Способ изготовления плакированных прецизионных тонких полос и прокатный шестивалковый стан для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК B21B3/00 

Изобретение относится к металлургическому производству и может быть использовано при получении тонких прецизионных полос холодной прокаткой из черных и цветных металлов и сплавов.

Цель изобретения - повышение качества многослойных полос и выхода годного, путем одновременной обрезки кромок плакировки.

На фиг. 1 схематично изображен продольный разрез по прокатному стану: на

фиг. 2 - продольный разрез по вертикальному деформирующему ролику вместе с заготовками основы и плакировки.

Предлагаемый прокатный шестивалко- вый стан для изготовления плакированных прецизионных тонких полос содержит рабочую клеть 1 с рабочими валками 2 и 3, раз- матыватели 4,5 и 6 для размещения катушек основы 7 и плакировки 8 и 9, направляющие ролики 10 и 11, устройство 12 подготовки боковых граней основы и центровки плакировок, моталки 13 и 14 для намотки соответ- ственно многослойной полосы 15 и обрезанной кромки 16. Устройство 12 имеет в своем составе ролики 17с пазами (калибрами) для основы и плакировок.

Устройство работает следующим образом.

Катушки с основой 7 и плакировочным материалом 8,9 помещают на разматывате- ли 4,5 и 6. Все полосы фиксируют в направляющих роликах 10 и 11 и затем подают в устройство 9 подготовки боковых поверхностей основы и центровки плакировок, где производят обжатие кромок основы в калибрах роликов 17. Собранный пакет направляют в валки 2 и 3 рабочей клети 1,где происходит обжатие его по вертикали с одновременной обрезкой выступающих кромок плакировок. Ролики 17 имеют возможность самоустановки (на чертеже не показано).

В предлагаемом способе впервые при- менена для обрезки полосы в размер по ширине система рабочий валок-основа. Система работает только при определенных соотношениях задних натяжений основы So и плакировки Sn к их сопротивлениям деформации а о и о п соответственно (см. табл. 1). Соотношение х (Sn/ о n):(S0/ о 0) составляет от 2 до 4 и является строго оптимальным при х 2 - появляется, на составляющих коробоватость, влияющие на качество реза, а при х 4 - возрастает вероятность обрыва полосы с растрескиванием кромок. По сути клеть выполняет дополнительную функцию дисковых ножниц. Выполнение заготовки плакировки шириной В л, равной 1,12...1,26 ширины В0 основы обосновано тем, что при большей ее ширине теряется гибкость нависающего конца плакировки и система рабочий еалок-основа начинает снимать кромку; при ВП:В0 1,12 происходит попадание смазки в зазор между основой и плакировкой, что вызывает появление краевых дефектов (непроваров, отслоений) при получении многослойной полосы. Тесно связана с предыдущими дополнительная обработка как поверхностей

основы и плакировки, так и боковых граней основы. Шероховатость основы составляет 1,5...2,0 мкм и определяется параметрами заготовки, получаемых на предыдущих переделах, и обусловлена качеством соединения составляющих: менее 1,5 мкм - наличие непроваров после прокатки, более 2 мкм -. основа не обеспечивает хорошего качества реза. Выполнение п лакировки с шерохова0 тостью 10...15 мкм обусловлена обеспечением высокого качества реза кромок во время . прокатки и снижения усилия деформирования: Ниже 10 и свыше 15 мкм на кромках возникают заусенцы. При этом для получе5 ния требуемого качества наружной поверхности полосы при производстве многослойной ленты, шероховатость поверхности валков должна находиться в пределах 0,4...0,63 мкм, что обусловлено

0 требованиями приборов, в которых Эта лента используется, Попадание шероховатости поверхности в этот диапазон возможно только при прокатке собранной заготовки в пакет с обжатием за проход 50-701 Ниже и

5 вышеуказанного предела прокатка не дает желаемого результата по величине шероховатости, Кроме того, при обжатии менее 50% не обеспечивается качественное соединение основы и плакировки, а при обжа0 тип более 70%возрастает разнотолщинность плакировки. Дополнительная обработка граней основы путем их обжатия со степенью деформации 10...15% преследует основную цель: подготовить ос5 нову к роли режущего инструмента с точной кромкой определенного радиуса. Обжатие менее 10% не дает желаемого результата из-за высокого сопротивления деформации материала основы, а более 15% приводит к

0 появлению на основе нежелательных гребней. .

