SE440328B - Klyvningsanordning - Google Patents

Description

7804965-7 Denna metod skulle, om den lyckats, vara speciellt fördelaktig i samband med framställning av plattämnen genom stränggjutning. Teo- retiskt skulle det endast vara nödvändigt att gjuta en enda dimen- sion, vilken senare kunde vidarebehandlas till en eller flera av ett stort antal produkter. Produktionsflexibiliteten för en stränggjut- anläggning skulle på detta sätt i hög grad ökas.

Gjutna arbetsstycken, såsom stränggöt av stål, uppvisar normalt ett ytskikt med finkristallin struktur, medan det inre av arbetsstycket uppvisar en förhållandevis grovkristallin och ibland även något po- rös struktur. Vid klyvning av sådana arbetsstycken åstadkommer de konventionella klyvverktygen vanligen en genomskärning av arbetsstyc- kets finkristallina ytskikt, varigenom arbetsstyckets grovkristalli- na och eventuellt porösa gods blottlägges i området för klyvspåren.

Detta medför risk för inre oxidation av stâlämnen, särskilt som des- sa vid klyvningen vanligtvis har en temperatur av 700-1200°C, och även risk för sprickbildning vid efterföljande valsning, smidning eller annan genom plastisk deformation åstadkommen bearbetning av ämnena.

En ytterligare olägenhet vid uppdelning av metalliska arbetsstycken i ämnen medelst konventionella klyvverktyg består däri, att verkty- gen utsättes för starkt slitage.

I enlighet med uppfinningen kännetecknas den inledningsvis omnämnda anordningen av att den av kordor genom flankkanternas ändpunkter inneslutna vinkeln;x är 20-60°, att avståndet E mellan flankkanterna vid ställena för deras övergång i ändkanten är 0,06 till 0,20, före- trädesvis 0,07 till 0,16 gånger den maximala arbetsstyckstjockleken ho samt att samtidigt E.tan d/2 överstiger 2,3 mm.

Genom en anordning av denna konstruktion erhålles säkerhet mot ge- nomskärning av arbetsstyckets ytskikt, när spârutformningsverktygen inpressas i arbetsstyckets motsatta flatsidor. I stället kommer nämn- da ytskikt att neddragas i klyvspåren och att bekläda spârväggarna.

Vid möjlighet till fri bredning av arbetsstycket säkerställer en klyv- ningsanordning med denna utformning vidare en reducerad friktion mel- lan spårutformningsverktygen och arbetsstycket samt åtminstone i det senare skedet av klyvningsoperationen även elsläppning mellan spår- sidorna och spårutformningsverktygen. Härigenom minskas verktygssli- taget och reduceras även risken för sådana bristningar i arbetsstyc- 7804965-1 kets ytskikt, att arbetsstyokets inre gods blottlägges.

För att möjliggöra utformning av spår med tillräckligt djup måste spårutformningsverktygen enligt uppfinningen normalt ha avsevärt stör re höjd än den hos endast de i kontakt med arbetsstycket kommande vefl tygspartierna. De ovan föreskrivna speciella förhållandena beträffan- de utformningen av spårutformningsverktygen är dock tvingande blott för de i kontakt med arbetsstycket kommande verktygspartier, medan de beträffande formgivningen av de resterande partierna av verktygen blott är nödvändigt att tillse, att dessa senare partier ej kommer i kontakt med de i arbetsstycket utformade klyvspårens väggar. Härige- nom undvikes onödig friktion mellan arbetsstycket och verktygen, sam- tidigt som de avskilda ämnenas sidokanter under klyvningsoperationen ej kommer att onödigtvis deformeras. Sådan ytterligare deformation av sidokanterna ökar blott den för klyvningen erforderliga energiåt- gången. För säkerställande av tillräcklig höjd på de i kontakt med arbetsstycket kommande verktygspartierna bör enligt uppfinningen av- ståndet L mellan varje flankkants ändpunkter vara minst 0,2, före- trädesvis minst 0,4 gånger 1 (h _ á ) coso(72 o tan fi72 ' För undvikande av oxidationskänsliga öppna porer i mittomrâdet av de genom spârutformningsoperation bildade ämnenas kantsidor bör i enlig- het med uppfinningen verktygen vara inpressbara i motsatta flatsidor av arbetsstycket till åtminstone ett djup, vari avståndet mellan de motsatta verktygens nämnda övergångsställen är högst 0,40EI. Därige- nom säkerställes att porerna i det mellan bottenytorna hos samhöran- de spår belägna materialet kommer att slutas och att detta material kommer att kompakteras.

