Способ прокатки заготовок Советский патент 1991 года по МПК B21B1/02 

/

/

Изобретение относится к области прокатного производства, а конкретно к чению заготовок на непрерывных сигналах, имеющих универсальные клети с приводными горизонтальными и холостыми вертикальными валками. Цель изобретения - интенсификация процесса путем улучшения условий захвата и повышение стабильности прокатки. Способ включает обжатие в ящичном калибре, кантовку его на 45° вокру; продольной оси и прокатку в четырехвалко вом калибре универсальной клети с двумя приводными валками 3 Перед задачей в четырехвалковый калибр на двух противоположных ребрах раската формируют площадки, перпендикулярные одной из диагоналей поперечного сечения и отстоящие от вершин углов на расстоянии Л/г, определяемом из регламентированной зависимости В че тырехвалковый калибр 1аготовку задают, ориентируя сформированные на соответст вующих ребрах площадки параллельно обра }ующим холостых валков 4. В результате улучшаются условия захвата и повышает ся устойчивость прокатки, что позволяет повысить производительность непрерывно «потовомною cKiiM на 3 Г ,, 1 i i ф u,i, 1 и i I т ad i (Л

Фиг.З

11 юоре i UiML о1 нос и i e i к прока i HUM про нзводству, в частности к получению заготовок на непрерывных cianax, имеющих универсальные клети с приводными горизонтальными и холостыми вертикальными вал ками

Цель изобре енияинтенсификация

процесса путем улучшения условий захвата и повышения стабильности прокатки

На фи I изображен ящичный калибр для формирования площадок на дв ч противоположных ребрах одной диагонали подка- ia, общий вид, на фи 2 промежуточное положение подката перед задачей в универ сальный калибр гюс ie кантовки подката на 45°, на фиг 3положение подката при

прока ike в универсальном калибре. на фиг 4 с чема образования д у i зачната со стороны чоюиыч ч приводных, валков

Согласно предла аемом способу после обжатия исходной )аготовки в ручьях яшич- чого калибра раскат прокатывают в уни- ,сфеальном чегырехвалковом калибре с при водными и холостыми двухвалковыми парами при этом перед задачей раската в ни нереальный калибр на его двух ребрах, сое ьиняемых одной диагональю, формируют противолежащие площадки, отстоящие от вершин углов подучаемых путем условною продолжения смежных i горон раската в направлении танной шаюпали, на

НИИ /г ПИ Н К U М(,М И С i.lBI И .10l I 11

.1 и

(Я.

н

л

(Ц-1х)+г(&-1),

и R Н

приводною валк,),

величина абсанотнон) обжатия

приводными валками,

А ,/.,. проекции длин дуг захвата со

отве1 твенно на привскныч и

олое гых валках, /;ек щее значение АЛИНЫ т.уги

jiaxBaia в шаца зоне oi /А и 1« , градиус спряжения сюрон рас.

ката

Раскат 1 ин четырехва iKOBoiо калиб ра подучают путем прокатки полосы в кват ратном ящичном калибре клети При этом на 1.в х прогиво1|о.южных ребрах фор мируюг перпендикулярные к диагонали пло щадки 2, для чего по дну ящичного калибра предусмотрены скосы иод углом П к гори шнтали (фиг 1) Наличие площадок ию собствует кантовке выходящего ш ящичною калибра раската 1 вокруг продольной оси а счет возникающего крутящею мо мента от асимметричного приложения nai рузки Докантовку подката- на 45 вокрм продольной оси производят любым и и весчных средств, например кантующими ро ликами ii реилыак гою раска ориен и- руется 1аким образом что площадки ока шваются обращенными к холостым валкам четырехвалковог о ьашбра, п|)и этом пло

0

5

0

5

0

5

о

5

щадки параллельны и рабочей поверхности (фи 2)

Формирование площадок на противоположных ребрах подкага может быть выполнено иным способом, например специальными обжимными роликами после кантовки полосы вдоль продольной оси на 45°

