Горячекатаный предчистовой овальный профиль для получения круглой заготовки Советский патент 1990 года по МПК B21B1/02 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для получения круглой трубной заготовки для производства высокоточных труб.

Цель изобретения - снижение расхода металла и повышение долговечности чистового калибра за счет стабилизации размеров чистового круга и выравнивания износа по периметру калибра.

На фиг.1 показана схема предлагаемого предчистового овального профиля, поперечное сечение; на фиг;2 - cxei ма деформации овального профиля в чистовом калибре; на фиг.З - схема получения предчистового профиля.

Горячекатаный предчистовой овальный профиль (фиГ,1) содержит верхнюю 1 и нижнюю 2 радиусные поверхности и боковые взаимно вогнутые поверхности 3 и 4, Верхние 1 и нижние 2 радиусные поверхности снабжены взаимно вогнутыми участками 5-8, оси симметрии которых 00 и расположены под углом (оО 40-50° к вертикали.

Ширина в каждой вогнутости 5-8- верхних 1 и нижних 2 радиусных поверхностей составляет 0,05-0,15 длины дуги КК верхней 1 или нижней 2 радиусной поверхности. Глубина (h/) каждой дополнительной вогнутости

m&i

СП

о

зд

00

If V

rtafe.

5-8 верхних 1 и нижних 2 радиусных поверхностей составляет 2-4 первичной вогнутости hn боковых поверхностей 3 .

Уменьшение ширины каждой вогну о тости 5-8 верхних 1 и нижних 2 рал- у диусных поверхностей менее 0,05 длины дуги верхней или нижней радиусной поверхности не обеспечивает получе- ния стабильной формы чистового круга в процессе использования калибра за счет повышения износа зоны А калиб- ра (фиг.2), лежащей у взаимно перпендикулярных осей симметрии, распо- ложенных под углом 45° к горизонтальной оси симметрии. В результате нарушается форма чистового круга и, как следствие, стабильность размеров чистового круга по длине, что приводит к повышенному расходу металла на обрезь как при прокатке чистового круга, так и при прокатке труб. Увеличение ширины каждой вогнутости верхних 1 и нижних 2 радиусных поверхностей более 0}15 длины дуги верхней и нижней радиусных поверхностей не обеспечивает получения стабильности формы чистового круга в процессе использования калибра за счет повышения износа в зоне 5 у вершин калибров, В результате также нарушается форма чистового круга и, как следствие, стабильность размеров чистового круга по длине, что приводит к повышенному расходу металла на обрезь как при прокатке чистового круга, так и при прокатке труб.

Уменьшение глубины каждой вогнутости верхних 1 и нижних 2 радиусных поверхностей менее двух глубин первичной вогнутости боковых поверхностей не обеспечивает получения стабильной формы чистового круга в процессе использования калибра за счет повышения износа зоны А калибра, лежащей у взаимно перпендикулярных осей симметрии. В результате нарушается форма чистового круга и, как следствие, стабильность размеров чистового круга по длине, что приводит к повышенному расходу металла на обрезь как при прокатке чистового круга, так и при прокатке труб, Увеличение глубины каждой вогнутости 5-8 верхних 1 и нижних 2 радиусных поверхностей более четырех глубин первичной вогнутости боковых

03354

поверхностей приводит к повышенному износу калибра в зоне А вершин калибра, В результате нарушается стабильность формы чистового круга. Это ведет к нарушению стабильности размеров чистового круга по длине, что способствует повышенному расходу металла на обрезь как при прокатке чистового круга, так и при прокатке труб.

Уменьшение угла расположения осей симметрии взаимно вогнутых участков

10

верхних и нижних радиусных поверхностей менее 40 увеличивает износ части В чистового круглого калибра, лежаний ниже оси (фиг.2), Увеличение угла расположения осей симметрии взаимно вогнутых участков верхних и нижних радиусных поверхностей более 50° приводит к увеличению износа части Г чистового круглого калибра, лежащей выше оси симметрии, проведенной под углом 45° к горизонтальной оси (фиг,2). Эти отклонения приводят к нарушению стабилизации размеров чистового круга, что увеличивает расход металла на прокат и готовые трубы.

