Способ шаговой прокатки Советский патент 1992 года по МПК B21B1/42 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при прокатке сплошных и полых заготовок из труднодеформируемых сталей и сплавов.

Известен способ холодной пилигримо- вой прокатки труб (ХПТ). При этом способе шаговая прокатка осуществляется при вра- щательно-поступательном движении рабочих валков, прокатная клеть при этом совершает возвратно-поступательное движение. Подачу заготовки подающим аппаратом осуществляют в крайних положениях прокатной клети.

Недостатком способа является то, что из-за разности скоростей выхода металла из валков и движения прокатной клети в заготовке возникает осевое усилие. Возникновение осевого усилия обусловливает динамические нагрузки на заготовку и оборудование стана. С увеличением частоты обжат ия динамические нагрузки возрастают, что ведет или к потере устойчивости заготовки (к искривлению заготовки), или к поломке деталей стана. Для обеспечения работоспособности стана необходимо ограничивать частоту обжатий, а следовательно, и его производительность.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ горячей пилигримовой прокатки труб, по которому заготовка (гильза) обжимается с образованием конуса деформации двумя валками, совершающими вращательное движение вокруг стационарно установленных осей.

В процессе каждого цикла обжатия заготовка перемещается вдоль оси прокатки на длину конуса деформации в направлении обратном подаче. Как только при вращении валков между их рабочими поверхностями и заготовкой появляется зазор, она (заготовка) подающим аппаратом с увеличивающей скоростью перемещается в направлении подачи на расстояние, равное длине конуса деформации. В конце этого перемещения заготовка резко тормозится и устанавливается (поршень подающего аппарата ударяет в крышку цилиндра). При этом на подающий аппарат действуют большие динамические (ударные) нагрузки, которые снижают надежность его работы. Для обеспечения его работоспособности необходимо снижать скорость перемещения заготовки, что снижает частоту срабатывания подающего аппарата, и, как следствие, частоту обжатий. Это ведет к уменьшению производительности стана. Кроме того, при этом способе обжатие заготовки может начаться до возврата ее в прежнее положение и осуществления подачи, т.к. нет синхронности в перемещении заготовки в обратном направлении и в повороте прокатных валков.

Целью изобретения является увеличение производительности процесса шаговой прокатки за счет снижения динамических нагрузок.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе прокатки, заключающемся в деформации полосы валками при стационарном положении осей валков с образованием на полосе конуса деформации, перемещении полосы вдоль оси прокатки на длину конуса деформации в направлении прокатки, ее перемещении в обратном направлении и подаче, согласно изобретению, перемещение полосы в обратном направлении осуществляют валками, а ее подачу производят после этого перемещения.

То, что перемещение заготовки в обратном направлении на длину конуса деформации осуществляют валками, снижает динамические нагрузки на задающее устройство стана. Это объясняется тем, что валки, перемещая заготовку в обратном направлении, постоянно контактируют рабочими поверхностями с заготовкой. В этом случае скорость перемещения заготовки в обратном направлении равна скорости валков. Т.е. существует жесткая кинематическая связь между рабочими поверхностями валков и заготовки. Это исключает необходимость торможения заготовки задающим устройством и снижает действие на него динамических усилий. Синхронность работы валков и перемещения заготовки в обратном направлении позволяет увеличить частоту обжатий и, в конечном итоге, производительность стана. Перемещение полосы на длину конуса деформации в обратном направлении осуществляют валками, а ее подачу производят после этого перемещения.

На фиг.1 показано исходное положение полосы и валков перед обжатием; на фиг. 2 - положение полосы и валков в процессе обжатия. Полоса перемещается в направлении прокатки; на фиг.З - положение полосы и валков после образования конуса деформации. Полоса сместилась на длину конуса деформации; на фиг.4 - положение полосы и валков при перемещении полосы в обратном направлении; на фиг.5 - положение полосы и валков после перемещения полосы в обратном направлении на длину конуса деформации и образования зазора между

рабочими поверхностями валков, позволяющего осуществлять подачу полосы; на фиг.6 - положение полосы и валков после осуществления подачи; на фиг,7 - характер изменения скоростей перемещения заготовки на

0 длину конуса деформации по прототипу (кривая I) и по изобретению (кривая II).