В четырехналковый калибр, образованный двумя приводными 3 и двумя холостыми 4 валками, раскат 1 задается в положении «На ребро (фи 3) В первый момент он касается только приводных валков 3 При этом происходит смятие (деформация) острых кромок (ребер) полосы, появление площадок iоприкосновения с валками и сил нормального давления и i рения, способствующих нтя иванию металла в калибр В ре- | лыаге существенно улучшаются условия 3axnaia и. кроме того повышается устой чивость прокатки ввидх юг о, чю сформи пованные площадки 2 надежно ориентиру ют раскат в четырехвалковом калибре и не дают ему вращаться из за возможной в реальных условиях neiочной задачи полосы в калибр, несимметричной формы подката, неравномерного износа калибра и тп

Наличие сформированных площадок позволяем в значительной мере уменьшить различие в диаметрах приводных 3 и холос тых валков 4 пи благоприятно сказывается на схеме напряженно , сформирование

О С О( 1 ЯНИЯ Н i il. . формации И МСЧ(Ьптает не р чь О .и р нос i ь дь формации слоев ме 1алла по еч нчю Валки, образующие че- bipi хв; 1ковый калибр, могут бьпь одина ковою тиаметра, что также повышает эф- фективность технической системы с точки (рения нификацш обор дования (инструмента)

Вино т матема тиче с м о выра/пения для Н нин рассюян-14 ( в рп;ин тлов /| н нотисом cpopviip Ku ппмиадии, про изводи к я на оснояагыи экспериментальных

ЬШП1 I I1 pi I 1 Ч I i t ом рИЧс i КИХ IIОе I

роемый (фи 1)

11роизво u 111 пные и.еЛ1 доиания процес- ia п|) SC.IOIOBOK Ц|,п(лняли на непре рывно- sai (ловочном статк 850700/500 ()дили сс,)ню опытных прокагок в че- i ырехвалковой камс с i приводом на два валка к )либр образован двумя привощыми и двумя холос 1ыми валками диаметром 420 мм В качестве v, ткат а использовали полосу сечением 102x102 мм (марка стали Б Г 3 Пс) Программой исслеювании п|)едусмотр на переточка хо лостых валков на меньшие диаметры для опре теления условий при которых произой дет захват гюкчы IL гырсхвалковым калиб ром

Ре лыа1ы испытании условий захвата на о а ках разною диаметра даны в таблице

Как с.к туеч из таблицы надежный захват рнкатов обеспечивается калибром,

образованным двумя приводными валками диаметром 420 мм и двумя холостыми валками диаметром 405 мм.

Сечение получаемой заготовки 80x95 мм. коэффициент вытяжки составил 1,59, что эквивалентно суммарной вытяжке в двух клетях дуо. Прокатка протекала устойчиво без пробуксовок.

Захват полосы четырехвалковым калибром произошел в результате того, что приводные валки раньше коснулись полосы и на ребрах исходной заготовки образовались площадки касания, достаточные для проталкивания металла в калибр. После осмотра полученных заготовок установлено, что протяженность геометрического очага деформации на приводных и холостых валках неодинакова и составила соответственно 104,5 и 86,5 мм.

Таким образом, различие проекций длин дуг захвата, равное 18 мм, достаточно для обеспечения надежного захвата полосы четырехвалковым калибром в данных условиях проведения опытов.

На фиг. 4. схематично изображено сечение приводного валка радиусом A i, холостого валка (отображенного на плоскость приводного валка) радиусом R, имеющих общий центр в точке О. Проекции длин дуги захвата на приводной и холостой валки обозначены соотвегсгвенно (. Hi .

Здесь же показано сечение промежуточного валка радиусом R3 , проведенным из центра О через точки В и D. Разность проекций длин дуг захвата равна АВ Таким образом, техническая система из приводных валков радиусом Rt и неприводчых валков радиусом R,t при прокатке заготовок квадратного сечения обеспечивает требуемую по условиям захвата разницу длин дуг захвата АВ.

