СПОСОБ ПРАВКИ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ТОНКИХ УЗКИХ ПОЛОС И ЛЕНТ Российский патент 1998 года по МПК B21D1/05 

Изобретение относится к листопрокатному производству, а именно к правке листового проката прокатными валками.

Известен способ правки листового проката путем огибания полосой расположенных в шахматном порядке роликов и приложением к концам полосы растягивающих усилий [1].

Недостатками данного способа являются наличие гофр на полосах после правки, а также сложность настройки правильных установок при осуществлении процесса правки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ правки профилей, включающий обжатие их за несколько проходов между коническими валками с пересекающимися со стороны их малых оснований осями [2]. После первого прохода осуществляют контроль кривизны на выходе из валков и профиль с ребровой кривизной подают в валки с центром ребровой кривизны в сторону, противоположную точке пересечения осей валков. В последующем проходе полосу обжимают с относительным обжатием, превышающем обжатие в первом проходе на 10-50%. Наиболее эффективно правку осуществлять с использованием натяжения заднего конца путем приложения тормозного усилия [3].

Недостатком наиболее близкого аналога является изменение геометрической формы поперечного сечения профиля в процессе правки вследствие значительных по величине обжатий.

Задачей описываемого изобретения является устранение этого недостатка, а именно возможность правки тонких полос и лент в калибре, образованном коническими валками с пересекающимися со стороны их малых оснований осями без изменения геометрического размера поперечного сечения профиля.

Поставленная задача достигается тем, что в способе прокатки преимущественно тонких узких полос и лент, включающем обжатие полосы в конических рабочих валках с пересекающимися со стороны их малых оснований осями, контроль кривизны полосы на выходе из валков, натяжение заднего конца полосы путем приложения тормозного усилия, подачу полосы в валки центром ребровой кривизны в сторону, противоположную точке пересечения осей валков, согласно изобретению полосу обжимают согласно зависимости:
Δh = K(R_ав+R_ап)•10^-6
где
Δh - обжатие полосы, м;
R_ab - высота микронеровностей рабочей поверхности валков, м;
R_an - высота микронеровностей поверхности полосы, м;
K - коэффициент перекрытия по высоте микронеровностей полосы и валка, равный (0,7...1,0) R_ab/R_an.

При этом натяжение к заднему концу полосы прикладывают согласно зависимости
T = (1,0...2,5)σ_т•F_R
где
σ_т - предел текучести материала полосы, МПа;
F_R=l_R • b_n - площадь взаимодействия микронеровностей полосы и валка, м²;
l_R - длина участка взаимодействия полосы с валками, м;
b_n - ширина выпрямляемой полосы, м.

Правка полосы коническими валками с пересекающимися осями с обжатием в пределах высоты микронеровностей устраняет кривизну полосы без нарушения геометрических размеров поперечного сечения.

Увеличение обжатия более 10^-6 • K (R_ab + R_an) приведет к нарушению геометрических размеров поперечного сечения полосы при правке. Уменьшение обжатия менее указанной величины не обеспечит исправления кривизны полосы.

Коэффициентом K перекрытия по высоте микронеровностей полосы и валка регулируют изменение кривизны полосы. При коэффициенте K менее 0,7 R_ab/R_an не достигается требуемое выпрямление полосы, при коэффициенте K более R_ab/R_an произойдет изменение геометрической формы полосы. Регулирование этого коэффициента осуществляют изменением зазора между полосой и валками.

При значениях заднего натяжения полосы более 2,5σ_т•F_R будет наблюдаться частичная пробуксовка валков относительно полосы, что приводит к изменению чистоты поверхности. При значениях заднего натяжения менее 1,0σ_т•F_R не достигается необходимого выпрямления полосы.

На фиг. 1 показана схема обжатия полосы в конических валках с пересекающимися осями; на фиг. 2 - то же, в плане.

Способ осуществляется следующим образом.

