Способ прокатки колец Советский патент 1993 года по МПК B21H1/06 

ел

С

Использование: при прокатке колец на кольцепрокатных станах. Сущность изобретения: в процессе раскатки кольца к его наружной поверхности прикладывают усилия правки. Указанные усилия прикладываются вдоль плоскостей, развернутых относительно большей оси эллипса, получаемого в процессе прокатки, под углом не более 45°. Усилия, действующие вдоль каждой из плоскостей, прикладывают с одинаковым знаком. При каждом повороте кольца на четвертую часть оборота знак усилий, действующих вдоль соответствующей плоскости, меняют на противоположный. 2 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при прокатке колец на кольцепрокатных станах.,

Известен способ прокатки колец между наружным и внутренним валками с приложением усилий от центрирующих роликов к контуру наружной поверхности кольца асимметрично относительно продольной оси стана.

Известен также способ прокатки колец между наружным и внутренним валками, включающий приложение усилий к контуру наружной поверхности кольца на дуге менее 160° вблизи радиального очага деформации, при котором на стадии раската кольца величину усилия регулируют по заданному закону, а на стадии полировки прикладывают усилия правки путем фиксации

центрирующих роликов в положениях, соответствующих готовому кольцу правильной формы. Период правки продолжается 2-3 оборота кольца.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ прокатки колец с одновременным приложением усилий правки по наружной поверхности кольца через каждую четверть его оборота попарно вдоль плоскостей, проходящих через ось прокатки.

Недостатком известных способов является то, что в период наиболее интенсивного роста диаметра колец, особенно тонкостенных, наблюдается образование значительной по величине эллипсности колец, что приводит к дестабилизации процесса прокатки и, как следствие, к необходимости уменьшения интенсивности деформации, снижению точXI

00

XI о о

о

со

ности геометрических размеров колец и, в отдельных случаях, к необходимости прекращения процесса прокатки, Известные способы на заданной стадии не осуществляют активного исправления эллипсности, 5 Вследствие того, что не обеспечивается одновременность приложения усилий.к проти- вопо7южн1|м/локальным участкам колец, расположенным в зоне его большой при прохождении указанных участков через 10 зону приложения усилий от центрирующих роликов наблюдается смещение кольца относительно продольной оси стана и допол- .нительнре искажение формы кольца. Непрерывное приложение усилий от цент- 15 рирующих роликов по всему периметру наружной поверхности кольца (в том числе на участках, расположенных в зоне меньшей ; его оси) также способствует увеличению эл- . липсности кольца. .: . 20 Целью изобретения является повышение производительности процесса и качеЪт- ва получаемых колец. .:

Задача, которую при этом необходимо : решить, заключается в том, .чтобы создать 25 условия для активной правки кольца в период интенсивного роста его диаметра. V ..

Для достижения Поставленной.цели в способе прокатки колец с одновременным - приложением усилий правки по наружной 30 поверхности кольца через каждую четверть : его оборота, попарно вдоль плоскостей, проходящих через ось прокатки, усилия правки прикладываются вдоль плоскостей, развернутых относительно большей оси эллипса, 35 получаемого в процессе прокатки под углом не более 45°, при этом усилия, действующие вдоль каждой из плоскостей, прикладывают с одинаковым знаком, а при каждом повороте кольца на четвертую часть оборота знак 40 усилий, действующих вдоль соответствующей плоскости, меняют на противоположный, Л:;:: : .;... . .. . -:. ..

На фиг. 1 показан процесс прокатки, кольца с одновременной правкой егоэллип- 45 сности; сна фиг. 2 - схема приложения сил правки кольца за один его оборот при прокатке (схема соответствует расположению центрирующих и нажимных роликов, представленных на фиг, 1).50

На фиг. 1 и 2 приняты следующие обозначения:

1 - вертикальный приводной валок; 2 - внутренний валок; 3 - прокатываемое эл- липсообразное кольцо; 4 - центрирующие 55 ролики; 5- нажимные ролики; б-мерительный ролик; 7 - локальные участки кольца в зоне большей оси эллипса; Р - усилие правки, прикладываемое к локальным участкам 7; dcp. средний текущий диаметр кольца.

Пунктирной линией показан контур кольца правильной формы диаметром dcp.. Знаки (+) и (-) показывают положительное и отрицательное направления действия сил правки со стороны центрирующих и нажимных роликов эллипсности кольца на локальных участках а и b в зоне большой оси эллипса,

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. . Предварительно подготовленную полую заготовку одевают на внутренний валок кольцёпрокатного стана и начинают обжатие заготовки в радиальном очаге деформации между наружным и внутренним валками. В период раскатки кольца к его наружной поверхности прикладывают усилия правки. Указанные усилия прикладывают по наружной поверхности кольца через каждую четверть его оборота попарно вдоль плоскостей, проходящих через ось прокатки и развернутых относительно большой оси эллипса, получаемого в процессе прокатки, под углом не более 45°. Усилия, действую- Чцие вдоль каждой из плоскостей, прикладывают с одинаковым знаком, а при каждом пов.ороте кольца на четвертую часть оборота знак.усилий, действующих вдоль соответствующей плоскости, меняет на противоплржный. Это достигается например, тем, что к кольцу подводится несколько Пар роликов, расположенных взаимно асимметрично относительно продольной оси стана и обеспечивающих контакт с наружной поверхностью кольца на участках противоположно расположенных относительно большей оси кольца. Указанные ролики устанавливаются в положения, соответствующие среднему диаметру кольца в данный момент и по мере увеличения диаметра - разводятся пропорционально увеличению диаметра. .