Величина ED однозначно определяет величину АВ lie максимальное шачение имеется в случае равенства диаметров приводных и холостых валков. Расстояние, на котором площадки отстоят от вершин углов АЛ, складывается из двух величин ED и г (-J2- 1) где г - радиус сопряжения граней подката. Из фиг. 4 видно, . В свою очередь, 13С2+ (). Здесь величина ВС длина дуги захвата на холостом валке, г е. . a CD , где

величина абсолютного обжатия.

Для предельного случая, когда диаметры холостых и приводных валков равны, величина , (#i- A/-)().

Если радиус холостых валков равен то площадки не нужны, т.е Ј0 0 и тогда (), что равно расстоянию от геометрических вершин углов до вершин, скругляющих грани участков. В остальных случаях, когда радиусы приводных валков выбираются в диапазоне от RJ до Rt.требуется на подкате формировать площадки, отстоящие от вершин углов на расстоянии Л. опреде- ляемом из выражения

; /.-//«2+(/.)J

hp-lf.

О

где / - текущее значение длины дуги захвата, соответствующее выбранному радиусу холостых валков. Величина / принимает значение в диапазоне ОТ If ДО /пр. 15Если в приведенное выражение подставить . то получим (Ri

0

0

-Jl+M-v - l

при величина

А/г г() что подтверждает правильность выведенного выражения.

Требуется прокатать в четырехвалковом калибре, образованном двумя приводными и двумя холостыми валками, заготовку сечением 230x230 мм. В качестве исходной берут 5 квадратную заготовку сечением 285x285 мм, чтобы достичь расчетного коэффициента вытяжки за проход ц 1,535, что эквивалентно средней суммарной вытяжке в двух клетях дуо. Абсолютная величина обжатия составляет 140 мм.

В соответствии с известными правилами для переноса результатов эксперимента на реальный технологический процесс необходимо выполнение геометрического подобия

)

iT Wv I

где

- отношение разницы длин дуг захвата на приводных и холостых валках к радиусу приводного валка в эксперименте;

- то же, но для реального процесса

5

Отношение в эксперименте рав-

но 0,0857.

Принимаем радиус приводного валка в реальном процессе, равным 600 мм. Тогда 0 для обеспечения надежного захвата полосы валками, исходя из условий подобия, необходимо, чтобы разница длин дуг захвата на приводных и холостых валках составила /пр- /ж 600-0, мм. Длина дуги захвата на приводных валках, определяемая по известной формуле,/1Т .Ф -Д/У-(-&Ј- )- 281 мм. Следовательно, длина дуги захвата на холостых валках должна быть равна мм. Определяем величину радиуса холостых валков R после преобразования формулы /jt / x-A// Г г и подстанов ки значений мм и мм В ко нечном счете получаем мм Таким образом, четырехвалковый калибр обра зованный шумя привотлымн валкамч ра диусом RI - ЫЮ мм и О.ВУМЯ холостыми ра диусами R-z-4Н мм обеспечит надежный захват по юсы при прокатке

Существенное (

Я„

- .45) ра в

диаметрах ьа IKOB мож г И1менить схему напряженно деформированно о состояния в O4aie деформации, хьеличить неравно мерность деформации слоев металла по сечению В результате увеличатся )отери металла на обрей, снизикя качество из ie лий и; за ч и 1лч,ы pa i я| ннс1К ш 1 nai ряжений

Для Устранения - roi i недостатка иадиус холопых валков приним .ч,г равным 500 мм при том на ШУ v iip , ивопо.южных ребрах подката формирую мощадки, перпендику лярные дионина in поперечного сечения и сюншие (,т верит и юв на расстоянии Л, определяемом ш выражения

.

