Косо расположенный чистовой калибр для обжатия высокоточных профилей

 

Изобретение относится к пластической деформации высокоточных профилей преимущественно с неравными полями допусков на геометрические размеры поперечного сечения прокаткой, волочением или экструдированием в валках. Цель изобретения - повьнление точности профиля за счет использования в полном диапазоне поля допусков обоих поперечных размеров профиля при одновременном регулировании их изменением раствора валков. Сущность изобретения заключается в оптимальном выборе угла наклона граней ручья калибра в вертикальной оси в зависимости от соотношения допусков на размеры поперечного сечения профиля. При этом обеспечиваются выравнивание вертикальных составляющих поля допуска по периметру ручья калибра и тем самым более высокая точность профиля. 7 ил. 2 табл. (Л 00 4 ND СЛ СО 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

42538 А1 (19) (11) (51) 4 В 21 В 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4070803/31-02 (22) 26 ° 05,86 (46) 07.10.87. Бюл. 11 37 (72) В.В.Панов, В.С.Нагорнов, A.Á.ÃðîñìàH, В,H.Cèìîâñêèõ, Г.А.Саламатов, Б.Н.Гомберг и С.Н.Силов (53) 621 .771,? .073(088.8) (56) Выдрин В.Н. и др. Производство фасонных профилей высокой точности,—

M. Металлургия, 1977, с. 140-145.

Чекмарев А.П. и др. Калибровка прокатных валков. — М,: Металлургия, 1971, с, 112. (54) КОСО РАСПОЛОЖЕННЫЙ ЧИСТОВОЙ КАЛИБР ДЛЯ OFÆÀÒÈß ВЫСОКОТОЧНЫХ ПРОФИЛЕЙ (57) Изобретение относится к пластической деформации высокоточных профилей преимущественно с неравными полями допусков на геометрические размеры поперечного сечения прокаткой, воло— чением или экструдированием в валках, Цель изобретения — повышение точности профиля за счет использования в полном диапазоне поля допусков обоих поперечных размеров профиля при одновременном регулировании их изменением раствора валков. Сущность изобретения заключается в оптимальном выборе угла наклона граней ручья калибра в вертикальной оси в зависимости от соотношения допусков на размеры поперечного сечения профиля. При этом обеспечиваются выравнивание вертикальных составляющих поля допуска по периметру ручья калибра и тем самым более высокая точность профиля. 7 ил. 2 табл.

2538

2 где dh, с h

134

Изобретение относится к пластической деформации высокоточных профилей, преимущественно с неранными полями допускон на геометрические размеры поперечного сечения, прокаткой, волочением или экструдированием н валках.

11ель изобретения — повышение точности профиля за счет использования в полном диапазоне допусков обоих поперечных размеров профиля при одновременном регулировании их изменением раствора валков.

На фиг.1 изображена схема для определения угла наклона грани ручья к вертикальной оси калибра; на фиг.2— предлагаемый чистовой калибр для обжатия квадрата с неравным полем до— пуска на размеры; на фиг,3 — то же, для полосы; на фиг.4 — то же, для трапеции; на фиг.5, — то же, для трапеции с большим допуском по высоте; на е фиг.6 — то же, для полос ромбического сечения; на фиг.7 — то же, для полос с сечением в виде параллелограмма.

Угол И наклона грани профиля ручья к вертикальной оси калибра при нарезке профиля в валках, преимущественно содержащих две грани ручья., для прокатки (волочения) высокоточных профилей с неравным полем допуска на размеры поперечного сечения при условии равенства вертикальных составляющих поля допуска по периметру калибра

dh, = /h2 = d h определяют из 4 ABD u

dACD (фиг.I) по зависимости

sin ь

1 (1)

sin(B- ) вертикальная составляющая поля допуска на более точный размер сечения профиля; вертикальная составляющая поля допуска на менее точный размер сечения профиля; угол между гранями ручья (профиля); угол между гранью ручья, формирующей размер профиля с минимальным полем допуска и вертикальной осью. калибра, проходящей через вершину ручья; величина поля допуска на более точный размер сечения профиля; величина поля допуска на менее точный размер сечения профиля.

