Способ производства прецизионных полосовых профилей с центрально расположенным желобом

 

Использование: изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам производства прецизионных полосовых фасонных профилей малого поперечного сечения. Сущность изобретения: состыкованные идентичные черновые заготовки деформируют в общих двухвалковом контрольном и чистовом универсальном калибрах, при этом состыковку идентичных заготовок осуществляют по их плоским основаниям, а при задаче составной заготовки в общий двухвалковый калибр передний конец нижней части составной заготовки смещают по оси прокатки вперед, относительно верхней части на расстояние, равное расстоянию от носка вводной арматуры до плоскости осей рабочих валков. Обеспечивается возможность эффективного и качественного производства профиля ободочковой оправы и повышение производительности и качества проката при производстве прецизионных полосовых с центрально расположенным желобом профилей малого поперечного сечения. 6 ил.

Изобретение относится к способам производства прецизионных фасонных профилей, в том числе малого поперечного сечения, преимущественно холодной прокаткой.

Использование известного способа (1) при производстве прецизионных профилей малого поперечного сечения, например, обода очковой оправы неприемлемо, так как с помощью известной привалковой арматурой невозможно обеспечить точную центровку полосы в калибре, гарантирующую получение готового профиля в соответствии с требованиями чертежа.

Наиболее близким по содержанию технологического процесса прокатки является способ производства полосовых прецизионных профилей малого сечения с двойным уклоном к оси профиля (2), включающий черновую и чистовую прокатку прямоугольной заготовки в нескольких калибрах с промежуточным контролем высоты в двухвалковом калибре.

Недостатки известного технического решения, в том числе и при его использовании при производстве прецизионных полосовых с центрально расположенным желобом профилей, связаны с низкой стойкостью двухвалкового контрольного калибра, так как при прокатке полосовых профилей с малым поперечным сечением и высотой калибра до 2 мм захват заготовки из-за низкой жесткости переднего конца зачастую осуществляется в разъем калибра. Это приводит к сплющиванию переднего конца и сколу бурта валка (выходу валка из строя), а, следовательно, увеличивает стоимость передела и снижает производительность, вынужденные простои по перевалке валков). При этом, в связи с малыми размерами профиля устранение этого недостатка за счет более точных изготовления и настройки привалковой арматуры известной конструкции невозможно.

Кроме того, при прокатке прецизионного полосового профиля с центрально расположенным симметричным желобом, например обода очковой оправы, согласно технологической схемы, изложенной в решении (2), весьма проблематично получение радиуса сопряжения боковой плоскости с основанием, равным 0,1 мм, так как разъемы чистового калибра назначаются в плоскости основания профиля, что приводит либо к незаполнению, либо к образованию "уса" и в конечном итоге обуславливает невысокое качество готового проката.

Следует также отметить, что низкая точность центровки полосы в черновом двухвалковом калибре отрицательно сказывается на точности размеров поперечного сечения готового профиля.

В описываемом изобретении решается задача устранения этих недостатков, а именно повышение производительности и качества проката.

Решение технической задачи достигается тем, что в известном способе производства прецизионных полосовых профилей с центрально расположенным желобом, включающим черновую и чистовую прокатку прямоугольной заготовки в нескольких калибрах с промежуточным контролем высоты в двухвалковом калибре, согласно изобретению черновую прокатку ведут в универсальном калибре, после него фасонные заготовки собирают попарно, стыкуя их по плоским широким граням, и в спаренном виде совместно прокатывают в общем контрольном двухвалковом и в общем чистовом универсальном калибрах, имеющих каждый две оси симметрии, а при задаче через проводку составной заготовки в общий двухвалковый калибр передний конец нижней заготовки смещают по оси прокатки вперед относительно верхней заготовки на расстояние, равное расстоянию от переднего торца проводки до плоскости осей валков.

Выполнение черновой прокатки в универсальном калибре позволяет за счет направляющего воздействия вертикальных валков обеспечить точную центровку полосы в калибре, а следовательно, повысить качество готовых профилей.

Состыковка единичных заготовок по широким граням, с последующей прокаткой составной заготовки в общих контрольном двухвалковом и чистовом универсальном калибрах позволяет существенно повысить производительность и качество при прокатке прецизионных полосовых профилей с центрально расположенным желобом.

