RU2104145C1 - Method and device for producing abrasive tool with vulcanite binder - Google Patents

Abstract

FIELD: abrasive tool industry. SUBSTANCE: this relates primarily to production of large-diameter abrasive wheels of small thickness. According to method, after preparing abrasive mass in mixers. it is milled in rolls and calendered in intermediate and finishing calenders to produce plate of required thickness. Then, plate is calibrated by two passes through finishing calender at similar clearance between rolls. First pass is made in direction opposite to calendering, and second pass is made in direction of calendering. Circular blanks are punched out in pneumatically operated press, then blanks are vulcanized and machined. EFFECT: high efficiency. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к абразивной промышленности, а именно, к производству абразивного инструмента на вулканитовой связке, преимущественно крупногабаритных кругов (диаметром более 200 мм), небольшой высоты (менее 10 мм). The invention relates to the abrasive industry, namely, to the production of abrasive tools on a volcanic bond, mainly large wheels (with a diameter of more than 200 mm), of small height (less than 10 mm).

Известен способ производства абразивного инструмента, например, шлифовальных, полировальных и отрезных кругов прямого профиля (тип ПП), включающий приготовление абразивной формовочной массы, вальцевание из нее плоской заготовки, затем ее каландрирование (листование) на лист заданных размеров, вырубку из полученных листов кольцевых заготовок, их вулканизацию и последующую механическую обработку изделия [1]. A known method for the production of abrasive tools, for example, grinding, polishing and cutting wheels of a direct profile (type PP), comprising preparing an abrasive molding material, rolling a flat blank from it, then calendering (leafing) onto a sheet of a given size, cutting down from the obtained sheets of ring blanks , their vulcanization and subsequent mechanical processing of the product [1].

Недостатком этого способа является низкая точность размеров листов по высоте после каландрирования и низкая точность кольцевых заготовок после вырубки, что приводит к большому дополнительному расходу исходных материалов, длительной и дорогостоящей механической обработке абразивных кругов. The disadvantage of this method is the low accuracy of the sheet sizes in height after calendering and the low accuracy of the ring blanks after cutting, which leads to a large additional consumption of raw materials, prolonged and expensive machining of abrasive wheels.

Например, лист высотой 2 мм после каландрирования имеет допуск ± 0,2 мм, т. е. поле допуска составляет 20% от номинальной высоты (такое же поле допуска по высоте имеет готовый круг высотой 2 мм). Круг диаметром 300 мм после вырубки имеет размер 305 мм, поле допуска на готовый круг этого диаметра находится в пределах от -3,5 до +3,5 мм, т.е. 6% площади кольцевой заготовки (диаметр отверстия 31,5 + 0,1 мм) составляет поле допуска и припуск на механическую обработку. For example, a sheet with a height of 2 mm after calendaring has a tolerance of ± 0.2 mm, i.e., the tolerance field is 20% of the nominal height (the finished circle with a height of 2 mm has the same tolerance field in height). A circle with a diameter of 300 mm after cutting has a size of 305 mm, the tolerance range for a finished circle of this diameter is in the range from -3.5 to +3.5 mm, i.e. 6% of the area of the annular billet (hole diameter 31.5 + 0.1 mm) is the tolerance field and the machining allowance.

При производстве кругов с минусовыми допусками по высоте к наружному диаметру экономия исходных материалов составит 28%. Отпадает необходимость в механической обработке. Основной причиной такой низкой точности размеров листов по высоте являются высокие относительные обжатия при каландрировании плоской заготовки на лист, равные 100-150% и, как следствие, большая упругая деформация эластичного листа после каландрирования. Причем, величина упругой деформации для каждой марки и типоразмера абразивного инструмента различна и подсчитать ее заранее невозможно. Приходится назначать широкое поле допуска на высотный размер листа. In the production of circles with minus tolerances in height to the outer diameter, the saving of raw materials will be 28%. There is no need for machining. The main reason for such a low accuracy of sheet dimensions in height is the high relative reductions when calendaring a flat workpiece per sheet, equal to 100-150% and, as a result, the large elastic deformation of the elastic sheet after calendering. Moreover, the amount of elastic deformation for each brand and size of the abrasive tool is different and it is impossible to calculate it in advance. We have to assign a wide tolerance field to the height of the sheet.