Для более удобного пользования преобразуют зависимость (1) для определения угла Ы в виде

d sin 8 о(= arctg () ° (2)

В+а cos B

Для случая прокатки высокоточных кнадратон и прямоугольных полос с неравным полем допуска на размеры попе10 речного сечения (9 = 90 ) зависио мость (2) преобразуется в уравнение

Л, оl = arctg —— (3)

Q2

16 Уравнение (2) полностью определяет диапазон реальных случаев прокатки (волочения) при различных сочетаниях параметров д„, д, 0 . Так уравнение (1) теряет смысл при значениях

20 sin(B al ) HzH sin Ы = О, нетстнует не встречающимся в практике. прокатного (волочильного) производства случаям, когда а, = О или д„ = 0 °

При равенстве величин полей допус25 ков 2, = д2 уравнение (2) описывает известный принцип калибровки валков, базирующийся на равенстве углов пересечения граней ручья с вертикальной осью калибра.

Зо Предлагаемое техническое решение позволяет за счет увеличения диапазона регулирования межцентрового расстояния валков существенно повысить точность при прокатке высокоточных профилей с неравным полем допуска на

35 размеры поперечного сечения, увели-. чить выход годного и расширить профилесортамент высокоточных профилей, Проводят прокатку профилей, С це40 лью сравнения результатов прокатки в предлагаемых чистоных калибрах осуществляют формоизменение профилей в известных калибрах, нарезанных из условия совмещения одной из диагоналей

45 сечения профиля с начальным диаметрОм валков, Результаты расчета параметров калибра, l1,, dh2 приведены в табл. 1.

Материал профилей стали: X18HIOT, ОХ18Н9Т6, 08Х21НIОГ6, ЗОХГСА, 6ОС2А, при этом чистота поверхности 0,63 мкм, местная кривизна, скручивание, размеры радиусов закруглений вершин профилей по ТУ.

Прокатку производят на клети диаметрами валков 150 мм., Материал валков сталь 11IXI5, Охлаждение — эмульсия.

Жесткость клети по вертикали 85 тс/мм, по оси валков ?0 тс/мм, Общее пере538 гаемых чистовых калибрах выше, Среднеарифметическое значение величин диапазона регулирования валков "6 и ср и достигаемой точности прокатки d, и при прокатке в иэвест-! ных чистовых калибрах составляет юЪ, р = 0,0755 мм, д = 0,065 мм, 9ср в то время, как при прокатке профилей в предлагаемых чистовых калибрах эти величины равны: с 6 = 0,5274 мм,0,02375. Таким образом, точность прокатки по предлагаемому изобретению за счет увеличения диапазона регулирования межцентрового расстоя— ния валков в 7 раэ выше, в 2,73 раза по сравнению с известным способом.

Непропорциональная зависимость увеличения диапазона регулирования объясняется нелинейной зависимостью упругой деформации клети от силовых условий в очаге деформации, При прокатке в предлагаемых чистовых калибрах иэ-за увеличения несим— метричности диаметров валков наблюдается увеличение кривизны и скручивания профиля по сравнению с известным решением. Несмотря на дополнительную подстройку арматуры, эти величины достигают 36-59 мм, 12-25 на погонный метр по сравнению с 18-32 мм и 6-14 с прокаткой в известных ка— либрах. Однако данный недостаток не увеличивает сколько-нибудь заметно трудоемкость по следующей правке.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет за счет выравнивания вертикальных составляющих поля допуска по периметру ручья калибра обеспечить более высокую точность и снизить трудоемкость настройки калибра по сравнению с известным техническим решением.

Косо расположенный чистовой калибр для обжатия высокоточных профилей, ограниченный двугранными ручьями, грани которых образуют неравные .углы с вертикальной осью, проходящей через точку их пересечения, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повьппения точности профиля эа счет

55 использования в полном диапазоне допусков обоих поперечных размеров профиля при одновременном регулировании их изменением раствора валков, грань ручья калибра, формирующая размер

Из табл. 1 и 2 видно, что вследствие большей величины диапазона регулировки межцентрового расстояния валков, обеспечивающего компенсацию неравномерности свойств полосы и валков (механических, геометрических и т.п.) по длине полосы и периметру окружности калибрующей поверхности валков, точность прокатки в предлаз 1342 даточное отношение механизма установки валков 2000. Скорость перемещения верхнего валка 0,04 мм/с ° Вводная и выводная арматура скольжения. Скорость прокатки не регулируемая 0,4 м/с.