Enligt uppfinningen kan verktygen bestå av i tvärsektíon väsentligen kilformiga, lângsträckta profilelement, vilka med hjälp av en hydraul- press eller dylikt är inpressbara i arbetsstyckets motsatta flatsidor, Det föredrages dock, att verktygen utgöres av runtomgående flänsar på ett par av valsar, vilka är ansättbaraçmot arbetsstyckets motsatta flatsidor genom rörelse av en av eller båda valsarna.

När anordningen enligt uppfinningen består av en arbetsvals med runt- omgående spårutformningsflänsar, kan valsen utgöra en sammanhängande del av en mera komplex vals med flera funktioner. En större vals kan 78011965-7 sålunda ha en spårutformningsfläns vid den ena av dess ändar och kan vid den andra änden vara profilerad för valsning av en hälft av ett tidigare kluvet plattämne till en mindre ämnessektion. Alterna- tivt kan spårutformningsflänsen utgöra del av en mera komplicerad vals, som är profilerad för styrning och formning av hela plattämnet, medan detta förses med spår, exempelvis genom kvarhållning av platt- ämnets båda kanter i ett boxspâr för att begränsa dess bredd samt styra och stödja det, medan det passerar mellan ett par samverkande spårutformningsvalsar.

Ett flertal blott såsom exempel valda utföringsformer av uppfinnin- gen beskrives nedan under hänvisning till bifogade ritningar. Fig. 1 visar en tvärsektion av ett plattämne, vari utformas spår medelst ett valsverk, av vilket för tydlighets skull blott valsarna visas. Fig. 2 visar i större skala en del av samma tvärsektion jämte spârutform- ningsvalsarnas arbetsprofiler, likaså i tvärsektion. Fig. 3 visar ett par valsar med mera komplex form. Fig. 4 visar schematiskt en anord- ning enligt uppfinningen och illustrerar de speciella regler, enligt vilka spårutformningsverktyg i form av valsar kan dimensioneras.

Fig. 5 visar i tvärsektion och i större skala ett parti av den ena valsen i fig. 4. Fig. 6 åskådliggör ett föredraget tillvägagångssätt vid tillämpning av uppfinningen för utformning av fler än ett par klyvspår i ett arbetsstycke.

I fig. 1 och 2 på ritningen visas ett hett, kontinuerligt gjutet plattämne 11 med en bredd, som är ca två gånger dess höjd, passera genom ett valsverk av universaltyp. Ett par identiskt lika horison- tella arbetsvalsar 12 och 13, vilka är anordnade över varandra och har spårutformningsflänsar 14 resp. 15, samverkar för bildning av spår centralt i de övre och undre ytorna av plattämnet såsom ett första steg i uppdelningen av plattämnet i två ungefärligen kvadra- tisk tvärsektion uppvisande ämnen. Ett par vertikala valsar 16 och 17 tjänar till att stödja plattämnets sidor och därigenom styra platt- ämnet, när det passerar genom valsverket. Dessa vertikala valsar re- ducerar ej bredden av plattämnet.

Plattämnet 11 passerar ett flertal gånger genom valsverket för att spår med erforderligt djup skall valsas. Efter varje stick fram till slutsticket föres valsarna 12 och 13 mot varandra för att minska ga- pet eller spalten mellan spårutformningsflänsarna 14 och 15. Fig. '7804965-7 1 och 2 visar spårens djup vid plattämnets slutliga passage genom valsverket.

Efter denna passage uppdelas plattämnet slutligen genom gasskärning.

Pâ grund av djupet hos de nu i plattämnet förefintliga spåren förlo- ras blott en ringa mängd stål i form av rök och slagg, som bildas un- der gasskärningsoperationen.

Flänsarna 14 och 15 visas tydligare i fig. 2. Arbetsprofilernas spets- delar mellan paren av de med C betecknade punkterna är konvext krök- ta med en radie av ca 16 mm. Vid vardera sidan av spetsdelen av var- je spårutformningsvals mellan punkterna C och B är profilerna konvext krökta med en radie av ca 150 mm, varvid det finns en mjuk övergång vid punkterna C mellan radierna. Vid punkterna B uppvisar profilerna en annan mjuk övergång till raka lutande partier, som sträcker sig bakåt till de med A betecknade punkterna, som är belägna vid spârut- fcrmningselementens rotområde. Lutningen uppgår till ca 6° på varde- ra sidan av varje spårutformningsfläns.

Spåren valsas till ett djup av ca 100 mm vardera i ett plattämne med en tjocklek av 225 mm.

