Способ прокатки односторонних периодических профилей

 

Союз Советскик

Соцналнстическмк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

<1>880593 (61) Дополнительное к acr. свмд-ву

{5!)М. Кл. (22) 3assn® î 060479 (21) 2749363/25-27 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

В 21 Н 8/00

Государственный комитет

СССР по дедам изобретений и открытий

Опубликовано 15,11.81. Бюллетень Н9 42

Дата опубликования описания 151-1 81

{53) УДК 621 771 °. 64 (088. 8) В. C Виханский, В . А. Сорокин, А.Л. Ра нахнин и С.A.Ñoðoêèí

f I

1

Днепропетровский ордена Трудового Коаснонго" Знамени металлургический институт (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОКАТКИ ОДНОСТОРОННИХ ПЕРИОДИЧЕСКИХ

ПРОФИЛЕЙ

Изобретение относится к обработке1 металлов давлением и может быть использовано для прокатки профилей с односторонним расположением периодического контура.

Известен способ прокатки заготовок рабочих лопаток переменного сечения постоянной ширины с односторонним периодом в закрытых калибрах в соответствии с которым прокатку периодических полос производят на двухвалковом стане в валках, имеющих калибры переменного и постоянного радиуса 1) .

Однако вследствие значительной разницы в радиусах верхнего и нижнего 15 валков, а также заклинивающего действия боковых стенок калибра, полоса выходит иэ валков сильно изогнутой, что сказывается на качестве профиля.

Наиболее близким к предлагаемому 20 является способ прокатки односторонних периодических профилей между калиброванным и гладким валками в соответствии с которым в зону деформации подают технологическую смаэ — 2з ку (2 1.

Недостатком этого способа прокатки профилей является наличие изгиба полосы на выходе иэ валков, особенно при прокатке профилей с большими пере-50 падами высот и площадей периода, что ухудшает качество готового профиля.

Это происходит иэ-за значительного рассогласования вытяжек металла по сечению профиля (на нижнем гладком валке вытяжка больше, чем на верхнем калиброванном валке).

Цель изобретения — улучшение качества профиля путем устранения его изгиба на выходе иэ валков .

Поставленная цель достигается в тем, что согласно способу прокатки односторонних периодических профилей между калиброванным и гладким валками, при котором в зону деформации подают технологическую смазку, одновременно с подачей смазки со стороны гладкого валка в зону деформации дополнительно подают повышающие коэффициент трения жидкости, например силиконовые, а технологическую смазку подают только со стороны калиброванного валка.

При прокатке периодических профилей с односторонним расположением периода профиль, в большинстве случаев, формируется за один проход из нагретой до температуры пластической деформации заготовки между валками, один кэ которых обычно делают гладким, 880593

Эффективная технологическая смаз-. ка, подаваемая при прокатке на калиброванный валок, позволяет снизить коэффициент трения в очаге деформации. Снижение подпирающих сил трения в очаге деформации приводит к увеличению обжатия заготовки за проход и соответственно, к увеличению вытяжки металла, создаваемого калиброванным валком в процессе деформации заготовки. Подаваемое на гладкий валок силиконовые жидкости обладают способностью повышать коэффициент трения между поверхностью валка .и обжигаемой заготовкой за счет происходящих с ними физико-химических превращений.

Таким;образом, уменьшается обжатие эа счет увеличения подпирающих сил трения в очаге деформации в зоне гладкого валка, что приводит к уменьшению вытяжки металла в процессе деформации заготовки со стороны гладкого валка. Увеличение вытяжки со стороны калиброванного валка и уменьшение вытяжки со стороны гладкого валка позволяет, в конечном

Счете, устранить изгйб выходящей из валков полосы.

