Способ винтовой прокатки Советский патент 1991 года по МПК B21B1/02 B21B19/02 

ющейся силой, выталкивающей из очага деформации, то прокатка без внешних вталкивающих сил неосуществима. Поэтому для деформирования заготовки к ней необходимо приложить осевую вталкивающую силу Р. При этом должно соблюдаться условие

Р (Nx + Tx)n,

где NX - осевая составляющая силы нормального давления металла на валок;

Тх - осевая составля ющая сил трения на контакте металла с валком;

п - количество валков.

Величина Р в основном зависит от объема (шага) подачи металла в очаг деформации: чем больше подача металла, тем больше величина Nx и, естественно, Р должна быть больше.

Величина Р также изменяется в зависимости от площади контактной поверхности металла с валками: чем больше контактная поверхность, тем больше Nx + Тх и, как следствие, больше Р,

Исходя из этих соображений максимальное значение Р для осуществления предлагаемого способа должно быть

Рмакс (NxwaKc Тхмакс) Г

где NXMBKC, ТХмакс - максимальное значение осевых сил нормального давления и трения, когда площадь контактной поверхности максимальна.

При приложении Рмакс на заготовку в период профилировки ее концевого участка, когда площадь контактной поверхности минимальна, подача металла в валки будет вначале максимальной и она будет плавно уменьшаться по мере увеличения площадей контактной поверхности металла с валком. Во избежание затекания металла в межвалковый зазор от действия усилия подпора величину подпора вначале процесса устанавливают минимально-достаточную для осуществления процесса, а затем ее плавно увеличивают до Рмакс. Это на практике реализуется, например, изменением давления в пневмо- или гидроцилиндре толкателя, создающего осевой подпор.

Использование изобретения наиболее эффективно при производстве проката из дорогостоящих цветных металлов и сплавов (медь, титан, цирконий, ниобий и т.п.), которые имеют невысокие сопротивления пластическому деформированию.

Пример. Прокатывают нагретый до 1000°С циркониевый слиток 430 мм и длиной 1,1 м. Прокатку осуществляют в стане РСП-500, имеющем три приводных валка с суммарной мощностью привода 6750 кВт и толкатель заготовки усилием 25 кН. Диаметр в пережиме и длина бочки валка составляет 650 и 450 мм. Валки скалиброваны

так, что после их установки в стан с углом подачи 20° образовывается калибр, состоящий из четырех участков: входного протяженностью 30 мм и углом конусности 5°,

обжимного длиной 220 мм и конусностью 20°, калибрующего длиной 150мм. Входной участок предназначается для предотвращения образования наплыва металла при профилировании конца слитка.

0Нагретую заготовку толкателем стана

задают в калибр валков, вращающихся с частотой 50-60 об/мин, так, что они оказывают на заготовку выталкивающее из калибра усилие. Слиток задают в калибр с

5 приложением усилия осевого подпора, создаваемого втэлкивателем стана, величину которого в процессе деформирования концевого участка плавно увеличивают от 1 до 25 кН После заполнения обжимного участка

0 металлом, определяемого визуально, подпор снимают.

Заполнение металлом обжимного участка означает достижение необходимых размеров профилировки концевого участка.

5 Продолжительность заполнения не превышает 50 с.

Замеры профилированного слитка показывают, что форма профилировки представляет два усеченных конуса, которые

0 повторяют форму входного и обжимного участков калибра. Общая длина профилировки - 250 мм, диаметр меньшего основания конуса - 270 мм. При этом с торца утонения образуется чашеобразное углуб5 ление диаметром 230 мм и глубиной 35 мм. В месте перехода конуса профилировки к боковой поверхности слитка каких-либо неровностей, наплывов, приводящих при последующей прокатке к образованию пленки

0 или других деформационных дефектов, не замечено.

После профилирования концевого участка слитка изменяют направление вращения прокатных валков на противоположное,

5 т.е. устанавливают направление вращения валков, соответствующее традиционной прокатке, и также вталкивателем слегка подталкивают спрофилированный слиток к валкам, Благодаря наличию у слитка конце0 вого участка, соответствующего форме очага деформации, валки его захватывают и, минуя период заполнения очага деформации металлом, начинается процесс прокатки слитка в установившемся режиме. Получен5 ный прокат выдают для охлаждения.

Такой способ позволил сократить по сравнению с известным массу обрези в 1,7 раза.

Таким образом, использование способна без дополнительных материальных и трудозатрат только за счет профилировки конца слитка, осуществляемого в потоке на том же оборудовании и теми же валками без ущерба производительности прокатки, обеспечивает получение экономии металла,

Формула изобретения Способ винтовой прокатки, включающий деформацию нагретой сплошной заго0

тонки, имеющей один или два конусных концевых участка, отличающийся тем, что. с целью снижения расхода металла путем уменьшения массы концевых утяжин, конусность концу заготовки придают косо- установленными валками, оказывающими на заготовку выталкивающее усилие, которое преодолевают приложением к заготовке осевого усилия подпора.