Технологический процесс прокатки включает следующие операции: формаизменение круглой заготовки (холоднотянутый круг) в промежуточный профиль 10 типа "стрельчатый" квадрат (прямоугольник) вытяжкой 1,2-1,37, прокатку в чистовом калибре вытяжкой 1,02 1,21 и правку в один проход на роликоправильной машине 9х100, ролики ко- 5 торой нарезаны по "универсальной11 калибровке, Монтажность опытных партий профилей (табл. 1) не превышает 80-100 кг на каждый профиль Перед прокаткой 20 опытных партий профилей проводят исследования по сравнению качественных показателей (точность размеров готовых профилей, непрямолинейность и скручивание) для двух типов чистовых 25 калибров — предлагаемых и известных.

Исследования проводят на контрольных партиях — по две на каждый профиль.

Количество образцов в партии 100 шт.

Длина образца 2000 мм.

Определение точности размеров прокатанных профилей осуществляют путем замера индикаторной скобой каждого образца. Количество точек замеров 15, Шаг между точками замеров 120-)50 ММ, По результатам замеров. строят частотные характеристики для каждого профиля прокатанного с применением известных чистовых калибров и предлагаемых.

Результаты обработки частотных характеристик в виде процентного отношения годного к общему объему исследуемой партии К, К, данные абсолютных значений отклонений размеров сечения профиля, в которые укладыва- 45 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ются все 1007. исследуемых образцов, и данные по К, К и д, В только по

3 3 измерениям размера с более точным полем допуска приведены в табл. 2, 5

1342538 профиля с меньшим допускаемым откло- где нением, расположена относительно вертикальной оси под углом, величина которого определяется зависимостью — поле допуска по размеру се1 чения с меньшим допускаемым отклонением;

Л вЂ” поле допуска по размерам сечения с большим допускаемым отклонением;

6 — угол между смежными гранями ручья, d, sin 8

arctic

dт+, cps

Та блица 1 о 1„мм

УголЫ

d f1 MM о6 мм

Ширина профиля мм

Высота профиля, мм извест предла ный гаемый известный предлагаемый

4,34 38 39 0,602 0,0769 0,768

3,5+0,3

3 +0,3

0,064

4 34 48 28 0,602

0,9048

4 34 16 34 0,602. 0,1683 0 6259

5 43 33 36 0,4015 0,0602 0,4825

3,5+0 i 3

? 52 47 16 0 5018

0,0348 0,7369

3 49 37 40 0,601 0,065 0,7579

5 43 39 26 0,606

0,944 0,7768

300,08

5 43 47 58 0,303 0,0404 0,896 Таблица 2

Профиль

Значение поля допуска по черт. на профили

Прокатка в калибрах предлагаемых мм (Й,, MM 4g i MM

0,048

0,048

0,6

100

О,б

100

0,6

0,04

100

0,025

0,4

100

100

0,04

0 5

0,06

0,6

100

0,03

1 00.0,6

0,03

0,6

100

300,01

300,02

300,03

300,04.

300,05

300,06

300,07

300,01

300,02

300,03

300,04

300,05

300,06

300,07

300,08

4,05-0,048

3,07-0,048

1 -0,048

1,9 -0,04, 2,5 -0,025

2,1 -Q,04

2,25+0,03

2,9+0 015

3 +0,2

2,5+0,25

3 +0,3

3 +0,3

2,9+0,3

0,069

0,066

0,059

0,058

О., 069

0,072

0,062

0,066

0,022

0,021

0,019

0,022

0,034

0,021

0,024

0,027

1342538

Фиг. f

1342538

Составитель А,Маслов

Техред Л.Сердюкова Корректор А.Тяско

Редактор Н,Рогулич

Заказ 4545/б Тираж 480 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4