De i fig. 3 visade valsarna utgör kombinefifie spârutformnings- och kantjusteringsvalsar. De är lämpade för användning vid delning av ett bredare ämne än det i fig. 1 och 2 visade. I detta exempel har platt- ämnet samma tjocklek, dvs 225 mm, men det är 1000 mm brett. Efter delningen i längsrikurügen behöver varje hälft av plattämnet fortfa- rande reduceras pâ bredden med över 50% för uppnående av ett kvadra- tisk tvärsektion uppvisande ämne. Denna reduktion utföres genom kant- valsning efter vändning av varje plattämneshälft på sidan. Spårut- formning och klyvning utföres vid den ena änden av valsarna, medan kantvalsningen utföres vid den andra änden av valsarna.

De två valsarna 21 och 22 uppvisar vardera flänsar 23 resp. 24, vil- ka har samma form och storlek som de i fig. 2 visade flänsarna 14 och 15. Dessa spårutformningsflänsar 23 och 24 uppdelar ett boxspâr eller slutet spår i två delar 25 och 26, vardera med en bredd av ca 550 mm. Ett i boxspåret inkommande plattämne kan successivt förses med spår genom inverkan av spårutformningsflänsarna i på varandra föl- jande genomgångar mellan valsarna, medan valsgapet gradvis minskas. 'ífoon owman 7804965-7 Plattämnet stödes väl under varje stick och kan på detta sätt delas fullständigt.

Dessa tvâ samverkande valsar omsluter även spår 27 och 28, i vilka varje hälft av det delade plattämnet kan kantvalsas efter att ha vri- dits 900. Valsarna uppbär upphöjda släta ytpartier 29 och 30, mellan vilka plattämneshälfterna periodiskt kan valsas på sina längre sidor i och för kontrollering av deras form mellan på varandra följande kantvalsningsstick. På detta sätt kan varje hälft av det delade platt- ämnet valsas till ett ämne med en kvadratisk sektion, vars sidor har en längd av 225 mm.

Det har befunnits, att vid valsning av spåren på detta sätt de inre defekterna i det kontinuerligt gjutna plattämnet kan elimineras i om- rådena för spåren, så att de två genom delningen av plattämnet bilda- de ämnena är väsentligen fria från ytsprickor på alla fyra sidoytor- na och att inga nämnvärda skillnader mellan sidoytorna blir märkbara under den efterföljande bearbetningen.

För att underlätta förståelsen av de specifika dimensionsförhållande- na som återfinnes vid de föredragna utföringsformerna enligt uppfin- ningen, visar fig. 4 en ytterligare anordning för utformning av klyv- spår 40 i ett platt arbetsstycke 41, vars tjocklek eller höjd är be- tecknad med ho. Anordningen består av ett par mot var sin av arbets- styckets motsatta flatytor 42, 43 ansättbara verktyg i form av valsar 44. Valsarna 44 uppvisar axlar 45, som drives av en icke visad driv- anordning, och på valsaxlarna är anordnade valskroppar 46 i form av flänsliknande organ, vilka är anordnade att utforma klyvspår 40 i flatytorna 42, 43.

Såsom tydligast visas i fig. 5 kan valskropparna 46 anses vara sam- mansatta av ett yttre ringformigt åsliknande parti 47, vilket vid lin- jen 48 övergår i ett inre ringformigt parti 49, som är beläget mel- lan partiet 47 och den tillhörande valsaxeln 45, varvid partiets 49 radíella utsträckning är avpassad så, att partiet 47 kan intränga i arbetsstycket 41 till erforderligt djup. Partiet 47 begränsas, sett i tvärsektion, av svagt krökta flankkanter 50 och en krökt ändkant 51.

Förlängningar av kordor dragna genom flankkanternas 50 ändpunkter innesluter en vinkel, som i fig. 5 är betecknad medcx, varvid kor- dornas längd är betecknad med L. Vidare är avståndet mellan de punk- ter, där flankkanterna 50 övergår i ändkanten 51, betecknar med E. 7804965-7 Även partiets 49 flankkanter 52 är svagt krökta, varvid förlängnin- egar av kordor genom flankkanternas 52 ändpunkter innesluter en vin- kel, som är högst lika med vinkelnzá. Ändkantens 51 krökningsradie bör överstiga E 2 . cos «72' För att säkerställa de inledningsvis angivna ändamålen utformas par- tiet 47 så, att kordot genom flankkanternas 50 ändpunkter innesluter en vinkel samt att samtidigt E.tan Å/2 överstiger 2,3 mm. Vidare skall sträc- kan L mellan varje flankkants 50 ändpunkter vara minst 0,2 gånger 1 _ 6 n . .

