§ 25. Устройство и действие пресса для осаживания и прошивки

В зависимости от принятой технологии заготовки непосред­ственно из печи или после сбивки окалины подаются на пресс для осаживания и прошивки. Применяемые на отечественных заводах прессы относятся к типу парогидравлических, работающих с при­менением паровых мультипликаторов параллельно с приводом от насосно-аккумуляторной системы. Мощность отечественных прес­сов, применяемых для этих операций, составляет 3000 т. Пресс представляет массивную четырехколонную конструкцию (рис. 76) с одним рабочим цилиндром, работающим при максимальном дав­лении в 400 ат. Рабочий цилиндр закреплен в архитраве, пред­ставляющем стальную отливку коробчатого сечения. Плунжер главного цилиндра имеет в нижней части шаровую поверхность, которой он опирается на подвижную траверсу. Последняя также представляет стальную отливку коробчатого сечения, перемещаю­щуюся по колоннам пресса.

Подъем подвижной траверсы с укрепленным на ней штампо-держателем осуществляется двумя паровыми цилиндрами, укреп­ленными в архитраве.

Рис. 76. Парогидравлический пресс для осаживания

и прошивки колесных заготовок

Нижняя часть пресса — станина — состоит из трех массивных стальных отливок, скрепленных продольными шпонками и болта­ми. Колоннами станина соединена с архитравом в замкнутую жесткую раму. Архитрав стягивается гайками колонн, которые за­крепляются в горячем состоянии в процессе сборки пресса. Это создает в колоннах напряжения сжатия. Такое крепление гаек дает на практике наилучшие результаты.

Для удобства манипулирования обрабатываемой заготовкой с учетом необходимости осуществления двух основных опера­ций — осаживания и прошивки, прессы снабжены нижней пере­движной плитой с двумя столами. Первый, массивный стол служит для осаживания заготовки. Второй стол служит для прошивки оса­женной заготовки. Поэтому он выполнен с шахтой для удаления выдавки и прошивней. Передвижение столов производится спе­циальными гидравлическими цилиндрами. Наличие двух столов позволяет совмещать операции и тем самым повысить производи­тельность установки.

На подвижной траверсе закреплены рычаги клещей, центри­рующих заготовку перед осадкой; эти же клещи захватывают и переносят кольца с осаженными заготовками на прошивной стол. Привод клещей осуществляется от гидравлических цилиндров, укрепленных на подвижной траверсе.

На одной из колонн пресса закреплен поворачивающийся крон­штейн с пуансоном. Последний служит для разгонки заготовки в кольце и прошивки отверстия. Поворот пуансона осуществляет­ся также от системы гидравлических цилиндров, укрепленных на кронштейне станины.

Управление всеми операциями на прессе сосредоточено на площадке управления. Основными операциями — опусканием и подъемом траверсы и рабочим ходом пресса — управляет стар­ший машинист пресса. Он же производит манипулирование кле­щами. Вспомогательными операциями — передвижением столов и подачей пуансона — управляет помощник машиниста.

В состав гидропрессовой установки колесопрокатного цеха входят: собственно пресс, парогидравлический мультипликатор, приемник отработанной жидкости, органы управления прессом и трубопровод, соединяющий все элементы установки в единую ги­дравлическую систему.

Деформирование на прессе производится следующим образом. Заготовка подается на выдвинутый из-под пресса обжимной стол. В это время на прошивном столе заканчивается операция прошивки осаженной ранее заготовки. Обжимной стол переме­щается под пресс, а прошивной стол с прошитой заготовкой вы­двигается для удаления заготовки. На обжимном столе слиток центрируется клещами, а затем предварительно обжимается для сбивки окалины. Дальнейшее обжатие производится в калибро­вочном кольце, с помощью которого осаженная заготовка цент­рируется на прошивном столе при прошивке.

Для переноса калибровочного кольца с прошивного стола на обжимной последний выдвигается из-под пресса, а прошивной стол перемещается под пресс. С помощью клещей калибровочное кольцо поднимается над столом. Снова происходит перемещение столов, и кольцо опускается на обжимной стол таким образом, чтобы заготовка находилась в центре кольца. Затем производит­ся окончательное осаживание заготовки в кольце. Не будучи за­крепленным на обжимном столе, калибровочное кольцо может пе­ремещаться под давлением деформируемого слитка и тем самым принимать положение, концентричное по отношению к заготовке (плавающее кольцо).

