СИСТЕМА КАЛИБРОВ ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ФАСОННОГО КОНТАКТНОГО ПРОВОДА Российский патент 2001 года по МПК B21B1/16 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при холодной прокатке контактных фасонных проводов, в том числе из высокопрочных износостойких медных сплавов, используемых на железных дорогах и в городском транспорте (троллейбусы, трамваи).

Контактный фасонный провод из чистовой или легированной меди производится методом холодной прокатки из круглой заготовки - катанки.

По сортовой прокатке точность размеров и форму сечения провода обеспечивают системой калибров прокатного стана. Известная cистема калибров содержит чередующиеся овальные и круглые калибры, формообразующие подготовительный, черновой, предчистовой и чистовой калибры, образованные ручьями двух валков, причем профили ручьев чистового калибра по форме соответствуют поперечному профилю готового контактного провода, профили ручьев предчистового калибра выполнены в зависимости от профилей ручьев чистового калибра, профили ручьев чернового калибра выполнены в зависимости от профилей ручьев предчистового калибра, а профили ручьев подготовительного калибра выполнены в зависимости от профилей ручьев чернового калибра (RU 2113293, 20.07.98, кл. B 21 B 1/16).

Использование в калибровке овальных, круглых и четырех формообразующих калибров, определенных профилей, позволило обеспечить более равномерное обжатие профиля по сечению и получить контактный провод с более точными размерами и формой поперечного сечения.

Однако известная система калибров не обеспечивает прямолинейность провода, поскольку происходит неравномерная деформация по его сечению.

Кроме того, наблюдается износ инструмента при формировании полок крепежной части провода в чистовом калибре в результате повышенного съема металла в этой части профиля.

Эти недостатки известной калибровки неизбежно возрастают при прокатке более прочного контактного провода из высокопрочных и износостойких медных сплавов.

Цель изобретения - обеспечение необходимых формы и размеров получаемого в чистовой клети контактного фасонного провода, в том числе и из высокопрочных и износостойких медных сплавов, снижение остаточного напряжения в сечении провода, улучшение прямолинейности провода и увеличение стойкости рабочего инструмента.

Цель изобретения решена тем, что в известной системе калибров вместо овальных и круглых калибров использованы формообразующие калибры - начальный и предварительный - с определенными размерами.

Заявленная cистема калибров для холодной прокатки фасонного контактного провода содержит последовательно расположенные формообразующие калибры: начальный, предварительный, подготовительный, черновой, предчистовой и чистовой, образованные ручьями двух валков.

На фиг. 1 схематично изображен профиль начального калибра.

На фиг. 2 схематично изображен профиль предварительного калибра.

На фиг. 3 схематично изображен профиль подготовительного калибра.

На фиг. 4 схематично изображен профиль чернового калибра.

На фиг. 5 схематично изображен профиль предчистового калибра.

На фиг. 6 схематично изображен профиль чистового калибра.

Размеры профилей ручьев предыдущих калибров зависят от размеров профилей ручьев последующих калибров.

Так же, как и в известной системе калибров, в заявленной системе чистовой формообразующий калибр (фиг. 6) имеет профиль, соответствующий поперечному профилю готового контактного провода.