Предлагаемый способ шаговой прокатки реализуется следующим образом.

Полосу 1 подают в валки 2 (фиг.1), между

5 рабочими поверхностями которых имеется зазор, позволяющий осуществлять подачу. При прокатке валки 2, поворачиваясь вокруг осей 0 по часовой стрелкеп (фиг.2), обжимают полосу 1 с образованием конуса дефор0 мации и перемещают ее в направлении прокатки (по стрелке). В конце цикла обжатия (фиг.З) полоса 1 перемещается на длину конуса деформации (задний конец полосы смещается из т. Ai в т. А2), а валки 2 занима5 ют положение, когда между их рабочими поверхностями образуется зазор, соответствующий размерам готового профиля.

После цикла обжатия валки 2, поворачиваясь против часовой стрелки вокруг осей О

0 (фиг.4), перемещают полосу в обратном направлении. В конце этого поворота (фиг.5) валки 2 перемещают полосу 1 на длину ко-, нуса деформации в обратном направлении (задний конец полосы перемещается из т. А2

5 в т. Аз). Между рабочими поверхностями валков образуется зазор, позволяющий производить подачу заготовки. После этого полосу 1 (фиг.б) смещают (по стрелке) на величину подачи m (задний конец полосы

0 смещается из т. Аз в т, ),

График изменения скорости перемещения заготовки в обратном направлении (фиг,7) показывает, что при способе-прототипе скорость перемещения заготовки уве5 личивается на значительном протяжении времени возврата заготовки Оа осуществляется за малый промежуток времении аб. Таким образом, заготовка в этом случае движется со значительным ускорением, и при

0 ее торможении на механизм торможения действуют значительные динамические усилия, равные массе заготовки и перемещаемых масс задающего устройства, умноженные на ускорение перемещения

5 заготовки. При реализации предлагаемого способа скорость перемещения заготовки в обратном направлении валками изменяется плавно от 0 до 0. Поэтому на задающее устройство действие динамических нагрузок снижается,

Предлагаемый способ шаговой прокатки был опробован на опытном стане прокатки-ковки, после его частичной реконструкции. Исследование проводилось при прокатке исходной заготовки ф 50 мм из стали Р18 в круглый профиль 020 мм в валках с эксцентриситетом рабочей поверхности 35 мм и радиусом ее кривизны 75 мм. При подаче 2 мм за цикл длина конуса деформации равнялась 86 мм.

При прокатке по способу-прототипу, когда заготовка перед каждым циклом обжатия подавалась задающим устройством на 88 м (86 + 2) мм, частоту обжатий не удалось поднять выше 40 в мин. При превы- шении частоты пневмопривод задающего устройства не успевал перемещать патрон с заготокой в валки. Подача заготовки становилась неравномерной и неконтролируемой, поэтому прокатку прекращали.

При прокатке по предлагаемому способу, когда задающим устройством заготовку подавали на 2 мм, а перемещение на длину

86 мм осуществлялось валками, частоту обжатий довели до 60 в 1 мин.

Предлагаемый способ шаговой прокатки позволяет повысить производительность по сравнению с прототипом примерно в 1,5 раза.

Формула изобретения Способ шаговой прокатки, включающий деформацию полосы валками при стационарном положении осей валков с образованием на полосе конуса деформации, перемещение полосы вдоль оси прокатки на длину конуса деформации в направлении прокатки, ее перемещение в обратном направлении и подачу, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности за счет снижения динамических нагрузок, перемещение полосы в обратном направлении осуществляют валками, а ее подачу производят после этого перемещения.

Использование: при прокатке сплошных и полых заготовок с образованием на полосе конуса деформации валками, при их неподвижных опорах, перемещении полосы в процессе прокатки на длину конуса деформации и в обратном направлении. Сущность изобретения: перемещение заготовки в обратном направлении на длину конуса деформации осуществляют вращением валков в обратном направлении, после чего дополнительно перемещают заготовку на величину подачи. 7 ил.

/

qbu§.7

bt/aЈ

1

Время Q f i