Для облегчения реза наружной поверхности заготовки плакировки формируют две продольные непрерывные впадины в виде

5 рисок глубиной 0,3:..0,4 толщины плакиров- . ки, оптимальность глубины которых определяется с нижней стороны усилием реза, а с верхней - сопротивлением деформации самой плакировки (глубокая риска ведет к про0 висанию нависающих краев плакировки, и как следствие - к некачественному ее резу). Для повышения эффективности реза плакировки рабочие валки выполнены в виде трех участков, один из которых совпадает с цен5 тральным деформи.рующим участком и имеет шероховатость поверхности 0.4-0,63 мкм, а два других расположены по краям последнего :и имеют шероховатость в 2,..5 раз большую, а длину, равную 0,06...0,13 длины последнего. Диапазон длины крайних участков обусловлен тем, что ширина плакировки в 1,12... 1.26 раз больше ширины основы. Отношение шероховатости крайних участков к центральному деформирующему должно быть 2...5, так как при .меньших значениях соотношений эффективность реза остается на том же уровне, что и для валка с одним участком, а при больших значениях края плакировки-после разрезки имеют заусенцы.

Для использования основы в качестве режущего инструмента рабочая клеть снабжена устройством подготовки боковых граней заготовок основы и центровки, выполненным из двух вертикальных деформирующих роликов с кольцевыми пазами, при этом глубина паза для основы составляет 1,5...2,5 его ширины и с выпуклостью дна паза 0,2...0.4 его ширины. Соотношения величин являются оптимальными (см. табл. 2).

По имеющимся у заявителей данным перечисленные в предлагаемом способе операции и состав оборудования частично известны в технической литературе (см., например, А.С.Гладков и др. Металлы и сплавы для электровакуумных приборов. М.: Энергия, 1969, с. 425, 449 и 475), но их совокупность и режимы, позволяющие получить новые технические свойства являются существенными отличиями предлагаемого изобретения. Совокупность и последовательность перечисленных операций, их режимы, позволяют получить качественную многослойную полосу с высокой вэкуумп- лотност.ью и прочностью соединения составляющих, с качественной кромкой за счет функционирования системы реза рабочий валок-основа. Выше изложенное по- зволя ет сделать вывод, что заявленный способ и устройство для его реализации соответствует критериям изобретения новизна и существенные отличия,

П р и м е р 1. Способ получения плакированных прецизионных тонких полос и устройство для его реализации опробованы в производстве- исходной заготовкой для основы является лента из ковара сопротивлением деформации а 0 500 МПа, шириной Во 110 мм и толщиной h0 2,0 мм а для плакировки - ленты из никеля с сопротивлением деформации 7 о 250 МПа, шириной Вп 125 мм и толщиной hn 0,3 мм. Таким образом, отношения ВП:В0 125:110 1,13, Перед прокаткой поверхности заготовок ос- новы и плакировки подвергали обработке до получения шероховатости: основы Ra1,8 мкм, пликировки Rz 12 мкм. Прокатку проводили на шистивалковом стане с рабочими валками диаметром 160 мм и длиной бочки

450 мм с шероховатостью поверхности Ra 0,5 мкм, при этом усилие заднего натяжения основы составляло Р0 8 кН и плакировок Рп 3 кН. Натяжения основы и плакировки

5 при этом равны So F0/B0 h0 8000/110 2 36 МПа и Sn Fn/Вп ho 3000/125 0,6 40 МПа и поэтому отношение x (Sn/o-n):(S0/ Г70) (40/250):(36/500) 2,2. Образцы многослойной ленты никель-ко0 вар-никель при прокатке обрезались системой реза рабочий валок-основа точно в размер по ширине В 110 мм и полностью удовлетворяли требованиям ТУ, не имели расслоений и непроваров. По сравнению с

5 прототипом снижен на 10% брак по заусен- цам, растрескиванию кромок и рэзнотол- щинности.

Дополнительная обработка боковых граней основы путем их обжатия на 12% до

0 получения радиуса закругления кромок 0,10 мм (что составляет 0,05 толщины основы h0:: 2 мм), выполнение на бочке рабочих валков крайних участков длиной 11 мм каждый (что составляет 0,1 длины центрального уча5 стка деформирования) с шероховатостью Ra 2 мкм, а также введение двух продольных впадин на плакировке глубиной 0,12 мм (что составляет 0,4 толщины плакировки) позволило повысить качество реза и выход годно0 го на 2%. При этом калибровка вертикальных деформирующих роликов была выполнена в виде паза для основы глубиной 4 мм со стрелой выпуклости дна, равным 0,6 мм.

5 П р и м е р 2, Получение полос производили так же, как в примере 1, однако перед прокаткой поверхность заготовки основы имела шероховатость Ra 2,2 мкм; это приводило к увеличению брака по заусенцам на

0 15...20%.

ПримерЗ. Получение полос производили так же, как в примере 2 при Ra 1,3 мкм; это приводило к увеличению брака по расслою на 8...11%.

5 П р и м е р 4. Получение полос производили так же, как в примере 1, однако перед прокаткой поверхность заготовки плакировки имела шероховатость Rz 17 мкм; это приводило к увеличению брака по заусен0 цам на 18...25%

П р и м е р 5. Получение полос производили так же, как в примере 4 при Rz 8 мкм; это приводило к увеличению брака по заусенцам на 7...10%.