Предчистовой формообразующий калибр (фиг. 5) так же, как и в известной системе, имеет профиль дна ручья одного валка, выполненный радиусом R_5-1, равным 1,3-1,38 радиуса R_6-1 части ручья чистового калибра, образующей рабочую поверхность контактного провода, профиль дна ручья второго валка предчистового калибра выполнен радиусом R_5-2, равным 1,5-1,6 радиуса R_6-2 части ручья чистового калибра, образующей крепежную часть контактного провода, боковые стенки ручья, примыкающие к дну этого ручья, выполнены с углом наклона к линии, перпендикулярной плоскости разъема калибра α_5-1, равным 2-4^o, боковые стенки ручья, примыкающие к плоскости разъема предчистового калибра, выполнены с углом наклона к той же линии относительно разъема α_5-2, равным 1,11-1,15 угла наклона части ручья чистового калибра, образующей полку рабочей части контактного провода, при этом ширина дна B_5-2 одного валка составляет 0,55-0,58 ширины B_5-1 ручья другого валка этого калибра, а высота H_5-1 предчистового калибра составляет 0,92-0,94 ширины B_6-1 чистового калибра, при этом высота H_5-2 части калибра, формирующей крепежную часть провода, равна ширине B_6-2 соответствующей части чистового калибра. Черновой формообразующий калибр (фиг. 4) образован симметричными ручьями двух валков с профилем ручья, боковые части которого выполнены радиусом R_4-1 и R_4-2, равными 0,81-0,84 соответствующих радиусов R_5-1 и R_5-2 предчистового формообразующего калибра, часть ручья, примыкающая к поверхности, образованной радиусом R_4-2, формирующим крепежную часть провода, имеет угол наклона α_4-1, равный 3-5^o к плоскости разъема, а часть ручья, примыкающая к поверхности ручья, образованной радиусом R_4-1, формирующим рабочую часть провода, имеет угол наклона α_4-2, равный 50-52^o к плоскости разъема; при этом высота калибра H_4-1 составляет 0,88-0,92 ширины B_5-1 предчистового калибра, ширина калибра B₄ равна 1,22-1,26 высоты H_5-1 предчистового калибра, а высота калибра в части, формирующей крепежную часть провода H_4-2, равна 0,96-0,97 ширины B_5-2 соответствующей части предчистового калибра. Подготовительный формообразующий калибр (фиг. 3) имеет профиль дна ручья одного валка, выполненный радиусом R_3-1, равным 1,22-1,25 соответствующего радиуса R_4-1 ручья чернового формообразующего калибра; профиль дна ручья второго валка выполнен радиусом R_3-2, также равным 1,22-1,25 соответствующего радиуса R_4-2 ручья чернового формообразующего калибра; боковые стенки ручья, примыкающие к дну этого ручья, выполнены с углом наклона к линии, перпендикулярной плоскости разъема калибра, α_3-1, равным 10-14^o; а боковые стенки, примыкающие к поверхности ручья, выполнены с углом наклона к той же линии относительно разъема α_3-2, равным 43-46^o, при этом ширина дна ручья B_3-2 составляет 0,58-0,62 от ширины B_3-1 ручья другого валка этого же калибра, которая равна 1,18-1,22 высоты H_4-1 ручья чернового формообразующего калибра, общая высота подготовительного формообразующего калибра H₃ равна 0,91-0,92 ширины ручья B₄ чернового формообразующего калибра.

Дополнительный предварительный формообразующий калибр (фиг. 2) образован симметричными ручьями двух валков с профилем ручья, боковые части которого выполнены радиусом R_2-2 и R_2-1, формирующим крепежную часть провода и рабочую часть провода, равными 1,16-1,2 и 1,4-1,8, соответствующих радиусов R_3-2 и R_3-1 подготовительного калибра, часть ручья, примыкающей к поверхности ручья, образованной радиусом R_2-2, формирующим крепежную часть провода, имеет угол наклона α_2-1 к плоскости разъема, равный 8-10^o, а часть ручья, примыкающая к поверхности ручья, образованной радиусом R_2-1, формирующим рабочую часть провода, имеет угол наклона α_2-2 к плоскости разъема калибра, равный 35-39^o, высота H_2-1 калибра составляет 0,92-0,96 ширины B_3-1 подготовительного калибра, ширина B₂ калибра составляет 1,25-1,29 высоты H₃ подготовительного калибра, а высота H_2-2 части калибра, формирующей крепежную часть провода, равна 0,94-0,98 ширины B_3-2 соответствующей части подготовительного калибра.

Другой дополнительный начальный формообразующий калибр (фиг. 1) имеет профиль дна ручья одного валка, формирующего рабочую часть провода, выполненный радиусом R_1-1, равным 1,80-1,84 соответствующего радиуса R_2-1 профиля ручья валка предварительного формообразующего калибра, а ширина B_1-1 ручья этого валка составляет 1,38-1,48 высоты H_2-1 предварительного калибра.

Профиль части дна ручья другого валка выполнен радиусом R_1-2, формирующим крепежную часть провода, равным 1,23-1,27 соответствующего радиуса R_2-2 предварительного калибра, а боковые стенки ручья, примыкающие к части дна ручья этого валка, выполнены с углом наклона α_1-1 к линии, перпендикулярной плоскости разъема калибра, равным 10-14^o, а боковые стенки ручья, этого же валка, примыкающие к предыдущим стенкам, выполнены с углом наклона α_1-2 к той же линии относительно разъема калибра, равным 50-54^o. Ширина B_1-2 части дна ручья составляет 1,30-1,34 высоты H_2-2 соответствующей части ручья предварительного калибра. Общая высота H₁ начального формообразующего калибра равна 0,88-0,92 ширины B₂ предварительного формообразующего калибра.