После осаживания кольцо с осаженной заготовкой поднимает­ся клещами над обжимным столом. При этом заготовка не выпа­дает из кольца благодаря наличию в нем уклона с уширением кверху. Кольцо вместе с осаженной заготовкой опускается на вновь перемещенный под пресс прошивной стол. При этом имею­щийся на калибровочном кольце кольцевой выступ попадает в со­ответствующее углубление в плите стола. Таким образом осаженная заготовка центрируется при прошивке.

С целью регулирования веса выдавки перед прошивкой произ­водится разгонка заготовки в кольце. Для этого пуансон подводят под пресс и нажимают им на заготовку. Затем пуансон поднима­ют вместе с подвижной траверсой и в центр осаженного слитка устанавливают прошивень. Последующим нажатием на проши­вень через пуансон осуществляется прошивка. Прошивень вместе с прошитой выдавши («выдрой») удаляется через шахту прошив­ного стола, а прошитая заготовка поворотным краном с помощью захвата, аналогичного показанному на рис. 95, передается ко вто­рому прессу для штамповки. Уклон калибровочного кольца поз­воляет свободно удалить осаженную и прошитую заготовку из калибровочного кольца.

Такова схема технологического процесса осаживания и про­шивки на заводе им. К. Либкнехта. Недостатком этой схемы яв­ляются излишние хода нижней передвижной плиты пресса для пе­реноса калибровочного кольца с прошивного стола на обжимной. Недостатком является также необходимость сбивки окалины на прессе для осаживания и прошивки. Сдуваемая со стола пресса окалина попадает в направляющие для передвижной плиты прес­са, что приводит к преждевременному и неравномерному их изно­су, а следовательно, к перекосу столов и, как следствие, к неоди­наковой толщине осаженной заготовки по периметру. Это в свою очередь ведет при дальнейшем деформировании к получению экс­центричных колес.

Чтобы предотвратить попадание окалины в направляющие пе­редвижной плиты лучше всего выделить операции по сбивке ока­лины с боковых поверхностей слитка на специальный пресс. Такое изменение вносится в настоящее время в технологическую схему колесопрокатного цеха завода им. К. Либкнехта.

Недостатком описанного пресса является также немеханизиро­ванная уборка выдавок и прошивней.

Техническая характеристика отечественных прессов для оса­живания и прошивки приведена в табл. 16.

Таблица 16

Техническая характеристика прессов для осаживания и прошивки

Характеристика	Завод им. К.Либкнехта	Уральский завод
Усилие пресса, т Давление рабочей жидкости, кг/см Давление аккумуляторной жидкости, кг/см Ход траверсы, мм Скорость подъема и опускания траверсы, мм/сек Расстояние между осями колонн, мм Размер в свету, мм Полное усилие подъемного цилиндра, т Полное усилие на плунжерах клещей для центрирования слитка, т Полное усилие на плунжере поворота пуансона, т Максимальный угол поворота пуансона, град Полное усилие на плунжере передвижения столов, т Ход стола, мм Скорость передвижения стола, мм/сек Строительная высота пресса, мм Общая высота пресса, мм Усилие выталкивания заготовки из кольца, т Вес пресса, т Вес подвижных частей пресса, т	3000 400 157 1370 400 2743/1372 2720 162 24,7 8,6 180 7,25 1676 400 6390 8624	3000 400 160 1370 400 2743/1372 2720 172 24,7 15,0 180 8,7 1676 400 6390 9030 90 212 53

Как видно из данных таблицы, оба пресса, применяемые для осаживании и прошивки, идентичны. Вместе с тем они имеют и некоторые конструктивные различия. Оригинальным в прессе Ураль­ского завода является конструктивное решение механизма авто­матического подъема кольца, позволяющее работать без переноса кольца вхолостую.