5 Л р и м е р 6. Получение полос производили так же, как в примере 1, однако обжатие кромок основы Е 8%; это приводило к получению радиуса закругления кромок

0,12 толщины полосы и увеличению брака по заусенцам на 5.,.8%.

Пример, Получение полос производили так же, как в примере 6 при Ј -18%; это приводило к появлению на краях основы утолщений и к увеличению брака по разно- толщинности на 9...12%.

При м е р 8. Получение полос производили так же, как в примере 1. однако глуби- на продольных впадин (рисок) на плакировке составляла 0,1.5 мм или 0,5 ее толщины; это привело к увеличению брака по заусенцам на 6...9%..

Технико-экономический эффект изобретения в сравнении с прототипом заключается в увеличении выхода годного и получении прецизионных тонких полос более высокого качества, что существенно улучшает показатели электронных, приборов, и в том числе их долговечность,

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1.Способ изготовления плакированных прецизионных тонких полос, включающий подготовку контактных поверхностей заготовок основы и плакировки, подачу основы и плакировки с задним натяжением, сборку пакета, прокатку и обрезку кромок, о т л и - чающийся тем, что, с целью повышения качества многослойных полос и выхода годного путем одновременной обрезки кромок плакировки, для плакировки используют заготовкушириной 1,12-1,26 ширины основы, а перед сборкой пакета на заготовки основы и плакировки наносят шероховатость соответственно 1,5-2,0 и 10-15 мкм и прокатывают многослойный пакет за один проход со

степенью деформации 50-70% при задних натяжениях, удовлетворяющих условию (Sn/ Оп} .($0/ о о) 2-4, где о п и а 0 сопротивление деформации соответственно плакировкии основы.

2, Способ по п. 1,отличающийся тем, что перед сборкой пакета дополнительно Прокатывают боковые кромки заготовки основы со степенью деформации 10-15%.

3. Способ по п. 1,отличающийся тем, что на поверхности плакирующей заготовки наносят две продольные риски глубиной 0,3-0,4 ее толщины с расстоянием между ними, равным ширине основы.

4. Прокатный шестивалковый стан для изготовления плакированных прецизионных тонких полос, содержащий намоточно- смоточные и натяжные устройства для основы и плакировки, рабочую клеть с нанесенными на валки шероховатостью, отличающийся тем, что, с целью повышения качества многослойных полос и выхода годного, рабочая клеть снабжена устройством подготовки боковых граней заготовок основы и центровки, выполненным из двух вертикальных деформирующих роликов с кольцевыми пазами, при этом глубина паза для основы составляет 1,5-2,5 его ширины и с выпуклостью дна паза 0,2-0,4

его ширины, а валки выполнены с тремя участками-средним и двумя крайними, причем шероховатость среднего составляет 0,4-0,63 мкм и длину 0,06-0,013 длины крайних, а шероховатость крайних

участков в 2-5 раз больше шероховатости среднего.

Т а бл и ц а 1

Продолжение таблицы 1

Использование: изобретение относится к металлургическому производству и может быть использовано при получении тонких прецизионных полос холодной прокаткой из черных и цветных металлов и сплавов. Целью изобретения является повышение качества прецизионных тонких многослойных полос и выхода годного. Сущность изо- бретения: способ изготовления прецизионных тонких полос состоит в том, что перед прокаткой производят дополнительную подготовку контактных поверхностей до получения шероховатостей ЯФверхностей соответственно Ra 1,5...2,0 мкм и Rz ТО.,.15 мкм, затем располагают йдэкиррвку симметрично сверху и снизу ос- нфвы и прокатывают собранную заготовку с шероховатостью поверхности Ra 0,4...0,63 мкм со степенью деформации 50...70% за один проход с одновременной обрезкой кромок плакировки при задних натяжениях основы So и плакировки Sn удовлетворяющих условию: (Sn/ о n)/(S0/ о о) 2...4, где 7п и о о - сопротивление деформации плакировки и основы, при этом перед сборкой пакета дополнительно прокатывают боковые кромки заготовки основы со степенью деформации 10...15%. На наружную поверхность заготовки плакировки наносят две продольные риски глубиной 0,3...0,4 толщины плакировки, расстояние между которыми равно ширине основы. Предлагаемый способ осуществлен на прокатном шестивалковом стане, в котором рабочие валки выполнены в виде трех участков, один из которых совпадает с центральным деформирующим участком и имеет шероховатость поверхности Ra 0,4...0.63 мкм, а два других расположены по краям последнего и имеют шероховатость в 2...5 раз большую, а длину, равную 0,06...0,13 длины последнего. Рабочая клеть снабжена устройством подготовки боковых граней основы и центровки, выполненным из двух вертикальных деформирующих роликов с кольцевыми пазами, при этом глубина паза для основы составляет 1,5...2,5 его ширины, а дно паза имеет выпуклость, равную 0,2...0,4 его ширины. 2 с.п. ф-лы, 2 з.п., 2 табл. 2 ил. ел С о о со о ел

Таблица 2