/. /«

.(2-г,М# ),

Для загоювки сечением 285x285 мм радиус сопряжения рыси r-40 мм Длина ахвага 1Ж на хоюегых валках pt ди, сом 500 v он|н и 1яем.1Я по и еегнои фьр муле мм После подстанов ки всех ичнсгных значений в приье кшное выражение ПОЛУЧИМ /i-27,5 мм

Квадрат сечением 285x285 мм с плота 1 ками, перпендикулярными диаюналн попе речною ечения формируют в квафашом ящичном калибре iyo клети, котором чо дну в соответствующих умах предусмотрены скосы, отстоящие or i еомсмричеч ких вершин на расстоянии не менее 27,5 мм Да iee раскат кантуют в кантующих роликах на 45° вокру продольной оси так, что площад ки оказываются обращеннпми (и чара лель ными) к рабочей поверхности холостых вал ков, и атем прокатывают в четырехналко вом калибре с приводом два ьалка Ра четное усилие прокатки в че ырехвалковом калибре составляет ,4Ь20 кН, а крутящий мо мент (на оба валка) 1355 кН м

Требуется проката ь в чегырехвалковом калибре с приводом на ша ватка потонкч сечением 230x231) мм и квадрата ечением 285x285 мм, формируемого в ящу.чном к .ч либре дуо клеги Диаметры привозных и холостых валков принимали равными 1200 мм, те мм Такое ус ловие повышает эффективность техничес кой системы i точки рения унификации

валков, а также увеличивает прочное ь холостых валков

После подстановки всех известных значений технологических величин в прнведен- , ьое выражение получим ,8 мм Подкат для четырехвалкового калибра формируют в ящичном калибре дуо клети, у которою в соответствующих углах предусмотрены скосы, отстоя1иие от геометрических вс ршин углов на расстоянии не менее 38,8 мм Вычодящую Hi дус 4,iei и полосу кантуют вокруг продольной оси ча 45° кантующими роликами и ia 1,аю1 в четырехвалковый ка in6p i приводом на iBa им Наличие пло щадок на ребрах рас катj обеспечивает на дежный захват полосы валками

Предложенный способ позволяет интен сифицировать процесс прокатки за счет исключения пробуксовок и забурнвания мегал- та в четыре валковом к 1либре что в конеч ном счете повышает произво стельность прокатном) стана в реднем не1 5% и сни жает нсяери меылм на обрсмь

0орч(/ га и uififh iенич

51 Способ пр(кагки (аютовок, включающий обжатие в ящичном калибре, кантовку раската на 45е вокруг продольной оси и обжзтне в четырехва,,ковьм калибре с приводными и чоло гыми валковыми парами огличающиисч тем, по с целью интенси0 фикации прошсса nyie-м улучшения условий iaxi,iia и 1Ч)чып11 ния лабильности прокат ки пере i (t раска.а ь четырехвалко- выи калибр на 11 о дв. х ребрах, с ot т.иняемых о июй и.иоюлью формируют противоле- ж ппие Р иячп i,K,i, ore ГО-ЦНИР от вершин

Ь утюв, т 1уч«, 1|Ы ц ,k i hKJio npoio.1 /t-ения емежных гоьон iacKiia в направлении данной диаюна..г1 на pai стоянии Д/i, оччеде щемом и а«1ьимс 1 1

,

&н г

- (1-1.}-г(и 1)}

I,

I U Р ,

Н

pa in vi i |)иво в 1л личина абссхтютно о обжатия чриво i4fjMii ьалками,

14Ж проекции длин дуг захвата соответпвеыо на приводных и хо loe, /х валках,

/1екчщее значение д,1ины дуги

н inaii iioiic от 1ж;ю L,

со |Г яження сторон раск a i л.

d при задаче н калибр раскат направляют ук анными площе 1.ками в ХОЛОСТУЮ пару

2Способ по п 1 - - тиччющайс ч тем, что прокатку не i.y i в Ki/ь LOM чье ящичншо

калибра в направл чип одной диагонали, имеющем при «ершине 1,нища по одной сим метричнои с-хна хрмои площадке

Фиг. f

Составитель Ю Л я мои

Релактор Нело. i енм А КравчукКорректор О Кравшим

ISSТира/кПолписное

ВНИИПИ I оолсфс гвешкяо комитета по изобретениям и открытиям при ГК1П О.(,Р

II.(035, Москва. Ж 35, Раушская иаб , л -1 5 I рошнолп венно-из.ыте.гьски комбинат «Патент, г . v.i PaiapiiHa, 101

Фиг.2

Фиг Л