В процессе задачи предчистового овального профиля в чистовой круглый калибр происходит обжатие, в результате которого часть металла

идет в вытяжку,

часть - в

5

0

5

0

5

уширение для образования чистового круглого профиля. При обжатии овального профиля в круглом калибре за счет уменьшения количества обжимаемого металла в зонах А уменьшается износ круглого калибра в зонах, подверженных наибольшему износу лежащих у диагоналей взаимно перпендикулярных осей, проведенных под углом 45° к горизонтальной оси симметрии. Уменьшение износа круглого калибра в наиболее изнашиваемых зонах выравнивает износ по периметру калибра и стабилизирует формы чистового круга за время кампании его использования, что приводит к стабилизации размеров по длине и, как следствие, к уменьшению обрези как при прокатке чистового круга, так и при прокатке труб. Одновременно повышается долговечность чистового калибра.

Предчистовой профиль получают из овальной заготовки (фиг.З),

В табл.1-3 приведены результаты опытных прокаток по подтверждению су

51

щественности пределов изменения гео метрических параметров предчистового профиля.

На основании анализа результатов испытаний видно, что положительный эффект использования предлагаемого решения достигается при угле распо- ложения осей симметрии относительно вертикали выемок на верхней и нижней радиусных поверхностях 40-50°, при ширине выемки, равной 0,05-0,15 длины радиусных верхней или нижней частей периметра калибра,и ширине вогнутости, равной 2-4 величины вогнутости боковых граней предчисто- вой овальной заготовки.

Пример. На стане 800 из блумса 195x195 мм прокатан предчисто- вой овальный профиль, высота которого по большей оси 180 мм, максимальная ширина 147 мм. Радиус верхних 1 и нижних 2 граней 75 мм. Величина первичной вогнутости Ьи боковых граней 3 и 4 0,5 мм. Ширина каждой вогнутости 5-8 верхних } и нижних 2 радиусных поверхностей 25 мм, что составляет 0,125 длины дуги верхней и нижней радиусных поверхностей. Глубина каждой вогнутости 5-8 равна 2,0 мм, что составляет 4,0 величины первичной вогнутости боковых поверхностей. Отклонение от заявляемых соот ношений в ту или другую сторону приводит к нарушению формы чистового круга, что ведет к нарушению стабильности размеров по длине и, как следствие, к перерасходу металла за счет

603356

увеличения обоези как при производстве чистового круга, так и при производстве труб.

Экономическая эффективность использования изобретения достигается за счет снижения расхода металла вследствие снижения обрези на зачистке при производстве чистового круга JQ и при производстве труб. Кроме того, экономическая эффективность достигается за счет повышения производительности трубопрокатных станов вследствие повышения долговечности валков.

15

Формула изобретения

Горячекатаный предчистовой овальный профиль для получения круглой

20 заготовки, содержащий верхнюю и нижнюю радиусные поверхности и боковые взаимно вогнутые поверхности с вогнутостями, равными 0,2-1,5% ширины калибра, о тличающийся

25 тем, что, с целью снижения расхода ме талла и повышения долговечности чисто вого калибра за счет стабилизации размеров чистового круга и выравнивания износа по периметру калибра, верхние

30 и нижние радиусные поверхности снабжены взаимно вогнутыми участками, оси- симметрии которых расположены под углом 40-50° к вертикали, причем ширина каждой вогнутости составляет

, 0,05-0,15 длины дуги верхней или нижней радиусной поверхности, а глубина составляет 2-4 величины вогнутости

боковых поверхностей.

i

Таблица 1

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для получения круглой трубной заготовки для производства высокоточных труб. Цель изобретения - снижение расхода металла и повышение долговечности чистового калибра за счет стабилизации размеров чистового круга и выравнивания износа по периметру калибра. Предчиствой профиль представляет собой овал, содержащий верхнюю и нижнюю радиусные поверхности и боковые взаимно-вогнутые поверхности. При этом верхние и нижние радиусные поверхности снабжены взаимно вогнутыми участками определенной величины, оси симметрии которых расположены под углом 40-50° к вертикали. Стабилизация размеров чистового круга и выравнивание износа по периметру калибра достигается снижением интенсивности деформации раската в местах наиболее интенсивного износа. 3 ил., 3 табл.

Угол между осями симметрии вогнутостей и вертикалью, град.

