Способ продольной прокатки клиновидныхполос

 

:Т..

ОЛИСАНИЕ

ИЗОВРИт ЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1 11793689

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.02.79 (21) 2722590/25-27 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (5i) М. К .

В 21Н 8/00

Государствеииый комитет (53) УДК 621.771.295 (088.8) по делам изобретеиий и открытий (72) Авторы изобретения В. С. Лиханский, В. Н. Поляков, В. А. Маякин, Г. Л. Лебедик, В. А. Сорокин, В. А. Голубев, А. Д. Размахнии и С. А. Сорокин

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОДОЛЪНОИ ПРОКАТКИ КЛИНОВИДНЫХ

ПОЛОС

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при продольной прокатке периодических клиновидных профилей и полос.

Известен способ продольной периодиче- 5 ской прокатки, при котором прокатка профилей осуществляется при постоянном расстояний между осями рабОчих валков, чья поверхность имеет периодически калиброванный контур (1). Изменение режима де- 10 формации металла, необходимое для получения периодического профиля, в этом случае обеспечивают соответствующие периодические контуры на рабочей поверхности валков; 15

Однако при использовании валков с периодическим контуром по длине окружности, длина периода на поверхности прокатываемой полосы жестко связана с диаметром рабочих валков, т. е. длина периода по полосе может быть равной длине окружности рабочей поверхности валка или меньше; что существенно ограничивает сортамент прокатываемых периодических профилей с большой длиной клиновидных участков.

В некоторой степени указанный недостаток устраняется применением способа получения периодических профилей, прокатка которых осуществляется с изменением расстояния между осями рабочих валков. При таком способе прокатки профиль получают в результате соответствующих перемещений рабочих валков в процессе деформации металла, причем контур рабочей поверхности валков может быть гладким или периодическим (2).

К недостаткам способа относится сложность его практического осуществления, связанная с необходимостью использования специального оборудования (создания специальных рабочих клетей, позволяющих перемещать валки по заданной программе в процессе деформации металла).

Целью изобретения является получение клиновидных полос любой длины и постоянным по длине полосы углом клиновидности.

Поставленная цель достигается тем, что в зоне переменную за оборот величину обжатия создают путем введения между заготовкой и валком с переменным контуром рабочей поверхности ленты постоянной толщины и постепенного наматывания ленты на валок.

Предлагаемый способ поясняется чертежом.

Между верхним периодически калиброванным валком 1 и нижним гладким валком 2 постоянного радиуса обжимается за793689

15

3 готовка 3. В процессе деформации заготовки 3 на верхний валок 1 наматывается гибкая постоянной толщины Й профилирующая лента 4. Для получения клиновидных полос с постоянным по длине полосы углом клиновидности профилирующую ленту 4 наматывают на валок 1, рабочая поверхность которого выполнена с криволинейной образующей по закону логарифмической спирали, Процесс прокатки осуществляют следующим образом.

В зону деформации между поверхностью профилирующей ленты 4, передний конец которой закреплен на поверхности рабочего валка 1 и смещен по ходу прокатки на угол

Р, и поверхностью нижнего рабочего валка

2 подается передний конец заготовки 3 (при этом передний конец ленты 4 плотно прилегает к поверхности верхнего валка 1) .

Вследствие возникающих сил трения в контакте между нижним рабочим валком 2 и поверхностью ленты 4 при вращении верхнего 1 и нижнего 2 валков заготовка втягивается в направлении вращения валков в зону деформации. В процессе деформации заготовки 3 между поверхностью ленты 4, через которую передается деформирующее усилие на заготовку со стороны верхнего валка 1, и поверхностью нижнего валка 2 лента 4 наматывается на валок 1, увеличивая его катающий радиус и, соответственно, контактирующую поверхность валка 1 с обжимаемой заготовкой 3 непрерывно во времени протекания процесса деформации.

При этом непрерывно уменьшается расстояние между деформирующими поверхностями нижнего 2 и верхнего 1 валков, что, естественно, придает выходящей из валков полосе определенный клиновидный характер ее продольного сечения.

Так как толщина h профилирующей ленты по всей ее длине постоянная, то криволинейная образующая контактной поверхности верхнего валка изменяется в процессе прокатки по ранее заданному закону логарифмической спирали, что позволяет получить полосу с постоянным углом клиновидности ф по ее длине.

Осуществляя предварительный расчет толщины наматываемой профилирующей ленты, а также выполняя соответствующим образом профилировку верхнего валка, можно изготовить прокаткой клиновидные полосы практически любой длины и точно с заданным углом клиновидности по длине полосы в валках с постоянным межцентровым расстоянием.

Этим способом продольной прокатки можно получить клиновидные полосы как с односторонней клиновидностью, так и с двусторонней с различными углами клиновидности и длиной клиновидных участков без дополнительных перевалокрабочих валков.

