Способ прокатки периодическихпРОфилЕй Советский патент 1981 года по МПК B21H8/02 B21H7/14 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при продольной прокатке различных периодических профилей. Известен способ прокатки периоди ческих профилей без усов в периодических калибрах с прямыми боковыми стенками, при котором прокатку нагр той заготов|си осущебтвляют с нараст нием и убыванием обжатия в периодически калиброванных валках с ограни чением ущирения металла в калибре, т.е. без образования усов в местахразъема валков l . Однако, получить этим способом периодические профили с отношением площади большего сечения к площади меньшего свыше двух практически не удается, что не приемлемо для большинства существукяцих периодических профилей, а также имеет место наличие пробуксовки валков относительно деформируемой заготовки на участках с убыванием обжатия, что ухудшает качество готового изделия. Известен Также способ продольной прокатки периодических профилей в профилированных валках, при котором стабилизируют физическое состояние поверхности контакта валков и заготонки, создается торможение деформируемого металла в зоне перехода от большего обжатия к меньшему и на участках с постоянным обжатием наносятся выступы и углубления на прокатываемую заготовку высотой, равной 0,10,5 допуска на высоту профиля 2, Недостатком известного способа продольной прокатки периодических профилей является наличие неравномерного по величине крутящего момента по дл1ине периода формируемого профиля, что, особенно при прокатке профилей, с большими перепадами высот сечений, приводит к ускоренному износу и выходу из строя деталей привода стана неравномерных динамических нагрузок в период их работы. ЦеЛь изобретения - повышение производительности процесса и качества профилей. Поставленная цель достигается тем, что при прокатке профиля на участке с убыванием обжатия и с постоянным обжатием увеличивают усилие давления на валки на величину равную 0,5-1,0 разности усилий давления металла на ,валки на участках с нарастанием и убыванием обжатия. Прокатка периодических профилей с большими перепадами высот сечений характеризуется наличием большой величины рассогласова ния максимального и минимального кру тящих моментов по длине периода профиля: при формировании участков профиля с нарастанием обжатия и постоянным максимальным обжатием величина крутящего момента достигает своего наибольшего значения, в то время, ка при формировании участков профиля с убыванием обжатия и постоянного минимального обжатия величина крутящего момента достигает своего наименьшего значения по длине периода профи ля. Это связано с неравномерностью Обжатий заготовки по длине периода, и, соответственно, неравномерностью давлений металла на валки. Как резул тат рассогласования значений крутящего момента по длине периода профиля, является повышенный износ детале привода стана из-за наличия неравномерных, дина1«шческих нагрузок при их работе, и, как следствие, ускоренный выход их из строя, что вынуждает сни жать скорость вращения валков при прокатке периодических профилей (осо бенно с односторонним расположением периодического контура) и, соответственно, уменьшать производительност стана. Относительно выровнять величину крутящего момента по длине периода профиля можно за счет увеличения пол ного давления металла на валки, при формировании y iacTKOB профиля с. убыванием обжатия и постоянным минималь ным обжатием, на величину 0,5-1,0 рассогласования минимального и макси мального давлений по длине периода. Этим мы добиваемся увеличения значения крутящего момента при формировании участков профиля с убыванием обжатия и постоянного минимального обжатия, что, в конечном счете, позволяет относительно выровнять величину крутящего момента по длине периода профиля, и тем самым, добиться ос новного эффекта предлагаемого изобре тения. - ; Добиться дополнительного увеличения полного давления металла на вешки при формировании участков профиля с убыванием обжатия.и постоянным минимильным обжатием, можно, в частнос ти, за счет придания контактирующим при прокатке между собой буртам верх него и нижнего Всшков определенной овальной конфигурации с соответствую щим расположением большей и меньшей осей овала относительно переходных участков периодически калиброванной поверхности, валков. При качении в процессе прркатки буртов друг по дру гу, за счет их овальности, на участках калибров с убыванием радиуса и минимального постоянного радиуса про исходит увеличение полного давления на валки путем выбора упругой деформации клети (пружины стана) при,сов-. мещении больших осей овала с йертикальной осью валков. Производя соответствующие расчеты режима обжатий при прокатке определенного профиля и калибровки валков, определяют оптимальное отношение большей и меньшей осей овалов для возможности достиже-. ния основного эффекта предлагаемого способа прокатки периодических профилей. Выравнивая величину крутящего момента по длине периода профиля, тем самым повышаем срок службы деталей привода стана, появляется врэможность увеличить скорость прокатки с соответствующим повышением производительности стана. Нижний предел диапазона возможной величины увеличения давления на участках профиля с убыванием обжатия и постоянным минимальным обжатием, равный 0,5 рассогласования минимального и максимального давлений по длине периода профиля, выбран минимальным из условия возможностей достижения основного эффекта предлагаемого способа и обусловлен технологическими возможностями использования оборудования стана для достижений основного эффекта способа. Верхний предел диапазона возможной величины повышения давления на валки, равный 1,0 рассогласования минимального и максимального давлений по длине периода профиля, выбран максимальным из условия возможности осуществления процесса прокатки профиля без превышения допустимых давлений и крутящих моментов на валки, т.е. без превышения допустимых энергозатрат на производство готового изделия. В качестве примера конкретного использования предлагаемого способа, может служить проведенная в ДМетИ . прокатка периодического профиля .заготовки колодки тормоза ТКГ-300. Нагретую до температуры 1100IISO C заготовку задавали в клеть стана 330 и-осуществляли обжатие заг.отовки эа один проход до получения готового профиля в периодически калиброванных валках наружным диаметром 400 мм. Валки устанавливались в клети с зеркально-симметричным расположением калибров относительно оси прокатки. Высота предчистовой заготовки прямоугольной формы равнялась 67 мм. Прокатку заготовок производили с обжатием 68-72% на участках с максимальным постоянным обжатием и обжатием 8-15% на участках профиля с минимальным обжатием. Давление металла на валки замеряли месдозами, крутящий момент замеряли при помощи снятия показаний с токосъемников, установленных на шейках шпинделей. Скорость прокатки составляла 60 об/мин.

