Способ прокатки кольцевых изделий Советский патент 1992 года по МПК B21H1/06 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а более конкретно к прокатке кольцевых изделий.

Известен способ прокатки кольцевых изделий, включающий одновременное обжатие в радиальной и торцовой клети, определение положения центра заготовки относительно оси стана, удержание центра прокатываемой заготовки на оси стана в результате соответствующего регулирования скорости торцовых валков, перемещение торцовой клети в соответствии с ростом диаметра кольцевой заготовки,

Недостатком этого способа является то, что приложение давления прокатки к торцовым поверхностям т.е. воздействие торцовой клети приводит к появлению разнотолщинчостм заготовки, дисбалансу соотношения скоростей прироста диаметра заготовки в торцовом и радиальном калибре и, как следствие к дестабилизации всего процесса прокатки.

Известен способ прокатки кольцевых изделий, принятый в качестве прототипа,

включающий одновременное обжатие заготовки в радиальной иторцовой клети, определения положения центра заготовки относительно оси стана при помощи центрирующих роликов, коррекцию положения ее центра, перемещение торцовой клети в соответствии с ростом диаметра кольцевой заготовки, причем центр прокатываемого кольца смещают относительно продольной оси кольцепрокатного стана, что позволяет снизить неблагоприятное воздействие торцовой клети на заготовку.

Недостатком этого способа является то, что неопределенность величины смещения и процесса смещения во времени не позволяет снизить неблагоприятное воздействие торцовой клети до минимума и полностью стабилизировать процесс прокатки,

Целью данного изобретения является повышение качества получаемых изделий за счет снижения воздействия торговой клети на заготовку.

Эта цель достигается тем, что в известном способе прокатки кольцевых изделий

Ю

включающем одновременное обжатие заготовки в радиальной и торцовой клзти, определение положения центра заготовки относительно оси стана при помощи центрирующих роликов, коррекцию положения ее центра, перемещение торцовой клети в соответствии с ростом диаметра кольцевой заготовки согласно изобретению определяют мгновенное положение центра заготовки из условия Ду 2 у- arcsirrx

() -sln/3-il + IT-RH 51п((о182Д)) -j

где Ду разница углов смещений центрирующих роликов относительно оси стана;

у- угол смещения центрирующих роликов относительно оси стана;

RHK - мгновенный наружный радиус заготовки;

г - радиус центрирующего ролика;

Р- мгновенный центральный угол контакта центрирующих роликов с заготовкой;

у - конструктивный параметр, определяющий положение точки закрепления центрирующих роликов на станине кольцепрокатного стана;

т - проекция дуги контакта в торцовых валках;

ДНТ - абсолютное обжатие заготовки в торцовых валках;

а - расстояние от оси центрирующего ролика до точки его крепления на станине прокатного стана;

а коррекцию положения центра заготовки ведут относительно расчетного мгновенно- го положения.

Эффект от использования предлагаемого изобретения заключается в повышении качества получаемых изделий за счет снижения неблагоприятного воздействия тор- цовой клети на заготовку.

На фиг.1 изображена схема действия сил на кольцо во время прокатки и взаимное перемещение точки кольца и торцового валка от момента захвата (т.А) до выброса (т.С и С).

Приняты следующие обозначения;

РрН, Ррв-усилия прокатки на кольцо со стороны наружного и внутреннего радиальных валков;

Рцвх, Рцвнх - усилия на кольцо со стороны входного и выходного (по ходу прокатки) центрирующих роликов;

РТ , Ртн - усилия прокатки со стороны верхнего и нижнего торцовых валков;

ДНТ - обжатие в торцовом калибре;

RTK - усилие отвода торцовой клети;

FC - усилие сопротивления на контактной поверхности очага деформации торцовой клети, действующее в радиальном направлении при отводе клети во время прокатки.

Аутв. - величина перемещения точки поверхности торцового валка в радиальном направлении, контактирующей с участком кольца от момента захвата до выброса;

Аум - величина перемещения точки поверхности участка кольца в радиальном направлении в торцовом очаге деформации от момента захвата до выброса.«

На фиг.2 изображены различные положения кольца относительно оси стана и соответствующие перемещения точки участка кольца в радиальном направлении в очаге торцовых валков от момента захвата (т.А) до выброса (т.СОПриняты следующие обозначения;

О Y - ось стана;

д - угол смещения оси кольца с оси стана;

а- центральный угол захода заготовки в торцовые валки;

1р 20° - угол наклона образующих торцовых валков;

RHK - наружный радиус кольца;

1т - проекция длины дуги контакта в торцовых валках.

