Способ получения изделий с пазами

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве деталей из профильного проката с утолщенными выступающими элементами, в частности, подкладок рельсовых скреплений. В толстостенных элементах заготовок профильного проката доэвтектоидного класса пуансонами в штампе пробивают пазы. К участкам заготовки под пазы прикладывают усилие обжима из условия обеспечения возникновения в материале заготовки напряжений, величина которых составляет от одного до двух пределов текучести. Участки заготовки, сопряженные с пазами, дополнительно обжимают. Величину усилия обжима выбирают из условия исключения деформации заготовки. Состояние обжима заготовки на участках с пазами и сопряженных с ними участках фиксируют путем закрытия штампа. Пазы пробивают при фиксированном состоянии обжима. В результате обеспечивается повышение производительности и снижение трудоемкости изготовления изделий с пазами. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, преимущественно к производству деталей из профильного проката с утолщенными выступающими элементами, в частности подкладок рельсовых скреплений.

Известен способ производства подкладок костыльного скрепления для железнодорожных путей (патент RU 2150346 С1, 10.06.2000, В 21 К 7/08).

Известный способ включает фрезерование пазов в толстостенных элементах профильного проката, последующую прошивку отверстий, которую осуществляют в штампе, и окончательную обработку изделий. Схема известного технологического процесса состоит из следующих операций: полосу с ребордами раскладывают на приемный стеллаж пресса и в штампе пресса производят ее рубку на мерные длины с одновременной прошивкой отверстий под костыли на заребордных поверхностях подкладки. Затем в ребордах на фрезерных станках фрезеруют пазы, после этого заготовка подается на пресс холодной прошивки, где производится прошивка отверстий под костыли в предварительно профрезированных местах реборд.

Известный способ имеет ряд существенных недостатков. Включение в состав технологического процесса на основе кузнечно-прессовых операций дополнительной механической обработки - фрезерования, технически усложняет и удорожает технологический процесс. Требуются вспомогательные передаточные операции заготовок между прессами и фрезерными станками. Для процесса характерна низкая производительность (порядка 16 шт./час). В процессе фрезерования происходит нерациональный расход обрабатываемого металла в стружку. Изготовление и ремонт режущего инструмента (фрез) из быстрорежущих марок стали и твердых сплавов составляет самостоятельное доростоящее производство.

Техническим результатом изобретения является повышение производительности и снижение трудоемкости технологического процесса изготовления изделий с пазами. При этом качество пазов не уступает уровню, получаемому при механической обработке.

Для достижения указанного технического результата пазы в толстотенных элементах заготовок профильного проката пробивают пуансонами в штампе. Процесс пробивки выполняют следующим образом: к участкам заготовки под пазы прикладывают усилие обжима из условия обеспечения возникновения в материале заготовки напряжений, величина которых составляет от одного до двух пределов текучести, а участки заготовки, сопряженные с упомянутыми участками под пазы, дополнительно обжимают с усилием, величину которого выбирают из условия исключения деформации заготовки, состояние обжима заготовки на участках с пазами и сопряженных с ними участках фиксируют путем закрытия штампа, а пробивку пазов осуществляют при фиксированном состоянии упомянутого выше обжима.

Усилие обжима участков заготовки под пазы выбирают из условия обеспечения заполнения гравюры штампа и возникновения схемы объемного сжатия металла в зоне пробивки. При этих условиях пробивка осуществляется пластическим сдвигом и характеризуется повышенным качеством поверхностей паза. Прикладываемые усилия обжима вызывают напряжения в металле, величина которых составляет от одного до двух пределов текучести. Большие усилия и напряжения вызывают повышенный износ инструмента и увеличение энергозатрат.

Дополнительный обжим производят путем наложения прижимов на участки, сопряженные с участками под пробивку. Наложение прижимов не только на участки под пробивку пазов, но и на сопряженные с ними участки, позволяет удержать эти элементы от деформации, а всю заготовку от изгибов и коробления.

Далее, по предлагаемому способу необходимо зафиксировать состояние обжима заготовки. Фиксирование состояния обжима производят путем закрытия штампа.

В фиксированном состоянии обжима заготовки производят пробивку пазов. При этом, благодаря созданию и фиксированию состояния объемного сжатия металла в зоне пробивки, подавляется возникновение процесса хрупкого разрушения и скола. Качество поверхности пазов не уступает уровню, получаемому при механической обработке. Процесс пробивки пазов при фиксированном обжиме не только участков под пробивку, но и сопряженных с ними участков, не сопровождается изгибом и короблением заготовки. Поэтому не требуется последующая правка готового изделия.