3О

6О

4

При прокатке клиновидных полос с использованием наматываемой на валок профилирующей лентой за счет непрерывно изменяющихся диаметров валков и их контактных площадей с деформируемой заготовкой можно создать условия прокатки, при которых устраняется изгиб выходящей из валков полосы и, тем самым, стабилизировать процесс формообразования профиля и повысить его качество.

Примером конкретного использования предлагаемого способа продольной прокатки может служить проведенная в прокатной лаборатории ДМетИ опытно-промышленная прокатка клиновидных полос на стане 260, представляющих собой предчистовые заготовки для прокатки ряда периодических профилей.

Нагревая до 1150 С стальная (из Ст. 3) заготовка задавалась в валки и обжималась между поверхностью нижнего гладкого валка и поверхностью гладкой профилирующей ленты, наматываемой в процессе прокатки на верхний профилированный валок. Диаметр нижнего валка составлял

250 мм.

Передний конец полосовой гибкой стальной ленты был закреплен на верхнем вал«е, поверхность которого была выполнена по закону логарифмической спирали. При этом с целью устранения образования на валке резких перепадов высот в месте контакта торца переднего конца ленты с выступом на валке высота выступа на валке (равная разности максимального и минимального радиусов валка в данной плоскости, проходящей через его центр) была выполнена равной толщине профилирующей ленты и составляла 10 мм.

В период захвата заготовки валками и заполнения очага деформации металлом передний конец ленты опирался на поверхность верхнего профилированного валка и описывал его контур. С целью обеспечения необходимых условий захвата заготовки и стабильности намотки ленты на валок в процессе деформации передний конец ленты перед задачей заготовки в валки был сдвинут по ходу прокатки на угол р=25—

30, определяемый конструктивными особенностями крепления переднего конца ленты на поверхности верхнего валка.

С целью устранения деформации профилирующей ленты в процессе прокатки заготовки и, тем самым, устранения искажения конфигурации выходящей из валков клиновидной полосы была выбрана инструментальная полосовая стальная гибкая лента, твердость которой была на 110 †1 единиц по Роквеллу больше твердости прокатываемой заготовки с учетом ее нагрева.

В процессе прокатки получили клиновидные полосы длиной до 400 мм и углом клиновидности ф=5 30 . Поверхность верхнего валка была выполнена по закону логариф5

793689 мической спирали, так как именно на валке с контуром по логарифмической спирали можно получить на полосе переходные участки с нарастанием обжатия с постоянным углом клиновидности по длине поло- 5 сы. Так как в процессе п„"окатки лента наматывается на валок, непрерывно увеличивая его диаметр, т. е. непосредственно участвуя в процессе формообразования профиля клиновидной полосы, то для того, чтобы 10 криволинейная образующая контактной поверхности валка изменялась в процессе прокатки по закону логарифмической спирали, толщина профилирующей ленты по всей ее длине была постоянная и составля- 15 ла 10 мм.

Таким образом в результате прокатки были получены клиновидные полосы длиной 390 — 400 мм с углом клиновидности ф=5 30 постоянным по длине полосы. 20

Использование способа продольной прокатки клиновидных полос для получения предчистовых заготовок под периодический профиль зуба ковша экскаватора позволяет производить прокатку в валках 25 меньшего диаметра, снижает энергосиловые параметры прокатки, сокращает парк валков за счет использования профилирующей ленты различной толщины.

Так, для получения клиновидной полосы 30 длиной до 1300 мм необходимо использовать профилированные валки, длина окружности рабочей поверхности которых должна быть не менее 1250 мм, т. е. диаметр валка должен быть 400 мм, при 35 этом поверхность валка должна быть соответственно калиброванной для получения определенного угла клиновидности по длине полосы.

За счет использования способа прокатки 4р с применением профилирующей ленты различной толщины можно сократить парк валков, калиброванных для получения клиновидных полос, на 50%. Стоимость одного периодически калиброванного валка составляет порядка 6000 рублей. Парк валков составляет 20 штук (длина валка до

1000 мм, его диаметр до 400 мм) для завода имени Петровского.

Таким образом экономический эффект от использования предлагаемого способа при прокатке предчистовых заготовок под профиль зуба ковша экскаватора составит порядка 60000 рублей, Формула изобретения

Способ продольной прокатки клиновидных полос путем деформации заготовки в валках, один из которых имеет переменный контур рабочей поверхности, а второй выполнен с постоянным радиусом, с созданием переменной величины обжатия за один оборот валков, отл и ча ю щи йс я тем, что, с целью получения клиновидных полос любой длины и постоянным по длине полосы углом клиновидности, в зоне переменную за оборот величину обжатия создают путем введения между заготовкой и валком с переменным контуром рабочей поверхности ленты постоянной толщины и постепенного наматывания ленты на валок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Воронцов Н. М. и др. Периодические профили продольной прокатки. М., Металлургия, 1978, с. 21.

2. Воронцов Н. М. и др. Периодические профили продольной прокатки. М., Металлургия, 1978, с. 22.