłużnymi o zarysie półokrągłym, po czym narzędzia (2) i (3) płaskie wprawia się w ruch przeciwbieżny z taką samą prędkością (V), w czasie którego przemieszczające się kliny (4) i (5) wstępne wcinają się we wsad (1) obracają go kształtując półfabrykat (6) w postaci pręta o średnicy (D1) większej lub równej średnicy (D) kuli (7), w który następnie wcinają się kliny (8) i (9) z bruzdami (10) i (11) i kształtują kule (7), które w ostatniej fazie walcowania są odseparowywane od siebie w wyniku oddziaływania noży (12) i (13) rozcinających, umieszczonych na końcu narzędzi (2) i (3) płaskich.Method for cross-rolling ball products, in particular from scrapped rail heads, characterized in that the charge (1) in the form of a head cut from the scrapped rail is placed between two flat tools (2) and (3) having wedges (4) and ( 5) preliminary and behind them wedges (8) and (9) with longitudinal grooves (10) and (11) with a semicircular profile, then the flat tools (2) and (3) are set in reverse motion at the same speed ( V), during which the moving wedges (4) and (5) cut into the charge (1) and rotate it, shaping the blank (6) in the form of a rod with a diameter (D1) greater than or equal to the diameter (D) of the ball (7) , in which the wedges (8) and (9) with grooves (10) and (11) cut and shape the balls (7), which are separated from each other in the last phase of rolling as a result of the action of knives (12) and (13) cutters, located at the end of the flat tools (2) and (3). 2. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że proces realizowany jest w układzie, w którym tylko jedno z narzędzi (2) lub (3) płaskich wykonuje ruch posuwisty z prędkością (V), zaś drugie narzędzie (2) lub (3) jest stałe.2. The method according to p. The process according to claim 1, characterized in that the process is carried out in a system in which only one of the flat tools (2) or (3) is sliding at speed (V) and the other tool (2) or (3) is fixed.