E6š-Eí7ï- (ho EäíÉ;7ï- ) samt flankkanternas krokningsradie överstiga 2,5 L. Vidare bör valskropparnas 46 radiella utsträckning, räknat från tillhörande valsaxel till stället för flankkanternas 50 övergång i ändkanten 51, vara tillräcklig för att möjliggöra utform- ning av så djupa spår 40, att avståndet mellan samhörande spârbottnar är högst 0,40Efl De i fig. 1-3 visade verktygen uppvisar dessa före- dragna dimensioner.

Spåren utformas i arbetsstycket med hjälp av flänsförsedda valsar ge- nom valsning av arbetsstycket i flera stick, varvid den maximala pe- netrationen av valsarna 14 vid varje stick bestämmes av gripvinkeln.

Dock begränsas penetrationen vid varje stick så, att oavsiktlig isär- slitning av arbetsstycket i området för spåren undvikes.

Klyvning av arbetsstycket med hjälp av anordningen enligt uppfinnin- gen kan utföras utan väsentlig böjning av arbetsstycket i sidled, förutsatt att de motsatta spåren är exakt centrala, dvs är belägna på lika avstånd från arbetsstyckets sidokanter eller utformas inom ett centralt område av arbetsstycket, vars bredd uppgår till 20% av arbetsstyckets hela bredd. Vid uppdelning av ett arbetsstycke 41 i ett ojämnt antal delar, exempelvis i tre ämnen, såsom visas i fig. 6, kan vid användning av blott ett verktygspar utböjning av arbetsstyc- ket i sidled i hög grad undvikas genom att sticken utföres i turord- ningen a, b, c, d, e, f osv. på det i fig. 6 visade sättet. I detta fall utformas tvâ par av motsatta klyvspår med hjälp av ett enda par av verktyg, varvid varje par av spår utformas i ett flertal separata stick, varunder bearbetning sker omväxlande i området för det ena spârparet och i området för det andra spârparet. Den totala penetra- 780l+965-7 tionen per stick bör i detta fall ej överstiga 30% av arbetsstyckets tjocklek eller höjd vid det första sticket och ej överstiga 30% av det resterande avståndet mellan bottnarna i samhörande spår 40 under de påföljande sticken.

Claims (7)

1. 780#965-7 Patentkrav l. Anordning för utformning av klyvspår i ett platt. Dlastiskt deformerhart. metalliskt arbetsstycke med en maximal tjocklek ho genom ínpressning av verktyg i dettas motsatta flatsidor under tillåtande av ökning av arbetsstyckets bredd. varvid de klyvspåren bildande partierna av verktygen vartdera har formen av en ås. som sedd i tvärsektion uppvisar väsentligen raka eller svagt konvext krökta. konvergerande flankkanter. vilka vid sina närmast varandra belägna ändar övergår i en rak eller krökt ändkant. k ä n n e t e c k n a d av att den av kordor genom flankkanternas ändpunkter inneslutna vinkeln Q är 20-600. att avståndet e mellan flankkanterna vid ställena för deras övergång i ändkanten är 0.06 till 0.20. företrädes- vis 0.07 till 0.16 gånger den maximala arbetsstyckstjockleken ho samt att samtidigt E.tan ü/2 överstiger 2.3 mm.

2. Anordning enligt krav l. k ä n n e t e c k n a d av att avståndet L mellan varje flankkants ändpunkter är minst 0.2. företrädesvis minst 0.4 gånger 1 6 cos a/2 (ho_ tan u/2)'

3. Anordning enligt krav 1 eller 2. k ä n n e t e c k n a d av att verktygen är inpressbara i motsatta flatsidor av ar- betsstycket till åtminstone ett djup. vari avståndet mellan de motsatta verketygens nämnda övergångsställen är högst 0.40: .

4. Anordning enligt något av krav 1-3, k ä n n e - t e c k n a d av att ändkantens krökningsradie överstiger a 2 cos G /2'

5. Anordning enligt något av krav 1-4. k ä n n e - t e c k n a d av att verktygen utgöres av runtomgående flän- sar på ett par valsar. som är anordnade att ansättas mot 900m çg-artsirí 7804965-7 10 arbetsstyckets motsatta flatsidor för bildning av spår däri.

6. Anordning enligt krav 5. K ä n n e t e c k n a d av att varje vals uppvisar en spårutformningsfläns i närheten av den ena av dess ändar och är profílerad vid den andra änden för valsning av en genom tidigare klyvning av ett plattämne erhål- len hälft till ett ämne med en annan sektion.

7. Anordning enligt krav 5 eller 6. k ä n n e t e c k n a d av att varje vals även är profílerad för styrning och formning av ett plattämne. medan detta förses med spår. exempelvis genom kvarhållning av plattämnets tvâ kanter i ett boxspår för att begränsa dess bredd samt styra och stödja det, medan det passerar mellan ett par samverkande spårutformningsvalsar.