Характеристика износа периметра чистового калибра

5

Повышенный износ зоны В, нарушение геометрических размеров, отклонения от номинальных размеров за кампанию использования валков -И2, наблюдается выход за пределы допусков

Малозаметная разница износа зоны В и остального периметра калибра, отклонение от номинальных размеров +1,2; -2,0 мм, размеры заготовки

Расход металла и долговечность калибра

Повышения долговечности калибра нет, уменьшения расхода металла нет

Снижение расхода металла на 0,1%, повышение долговечности калибра на 5-8%

5

0

2,5

за кампаний использования валков за пределы допусков не выходили Равномерный износ калибра по периметру, стабильные размеры заго- товки, отклонение от номинальных размеров по периметру за кампанию использования калибра +1,0; -2,0 мм

Повышенный износ зоны калибра, малозаметная разница износа зоны Г калибра и остального периметра, ° отклонения от номинального размера +1,1; -2,0 мм, размеры заготовки за кампанию использования валков за пределы допуска не выходили Повышенный износ зоны Г, нарушение геометрических размеров, отклонение от номинальных размеров за кампанию использования калибра +1,5; -2,0 мм, наблюдается выход за пределы допусков.

0,03Повышенный изнор зоны В и Г, нарушение геометрических размеров, отклонение от номинальных разме ров за кампанию использования валков +1,2; -2,0 мм, наблюдается выход за пределы допусков

0,05Малозаметная разница износа зон В,

Г и всего периметра калибра, рт клонение от номинальных размеров +1,1} 2,0 мм, размеры заготовки за кампанию использования валков за пределы допусков не выходили

0,10Равномерный износ калибра по пе

риметру, стабильные размеры заготовки, отклонения от номинальных размеров +1,0; -2,0 мм

0,15Малозаметная разница износа зон

В, Г и остальной части периметра

калибра, отклонение от номиналь ных размеров +1,1; 2,0 мм, размеры заготовки за кампанию использования валков за пределы допусков не выходили

0,18Повышенный износ зоны Б, нарушение

геометрических размеров, отклонени от номинальных размеров за кампани использования валков +1,2; -2,0 мм наблюдается выход размеров за пределы допусков

Продолжение табл.1

Снижение расхода металла на 0,3%, повышение долговечности калибра на 12-15%

Снижение расхода металла на 0,1%, повышение долговечности калибра на 5-8%

Увеличение расхода металла на 0,1%, повышения долговечности калибра нет

Таблица 2

Уменьшения расхода металла нет, повышения долговечности калибра нет

Снижение расхода металла на 0,1%, повышение долговечности калибра на 5-8%

Снижение расхода металла на 0,32, повышение долговечности калибра на 12-15Z Снижение расхода металла на 0,12, повышение долговечности калибра на 5-8%

Уменьшения расхода металла нет, повышения долговечности калибра нет

о- Глубина выем- ер ки, доли от величины вогнутости боковых граней заготовки

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

Характеристика износа чистового калибра и величина предельных ч отклонений размеров круга за кампанию использования калибра

Повышение износа зоны А, нарушение геометрических размеров, отклонение номинальных размеров за кампанию использования валков +1,2; -2,0 мм, наблюдается выход за пределы допусков Малозаметная разница износа зоны А и всего периметра калибра, отклонения от номинальных размеров +1,; -2,0 мм, размеры заготовки за кампанию использования валков за пределы допусков не выходили Равномерный износ калибра по периметру, стабильные размеры заготовки, отклонение от номинальных размеров +1,0; -2,0 мм Малозаметная разница износа зоны А и всего периметра, отклонения от номинальных размеров +1,1; -2,0 мм, размеры заготовки за кампанию использования валков не выходили за допускаемые Повышенный износ зоны Б, нарушение геометрических размеров, отклонение от номинальных размеров за кампанию использования калибра +1,2; -2,0 мм, наблюдается выход размеров за пределы допусков

10 Таблица 3

Расход металла и долговечное ть калибра

Уменьшения расхода ме- талла нет, повышения долговечности калибра нет

Снижение расхода металла на 0,1%, повышение долговечности калибра на 5-8%

Снижение расхода металла на 0,3%, повышение долговечности калибра на 12-15% Снижение расхода металла на 0,1%, повышение долговечности калибра на

Уменьшения расхода металла нет, повышения долговечности калибра нет

t wd)

О

gecogsi

Риг.З