При прокатке профиля по оуществующей технологии давление металла на валки на участках с нарастанием обг-, яГатия и постоянным максимальным обжатием достигало 145-150 т Лкрутящий момент достигал 5,2-5,5 тм) , в то время как на участках профиля с убыванием обжатия и минимальным постоянным обжатием давление достигало 40-45 т (крутящий момент 1,71,8 тм). Перепад максимального.и минимального давлений и моментов прЬкатки составлял соответственно 105110 Т и 3,5-3,8 TMJ

.При прокатке с использованием бурта верхнего валка в форме овала, с отношением осей 0,98 за счет выбора пружины стана в 2 мм, удалось повысить полное давление металла на валки на участках п эофиля с убыванием обжатия и постоянного минимально о обжатия до 105-110. т (момент прокатки до 3,8-4,1 тм), что позволи 1о сократить рассогласование минимального и максимального давлений и моментов прокатки соответственно до 3545 т и 1,4-1,6 тм. При этом уменьшились динамические нагрузки на шестеренную клеть стана,, шпинделя и переходные муфты привода стана, на электродвигатель, появилась возможность повысить скорость прокатки до 8085 об/мин., т.е. увеличить производительность стана с сохранением гостированного качества готового изде-л

ЛИЯ... . .. .

.Увеличение производительности при прокатке периодического профиля . ТКГ-ЗОО, при использовании предлагаемого способа, позволит снизить .его себестоимость, т.е добиться сортветртвующего экономического.эффекта.

.в настоящее время норма выработки по крупносортному стану составляет в среднем 120 т в-час. Фонд рабочего времени за год составляет порадка 6400 ч.

При увеличении производительности на 10% за один час будет выпущегр дополнительно 12т продукции. Годовой прирост продукции составит 76800 т. .

Экономический эффект от увеличенйя производительности (с учбтсил относительно-постоянных расходов,равных 40 р)при готовой потребности в профиле ТКГ-ЗОО до 20000 т составит около 80000 р.

Формула изобретения

0

Способ прокатки периодических профилей с нарастанием и убыванием обжатия и усилий давления метгшла на валки в периодически калиброванных валках, о т л и чаю щ ни с я тем, что, с целью повышения произво5дительности процесса и качества профилей, при прокатке профиля на участке с убыванием обжатия и с ростоянным обжатием увеличивают усилие давления на валки на величину равную

D 0,5-1,0 разности усилий давления металла на валки на участках с нарастанием и убыванием обжатия.

Источники.информации, принятые во внимание при экспертизе

5

1.Воронцов Н.М. и др, Периоди- . ческие профили -продольной прокаткйГ М.,Металлургия, 1978, с.23-24.

2.Авторское свидетельство СССР 633654, кл. В 21 Н 8/00, 1974.