Технологический инструмент стана винтовой прокатки

 

О П И С А Н И Е ()747541

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалнстических

Республик

Ф с ° . (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

- (22) Заявлено 21.03.78 (21) 2592497/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл.

В 21 В 19/04 (53) УДК 621.771.

013 (088.8) Опубликовано 15.07.80. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 25.07.80 по денам нзобретеннй н втврытнй

Р

Р

2 (72) Авторы изобретения

И. Н. Потапов, E. А. Харитонов и В. Я. Зимин

/ 4

1;

Московский ордена Трудового Красного Знамени -,. институт стали и сплавов --." (71) Заявитель (54) ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ СТАНА

ВИНТОВОЙ ПРОКАТКИ

Гасударственный квкнтет (23) П

3 Приоритет—

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве полых и сплошных длинномерных тел вращения.

Известен технологический инструмент стана винтовой прокатки, содержащий три валка, установленные под углом к оси стана, равном углу раскатки, каждый из которых выполнен в виде конусных участков захвата и раскатки с одинаково направленными вершинами конусов, а также, размещенного между участками захвата и раскатки, конусного гребня с вершиной, направленной противоположно вершинам конусов указанных участков и имеющего диаметры, равные диаметрам гребней других валков, а углы наклона образующих к оси стана каждого участка всех валков равны между собой (1) .

Недостатком деформирования металла такими технологическими инструментами является то, что по всей длине очага деформации каждый валок оказывает одинаковое силовое воздействие на прокатываемую заготовку. При таких условиях деформирования в трехвалковом стане винтовой прокатки в центральных слоях заготовки наблюдается зона затрудненной деформации, а интенсивная пластическая деформация локализуется в периферийных слоях. В этом случае не обеспечивается равномерной проработки структуры металла по поперечному сечению, а получаемый прокат характеризуется значительной разнозернистостью и неоднородностью физико-механических свойств.

Целью изобретения является обеспечение интенсивной и равномерной проработки структуры металла по поперечному сечению, что позволяет получать сортовой прокат высокого качества из непрерывнолитой заготовки.

Поставленная цель достигается в предлагаемом инструменте за счет того, что участок захвата одного из валков выполнен с диаметром большего основания в 1,1 — 1,5 раза большим соответствующего диаметра участков захвата остальных валков, а участок раскатки этого валка выполнен с диаметром меньшего основания, в l, l — 1,5 раза меньшим соответствующего диаметра участков раскатки остальных валков.

747541

На фиг. 1 показан предлагаемый инструмент, поперечный разрез; на фнг. 2 — то же, продольный разрез.

Технологический инструмент содержит три валка 1, 2, 3. Каждый из них состоит из участка захвата 4, гребня 5 и участка раскатки 6.

Диаметры большего основания 4 участка захвата валка 1 в 1,! — 1,5 раза больше соответствующих диаметров валков 2 и 3, а диаметр d4 меньшего основания участка раскатки валка 1 в 1,1 — 1,5 раза меньше соответствующих диаметров валков 2 и 3.

Диаметры всех валков у вершины гребней дг равны между собой.

Углы наклона <р образующих к оси стана каждого участка всех валков равны между собой. Из соотношения диаметров и равенства углов наклона образующих вытекает разность между углами у 1 — у z раскатки валка 1 и валка 2 нли 3. уА у2 1 С! у где

Расчеты показывают, что требуемое соотношение диаметров валков на участке захвата и участка раскатки достигается при разности углов раскатки 5 — 20 .

Разница диаметров одного из валков на участках захвата 4 и участке раскатки 6 >0 по сравнению с двумя другими зависит прежде всего от качества исходной заготовки.

При деформировании непрерывнолитых заготовок, характеризующихся наличием крупных пор и несплошностей, диаметр одного из валков на участке захвата di следует выполнять больше, а на. калибрующем с!

С I меньше, чем у двух других di, т1 в 1,3— — 1,5 раза. Дальнейшее увеличение этих соотношений ограничивается с одной стороны возникновением на участке захвата осевых 4î растягивающих напряжений, которые могут привести к разрушению поверхностных слоев металла, а с другой — повышенным скольжением металла относительно поверхности валка, а следовательно, износом калибрую4$ щего участка. При деформировании сталей и сплавов, склонных к образованию поверхностных дефектов, отношение диаметров валков Йt/ñ i и с1з/dз следует выбирать в предела х 1, 1 — 1,3.

Процесс прокатки предлагаемым тех- se нологическим инструментом осуществляется следующим образом.

Заготовка 7 задается в участок захвата 4, в котором осуществляется предварительная деформация металла и создаются силы вращения и перемещения заготовки в осевом направлении.

За счет того, что на участке захвата 4 диаметр валков 1 больше диаметров двух других валков 2 и 3, линейная скорость этого валка, а следовательно, и осуществляемая им подача металла в осевом направлении также больше, чем у этих валков.

Поэтому на участке захвата 4 реализуется осевой подпор заготовки, действующий в направлении гребня, где осуществляется основная деформация металла. Вместе с тем этот валок 1, диаметр которого на участке раскатки меньше, чем у двух других, оказывает сопротивление перемещению металла в осевом направлении, т. е. тем самым достигается осевой подпор заготовки, действующий также в направлении гребня.

Наличие осевого подпора заготовки на деформирующем гребне как со стороны входа металла в гребень, так и со стороны выхода из него, способствует проникновению интенсивной пластической деформации к центральным слоям заготовки и улучшает проработку литой структуры в осевой зоне.

Формула изобретения

Технологический инструмент стана винтовой прокатки, содержащий три валка, установленные под углом к оси стана, равном углу раскатки, каждый из которых выполнен в виде конусных участков захвата и раскатки с одинакова направленными вершинами конусов, а также размещенного между участками захвата и раскатки, конусного гребня с вершиной направляют противоположно вершинам конусов указанных участков и имеющего диаметры, равные диаметрам гребней других валков, а углы наклона образующих к оси стана каждого участка всех валков равны между собой, отличающийся тем, что, с целью обеспечения интенсивной и равномерной проработки структуры металла, участок захвата одного из валков выполнен с диаметром большего основания, в 1,1 — 1,5 раза большим соответствующего диаметра остальных валков, а участок раскатки этого валка выполнен с диаметром меньшего основания, в 1,!в

1,5 раза меньшим соответствующего диаметра остальных валков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Матвеев Ю. М. и Ваткин Я. Л. Калибровка инструмента трубных станов. М., «Металлургия», 1970, с. 238.

747541

P едактоР Н. Вирко

Составитель Т. Яковлева

Заказ 4130/3

Техред К. Шуфрич Ко

Т аж 986

НИИПИ Г

ll енного омитета СССР

3035 Москва )К вЂ” 35 Р

Фнляал ППП П атент», г. Ужго о, ж город, ул. Проектная, 4