Способ прокатки фланцевых профилей в универсальном калибре

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (21) (52) 4 В 21 В 1/08 13/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К, ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ь.3 " ..:2

5еR 1 (< — — 1 ""

Вс+ at sine/2 где 3t обжатие между горизонтальным и вертикальными валками; радиус вертикального валка, соответствующий обжатию t величина изменения обжатия между горизонтальным и вертикальным валками, угол конусности вертикального валка. (21) 3808153/22-02 (22) 31.10 ° 84 (46) 23.03.86. Бюл. В 11 (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им. Л, И. Брежнева (72) А. Г. Тубольцев (53) 621.771.26.04-115(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 582853, кл. В 21 В 13/10, 1976. (54)(57) СПОСОБ ПРОКАТКИ ФЛАНЦЕВЫХ

ПРОФИЛЕЙ В УНИВЕРСАЛЬНОМ КАЛИБРЕ, включающий обжатие металла между приводными горизонта)тьными и неприводными вертикальными коническими валками с осями наклонными относительно вертикальной оси калибра в плоскости калибра, отличающийся тем, что, с целью увеличения стойкости валков, контролируют обжатие фланцев и при изменении обжатия фланцев между горизонтальным и вертикальными валками, производят смещение вертикальных валков по вертикали; в случае увеличения обжатия в сторону больmего их основания, а в случае уменьшения обжатия — в сторону меньшего их основания, на величину, определяемую по выражению

1219179

Изобретение относится к прокатному производству.и может быть использовано при производстве фланцевых и фасонных профилей на сортовых и рельсобалочных станах, имеющих в составе своего прокатного оборудования универсальные клети, или клети, дооборудованные кассетами с неприводными вертикальными валками.

Цель изобретения — увеличение стойкости валков.

На фиг. 1 показан универсальный калибр; на фиг. 2 — схема для расчета величины смещения валка.

Сущность способа заключается в следующем.

При увеличении обжатия по фланцам профиля, например, швеллера между приводным горизонтальным и вертикальными валками, вызванного, например, выработкой предчистового калибра и увеличением толщины задаваемых в универсальный калибр фланцев раската или необходимостью получения более тонкостенного фланца, увеличивается длина и площадь контакта металла фланца с поверхностью горизонтального и вертикального валка, суммарная работа.сил трения, что приводит к более быстрому, интенсивному З0 износу валков и уменьшению их стойкости. Уменьшение стойкости валков при увеличении на них обжатия приводит к более частым их перевалкам и в конечном счете снижению производительности стана. Увеличение длины и площади контакта металла с валками приводит к увеличению полного давления металла на валки, момента прокатки, повышению энергозатрат при 40 прокатке, а также к необходимости применять более прочное и более массивное технологическое оборудование.

При смещении вертикальных валков 45 в случае увеличения обжатия согласно предлагаемому способу изменяется их катающий диаметр, а с ним и энергосиловые параметры прокатки.

Например, прокатку швеллера Ф 10 So из стали 45 в универсальном калибре со средним радиусом вертикального валка R = 190 мм ведут по из— вестному способу. Толщина задаваемого фланца t = 8,2 мм, толщина гото- у вого фланца t = 7 5 мм, обжатие фланца в универсальном калибре о и =

= 0,7 мм, высота фланца H = 50 мм, температура прокатки фланца

= 950 С, скорость прокатки ч, = 4,5 м/с. Сопротивление деформации металла фланца равно б = 7,35 кг/мм

Длина контакта металла фланца с валь = 4.Рl,9 0,7 - 190 = 15,8 мм. Полное давление металла на. вертикальный валок Р = Н - Г о =- 50 15,8 7,35=

5150 кг = 5,15 т. Сила трения по фланцу < = f 6 = 0,3.7,35

= 2,205 кг/мм . Работа сил трения по фланцу, характеризующая износ

2 валков равна А р -= -Н У г Р

= 50 "15,82 2,205 = 27500 кг мм. При увеличении толщины задаваемого фланца в универсальный калибр — 8 5 мм, обжатие 3 t 1 мм, 1,9.1 "190 = 19 мм; G = 8,4 кг/мм

Р = 50 19 8 4 = 8000 кг = 8 т г з с, = 2,52 кг/мм; А = 50 19 ° 2,52=

= 45500 кг мм.

