Способ обжатия в валках

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 В 21 В 1/00

<< ВЗИ1Я

i : л) ГМ, Т у, ) ij к " ( НВЛК,)ТЕ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Zgf

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3780277/22-02 (22) 28.06.84 (46) 07.03.86. Бюл. У 9 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) В.Н.Выдрин, В.В.Панов и В.С.Нагорнов (53) 621.771.2.04(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 208643, кл. В 21 В 31/26, 1966.

Авторское свидетельство СССР

У 1135501, кл. В 21 В 1/00, 1983. (54)(57) 1. СПОСОБ ОБЖАПИ В ВАЛКАХ, включающий настройку калибра по высоте встречным поворотом валков, настройку стабильного захвата заготовки валками и настройку прямолинейности полосы посредством соВМесТ ного поворота комплекта валков без изменения расстояния между ними вокруг общей оси поворота, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности за счет стабилизации уровня прокатки (волочения) и увеличения выхода годного, поворот каждого из валков осуществляют вокруг линии пересечения заготовки с соответствующим валком в заданной по оси прокатки (волочения) плоскости входа в очаг деформации с .выводом осей валков в одну вертикальную плоскость.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью устранения непрямолинейности полосы, совместный поворот комплекта валков производят в процессе обжатия после заполнения очага деформации.

1215770

Изобретение относится к пластической деформации сортовых профилей, полос и лент прокаткой, волочением и экструдированием в валках.

Целью изобретения является повышение производительности эа счет стабилизации уровня прокатки (волочения) и увеличение. выхода годного, а также устранение непрямолинейности полосы.

На фиг.1 показана схема настройки калибра по высоте; на фиг.2— схема сил при захвате; на фиг. 2 и

3 — схем сил при установившемся процессе; на фиг.ч — произвольное положение валков относительно плоскости входа металла в валки; на фиг.5 — прокатки с поворотом комплекта валков относительно нижнего валка; на фиг, 6 — то же, с поворотом относительно верхнего валка, Способ осуществляют следующим образом.

Первая операция заключается в настройке размеров калибре по высоте (фиг.1). Подушки верхнего и нижнего валков перемещают s плоскости, пер" лендикулярной плоскости прокатки, до соприкосновения с исходной полосой (шаблоном), ориентированной строго ло уровню прокатки. После этого полоса (шаблон) выводится из лривалковой зоны и поворотом валков вокруг линий пересечения полосы с валками(точки

А и В, фиг. 1) устанавливается заданный размер калибра, при этом лерлендикулярность плоскости осей рабочих валков оси прокатки по получению заданных размеров калибра обеспечивается путем совместного поворота комплекта валков (без изменения размеров калибра) вокруг линий пересечений валков с полосой (плоскость входа).

При симметричных процессах пласти= ческой деформации вторая операция способа обжатия состоит в подаче металла в очаг деформации, пластической деформации ее части и остановке процесса деформации. Назначение этой операции — определение поведения переднего конца. Если передний конец полосы изогнут в какой -либо иэ трех плоскостей, то поворотом комплекта валков при неизменном их межцентровом расстоянии в соответствующей плоскости, вокруг линий пересечения валков с полосой (плоскость. входа) в направлении, противополож5

f5

35 ком направлению изгиба полосы, устра няют упомянутый изгиб. Величина угла! поворота комплекта валков, обеспечивающая устранение изгиба полосы ввиду многообразия факторов, влияющих на изгиб полосы после очага деформации, определяется экспериментальным путем (методом проб). По окончании настроечных операций, пробную заготовку удаляют из очага деформации .(докатывают),1 устанавливают известными методами и в известной последовательности выводную арматуру и приступают к деформации всей партии металла.

В случае ассимметричных процессов пластической деформации, например прокатке в валках неравного диаметра, начиная со второй операции способа и далее, последовательность технологических операций следующая.

Первоначально поворотом комплекта валков при неизменном межцентровом расстоянии относительно исходной полосы устанавливают положение верхнего и нижнего валков„ обеспечивающее стабильное осуществление захвата полосы валками, например устанавливают равные углы захвата на валках. Затем подают пробную заготовку в очаг деформации и ло заполнению его металлом комплект валков без остановки процесса деформации разворачивают в противоположном направлении на угол, обеспечивающий прямолинейный выход полосы из очага деформации.

Последующие операции аналогичны способу обжатия в валках равного диаметра в

При прокатке в валках неравного диаметра (горизонтальная подача полосы в валки) захват полосы валками определяется углом захвата валка мень. шега диаметра. Дополнение асснметрии в диаметрах ассияетрией в расположе" нии валков, поворотом комплекта валков (валок меньшего диаметра перемещается к плоскости входа металла в очаг деформации), позволяет беэ изменения диаметров валков интенсифицировать процесс пластической деформации за счет перераспределения углов захвата на валках — на валке большего диаметра угол захвата уве,личивается, а на валке меньшего диаметра уменьшается. Однако указанный технологический прием увеличивает кривизну прокатанной полосы. В то же

1215770 время условия пластической деформации при захвате полосы и в установившемся процессе различны. Схема сил, действующих со стороны валков на деформируемую полосу, приведена на фиг. 2 и 3. Принимая равные усилия прокатки, действующие со стороны верхнего и нижнего валков, рассмотрим половину очага деформации.

На полосу действуют усилия Т и P.

