Способ прокатки заготовок

 

СОЮЗ COHETCHHX социАлистичйсних

РЕСПУБЛИК

„„SU„, 1245362 А1 (51) 4 В 21 В 1/00 1/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ оси и уравновешенные на самой заготовке.

Г

2. Способ по п,1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью осуществления деформации предварительно напряженной заготовки, внутренние силы прикладывают до начала прокатки.

3. Способ по пп.1 и 2 о т л ич а ю шийся тем, что одну из уравновешенных сил прикладывают поочередно в различных сечениях по длине заготовки.

4. Способ по пп,1-3, о т л ич а ю шийся тем, что уравновешенную систему сил прикладывают одновременно к нескольким, по меньшей мере двум параллельно прокатываемым заготовкам. (21) 3813362/22-02 (22) 20,11.84 (46) 23.07.86. Бюл. У 27 (72) M.ß.ÁðîBìàí (53) 621.771.23.04 (088,8) (56) Патент ГДР В 267666, кл, В 21 В 1/34, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Ф !097401, кл. В 21 В !/24, 1984, (54)(57) 1.СПОСОБ ПРОКАТКИ ЗАГОТОВОК, включающий их деформацию в валках с натяжениями, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью обеспечения повышения точности измерения при экспериментальных исследованиях процесса прокатки, к деформируемой заготовке прикладывают две внутренние силы, направленные вдоль ее

®

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .,„д !

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1245362

Изобретение относится к черной и цветной металлургии и может быть использовано преимущественно при экспериментальных исследованиях процесса деформации при прокатке. 5

Цель изобретения — обеспечение повышения точности измерения при экспериментальных исследованиях процесса прокатки, осуществление деформа>!ии предварительно напряженнои заготовки.

На фиг, 1 показана схема прокатKlI с приложением к заготовке сил, уравновешенных в самой заготовке; па фиг, 2 — разрез А-А на фиг ° 1; на фиг.3 — схема прокатки одновредвух 3 аготово I< I>pl lф>! 1 . 4 — вид

Б на фиг, 3; на фиг. 5 — эпюра давле>н!я металла Ila валки с приложением внешней силы; на фнг.6 — то же, с приложе>гнем впутреп>п!х сил.

Способ реализуется пр1> прокатке, например полой заготовки 1, в .которой установлен гидравлпческш! цилиндр 2. Заготовка, прокат>>вяеь!ал .„ в калиброванных валках 3, снабжена раздвижным >рижимом 4! соединенным с упором 5 н со штоком 6 цилиндра 2.

В валках 7 и 8 можно прокатывать одновременно две сплошные заготовки

9 и 10, при этом пазы по концам заготовок вставляют планки 11, соед>>лепные с корпусом гидравлического цигн ндра и его штоком, а ц>!липдр

2 устанавливают между заготовками.

Способ осуществляется следующим образом.

30

В полую заготовку 1 устанавлива.эт цилиндр ?, вводят упор 5 с прижимом 4 и фиксируют от перемещения

40 относительно заготовки ° Далее от гидросистемы создают в цилиндре 2 давление и он через шток 6 и упор 5 растягивает заготовку 1 заданным усп45 лием.

После этого осуществляют прокатку при комнатной температуре полой заготовки 1 с расположенным внутри нее с зазором гидравлическим цилиндром 2 в валках 3 с круглыми калибрами. При этом измеряют месдозами силы прокатки, моменты на шпинделях— тензодатчиками или инь>ми известными способами, и измеряют мощность деформации, Все параметры измеряют при -> прокатке без натяжений и с натяжениями при одинаковых режимах, что позволяет исследоват1.- влияние схемы напряже1!ного состояния на эпергосиловые параметры.

В дальнейшем осуществляют прокатку заготовки l при реверсе валков 3 в обратном направлении. Этот цикл, повторяют в течение ряда проходов, измеря . при э- îì си:лы и мощность, Заготовка 1 при пластической деформации удлиняется а cooтветствpll>lo увеличпьяется расстояние между цилиндром 2 и упором 5 с перемещением штока 6, Натяжение в заготовке может быть созда Io через раздвижной прижим 4 путем нрижатия его элементов к внутренней поверхности заготовки, при этом сн>!11 >!р>!к>!ад>>в!>ются поочередно

B раз1н!ч>11!.: сече!>и>>х ПО длине заготовк>1, По! Ie окончания прокатки цилиндр

2 >13 . I;ll E> I OI>1»II 1131j JIPKI °

При прокатке двух паралельно распо.!о>ке>п>ых заготовок 9 и 10 1>х растяг!>лают !IIIII сжимают через планки 11, Согласно предлагаемому способу может быть обеспечено предвяритель:1!ае.напряжение растяжения пли сжатия зягото>>ки»