В калибрах, образованных несимметричными ручьями двух валков, чистоту поверхности части ручья калибра, формирующим крепежную часть провода, рекомендуется изготавливать на 1-2 класса выше, чем остальную поверхность ручья.

Использование в калибровке шесть формообразующих калибров вместо четырех в известном решении из-за формирования профиля контактного провода с первой клети обеспечило снижение остаточного напряжения в его сечении. Из-за более дробной деформации профиля провода от круглой заготовки к окончательному профилю увеличилась прямолинейность провода, что особенно важно при использовании его на скоростных магистралях, т.к. при этом в значительной степени улучшается токосъем. Постепенное формирование паза на фигурном профиле провода с первой клети стана позволяет продлить срок службы валков, формирующих окончательный профиль провода.

Предлагаемая система калибров обеспечила получение качественного контактного провода из меди и высокопрочных износостойких медных сплавов.

Система калибров предназначена для производства контактных фасонных проводов методом холодной прокатки на непрерывных станах в кистях с взаимно перпендикулярными валками. Задача изобретения - получение качественного контактного провода из меди и высокопрочных износостойких медных сплавов. Система калибров содержит шесть формообразующих калибров: начальный, предварительный, подготовительный, черновой, предчистовой и чистовой, образованные ручьями двух валков, причем профиль чистового калибра соответствует поперечному профилю готового контактного провода, а размеры профилей ручьев валков предыдущих калибров зависят от размеров профилей ручьев последующих калибров. Использование в калибровке двух дополнительных формообразующих калибров определенных профилей вместо овальных и круглых калибров обеспечивает снижение остаточного напряжения в сечении провода, увеличение его прямолинейности. 6 ил.

Система калибров для холодной прокатки фасонного контактного провода, содержащая последовательно расположенные подготовительный, черновой, предчистовой и чистовой формообразующие калибры, образованные ручьями двух валков, причем чистовой калибр по форме соответствует поперечному профилю готового контактного провода, а размеры профилей ручьев валков предыдущих калибров зависят от размеров профилей ручьев последующих калибров, отличающаяся тем, что она содержит дополнительные начальный и предварительный формообразующий калибры, причем предварительный формообразующий калибр образован симметричными ручьями двух валков с профилем ручья, боковые части которого выполнены радиусами, формирующими крепежную часть провода и рабочую часть провода, равными 1,16 - 1,20 и 1,40 - 1,80 соответствующих радиусов подготовительного калибра, часть ручья, примыкающая к поверхности ручья, образованной радиусом, формирующим крепежную часть провода, имеет угол наклона к плоскости разъема, равный 8 - 10^o, а профиль ручья, примыкающий к поверхности ручья, образованной радиусом, формирующим рабочую часть провода, имеет угол наклона к плоскости разъема, равный 35 - 39^o, высота калибра составляет 0,92 - 0,96 ширины подготовительного калибра, ширина калибра составляет 1,25 - 1,29 высоты подготовительного калибра, а высота части калибра, формирующей крепежную часть провода, равна 0,94 - 0,98 ширины соответствующей части подготовительного калибра, а начальный формообразующий калибр имеет профиль дна ручья одного валка, формирующего рабочую часть провода, выполненный радиусом, равным 1,80 - 1,84 соответствующего радиуса профиля ручья валка предварительного формообразующего калибра, а ширина ручья этого валка составляет 1,38 - 1,48 высоты предварительного калибра, профиль части дна ручья другого валка выполнен радиусом, формирующим крепежную часть провода, равным 1,23 - 1,27 соответствующего радиуса предварительного калибра, боковые стенки ручья, примыкающие к части дна ручья этого валка, выполнены с углом наклона к линии, перпендикулярной плоскости разъема калибра, равным 10 - 14^o, боковые стенки ручья этого же валка, примыкающие к предыдущим стенкам, выполнены с углом наклона к той же линии относительно разъема калибра, равным 50 - 54^o, ширина части дна ручья, формирующая крепежную часть провода, составляет 1,30 - 1,34 высоты соответствующей части ручья предварительного калибра, общая же высота начального формообразующего калибра равна 0,88 - 0,92 ширины предварительного формообразующего калибра.