Рис. 77. Столы пресса Уральского завода для осаживания и прошивки заготовок с автоматическим

переносом калибровочного кольца:

1-крючки для захвата кольца; 2-рычаги для отжатия крючков, удерживающих кольцо

На рис. 77 показаны столы пресса Уральского завода. Кали­бровочное кольцо подвешено на специальных крючках 1, оси ко­торых закреплены в верхнем штамподержателе. При предвари­тельном осаживании заготовки для сбивки окалины кольцо остается подвешенным и, таким образом, не мешает сдуванию окалины с обжимного стола. При дальнейшем осаживании кали­бровочное кольцо опускается вместе с верхней плитой. В послед­ний момент осаживания кольцо опускается на нижнюю плиту. Осаженная в кольце заготовка при подъеме подвижной траверсы поднимается вместе с кольцом. Уклон внутренней поверхности кольца сделан в обратную сторону, т. е. в сторону нижней поверх­ности осаженной заготовки. Однако этот уклон настолько мал, что заготовка удерживается в кольце силами трения. При передвиже­нии прошивного стола под пресс подвижная траверса опускается. Вместе с ней опускается и калибровочное кольцо с заготовкой. Центрирующий бурт кольца попадает в соответствующее углубле­ние в плите прошивного стола, а удерживающие кольцо крючки, встречая на своем пути рычаги 2, отжимаются, освобождая коль­цо. При последующем подъеме траверсы для подвода пуансона от­жатые крючки не захватывают калибровочного кольца, оставляя его на прошивном столе. Процесс прошивки осуществляется так же, как и на установке завода им. К. Либкнехта.

После прошивки и удаления поворотного пуансона подвиж­ная траверса снова опускается до соприкосновения верхней плиты пресса и осаженной и прошитой заготовки. При этом крючки, слу­жащие для подвешивания калибровочного кольца, отжимают ры­чаги 2 и при последующем ходе траверсы вверх поднимают коль­цо. Одновременно приводится в движение гидравлический выталкиватель в верхнем штамподержателе, и прошитая заготовка вы­талкивается из кольца на прошивной стол. Затем прошивной стол выдвигается из-под пресса и цикл повторяется. Применение по­движного калибровочного кольца должно сократить затрату вре­мени на передвижение столов и, следовательно, сделать цикл про­цесса менее продолжительным.

В остальном изменения, внесенные при конструировании обо­рудования для Уральского завода, мало влияют на технологиче­ский процесс осаживания и прошивки; операции, производимые на этом прессе, идентичны описанным ранее.

В некоторых случаях на одном прессе совмещают операции осаживания и формовки колесной заготовки. Такова, например, технологическая схема завода, построенного фирмой Тейлор (Анг­лия). В этом случае применяют более мощные прессы. В частно­сти, фирма Тейлор применила пресс мощностью 8500 т. Реклами­руя новый завод, фирма сообщает [5], что часовая производи­тельность новой колесопрокатной установки для колес диаметром от 600 до 1250 мм составляет 60 шт. Такая производительность, благодаря творческому труду новаторов-колесопрокатчиков, уже давно превзойдена на установке Советского Союза. Следует отме­тить, что одним из препятствий, ограничивающих возможность по­вышения производительности на зарубежных установках, являет­ся, по-видимому, попытка совместить операции на одной установке и этим сократить капитальные затраты.

Пресс новой установки имеет две скользящих плиты — верх­нюю и нижнюю. На нижней установлены два стола, из которых один имеет гладкую плиту для осаживания, а второй снабжен штампом, оформляющим нижнюю часть отформованной колес­ной заготовки.

Верхняя скользящая плита также имеет два штамподержателя, в одном из которых крепится гладкая плоская плита для оса­живания заготовки, а в другом — штамп, формующий верхнюю часть заготовки. Столы нижней скользящей плиты и штамподержатели верхней работают попарно.

Пресс снабжен четырьмя рабочими цилиндрами диаметром 854 мм. Ход подвижной траверсы — 915 мм.

Совмещение операций осаживания и формовки колесной заго­товки на одном прессе вынудило перевести прошивку заготовки на специально выделенный пресс мощностью 1000 т.