На фпг,5 даны эпюры нормальных давлешш с приложением передпего натяжения с напряжением >> (>> > О), 1 1 давление 21<, при ьходе металла в валки и р =- ?I(-&! прн выходе иэ валков, я !(— предел текуче. ги при сдвиге, Напряжение оказываег» влия-: ние не только на напряже>>ное состоя" ние, но и изменяет силы трения, существенно смещает нейтральное сечение, Это связано с тем, что (8 1 ) — внешняя сила à — пло-! Ф щадь се !ения на выходе металла из валков, изменяющя.я условия равповесия в целом, Можно обеспечить такое же пейтральное сечение прп б„= 0, 6„. с О, где 6 — напряжение заднего натяжения >I>III подпора. Б этом случае =-пюря. р(х) показана пунктиром: р = 2I» +о, на входе в папки;

p = 2!; при выходе пз валков, Задний подпор уменьшает момент прокат= ки и >.ощность, но удельное давление (при сжп>!а!о>!ем напряжении 5 с О) о увеличивает. В целом мощность снижа-. ется, но определить степень влияния каждой составляющей не представл>!етс я позмо>кныи, >о предлагае>!ому способу к заготовке прикладывают внутренние урав1245362 новешенные силы, которые не изменяют условия равновесия заготовки и поэтому давление снижается только за счет изменения напряженного состояния, В этом случае эпира давлений р(х) (фиг,6) при

b )о, 6 >О, 6 F,=GF,, (1) 1О

F,— площадь сечения заготовки до прокатки.

По известным способам можно приложить к зоне деформации равные силы, но это практически невозможно обеспечить, так как колебания скоростей

15 моталок, соседних клетей, разнотолщинность, деформация валков нарушают это условие, В то же время по предлагаемому способу равенство сил (с точностью на величину потерь в уплотнениях цилиндра, вязкости масла и т.д.) обеспечено как равенство сил действия и противодействия.

При коэффициенте вытяжки 1 участок заготовки длиной Г удлинится на

25 а Х = f (х-1) и гидравлический цилиндр совершит работу А = РГ (II-1), и именно па эту величину уменьшится энергия прокатки, а мощности — от

po N = N PV ($ 1)1 гд, Р ла цилиндра (эа вычетом сопротивлений уплотнения) .

По предлагаемому способу мощность прокатки можно регулировать = высокой точностью за счет силы 9 и дав- 35 ления в цилиндре, Пример, Прокатывается труба диаметром 150 мм, толщиной 5 мм, длиной 2000 м иэ алюминия при температуре 20 C, Деформацию осуществ- 40 ляют в валках диаметром (по дну круглого калибра) 400 мм, В полую заготовку вставлен гидравлический ци- . линдр наружным диаметром 120 мм, внутренним 80 мм, длиной 1000 мм с ходом 800 мм. От маслостанции в полость цилиндра подведено давление до р = 300 ат. Если р = 0 и нагру жение заготовки не осуществляют, то удельное давление 50

15 б 2ktn 1 156 Еп

cl-2h

08 I бт ю где (— предел текучести при растяжении.

Длина дуги захвата равна Г, контактная площадь (0,75 d ?);

= ИдЬ = 2,45 см, F = 27,7 см и сила прокатки Р = 2,256 .. Если

8, = 160 MIIa (1600 кг/см ), то

Р, = 36 кН (3,6 т), М = 0,5 Р(=

= 45 кН ° см — момент прокатки, на одном валк - -3 = Х = 2,5 с ° при

V . -1 угловой скорости мощность N

1,1 кВт.

Площадь внутренней полости гидроцилиндра 2 равна 0,785 Ы =- 50 см и при создании давления 50 0 ат сила растяжения заготовки Р = 25 кН (2,5 т) . Пусть коэффициент вытяжки — I 05, тогда мощность гидроцилинцра равна

N = PV Я -1) = 0,61 кВт.

Мощность, подведенная к валкам, Ir:ри этом уменьшится на 0,44 (44X), только за счет влияния внутренних натяжений.

Напряжения (осевые) в трубе при этом равны 10,6 МПа (106 кг/см ),. и Теоретически при .Р = Hg<5 пластич еско е течение произойдет только под действием осевого растяжения, при этом мощность, подводимая к валкам,. равна нулю, а Р = 380 кН (38 т), что соответствует давлению

760 ат; достаточно создать напряже. ния до 0,5&т .

Технико-экономические преимущества предлагаемого способа заключаются в том, что деформация с внутренними натяжениями с приложением к системе клеть-заготовка внутренних сил не изменяет условий равновесия и не приводит к перегрузке привода клети, при этом изменяется сопротивление деформации заготовки, причем это из-. менение можно в процессе прокатки регулировать.

1245362 йа9

Фиг.5

1245362

Составитель И.Скоробогатский

Редактор Л,Гратилло Техред Q.Ñîéêî Корректор А.Зимокосов

Подписное

Заказ 3941/5 Тираж 518

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие r.Óæãoðîä, ул. Проектная, 4