При высоких относительных обжатиях также высока упругая деформация кольцевой заготовки после вырубки. Причем, в направлении каландрирования упругая деформация, вследствие образования текстуры деформации кольцевой заготовки, в несколько раз больше, чем в поперечном направлении листа. Овальность кольцевой заготовки, в настоящее время, может устранить только механическая обработка изделия после вулканизации. Как правило, обработка выполняется на минимально допустимый диаметр. At high relative reductions, the elastic deformation of the annular preform after cutting is also high. Moreover, in the calendaring direction, elastic deformation, due to the formation of the deformation texture of the annular blank, is several times greater than in the transverse direction of the sheet. The ovality of the ring billet, at present, can only be eliminated by machining the product after vulcanization. As a rule, processing is performed on the minimum allowable diameter.

Известно устройство для производства абразивного инструмента, например, шлифовальных, полировальных и отрезных кругов прямого профиля (тип ПП), включающее смесители для приготовления формовочной абразивной массы; поточно-механизированную линию для вальцевания плоской заготовки, ее каландрирования на лист заданных размеров; пресс для вырубки кольцевых заготовок; печь для вулканизации; станки для механической обработки получаемых изделий [1]. A device for the production of abrasive tools, for example, grinding, polishing and cutting wheels of a direct profile (type PP), including mixers for the preparation of molding abrasive mass; mechanized flow line for rolling a flat workpiece, calendaring it on a sheet of a given size; press for cutting ring blanks; vulcanization furnace; machines for machining the resulting products [1].

Недостатком этого устройства является наличие только одних вальцев и одного каландра, что приводит к необходимости назначения высоких относительных обжатий при каландрировании плоской заготовки на лист. При каландрировании с высокими относительными обжатиями высока упругая отдача по высоте и низка точность размеров, а также высока неоднородность упругих свойств по длине и ширине листа, поэтому после вырубки кольцевая заготовка получает овальность. Кроме того, ограничен сортамент получаемых изделий, так например листы высотой менее 10 мм каландрировать невозможно. The disadvantage of this device is the presence of only one rollers and one calender, which leads to the necessity of assigning high relative compressions when calendaring a flat workpiece per sheet. When calendering with high relative reductions, high elastic recoil in height and low dimensional accuracy, as well as high heterogeneity of elastic properties along the length and width of the sheet, so after cutting the annular blank gets ovality. In addition, the range of products obtained is limited, for example, sheets with a height of less than 10 mm cannot be calendared.

Несколько повышается точность размеров листов по высоте после каландрирования и снижается овальность кольцевых заготовок после вырубки при способе производства абразивного инструмента, являющимся наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату [2]. Согласно ему приготавливают абразивную формовочную массу, выполняют ее вальцевание и двойное последовательное каландрирование до получения листа заданных размеров по высоте, после чего из листа вырубают кольцевые заготовки, производят их вулканизацию и механическую обработку. The accuracy of the sheet sizes in height after calendering is slightly increased and the ovality of the ring blanks after cutting is reduced with the abrasive tool production method being the closest to the proposed technical essence and the achieved result [2]. According to it, an abrasive molding material is prepared, it is rolled and double sequentially calendered until a sheet of a given height is obtained, after which annular blanks are cut out of the sheet, vulcanized and machined.