30

В процессе прокатки одностороннего профиля снижается давление металла на калиброванный валок и увеличивается давление на гладкий валок за счет соответствующего уменьшения и увеличения коэффициента трения на поверхности валков. Происходит относительное выравнивание удельных давлений металла на поверхность верхне- 6О го и нижнего валков, что также содействует выравниванию вытяжек металла по сечению очага деформации и, в конечном счете, устранению изгиба профиля на выходе иэ валков. 65 а другой — калиброванным, с выполненным соответствующим периодическим контуром по длине окружности рабочей поверхности. Процесс формирования профиля в очаге деформации происходит в условиях неравномерного силового воздействия на заготовку со стороны верхнего и нижнего валков вследствие различной конфигурации их контактных поверхностей. На контактных поверхностях верхнего и нижнего валков в очаге деформации действуют неравные удельные давления и контактные силы трения; что приводит к созданию неодинаковых вытяжек верхней и нижней частей прокатываемой заготовки и, соответственно, к изгибу 15 профиля на выходе иэ валков. Изгиб профиля происходит в сторону валка, создающего на поверхности прокатываемой заготовки меньшую вытяжку, метал." ла, т,е. в сторону калиброванного валка при прокатке периодических профилей с односторонним расположением периода.

Способ позволяет повысить качество профиля, снизить концентрацию остаточных напряжений в профиле, повысить выход годного проката при прокатке односторонних периодических профилей.

B качестве примера конкретного выполнения способа может служить проведенная в лаборатории ДИетИ опытнопромышленная прокатка одностороннего периодического профиля зуба ковша экскаватора.

Нагретую до температуры 11001150 С заготовку задавали в клеть стана и осуществляли обжатие заготовки до получения готового профиля эа один проход в валках, верхнем — периодически калиброванном и нижнем— гладком, постоянного радиуса (катающие диаметры валков составляли

400 мм).

При прокатке беэ подачи на валки технологической смазки и силиконовой жидкости, происходил изгиб выходящей из валков полосы на калиброванный валок. На контакте полосы с верхней линейной выводной проводки возникали большие силы трения, что приводило к образованию задиров на поверхности профиля и ухудшению его качества, возникала необходимость дополнительного выравнивания профиля путем его нагрева и обработки на прессе.

Прокатку основной партии профиля осуществляли с одновременной подачей на калиброванный валок технологической смазки масла ИС-20 (индустриальное 20) и подачей на гладкий валок силиконовой жидкости — полиметилсилоксана. При горячей прокатке профиля коэффициент трения на контакте валков с металлом составлял " 0,3.

Технологическая смазка ИС-20 позволяла .уменьшить коэффициент трения на контакте приблизительно в 1,2 раза, а силиконовая жидкость — полиметилсилоксан, увеличить коэффициент трения на контакте приблизительно в

1,3 раза. В зависимости от стрелы изгиба профиля на выходе из валков (т.е. угла между осью прокатки и осью профиля в сечении очага деформации на выходе из валков) регулировали коэффициент трения на контакте металла с валками соответствующим расходом подаваемой технологической ° смазки и силиконовой жидкости, добиваясь устранения изгиба полосы на выходе из валков, одновременно с этим повышая качество готового проката, а также снижая износ рабочей поверхности дорогостоящего калиброванного валка„ т.е. увеличивая срок его службы.

Использование предлагаемого способа при прокатке односторонних периодических профилей, в частности, при прокатке зубьев ковшей экскава880593

15

Формула изобретения

Составитель И. Ионов

Редактор Л, алексеенко Техред A.A Корректор С. Шекмар

Заказ 9808/16 . Тираж 743 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4 торов, позволит снизить брак готового проката и, тем самым, добиться соответствующего экономического эффекта.

Так, устранение брака на 10% при прокатке периодического профиля зуба ковше экскаватора 1-III типоразмеров, потребность в которых составляет порядка 8000 т в год (стоимость тонны периодического проката составляет приблизительно 150 рублей) позволит добиться экономического эффекта (за счет использования предлагаемого способа прокатки односторонних пери-, одических профилей) порядка 120000 рублей только по данному профилю.

Способ прокатки односторонних периодических профилей между калиброванным и гладким валками, при котором в зону деформации подают технологи- 2п ческую смазку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения качества профиля, путем устранения изгиба на выходе из валков, одновременно с подачей смазки со стороны гладкого вала в зону деформации дополнительно подают повышающие коэффициент трения жидкости, например силиконовые, а технологическую смазку подают только со стороны калиброванного валка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тарновский И.Я. и др. Профильная прокатка профилей переменного сечения. Свердловск, 1962, с. 262, рис ° 143-144 °

2. Воронцов Н.М. и др. Периодические прОфили продольной прокатки.

М., Металлургия, 1978, с. 21-23 (прототип).