Способ реализуется следующим образом.

Заготовка 1 загружается на кольцепро- катный стан (см. фиг.1), механизмы стана их исходного положения перемещаются в рабочее. Внутренний валок 3 подводится таким образом, чтобы создать радиальное обжатие заготовки и передать ей крутящий момент с приводного наружного валка 2. Торцовое обжатие заготовки осуществляют верхним приводным торцовым валком 4 и приводным нижним торцовым валком 5. Поддержание заготовки 1 относительно оси стана в требуемом положении осуществляют центрирующими роликами 6, 7,

Торцовая клеть 8 с торцовыми валками 4,5 подводится в рабочее положение гидроцилиндром 9. Диаметр заготовки и ее поло- жение в торцовой клети измеряются мерительным роликом 10. В блоке вычисления 11 определяется величина и направление усилия перемещения торцовой клети. На вход процессора 12 поступают сигналы, пропорциональные положению оси кольца (Дг), его диаметру (Онк) числу оборотов радиальных валков (Пр) и усилию отвода торцовой клети (Ртк), на выходе вырабатывается сигнал, пропорциональный величине требуемой корректировки числа оборотов торцовых валков (Дп).

Для заданного сортамента рассчитывается заранее допустимый диапазон значений Ртк и кривая Дг f(b), которые задаются в аппроксимированном виде в управляющую ЭВМ. ЭВМ вырабатывает сигнал задания Аг в регулятор соотношения скоростей радиального и торцовых валков. Регулятор поддерживает задаваемое соотношение в течение прокатки кольца при условии поддержания Ртк в заданном диапазоне. Кольцо в процессе прокатки вырастает в диаметре на величину большую, чем длина образующих торцовых валков, поэтому торцовую клеть отодвигают за счет подачи ре-, гулируемого давления в гидроцилинДр 9 по сигналу мерительного ролика 10.

Минимальные усилия в гидроцилиндре 9 обеспечивают минимальное воздействие торцовой клети на кольцо при ее отводе со скоростью роста диаметра раскатываемой заготовки и достигаются путем поддержания параметра А у соответствующим выражению г - А у 2 $- arcsin(ИнК+г) -sIn/3-У+IT-RH Ч1п(2аг«вч(0182Д.Ь)) -j

Параметр Ау может поддерживаться за счет регулирования числа оборотов торцовых и радиального валков.

Величина AV выведена из условия совпадения или минимального отличия траекторий точек на поверхности кольцевой заготовки и торцового валка.

Форму л а и зоб р е т ё н и я Способ прокатки кольцевых изделий, включающий одновременное обжатие заготовки в радиальной и торцовой клети, рпре0

деление положения центра заготовки относительно оси стана при помощи центрирующих роликов-, коррекцию положения ее центра, перемещение торцовой клети в соответствии с ростом диаметра кольцевой заготовки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества получаемых изделий за счет снижения воздействия торцовой клети на заготовку, определяют мгновенное положение центра заготовки из условия ;

Ау 2 у-arcsin, -, -J,

(RH + г) - slnЈ- Ч +ti-RH ; sin (2 «rag (0.182 ДтЈ)) i

t ,iT. ; 5 где Ay - разница углов смещений центрирующих роликов относительно ос и стана;

у- угол смещения центрирующих роликов относительно оси стана: /

„ RHK - мгновенный наружный радиус заготовки;

г- радиус центрирующего роликат

мгновенный центральный угол контакта центрирующих роликов с заготовкой;

у - конструктивный параметр, определяющий положение точки закрепления центрирующих роликов на станине кольцепрокатного стана;

1т - проекция дуги контакта в торцовых валках;

АНт - абсолютное обжатие заготовки в торцовых валках;

а - расстояние от оси Центрирующего ролика до точки его крепления на станине прокатного стана, ..

а коррекцию положения центра заготовки ведут относительно расчетного мгновенного положения. -

0

5

0

5

Использование: при прокатке кольцевых изделий. Сущность изобретения; обжимают заготовку одновременно в радиальной и торцовой клетях. Определяют мгновенное положение центра заготовки относительно оси стана при помощи центрирующих роликов из условия, приведенного в тексте описания и формуле, Затем корректируют положение центра заготовки относительно расчетного мгновенного положения, 1 табл , 2 ил.

tewffji

Редактор

Составитель С. Микульчик

Техред М.МоргенталКорректор С. Пекарь

Фиг. 2