Повышение качества обеспечивается повышением точности размеров поперечного сечения профиля, путем реализации принципа "симметричная заготовка-симметричный калибр" и исключения разъемов в чистовом универсальном калибре в области основания профилей, что позволяет гарантированно получать острые радиусы сопряжений основания профиля с его боковыми плоскостями, равные, например, для профиля обод очковой оправы R 0,1 мм.

Следует также отметить, что на протяжении всего процесса деформации по плоскости контакта заготовок имеет место явление "прилипание" заготовок друг к другу, которое ограничивает величину уширения и следовательно повышает эффективность процесса деформации и качество проката (ограничивается возможность переполнения разъемов), особенно в случаях деформации профилей из высокопластичных сталей и сплавов.

Смещение переднего конца нижней заготовки в направлении оси прокатки вперед, относительно верхней заготовки на расстояние, равное расстоянию от переднего торца проводки, до плоскости осей рабочих валков позволяет повысить производительность способа производства профилей.

Для пояснения данного утверждения рассмотрим следующее.

Размеры общего контрольного двухвалкового калибра в два раза больше одинарного и обеспечивают беспрепятственное прохождение единичной заготовки через калибр при отключенном приводе валков. При заправке составной заготовки, собранной предлагаемым образом, передний конец первой нижней заготовки, более длинный, попадая в калибр, ориентируется его частями, а именно гребнями и наклонными стенками (передний конец второй (верхней) заготовки находится в арматуре). В результате этого при дальнейшем перемещении составной заготовки вплоть до упора переднего конца второй верхней в пакете заготовки в калиброванные поверхности верхнего валка, нижняя заготовка служит направляющей для составной заготовки в целом и обеспечивает точное попадание последней в калибр. По окончании заправки (контроль осуществляется визуально по длине заправленной части составной заготовки), включается привод валков и производится прокатка составной заготовки в контрольном двухвалковом калибре.

Кроме того, изменение величины взаимного осевого смещения заготовок в пакете, например, в сторону уменьшения приводит к ухудшению условий заправки составной заготовки в калибр, а в сторону увеличения к уменьшению выхода годного.

Следует отметить, что время, затрачиваемое на заправку составной заготовки в двухвалковый контрольный калибр, равно как и увеличение длины обрезаемых после прокатки передних концов не оказывает существенного влияния на технико-экономические показатели процесса, так как профили малого поперечного сечения прокатываются преимущественно по схеме бунт-бунт.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема прокатки исходной прямоугольной полосы в черновом универсальном калибре, на фиг.2 - схема прокатки составной заготовки в общем контрольном двухвалковом калибре, на фиг. 3 схема прокатки составной заготовки в общем чистовом универсальном калибре, на фиг. 4-5 показана схема заправки составной заготовки в общий контрольный двухвалковый калибр, на фиг.6 прецизионный полосовой с центрально расположенным желобом профиль обод очковой оправы.

Последовательность операций при холодной прокатке прецизионного полосового профиля с центрально расположенным желобом следующая.

Передний конец бунта с исходной заготовкой 1 прямоугольного сечения с размерами по высоте h_o меньше высоты h_k чернового универсального калибра 2, по ширине b_o больше ширины b_k калибра 2 и отношением ширины к высоте b_o/h_o 2,5-6 с помощью привалковой арматуры заправляют в калибр 2, отношение ширины которого к высоте b_k/h_k лежит в пределах 1,3-2.

После заправки переднего конца бунта с прямоугольной полосой 1 в черновой универсальный калибр 2 включают привод валков 3,4 и производят прокатку полосы 1, при этом первоначально (благодаря вышеприведенному сочетанию размеров заготовки 1 и калибра 2) обжатием боковых поверхностей полосы 1 вертикальными валками 3 осуществляется строгое центрирование полосы 1 в калибре 2, а при дальнейшем заполнении очага деформации включаются в работу горизонтальные валки 4 и совместно с вертикальными валками 3 завершают формирование черновой фасонной заготовки 5.

Прокатку во втором проходе общем контрольном двухвалковом калибре 6 - осуществляют следующим образом.

