Система калибров для прокатки круглых профилей

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при прокатке круглых профилей в системе калибров прямоугольник - круг из круглой заготовки на проволочном стане. Цель изобретения - повышение производительности прокатки путем повышения устойчивости профиля и вытяжки в круглом чистовом калибре, улучшение качества проката достигается тем, что прокатка производится в четырехвалковом ребровом калибре прямоугольного профиля с выпуклыми рабочими поверхностями горизонтальных валков, а затем в двухвалковом круглом калибре. Наличие у раската после предчистового калибра скругленных выпуклых угловых элементов улучшает условия захвата и повышает его устойчивость в чистовом калибре, что повышает его вытяжную способность и соответственно производительность стана. Вместе с тем прокатка профиля в четырехвалковом калибре с выпуклостями горизонтальных валков улучшает проработку металла по меньшим граням раската, исключает появление в них растягивающих напряжений и обусловленных этим трещин как это может быть при прокатке в двухвалковых калибрах с гладкими бочками, т.е. повышение качество проката. 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1475742

А1 (SD 4 В 21 В 1 16

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

К А 8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4305606/31-02 (22) 14.09.87 (46) 30.04.89. Бюл. № 16 (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г. И. Носова (72) Б. А. Никифоров, Вен. А. Харитонов, А. В. Копьев, Вик. А. Харитонов, А. В. Кайзер и А. П. Пацекин (53) 621.771.2.073 (088.8) (56) Поляков М. Г. и др. Деформация металл а в м ноговал ковых калибрах. М.:

Металлургия, 1979, с. 94 — 95.

Авторское свидетельство СССР № 358035, кл. В 21 В 1/02, 1971. (54) СИСТЕМА КАЛИБРОВ ДЛЯ ПРОКАТ—

КИ КРУГЛЫХ ПРОФИЛЕЙ (57) Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при прокатке круглых профилей в системе калибров прямоугольник — круг из круглой заготовки на проволочном стане. Цель изобретения — повышение производительности прокатки путем повышения устойчивос1

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при прокатке круглых профилей в системе калибров прямоугольник — круг из круглой заготовки на проволочном стане.

Цель изобретения — повышение производительности прокатки путем повышения устойчивости профиля и вытяжки в круглом чистовом калибре, улучшение качества проката.

На фиг. 1 представлен предчистовой четырехвалковый калибр; на фиг. 2 — чистовой двухвалковый калибр с профилями задаваемых в них раскатов.

Проволока или пруток 1 задается в калибр 2 (фиг. 1), образованный валками

3, имеющими цилиндрические рабочие поверхти профиля и вытяжки в круглом чистовом калибре, улучшение качества проката — достигается тем, что прокатка производится в четырехвалковом ребровом калибре прямоугольного профиля с выпуклыми рабочими поверхностями горизонтальных валков, а затем в двухвалковом круглом калибре. Наличие у раската после предчистового калибра скругленных выпуклых угловых элементов улучшает условия захвата и повышает его устойчивость в чистовом калибре, что повышает его вытяжную способность и соответственно производительность стана. Вместе с тем прокатка профиля в четырехвалковом калибре с выпуклостями горизонтальных валков улучшает проработку металла по меньшим граням раската, исключает появление в них растягивающих напряжений и обусловленных этим трещин как это может быть при прокатке в двухвалковых калибрах с гладкими бочками, т. е. повышает качество проката. 2 ил., 1 табл. ности, и валками 4, имеющими выпуклые рабочие поверхности, при отношении высоты калибра к его ширине в пределах

1,1 — 1,8. Затем полоса 5 (фиг. 2) в форме невыполненного четырехгранника, прокатанная в калибре 2 (фиг. 1), прокатывается в круглом калибре 6 (фиг. 2), образованном валками 7.

Захват и прокатка круглой заготовки в первом калибре в начальный момент осуществляется только цилиндрическими валками, т. е. процесс аналогичен прокатке круглой заготовки на гладкой бочке и проходит с большим уширением. Затем в работу вступают валки с выпуклой рабочей поверхностью и деформирование осуществляется всеми четырьмя валками. Вытяж1475742

3 ная способность предчистового четырехвалкового калибра велика, что позволяет вести в нем прокатку с некоторым незаполнением. В результате исключается опасность переполнения этого калибра при изменении технологических режимов и создаются благоприятные условия для дальнейшей прокатки в чистовом круглом двухвалковом калибре. Образующиеся на предчистовом профиле лыски имеют радиус, близкий к радиусу круглого калибра и поэтому площадь контакта металла и валков в круглом калибре достаточна для того, чтобы вести устойчивую прокатку в нем с большими обжатиями. Величина вытяжки в этом калибре определяется соотношением ширины и высоты предчистовой полосы. Чем больше это соотношение в пределах указанных значений, тем большу о вытяжку можно получить в круглом калибре, учитывая, однако, при этом и растущую величину уширения.

Практикой установлено, что оптимальный диаметр заготовки твечает требованию

D= а +Ь, где D — диаметр заготовки; а, b — соответственно высота и ширина четырехвалкового калибра.

Оптимальный радиус кривизны выпуклой рабочей поверхности валков в четырехвалковом калибре r=0,75 в, где r — радиус кривизны выпуклой рабочей поверхности валка.

При прокатке круглой заготовки в прямоугольном четырехвалковом калибре очаг деформации за счет неравенства высоты и ширины калибра делится на двухвалковую и четырехвалковую зоны. Для уменьшения длины очага деформации двухвалковой зоны и увеличения четырехвалковой, в предложенной системе валки с меньшим диаметром выполнены с выпуклой поверхностью.