В данном способе относительное обжатие на первой и второй операциях каландрирования уменьшается, что в свою очередь снижает величину упругой деформации по высоте, а также неоднородность упругой деформации по длине и ширине листов. Вместе с тем, снижается брак по разнотолщинности. Однако, точность остается низкой, а овальность кругов достаточно высокой. Кроме того, распределение обжатий на первой и второй операциях каландрирования распределено не рационально (на второй операции оно примерно в 2 раза выше, чем на первой), что не способствует значительному снижению упругой деформации по высоте, длине и ширине готовых листов. In this method, the relative compression in the first and second calendaring operations is reduced, which in turn reduces the amount of elastic deformation along the height, as well as the heterogeneity of the elastic deformation along the length and width of the sheets. At the same time, marriage due to thickness variation is reduced. However, the accuracy remains low, and the ovality of the circles is quite high. In addition, the distribution of crimps in the first and second calendaring operations is not rationally distributed (in the second operation it is about 2 times higher than in the first), which does not significantly reduce the elastic deformation along the height, length and width of the finished sheets.

Наиболее близким к предложенному устройству по технической сути и достигаемому результату является устройство, содержащее смесители для приготовления формовочной и абразивной массы, механизированные прокатные вальцы, промежуточный и чистовой каландры; пневматический пресс для вырубки кольцевых заготовок; печь для вулканизации и станки для механической обработки готовых изделий [2]. Closest to the proposed device in technical essence and the achieved result is a device containing mixers for preparing the molding and abrasive mass, mechanized rolling rollers, intermediate and finishing calendars; pneumatic press for cutting ring blanks; a vulcanization furnace and machines for machining finished products [2].

Основными недостатками наиболее близких аналогов является большой расход исходных материалов, вызванный широким полем допусков и большими припусками, а также длительная и дорогостоящая механическая обработка готовых кругов. The main disadvantages of the closest analogues are the high consumption of raw materials caused by a wide tolerance field and large allowances, as well as lengthy and costly machining of finished wheels.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение расхода исходных материалов и уменьшение доли механической обработки готовых изделий путем повышения точности листов после каландрирования и снижения неоднородности упругого последействия готовых листов. The objective of the invention is to reduce the consumption of starting materials and reduce the proportion of machining of finished products by increasing the accuracy of the sheets after calendaring and reducing the heterogeneity of the elastic aftereffect of the finished sheets.

Поставленная задача достигается тем, что в способе производства абразивного инструмента на вулканитовой связке, включающем приготовление формовочной абразивной массы, ее вальцевание и двойное последовательное каландрирование до получения листа заданных размеров, вырубку из листов кольцевых заготовок, их вулканизацию и механическую обработку готовых изделий, согласно изобретению, после двойного последовательного каландрирования лист калибруют за два прохода при одном и том же зазоре между валками, при этом первый калибрующий проход выполняют в направлении, обратном каландрированию, а второй - по ходу каландрирования, причем на второй операции каландрирования относительное обжатие выполняют по крайней мере в 2 раза ниже, чем на первой. The problem is achieved in that in a method of manufacturing an abrasive tool on a volcanic bond, including preparing a molding abrasive mass, rolling it and double sequential calendaring to obtain a sheet of a given size, cutting down sheets of annular blanks, curing them and machining the finished products, according to the invention, after double sequential calendaring, the sheet is calibrated in two passes with the same gap between the rollers, with the first calibrating pass perform in the opposite direction of calendaring, and the second in the course of calendering, and in the second calendaring operation, the relative compression is performed at least 2 times lower than in the first.

То, что лист после двойного последовательного каландрирования калибруют за два прохода при одном и том же зазоре между валками, с условием, что первый калибрующий проход выполняют в направлении, обратном каландрированию, а второй - по ходу каландрирования, позволяет снизить в несколько раз, по сравнению с известным способом, расход исходных материалов, свести к минимуму разнотолщинность прокатываемых листов и, в большинстве случаев, иметь практически планшетность, а также за счет повышения точности размеров исходных заготовок сократить длительную и дорогостоящую механическую обработку готовых абразивных кругов, а для ряда типоразмеров кругов полностью избежать механическую обработку. Вместе с тем устранение большой упругой деформации эластичного листа после каландрирования путем уменьшения относительного обжатия на второй операции каландрирования, по сравнению с первой по крайней мере в 2 раза, позволяет сократить поле допуска круга по высоте. The fact that the sheet after double sequential calendaring is calibrated in two passes with the same gap between the rollers, with the condition that the first calibration pass is performed in the direction opposite to calendaring, and the second in the course of calendering, can be reduced by several times, compared with the known method, the consumption of raw materials, to minimize the thickness difference of the rolled sheets and, in most cases, to have practically flatness, and also by reducing the accuracy of the size of the initial blanks Call duration and costly machining of finished abrasive wheels, and completely avoid the machining for a range of community sizes. However, the elimination of large elastic deformation of the elastic sheet after calendering by reducing the relative compression in the second calendering operation, compared with the first at least 2 times, allows to reduce the field tolerance of the circle in height.