При прокатке швеллера N - 10 по предлагаемому способу деформация фланца осуществляется вертикальным валком с катающим радиусом, в результате смещения равным Rs = 133 мм. При

gt = 1 мм лина дуги металла по фланцу 0 = 1,9 ° 1 ° 133 = 15,8 мм, = 8,5 кг/mP, Р ;.— ; 50 "15,8 8,5

= 6700 кг = 6,7 т, ь = 2,55 кг/мм

А = 50 15,8 2,55 = 31800 кг.мм.

Таким образом, работа сил трения по фланцу по предлагаемому способу на 13700 кг.мм меньше, чем по известному способу, или меньше на 30%, т.е. и износ валков меньше на 30%.

Снижается на 16% и полное давление на вертикальные валки по предлагаемому способу по сравнению с известным.

Величина перемещения вертикального валка определяется следующим образом (фиг. 2). При прокатке профиля с обжатием B t и средним радиусом вертикального валка R длина контакта металла с валками равна

При увеличении обжатия на величину et полное обжатие b t равно

St, = Ft+ де (2) Исходя из условия равенства длин, контакта металла с валками длина

3 1219179 контакта металла при 3 й, соответст- " вует радиусу R вертикального валка и равна

Пример. Прокатка швеллера

Ф 10 ведется на стане 550 с числовым универсальным калибром, образованным при помощи кассеты. Угол конусо ности вертикальных валков равен 60, t0 высота вертикального валка по образующей 200 мм, радиус большего основания 225 мм. Высота фланца Н

=50 мм. Прокатку начинают при обжатии по фланцу g t = 0,7 мм. Кассета с

15 вертикальными валками выставляется по вертикали так, что радиус вертикального валка по середин фланца равен R = 190 мм. Длина контакта металла блан а с валками ранна

2 1 9 3 t ° R 1 9 О 7, 190

15,8 мм, площадь контакта F = Р Н

15,8 50,0 = 790 мм

При увеличении обжатия по фланцу на 0,3 мм обжатие составляет 3 и

1,0 мм. Одновременно перемещают кассету в сторону большего основания вертикального валка на величину (3) 6tr R

1 81+ ЬС (4) (5) 3Р Е (190 " 190 )/,Ь 30

0,7 + 0,3

gt R 1 t + nt3 sin @72

114 мм, 35 что соответствует радиусу вертикального валка R1 = 0,7 ° 190

0,7+0,3 133 мм.

Длина контакта металла фланца с

-.Гл л :-..15,8 мм. а площадь контакта Р

Р1Н = 15,8"50,0 = 790 мм

Предлагаемый способ прокатки про. филей в универсальном калибре, вклю45 чающий перемещение вертикальных валков по вертикали в сторону большего их основания при увеличении обжатия металла между вертикальными валками на заданную величину, позволяет

50 увеличить стойкость валков и тем самым уменьшить количество перевалок, повысить производительность стана, снизить давление металла на валки, момент прокатки, уменьшить габариты

55 технологического оборудования. . Предлагаемый способ прокатка профилей в универсальном калибре мо- жет быть использован металлургичесПриравнивая выражение (1) выражению (3), с учетом выражения (2) получают

Величина перемещения вертикального валка может быть описана выражением (фиг. 2) Z = (R — R,)

s in о „2

Подставляя в (5) выражение (4) определяют в окончательном виде величину перемещения вертикального валка в сторону его большего основания при увеличении обжатия на величину дй:

Предлагаемый способ прокатки профилей в универсальном калибре может быть реализован следующим образом (фиг. I).

Прокатка швеллера 1 ведется с об— жатием фланца 2 5 t между горизонтальным 3 и вертикальными 4 валками с катающим средним радиусом вертикального валка, равным R1 (на фиг. 1 это положение показано пунктирными линиями). При увеличении обжатия фланцев между горизонтальным

3 и вертикальными 4 валками на вели- чину h t обжатие составляет величину

ht<. При увеличении обжатия по фланцам вертикальные валки 4 перемещают в сторону большего основания по вертикали (по направлению А) и прокатку при 8 t ведут при радиусе вертикального валка равном R1 (на фиг. 1 показано сплошными линиями). Величину перемещения Z вертикальных валков

4 определяют по выражению г — (К tI R

Et В1П (672

1219179 Фиг.2

Составитель Б. Бейнфест

Редактор Е. Папи Техред И.Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ 1)87/13 Тираж 518 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кими заводами, производящими фасонные и фпанцевые профили и имеющими в составе прокатного оборудования универсальные клети или,клети, дооборудованные кассетами с неприводными вертикальными валками.