Если других сил нет, то полоса захватывается валками при следующих условиях (фиг.2)

Р„6 „

P э аМ т сазо, P.sin 0I, к Р р, сов М )<"- I0, ) <- ) з > -1з где P> — коэффициент трения скольжения между металлом и поверхностью валков при захвате; — нормальное усилие действующее со стороны металла на валок; — усилие трения, возникающее между металлом и валком; — угол захвата;

Pq — угол трения при захвате.

При заполнении очага деформации (в установившемся процессе) равнодействующие нормальных усилий P u усилий трения Т приложены в средней части дуги захвата в точке, которой соответствует угол 8 (фиг. 3). Тогда условия, характеризующие установившийся процесс прокатки, принимают вид

Рх -Тх р . 9> tl 3 Т с аз 5 >

4)8 7/Р, ) Е Ц

4)3t) р„

3= 3, где ш и P — коэффициент трения и угол трения при установившейся прокатке.

Отношение коэффициентов трения при захвате к коэффициенту трения при установившемся процессе изменяется в пределах Рюк/ — 1,6-3. От) Ц Э сюда следует, что при прокатке в установившемся процессе имеется существенный запас мощности, позволяющий без ущерба стабильности процесса увеличить обжатие на валке меньшего диаметра более чем в 1,6 раза.

На фиг.4 показано произвольное положение комплекта валков относительно плоскости входа металла в валки. Из геометрических соображений, выражая углы треугольников

БРАВО, и bAO О через стороны и полупериметры, получают систему !

О уравнений

-2 R, Но cog(f3 g 1 R,+ (Ri+ а+".) + z-"р г(Я, Rz+h,) Rz

-2Rz Н со5 х -(3)iR,+(R, Rz+h,) - к г- о

2(R,+ R +4,) R, но ein p+ Р2 516 OLz

5 . а.

) 20 где Ix(, Фг — углы захвата на верхнем и нижнем валках соответственно;

", h, — высота исходной и деформированной полосы; — угол наклона линии, соединяющей центры валков и вертикали, перпендикулярной оси прокатки;

,, - радиусы верхнего и нижнего валков соответственно.

При равных углах захвата на верхнем и нижнем валках уравнения (1) принимают вид

35 2 2 к

Р Rz "о(" i Р ) х ф,- R 1 i М (R, + R ) + 2 h, (R, - R z I, Но 51 /3

5111 М.

1 2 (2) При большой разности диаметров валков, образующих калибр, поворо-.

45 том комплекта валков не удается перераспределить углы захвата таким образом, чтобы, = о, — М„ „ иными макс р словами, на нижнем валке угол захвата az > g „ „, в то время как на

50 верхнем валке большего диаметра

a „ „, В этом случае валок меньшего диаметра совмещается своей вертикальной осью с плоскостью входа металла в валки o. z = /b (фиг.5), при этом

55 нормальное усилие в момент касания полосы с валком направлено вертикально и не дает проекцию на ось Х, т. не препятствует захвату.

1215770

Расчеты по формулам (1) и (2) по/ / казывают, что отношение o(la, и в, /Ы (фиг. 5 и 6) при реально встречающихся в практике прокатного производства

5 параметрах, характеризующих очаг деформации 0,,Й, Н, h,oL,,во всем диапазоне изменения угла от до . (фиг. 5 и 6) изменяются в пределах I,1-2,1, что позволяет осуществлять перераспределение углов захвата полосы в процессе пластической деформации поворотом комплекта валков без нарушения стабильности процесса прокатки во всем диапазоне изменения угла P .

По предлагаемому способу прокатывается опытная партия специального ступенчатого профиля со средней толщиной поперечного сечения 3,4 мм шириной 30 мм из горячекатаной заготовки

8,5х27. Точность геометрических размеров на готовый профиль соответствует квалитетам Н8-Н9. Прокатка осуществля-25 ется на лабораторном стане дуб 200, снабженном устройствами поворота комплекта валков и настройки заданного размера калибра по предлагаемому способу с диаметрами верхнего и нижнего gg валков 200 мм и !80 мм соответственно. Деформация профиля производится в два прохода с величинами абсолютных обжатий по проходам, равным 3 и 2 мм соответственно, по известному и предлагаемому способам. При прокатке по известному способу (угол P = О) наблюдается гробуксовка валков в момент захвата, что существенно ухудшает шероховатость готового профиля и приводит к интенсивному износу рабочего инструмента. Кривизна готового профиля

i2-18 мм/м. При прокатке по предлагаемому способу стабильный захват полосы обеспечивается поворотом комплекта валков (фиг.5) в первом и во о втором проходах на 6-7, а кривизна полосы при повороте комплекта валков после заполнения очага деформации в процессе прокатки в противоположную

О I сторону в первом проходе на 4 30 составляет 2-4 мм/м, а во втором проходе на 5 15 - 2-3 мм/м. За величину угла поворота принят угол наклона линии, соединяющей центры валков, и вертикали.

По сравнению с известным способом изобретение позволяет существенно снизить трудозатраты по настройке размеров калибра по высоте и проводковой арматуры клети, устраняет смещение уровня прокатки при корректировках величины обжатия полосы, снижает изгиб полосы по выходе ее иэ очага деформации.

1215770 физ,4

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород„ул. Проектная, 4

1215770

ВНИИПИ Заказ 930/8

Тираж 518 Подписное