Поставленная задача в предполагаемом устройстве достигается тем, что в устройстве для производства абразивного инструмента на вулканитовой связке, содержащем смесители для приготовления формовочной абразивной массы, механизированные прокатные валы, промежуточный и чистовой каландры, предназначенные для получения листа заданных размеров по высоте, а также пневматический пресс для вырубки кольцевых заготовок, печь вулканизации и станки для механической обработки готовых изделий, привод чистового каландра выполнен реверсивным, т.е. позволяющим изменять направление вращения каландров. The task in the proposed device is achieved by the fact that in the device for the production of abrasive tools on a volcanic bond containing mixers for preparing the forming abrasive mass, mechanized rolling shafts, intermediate and finishing calendars designed to produce a sheet of a given size in height, and also a pneumatic press for cutting blanks, a vulcanization furnace and machines for machining finished products, the drive of the finishing calender is reversible, i.e. allowing you to change the direction of rotation of the calendars.

Выполнение привода чистового каландра реверсивным позволяет осуществлять калибрование листа в противоположном направлении, что в результате обеспечивает однородность упругих свойств листа по длине и ширине и уменьшение упругой отдачи по высоте. В конечном итоге все это способствует повышению точности изделий, их качества, сокращению расходов исходных материалов. Execution of the drive of the finishing calender reversible allows you to calibrate the sheet in the opposite direction, which as a result ensures uniformity of the elastic properties of the sheet along the length and width and a decrease in elastic recoil in height. Ultimately, all this helps to improve the accuracy of products, their quality, reduce the cost of raw materials.

На фиг. 1 проиллюстрирован предлагаемый способ; на фиг.2 - устройство - поточно-механизированная линия. In FIG. 1 illustrates the proposed method; figure 2 - the device is a flow-mechanized line.

На фиг.1 показаны валки чистового каландра и, при этом стрелкой 1 показано направление перемещение листа на операции каландрирования и направление вращения валков, стрелкой 2 - направление перемещения листа и направление вращения валков на первой операции калибрования, а стрелкой 3 - соответственно на второй операции калибрования. Figure 1 shows the rolls of the finishing calender and, while arrow 1 shows the direction of movement of the sheet for calendaring operations and the direction of rotation of the rolls, arrow 2 shows the direction of movement of the sheet and the direction of rotation of the rolls in the first calibration operation, and arrow 3 shows, respectively, in the second calibration operation .

Способ осуществляют на устройстве следующим образом. Абразивную формовочную массу 2 (фиг.2) по транспортеру 1 задают в валки вальцев 3 для получения плоской заготовки (зазор между передними и нижними валками перекрыт вставкой 4), затем заготовку подвергают каландрированию на промежуточном 5 и чистовом 6 каландрах. После каландрирования лист (фиг.1) подвергают калибровке, а затем из листа на установке 7 вырубают кольцевые заготовки, их вулканизируют и подвергают механической обработке. The method is carried out on the device as follows. The abrasive molding material 2 (Fig. 2) is set on the conveyor 1 into the rolls of rollers 3 to obtain a flat workpiece (the gap between the front and lower rolls is blocked by insert 4), then the workpiece is subjected to calendaring on intermediate 5 and finishing 6 calendars. After calendering, the sheet (Fig. 1) is calibrated, and then annular blanks are cut out of the sheet at the installation 7, they are vulcanized and machined.