Такая геометрия валков необходима еще с точки зрения повышения устойчивости при прокатке прямоугольной полосы в круглом двухвалковом калибре. Как известно, увеличение закругления углом прямоугольника, что может быть обеспечено уменьшением вытяжки при прокатке в прямоугольном калибре круглой заготовки, должно увеличивать устойчивость полосы при прокатке в круглом двухвалковом калибре. Повышение устойчивости обеспечивается в этом случае за счет увеличения площадки контакта, более надежного центрирования при захвате, чем при острых углах. Использование в предлагаемой системе выпуклых валков за счет сферической части валков позволяет увеличить «закругленность» углов без уменьшения вытяжки в четырехвалковом калибре. Так как в указанном калибре прокатывается полоса круглого сечения, то увеличение ширины необжимаемых участков в разъемах валков, имеющих форму, близкую к форме ручья круглого калибра, допол5

4 нительно увеличивает устойчивость полосы в круглом калибре. При этом, обязательным условием для эффективной прокатки является взаимное расположение четырехвалкового и двухвалкового калибра. Калибры должны располагаться так, что оси валков четырехвалкового калибра, имеющие выпуклую поверхность, параллельны осям валков круглого калибра. Этим обеспечивается задача полосы в круглый калибр так, что меньшая ось полосы параллельна осям валков круглого калибра и совпадает с линией его разъема.

Осуществление предчистового прохода в четырехвалковом калибре позволяет производить интенсивную проработку прямоугольного профиля по узким его граням вилками с выпуклыми рабочими поверхностями. Это повышает качество проката в сравнении с использованием в качестве предчистового плоского двухвалкового калибра, где по узким граням прямоугольного профиля возможно образование трещин вследствие действия напряжений растяжения.

Наилучший эффект повышения вытяжной способности и устойчивости обеспечивается при отношениях осей в интервале 1,1 — 1,8.

При меньших значениях сечение приближается к квадрату, который сложнее удерживать в проводках при прокатке в круглом двухвалковом калибре, снижается качество готового профиля, а также существенно уменьшается вытяжная способность система калибров. При больших значениях отношения осей также ухудшается вытяжная способность системы в целом. Это объясняется тем, что в предчистовом калибре за счет увеличения протяженности двухвалковой зоны интенсивно развивается уширение.

Прокатка такой полосы в круглом калибре при малом запасе калибра на уширение ведет к переполнению калибра и образованию в разъемах усов. При большом запасе калибра на уширение, вследствие его развития, снижается вытяжная способность системы.

Оптимальность указанных пределов соотношения высоты и ширины четырехвалкового калибра проверялась экспериментально при прокатке проволоки диаметром 4,5—

5 мм из круглой заготовки.

В процессе прокатки неизменными оставались валки четырехвалкового калибра, имеющие криволинейную выпуклую рабочую поверхность. Радиус их кривизны составлял

3,0 мм, а ширина калибра — 4,0 мм.

Изменение соотношения высоты к ширине калибра задавали сменой валков с гладкой рабочей поверхностью. Размеры круглого двухвалкового калибра выбирались с учетом уширения в нем металла. Анализ результатов прокатки сведен в таблице, данные которой показывают оптимальность рекомендуемых пределов соотношения высоты и ширины предчистового калибра.

1475742

Формула изобретения

Результаты прокатки

Соотноше- Высота ние высо- четыВытяжка во вто

Суммарная вытяжка системы

Диаметр

ЗаготовДиаметр готовой

Вытяжка в первом калибре ты и ширехвал кового калибр ром калибре ки, мм проволоки, мм рины четырехвал кового калибра

1,65

1,З4

1,23

1,05

4,2

5,8

4,50 системы.

Прокатка в обоих калибрах устойчивая.

Прокатка в обоих калибрах устойчивая. Готовая проволока имеет круглый профиль. Вытяжная способность системы удовлет1,26

1,7З

4,55

1,37

4,4 6,0

4,4 6,0

1, 10

1,73

4,56

1,26

1,З7

1, 10

4,60

2,33

1,45 5,8 7,0

1,53

1,52

2,76

2,81

7,2 8,2

7,4 8,4

4,95

5,0

1,67

1,69

1,65

1,66

1,80

1,85

Таким образом, предложенная система калибров обеспечивает как повышение производительности стана, так и улучшение качества проката.

Система калибров для прокатки круглых профилей преимущественно из круглой исходной заготовки, включающая прямоугольный предчистовой калибр и двухвалковый круглый чистовой калибр, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности путем повышения устойчивости прокатки и вытяжки в круглом чистовом калибре, улучшения качества металла, предчистовой калибр образован четырьмя валками, из которых пара валков с осями, параллельными осям валков чистового круглого калибра, имеет выпуклые рабочие поверхности, а отношение высоты предчистового калибра к его ширине находится в пределах 1,1 — 1,8.

Прокатка в обоих калибрах устоичивая.

Величина высотной деформации в чистовом калибре недостаточна для получения круглого профиля. Остается след от выпуклых валков. Низкая суммарная вытяжка ворительная

Прокатка в обоих калибрах устойчивая. Готовая проволока имеет круглый профиль. Вытяжная способность системы высокая, Равномерное распределение вытяжек в системе.

То же.

Прокатка проходит с частой потерей устойчивости. Иэ-за черезмерной высоты предчистовой полосы наблюдается частое ее искривление по вертикгльной оси при задаче в круглый калибр.

1475742 Риг.2

Составитель А. Маслов

Редактор И. Сегляник Техред И. Верес Корректор Э. Лончакова

Заказ 1930/13 Тираж 460 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», r Ужгород, ул. Гагарина, 101