Полосу с ребровой кривизной радиусом ρ задают в калибр, образованный коническими валками 1, 2 с пересекающимися осями со стороны их малых оснований. Полосу подают в валки центром ребровой кривизны в сторону, противоположную точке пересечения осей валков 1, 2. Валки 1, 2 вращают и обжимают полосу с обжатием Δh = K(R_ав+R_ап)•10^-6 . Одновременно к заднему концу полосы прикладывают натяжение торможением T = (1,0...2,5)σ_т•F_R . После выхода из валков 1, 2 полоса 3 подвергается контролю кривизны. В случае нарушения прямолинейности полосу в зависимости от направления этой кривизны соответствующим образом повторно устанавливают в валки, регулируют зазор между полосой и валками и обжимают ее в заданном интервале режимов обжатий и натяжений заднего конца.

Согласно предлагаемому способу была осуществлена правка полосы размером 0,15 • 25 мм из стали 0,8 кп с радиусом кривизны ρ = 973 мм . Диаметр большего основания валков 110 мм. Валки установлены с параллельными образующими. Угол пересечения осей валков 5^o 30'. Валки закалены до твердости HRC 45...50 ед. Рабочая поверхность валков шлифованная: высота микронеровностей 2,5 мкм. Высота микронеровностей полосы 2,5 мкм. Предел текучести полосы 20 кгс/мм². Данные испытаний сведены в таблицу.

Как видно из таблицы, при заявляемых обжатиях и направлениях заднего конца полосы имели кривизну, соответствующую допустимой (по техническим условиям кривизны на 1 погонный метр не должна превышать 4 мм, а шероховатость поверхности R_a - 2,5 мкм). При обжатиях и натяжениях меньше заявляемых значений радиус кривизны превышал допустимые значения. При больших обжатиях и натяжениях заявляемых величин чистота поверхности не соответствовала предъявляемым техническим условиям.

Предлагаемый способ правки целесообразно применять при правке преимущественно тонких узких полос и лент в металлургической и машиностроительной промышленности.

Использование: изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к правке полос и лент. Сущность изобретения: способ включает обжатие полосы в конических рабочих валках с пересекающимися со стороны их малых оснований осями и параллельными в зоне обжатия образующими конических поверхностей, контроль кривизны полосы на выходе из валков после первого прохода, подачу полосы в валки в последующем проходе центром ребровой кривизны в сторону, противоположную точке пересечения осей валков. В процессе обжатия осуществляют натяжение заднего конца полосы путем приложения тормозного усилия. Предложены математические зависимости для определения величины обжатия Δh и натяжения Т. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

1. Способ правки преимущественно тонких узких полос и лент, включающий обжатие полосы в конических рабочих валках с пересекающимися со стороны их малых оснований осями и параллельными в зоне обжатия образующими конических поверхностей, контроль кривизны полосы на выходе из валков после первого прохода, подачу полосы в валки в последующем проходе центром ребровой кривизны в сторону, противоположную точке пересечения осей валков, отличающийся тем, что в процессе обжатия осуществляют натяжение заднего конца полосы путем приложения тормозного усилия, а величину обжатия выбирают согласно зависимости
Δh = 10^-6•K(R_ав+R_ап),
где Δh - величина обжатия полосы, м;
ΔR_ав - высота микронеровностей рабочей поверхности валков, м;
R_ап - высота микронеровностей поверхности полосы, м;
K - коэффициент перекрытия по высоте микронеровностей полосы и валка, равный (0,7 - 1,0) R_ав/R_ап. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что натяжение к заднему концу полосы прикладывают согласно зависимости
T = (1,0...2,5)σ_т•F_R,
где σ_т - предел текучести материала полосы, МПа;
F_R = l_R • b_п - площадь взаимодействия микронеровностей полосы и валка, м²;
l_R - длина участка взаимодействия полосы с валками, м;
b_п - ширина выправляемой полосы, м.