Предлагаемый способ может быть использован для получения рельсовых подкладок железнодорожных путей. Исключение из схемы технологического процесса фрезерования и использование для получения пазов предлагаемого способа позволяет повысить производительность в 10 раз (до 160 шт./час) при обеспечении требуемого качества пазов в подкладках.

Для повышения пластичности металла в процессе пробивки пазов рекомендуется осуществлять нагрев заготовки до температуры в диапазоне от 500oС до Ас3+50oС. При температуре ниже 500oС эффект повышения пластичности незначителен, а выше Ас3+50oС происходит налипание металла на инструмент и ухудшение качества пазов.

На фиг.1 приведена схема осуществления предлагаемого способа; на фиг.2 - готовое изделие, подкладка рельсового скрепления.

Способ осуществляют следующим образом. Мерную заготовку 1 с предварительно полученными крепежными отверстиями нагревают до температуры не ниже 500oС и не выше Ас3+50oС, устанавливают в штамп для пробивки пазов. В штампе участки под пробивку пазов обжимают верхней подвижной плитой 2 с усилием Р1, обеспечивающим возникновение напряжений от одного до двух пределов текучести, а сопряженные участки поджимными плитами 3 с усилием Р2, предотвращающим деформацию заготовки; состояние общего обжима фиксируют путем закрытия штампа; при фиксированном состоянии обжима, в закрытом состоянии штампа, производят пробивку пазов усилием Р3 пуансонами 4; пуансоны после пробивки пазов возвращают в исходное положение; штамп раскрывают и готовое изделие убирают из штампа. Далее производят окончательную обработку изделий, например, пробивают отверстия в пазах.

Формула изобретения

1. Способ получения изделий с пазами, включающий изготовление пазов в толстостенных элементах заготовок профильного проката доэвтектоидного класса и окончательную обработку изделий, отличающийся тем, что пазы пробивают пуансонами в штампе, при этом к участкам заготовки под пазы прикладывают усилие обжима из условия обеспечения возникновения в материале заготовки напряжений, величина которых составляет от одного до двух пределов текучести, а участки заготовки, сопряженные с упомянутыми участками под пазы, дополнительно обжимают с усилием, величину которого выбирают из условия исключения деформации заготовки, состояние обжима заготовки на участках с пазами и сопряженных с ними участках фиксируют путем закрытия штампа, а пробивку пазов осуществляют при фиксированном состоянии упомянутого выше обжима.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что его используют для получения рельсовых подкладок.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что заготовку нагревают до температуры не ниже 500С и не выше (Ас3+50)С.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к конструкции верхнего строения железнодорожного пути

Изобретение относится к конструкции верхнего строения железнодорожного пути

Изобретение относится к рельсовым скреплениям железнодорожного пути, в частности к подрельсовым подкладкам

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении деталей из профильного проката, преимущественно подкладок рельсовых скреплений, имеющих крепежные отверстия в двух незамкнутых пазах, выполненных в высоких ребордах

Изобретение относится к обработке металлов давлением

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к производству деталей из профильного проката с утолщенными элементами, имеющих отверстия и пазы, в частности рельсовых подкладок

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть применено для регулирования ширины колеи

Изобретение относится к подкладной пластине для места крепления рельса. Подкладная пластина для места (В) крепления рельса имеет боковой опорный участок (9, 19), который имеет боковую поверхность (14, 24) прилегания, ограничивающую образованную на верхней стороне (О) подкладной пластины (1) опорную поверхность (15) для подошвы (SF) насаживаемого на подкладную пластину (1) рельса (S). Для проведения костыля (50) шпалы в смежную с боковой поверхностью (14, 24) прилегания кромочную зону (10, 20) опорного участка (9, 19) сформировано ведущее от верхней стороны (О) к нижней стороне (U) опорного участка (9, 19) проходное отверстие (28-31), которое имеет в поперечном сечении многогранную основную форму. Поверхность (11, 21) кромочной зоны (10, 20) встречается с поверхностью (14, 24) прилегания в верхней кромке (13, 23). Сопряженная с поверхностью (14, 24) прилегания боковая поверхность (32) проходного отверстия (28-31), по меньшей мере, посредством части своей высоты (Н) переходит в наклонную поверхность (36), которая в направлении верхней кромки (13, 23) поверхности (14, 24) прилегания осуществлена с подъемом и заканчивается на поверхности (11, 21) кромочной зоны (10, 20). Изобретение касается также места крепления рельса, в котором рельс для рельсового транспортного средства закреплен на основании, включающее в себя шпалу (7), упомянутую подкладную пластину (1) и, по меньшей мере, один костыль (50). В результате высокие эксплуатационные свойства подкладной пластины обеспечиваются в течение длительного времени, достигается надежное закрепление рельса. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх