Глава XVI осаживание и прошивка заготовок

§ 66. Удаление окалины

Значительно меньшие, чем для размеров цельнокатаных колес, допуски для большинства размеров готовых черных бандажей требуют особой тщательности в предохранении бандажей от по­явления дефектов на различных стадиях их изготовления. Удале­ние окалины является одним из обязательных условий, обеспе­чивающих высокое качество готовых бандажей.

Для удаления окалины находят применение те же машины, что и в колесопрокатном производстве. Эти машины — окалиноломатели — были описаны выше. Однако в подавляющем боль­шинстве случаев из-за несовершенства окалиноломателей окали­на удаляется на прессе при деформировании заготовки. Для это­го заготовку предварительно осаживают на %—1/2 первоначаль­ной высоты. Такая степень деформации оказывается достаточ­ной, для того чтобы сбить окалину с боковых поверхностей заго­товки.

Что касается торцевых частей заготовки, то при осаживании окалина опадает с них лишь частично, частично же удаляется вместе с выдавкой. В некоторых случаях приставшую к заготов­ке окалину приходится сбивать уже после завершения всех опе­раций осаживания и прошивки.

После предварительного осаживания опадающая окалина сду­вается с обжимного стола пресса паром, после чего только может производиться дальнейшее осаживание до требуемой высоты.

§ 67. Прессы для осаживания и прошивки отверстия

Сходство операций при осаживании и прошивке колесных и бандажных заготовок определяет и идентичность конструкции прессов, применяемых для этих операций. В современных отече­ственных бандажепрокатных установках применяются парогид­равлические прессы мощностью 3000 т. Эти прессы входят в си­стему, состоящую из собственно пресса, парогидравлического мультипликатора, наполнителя, аккумулятора и насосной уста­новки.

В устаревших, но еще функционирующих бандажепрокатных установках находят применение прессы значительно меньшей мощности. Так, на заводе им. Андреева для осаживания и про­шивки применяется пресс мощностью всего лишь в 800 т. Сле­дует отметить, что на этой установке изготовляют главным обра­зом бандажи вагонные, трамвайные, узкоколейные и паровозные малых диаметров, в то время как на мощных прессах могут из­готовляться бандажи размеров более широкого диапазона. Так, например, на Уральском заводе изготовляются главным образом бандажи диаметром 1060—1690 мм.

Целесообразно описать пресс современной мощной бандажепрокатной установки, лишь в отдельных случаях ссылаясь на особенности процессов деформирования на прессах устаревших установок.

Основанием пресса мощностью 3000 т (рис. 242) служит мас­сивная литая станина, состоящая из трех скрепленных между собой частей. Колонны пресса соединяют станину с архитравом, представляющим также массивную стальную отливку.

В архитраве крепятся рабочий цилиндр пресса и два паро­вых подъемных цилиндра.

Плунжер рабочего цилиндра пресса прикреплен к подвижной траверсе и опирается на нее шаровой поверхностью. Штоки поршней подъемных паровых цилиндров также закреплены в по­движной траверсе. Пресс снабжен двумя столами — обжимным и прошивным. Оба стола установлены на передвижной плите, перемещающейся с помощью гидравлических цилиндров, распо­ложенных по обе стороны плиты.

Наличие двух столов весьма существенно влияет на произво­дительность пресса, а следовательно, и всей установки, так как позволяет перекрывать ряд вспомогательных операций по пода­че заготовки и удалению ее после осаживания и прошивки.

Центрирование заготовки на обжимном столе, а также все манипуляции по транспортировке заготовки в процессе обработки давлением, осуществляются специальными захватами-клещами, оси которых закреплены на подвижной траверсе. Все необходи­мые движения захватов производятся с помощью трех гидравли­ческих цилиндров, соединенных с осями клещей и между собой рычагами и тягами.

Пресс имеет два пуансона, служащих для прошивки цен­трального отверстия в осаженной заготовке. Каждый из пуансо­нов вставлен в специальный поворотный кронштейн, вращаю­щийся на колонне пресса. Кронштейны закреплены на разных колоннах пресса, находящихся с одной стороны его оси. При этом верхний поворотный кронштейн может подниматься и опускаться по колонне, а нижний закрепляется в определенном положении, фиксируемом в зависимости от высоты обжимного стола.

Пуансоны имеют общий привод от двух установленных на од­ной оси гидравлических цилиндров, работающих под давлением в 105 ат. Плунжеры цилиндров соединены зубчатой рейкой, вра­щающей при своем перемещении шестерню, которая находится в зацеплении с зубчатым колесом; последнее укреплено на крон­штейне верхнего поворотного пуансона. Вертикальный вал при­водной шестерни песет на нижнем конце еще одну шестерню, на­ходящуюся в зацеплении с зубчатым колесом нижнего поворот­ного кронштейна.

Вращение пуансонов производится в одном направлении та­ким образом, что при передвижении одного ив пуансонов под стол, второй удаляется от пресса. Максимальный угол поворота пуансонов 180°.

Рис. 242 Пресс мощностью 3000т для осаживания и прошивки бандажной заготовки

Управление движением пуансонов производится от специаль­ного рычага на площадке управления.

Пресс снабжен указателем обжатия, состоящим из зубчатой рейки, закрепленной в подвижной траверсе и сцепленной с ше­стерней, сидящей на одной оси со стрелкой указателя. При дви­жении подвижной траверсы вниз перемещающаяся вместе с ней зубчатая рейка вращает шестерню, а следовательно, и стрелку, отмечающую на градуированном диске высоту осаживания.

Управление всеми механизмами сосредоточено на площадке управления.

Для операций осаживания и прошивки используется давление в 400 ат, создаваемое парогидравлическим мультипликатором при давлении свежего пара в 10 ат. Для всех остальных опера­ций используется аккумуляторное давление в 105 ат.

Предварительное наполнение рабочего цилиндра при движе­нии траверсы вниз производится из наполнителя, в который по­ступает вода под давлением 2—3 ат. Для создания рабочего дав­ления в наполнителе подается сжатый воздух, поддерживающий давление в наполнителе в 4 ат.

Деформирование на прессе осуществляется в следующем по­рядке. Заготовка подается на обжимной стол, выдвинутый из-под пресса. В это же время на прошивном столе заканчивается операция прошивки осаженной заготовки. Обжимной стол пере­мещается под пресс, а прошивной с прошитой заготовкой выдви­гается из-под пресса для удаления деформированной заготовки. На обжимном столе заготовка обжимается до требуемой высоты. При этом одновременно осуществляется ломка окалины. Конеч­ная высота обжатой заготовки зависит от размера бандажа (табл. 39).

Таблица 39

Высота обжатой бандажной заготовки

Бандажи	Конечная высота обжатой заготовки мм	Завод
Гребневые диаметром 790мм 890 1060 1160 1340 1690 Железнодорожные Трамвайные Узкоколейные	150 160 175 175 175 175 150-160 100-110 120-130	Уральский Им. Андреева

После обжатия заготовка захватывается клещами и подни­мается над столом. Подводится нижний пуансон, и заготовка верхней плитой надавливается на пуансон таким образом, чтобы последний не доходил до верха заготовки на 30—40 мм. После этого заготовка снимается с пуансона и под нее подводится про­шивной стол пресса. Затем под вновь поднятую траверсу подво­дят верхний пуансон и под давлением воды в рабочем цилиндре прошивают сквозное отверстие. Вслед за этим производится окон­чательное обжатие, величина которого ограничивается размерами плит прошивного стола и определяется калибровкой валков про­катных станов. По окончании деформирования прошивной стол выдвигается из-под пресса, а подготовленная для последующей операции заготовка убирается с помощью поворотного крана.

Последовательность операций на прессе следующая:

1. Передвижение обжимного стола под пресс.

2. Опускание подвижной траверсы до соприкосновения деформирующего инструмента с заготовкой.

3. Обжатие заготовки.

4. Захват заготовки клещами.

5. Подъем траверсы с заготовкой.

6. Подвод нижнего пуансона под обжатую заготовку.

7. Опускание обжатой заготовки на пуансон и предваритель­ная прошивка.

8. Подъем подвижной траверсы с заготовкой.

9. Отвод нижнего пуансона из-под пресса.

10. Передвижение прошивного стола под пресс.

11. Опускание заготовки на прошивной стол.

12. Подъем подвижной траверсы для подвода пуансона.

13. Подвод верхнего пуансона под пресс.

14. Опускание траверсы с пуансоном на заготовку и вторая прошивка.

15. Подъем подвижной траверсы и пуансона.

16. Отвод верхнего пуансона.

17. Передвижение прошивного стола из-под пресса.

18. Уборка осаженной и прошитой заготовки.

Приведенный перечень операций не обязательно должен вы­полняться в той последовательности, в какой он изложен. Ряд операций могут совмещаться и перекры­ваться, что приводит к повышению про­изводительности пресса, а следовательно, и всей прессо-прокатной установки.

Если совмещение некоторых опера­ций обусловлено работой оборудования, как, например, операций 1 и 17, 2 и 18, то умелая работа машиниста пресса и его помощника позволяет совместить и ряд других операций. Так, могут быть частично совмещены операции 5 и 6, 8 и 9 и др.

Порядок деформирования бандажной заготовки на 800-т прессе завода им. Андреева мало отличается от описан­ного выше. Прошивка заготовки не ме­ханизирована. Прошивень и кольцо для прошивки устанавливаются вручную.

Размеры прошивных плит Уральского завода приведены в табл. 40.

Таблица 40