На первом этапе берут передние концы от двух бунтов с идентичной друг другу черновой фасонной заготовкой 5 и стыкуют их по широким граням. Далее нижнюю черновую фасонную заготовку 5 полученной составной заготовки 7 смещают в осевом направлении вперед относительно верхней (см. фиг. 4,5) на расстояние L, равное расстоянию от переднего торца проводки 8 до плоскости осей рабочих валков 9. От переднего конца верхней заготовки 5 отмеряют расстояние, равное расстоянию от наружного торца проводки 8 до плоскости входа в очаг деформации, и на месте замера наносят на верхней заготовке 5, например, мелом метку. Собранную таким образом составную заготовку 7 задают в проводку 8. В связи с тем, что размеры общего контрольного двухвалкового калибра 6 обеспечивают сквозное перемещение нижней заготовки 5 составной заготовки 7, наблюдается следующее. Передний конец нижней заготовки 5, попадая в общий контрольный двухвалковый калибр 6, центрируется в плоскости осей рабочих валков 9 с помощью гребней и наклонных стенок калибра. В результате, при дальнейшем перемещении составной заготовки 7 нижняя ее часть служит направляющей для верхней, что обуславливает точное попадание последней в калибр верхнего валка 9, а следовательно, и центрирование составной заготовки 7 в калибре 6. Контроль завершения операции заправки производится по метке на верхней части составной заготовки 7. По завершении операции заправки включается привод валков 9 и производится прокатка составной заготовки 7 в общем контрольном двухвалковом калибре 6. Центрирование составных частей заготовки 7 при прокатке в общем контрольном двухвалковом калибре обеспечивается наклонными стенками и гребнями калибра, имеющими идентичные с черновым универсальным калибром 2, конические поверхности.

Прокатка в третьем проходе общем чистовом универсальном калибре 10 осуществляется аналогично прокатке во втором проходе, за исключением: при сборке составной заготовки 11 передние концы идентичных заготовок 12 совмещают в одной вертикальной плоскости; центрирование частей составной заготовки 11 при прокатке производится первоначально вертикальными валками 13 и окончательно гребнями горизонтальных валков 14, имеющими идентичные с гребнями валков 4,9 конические поверхности.

Согласно предлагаемому способу была прокатана опытная партия прецизионного полосового с центрально расположенным симметричным желобом профиля обод очковой оправы (см. фиг.6) из титанового сплава ВТО.

В качестве исходной полосы использовалась прямоугольная полоса с размерами поперечного сечения 2,8х1,0. Прокатка осуществлялась в три прохода (см. фиг. 1,2,3) по технологической схеме бунт-бунт на одноклетевом стане 150/150 с четырехвалковым калибром. Скорость прокатки 0,6 м/с. Охлаждение-эмульсол Э2 ГОСТ 1975-75. Объем прокатанной партии составил 44 бунта по 30 м. Все размеры поперечного сечения профилей, в том числе радиусы сопряжений основания с боковыми стенками профиля (см. фиг.6), соответствовали требованиям чертежа. Прокатка во всех проходах проходила устойчиво. При прокатке составной заготовки в общем контрольном двухвалковом калибре сплющенных передних концов составных ее частей и сколов валков, а также дефектов поверхности (закатов, усов) не обнаружено.

К достоинствам предлагаемого технического решения относится также возможность существенной интенсификации процесса производства профиля путем реализации непрерывного процесса прокатки во втором и третьем калибрах, так как плоскость контакта в составных заготовках прокатываемых во втором и третьем калибрах неизменна.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ 1. Н.В.Литовченко, Б.Б.Диомидов, В.А.Курдюмова. Калибровка валковых сортовых станов. М. Металлургия, 1964, с. 72, рис. 45 а.

2. Илюкович Б.М. и др. Прокатка и калибровка фасонных профилей. М. Металлургия, 1989, с. 101, рис. 65.

Формула изобретения

2 0Способ производства прецизионных полосовых профилей с центральнo расположенным желобом, включающий черновую и чистовую прокатку прямоугольной заготовки в нескольких калибрах с промежуточным контролем высоты в двухвалковом калибре, отличающийся тем, что черновую прокатку ведут в универсальном калибре, после него фасонные заготовки собирают попарно, стыкуя их по плоским граням, и в спаренном виде совместно прокатывают в общем контрольном двухвалковом и в общем чистовом универсальном калибрах, имеющих каждый две оси симметрии, а при задаче через проводку составной заготовки в общий двухвалковый калибр передний конец нижней заготовки смещают по оси прокатки вперед относительно верхней заготовки на расстояние, равное расстоянию от переднего торца проводки до плоскости осей валков.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6