По данному способу и на данной установке были получены листы, вырублены кольцевые заготовки и получены готовые изделия: отрезные круги 300х2х32. После калибровки поле допуска по номинальной высоте 2 мм было равно ± 0,1 мм, т. е. составило 10% от номинальной высоты. Вырубленная кольцевая заготовка имела наружный диаметр 302 м и поле допуска на готовых кругах по наружному диаметру было равно ± 1,5 мм. By this method and in this installation, sheets were obtained, ring blanks were cut down and finished products were obtained: cutting wheels 300x2x32. After calibration, the tolerance field at a nominal height of 2 mm was ± 0.1 mm, i.e., 10% of the nominal height. The cut annular billet had an outer diameter of 302 m and the tolerance field on finished circles on the outer diameter was ± 1.5 mm.

Предлагаемый способ и устройство наиболее целесообразно применят при производстве полировальных и отрезных кругов диаметром 200, 250, 300, 400 и 500 мм и высотой от 1 до 10 мм. The proposed method and device is most expediently used in the manufacture of polishing and cutting wheels with a diameter of 200, 250, 300, 400 and 500 mm and a height of 1 to 10 mm.

Исследование качества готовых кругов (получено 100 отрезных кругов) показало, что из того же самого количества исходного материала получено на 15% больше готовых изделий, т.е. расход исходных материалов уменьшен на 15%. Поскольку поле допуска по наружному диаметру уменьшено в 2,33 раза и припуск уменьшен в 2,5 раза, то объем механической обработки снизился в 2,4 раза. A study of the quality of finished wheels (100 cutting wheels obtained) showed that 15% more finished products were obtained from the same amount of raw material, i.e. starting material consumption reduced by 15%. Since the tolerance field for the outer diameter is reduced by 2.33 times and the allowance is reduced by 2.5 times, the volume of machining decreased by 2.4 times.

Claims (3)

1. Способ производства абразивного инструмента на вулканитовой связке, при котором приготавливают формовочную абразивную массу, выполняют ее вальцевание и двойное последовательное каландрирование до получения листа заданных размеров по высоте, после чего из листа вырубают кольцевые заготовки, производят их вулканизацию и механическую обработку, отличающийся тем, что после двойного последовательного каландрирования лист калибруют, причем операцию калибровки осуществляют при одинаковом зазоре между валками за два прохода, первый из которых выполняют в направлении, обратном каландрированию, а второй по ходу каландрирования. 1. A method of manufacturing an abrasive tool on a volcanic bond, in which a molding abrasive mass is prepared, it is rolled and double sequentially calendared until a sheet of a given height is obtained, then annular blanks are cut from the sheet, vulcanized and machined, characterized in that that after double sequential calendaring, the sheet is calibrated, and the calibration operation is carried out with the same gap between the rollers in two passes, the first of which are performed in the direction opposite to calendering, and the second in the course of calendering. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что второе каландрирование производят с относительным обжатием, которое по меньшей мере в 2 раза ниже, чем при первом. 2. The method according to p. 1, characterized in that the second calendering is performed with a relative compression, which is at least 2 times lower than in the first. 3. Устройство для производства абразивного инструмента на вулканитовой связке, содержащее смесители для приготовления формовочной абразивной массы, механизированные прокатные вальцы, промежуточный и чистовой каландры с приводами вращения их валков, предназначенные для получения из формовочной абразивной массы листа заданных размеров по высоте, а также пневматический пресс для вырубки из листа кольцевых заготовок, печь вулканизации и станки для их механической обработки, отличающееся тем, что привод чистового каландра выполнен реверсивным. 3. A device for the production of abrasive tools on a volcanic bond, containing mixers for the preparation of molding abrasive mass, mechanized rolling rollers, intermediate and finishing calendars with drives for rotating their rolls, designed to produce a sheet of predetermined height dimensions from the molding abrasive mass, as well as a pneumatic press for cutting ring blanks from a sheet, a vulcanization furnace and machines for their machining, characterized in that the finishing calender drive is reversed ivnym.

Images