При расположении роликов согласно схеме, приведенной на фиг. 1 с фиксацией их в положениях, соответствующих среднему диаметру кольца в данный момент времени,процесс прокатки происходит следующим образом. :.-. .

.Кольцо правильной формы при вращении в период прокатки касается всех роликов одновременно. Указанные ролики обеспечивают поддержание кольца на оси стана, усилия правки при этом не прикладываются.

При вращении кольца правильной (на- пример. эллипсно й) формы между указанными парами роликов, при их расположении в положениях, соответствующих среднему диаметру кольца в данный момент, к локальным участкам кольца, расположенным в зоне большей его оси и имеющим, соответственно, размер фактического диаметра, превышающий расчетный диаметр кольца, прикладывают усилия правки. Указанные усилия прикладывают одновременно на обеих локальных участках, распо- л.оженных в зоне большей его оси, асимметрично относительно продольной оси стана, соответствующими парами роликов. При вращении кольца неправильной формы знак направления приложения усилий правки относительно продольной оси стана через каждую четвертую часть его оборота изменяют, т. к. качание кольца участками, расположенными в зоне большей его оси происходит уже с другой парой роликов и так далее. Учитывая, что ролики зафиксированы в положениях, соответствующих среднему диаметру кольца в данный момент времени, при прохождении между ними локальных участков кольца, расположенных в зоне большей его оси происходит процесс правки. ...- , ; .

По исправлению неправильной формы кольца оно касается всех четырех роликов одновременно. В этом случае процесс правки уже не осуществляется, ролики обеспечивают поддержание кольца на оси стана.

Проведение операции правки на стадии раскатки кольца позволяет устранить искажение формы кольца сразу же после его появления и исключить развитие процесса искажения формы по мере раскатки кольца без снижения интенсивности его деформации, что обеспечивает повышение производительности процесса.

Требование, по приложению усилий правки только на локальных участках наружной.поверхности кольца вдоль плоскостей, развернутых относительно большей оси эллипса под .углом не более 45° предусматривает исключение приложения усилий к участкам кольца, расположенным в зоне меньшей оси и имеющим фактический диаметр меньшего среднего диаметра кольца в данный момент, способствует проведению процесса активной правки кольца и обеспечивает повышение качества колец.

Приложение усилий, действующих вдоль каждой из плоскостей с одинаковым знаком, обеспечивает активную правку кольца без смещения его относительно продольной оси стана, что способствует повышению производительности процесса прокатки и качества колец,

.Изменение каждую четвертую часть оборота кольца знака направления приложения усилий правки, действующих вдоль соответствующей плоскости, из противоположный позволяет увеличить продолжительность периода активной правки в

течение одного оборота кольца и также способствует повышению производительности процесса прокатки и качества колец.

. Как видно из сущности предлагаемого 5 решения, признаки приложения усилий правки вдоль плоскостей, развернутых относительно большей оси эллипса, получаемого в процессе прокатки/под углом не более 45°, приложения усилий, действую- 0 щих вдоль каждой из плоскостей, с одинако- вым знаком, а также изменения знака усилий на противоположный при каждом повороте кольца на четвертую часть оборота отличают заявляемое решение от прото- 5 типа и обуславливает соответствие этого решения критерию новизна.

Предложенный способ обеспечивает повышение производительности процесса и качества колец. Эти новые свойства отли- 0 чают заявляемое решение от известных и обуславливают ему соответствие критерию существенное отличие. .

Предлагаемый способ был опробован в производственных условиях. 5 Пример. При применении предлагаемого способа при изготовлении кольцевых . изделий диаметром 700-3000 мм на коль- цепрокатном стане Нижнёднепровского трубопрокатного завода им. К. Либкнехта 0 использовали два центрирующих ролика (4),

расположенных со стороны наружного вал- ка (1) и два ролика (5), смонтированных на каретке торцевых валков (8) со стороны, про- . тивоположной очагу радиальной деформа- 5 ции. Положение указанных роликов в период раскатки и полировки кольца соответствовало среднему диаметру кольца в данный момент времени. В период опробования предлагаемого способа прокатано 0 624 кольца. Достигнутое повышение произ- водительности составило 8% при отсутствии брака колец по эллипсности.

В тоже время известно, что при изготовлении колец по способу 2, принятому за . 5 базовый объект сравнения, брак колец по эллипсности составляет 0,7%:

Экономический эффект за счет снижения приведенных затрат при производстве кояец составил: 03 (3i-32)xA (65,1 -64,3)x

х 62000 49,6 тыс. руб. где. 3i и За приведенные затраты на единицу продукции соответственно до и после внедрения, руб;

четверть его оборота попарно вдоль плоскостей, проходящих через ось прокатки, отличающийся тем. что, с целью повышения производительности и качества получаемых колец за;счет исключения эллипса в поперечном сечении готового кольца, усилия правки прикладывают вдоль плоскостей, развернутых относительно

большой оси эллипса, получаемого в процессе прокатки, под углом не более 45°, при этом усилия, действующие вдоль каждой из плоскостей, прикладывают с одинаковым знаком, а при каждом повороте кольца на четвертую часть оборота знак усилий, действующих вдоль соответствующей плоскости, меняют на противоположный.