Способ формирования базисных углов при горячей прокатке фланцевых профилей

Способ формирования базисных углов при горячей прокатке фланцевых профилей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1045962

В 21 В 1/08

il (1

Ф .С.;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИЙ (2l) 3457116/22-02 (22) 23.06 ° 82 (46) 07.10.83. Бюл. и 37 (72) Д.И, Старченко, A.Â. Сидоренко, Е.И. Резниченко, B.ß. Павловский и И.Н. Калории (71) Ждановский металлургический институт (53) 621.771.252.04(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 660738, кл. В 21 В 1/08, 1977.

2 ° Скороходов Н.Е. и др. Калибровга сложных проФилей, М., "Металлургия", 1979, с. 152, рис. У11-20. (54)(57) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ БАЗИСНЫХ

УГЛОВ ПРИ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКЕ ФЛАНЦЕВЫХ

ПРОФИЛЕЙ, включающий прокатку в черновых и чистовых калибрах с постепеннын изменением по ходу прокатки внеаних углов на стыках развернутых, дугообразно изогнутых полок и стенки, отличающийся тем, что, с целью повыыения устойчивости раската в калибре и качества выполнения внешних углов, в черновых калибрах упомянутые углы последователь" но уменьшают по ходу прокатки от 90 до 70о, а затем увеличивают от 70 о

Ъ до 90 в чистовом калибре.

4 1O1i 5 изобретение относится к прокэтному произоодстоу и мо><ет быть использовано при горячей прокэтке фланцеоых профилей с онешними углами на стыках полок и стенок, например, швеллеров, .

5 профилей корытного типа и т.r.

Известен способ прокэтки шоеллероо включающий дефорнирооание в кэ либрах развернутых дугообразно изогнутьlx полок и стен,"и с внешними углами на их стыках, равными внешним углам готового профилл. Для повышения качества выполнения углов на участках, прилегающих к их вершинам, формируют утолцения металла $1 ).

Недостатком известного способа является неудоолетоорительнэя устойчивость раската о калибрах и трудность точного определенил необходимого набора металла в утолщениях, обес20 печиоающего качестоенное выполнение углов.

Наиболее близким к предлагаемому по те:<нической суцности лоллетсл-.способ прокатки профилей шоеллерного типа, оключаюций деформирооание в калибрах развернутых дугообразно изогнутых полок и стенки с постепенным уменьшением по ходу прокатки внешнего угла их стыков до 90 в чистовом о калибре (2 3.

Недостатком этого способа также яоляетсл неудоолетоорительнал устойчивость раската о калибрах и некачественное выполнение внешних углов профилл.

Цель изобретенил — повышение устойчивости раската в калибре и качества выполнения внешних углов профилл.

Постаоленная цель достигается тем что согласно способу формирования базисных углов при горячей прокатке " фланцеоых профилей, включающему про" катку о черновых и чистовом калибрах с постепенным изл<енением по ходу про" катки внешних углов на стыках разоернутых дугообразно изогнутых полок и стенки, в черновых калибрах упомянутые углы последовательно уменьшают по ходу прокатки от 90 до 70 а затем увеличивают от 70 до 90 в чистооом калибре. . Установлено,что благодаря равномерному обжатию полок и стенки раска" та при постепенном уменьшении базис- 55 о ного угла при вершине от 90 до 70 создаютсл благоприятные условия для свободного перетекания металла в

962 2 у<ли калиб>рэ, что обеспечиоает полное и;< заполнение. При дэльнейшей прокатке о последующих кэлибрах и спрлмлении полок и стенки с постепенным увеличением угла от 70 до

90 о создаются условил для обжатия раската по внешним углам и одновременного контролл (оертикальным обжатием )ширины полок.

Образование острых углов между пол>сами и стенкой особым их взаимоположением позволяет исключить ложные фланцы, которые при обычном способе формирсвания базисных углов выполняют роль питателей. Кроме того,при прокатке раскатов с острыми углами ме><ду полками и стенкой устойчивость их раскатов в калибрах увеличиваетсл, что способствует снижению свала углоо и повышению темпа прокатки.

При прокатке в фасонных развернутых угловых, швеллерных и других подобных калибрах устойчивость раскатов для полученил стабильных размероо и правильного заполнения углов профиля приобретает особо важное значение. При нестабильном, неустойчивом поло><ении раската в каком-либо калибре возможно его смещение в ту или иную сторону по ширине калибра, в реI зультате чего на готовом. профиле появллются дефекты по свалу угла, т,е. иска><ение внешней вершины угла на стыке полок и стенки.

На фиг. 1 показаны схемы сил взаимодействия, оалкоо и раската при про" катке в черновом развернутом калибре профиля рештака скребкооых угольных конвейеров; на фиг. 2 — готовый профиль (пример).

Устойчивость раската в калибре в течение прохода может быть оыражена равенством условной силы Р> препятствуюцей смецению раската вправЬ или влево, и горизонтальных составллюцих нормального давления и сил трения, действующих со стороны верхнего и нижнего валков в плоскости, перпендикулярной оси прокатки.

Из условия равновесия

Р -Р -Р„=О, (q) где P, — условная сила, препятствуюцая перемещению раската в сторону;

Р> — Рн — реакция верхнего и нижнего валков соответственно, можно определить:

Р Р Р () з 10)<59

Реакция про иоодействил верхнего валка

Рь = )с"у 4y+ Pby Tdq где Р и Р - горизонтальные составgy by ляющие давления раската

5 на валки в точках d и Ь на .наклонных участках стенки и полки;

Т,)уи Т " горизонтальные составЪУ ляющие сил трения в точках 4 и Ь на наклонных участках стенки и полки, которые определяют из условий:

P =Р sin 9 д У д с

ТЬ =Т) сова =Р, Есо9М (5)

ЬУ д с д" с

Ь Ь (ь)

Ьу Ь

- < oos O = Р Хcos Y,(7) by Ь и Ь и где Е - коэффициент трения;

Ч и 4 - базисные углы, образованные и соответственно внутренними контурами полок и стенки с горизонталью при внутреннем угле калибра.

После подстановки сил (4 )-(7) в равенство (3 ) и с учетом того, что тп + с + Ч ъ 180 (8 ) где Ч - внутренний угол калибра, об Ь. разованный продолиением внутренних контуров полок и стенки, а такие с учетом, что

У . ь (э) после преобразования получается: (16) Считая P = p „ = p и учитывая, что

10 о

9„+В +9 =180 (19) или в -6 в„

Р =2Pcos . csin +со5 j (20) н

Из равенства (2 ) с учетом (10 ) и (20) определяется сила, препятствующая перемещению раската и сторону: и с Ь . Ъ

З0 Р = 2P cos (cos F sin +

У

+ 2 Рсо5 F sin "— + cos — (27)

2 2 2

Обычно л с

cos

=СО5

Аналогично моино определить реакцию противодействия смещению раската со 40 стороны нижнего валка в точках о и, где Р У и Рг - горизонтальные со- 45

- ставляющие давления раската на валки в точках а и г на наклон)<ых участках полки и стенки;

Т и Т - горизонтальные составля"50 аУ ющие сил трения и на наклонных участках полки и стенки в точках а и 7..

Если учесть, что то

Очевидно: (12 ) 55 (15) (1Ф) (1О

Pày

Ргу pñ гу Рг

„a aР

sin eÄ

sin e, f со5 On

icos en

/ eK qb|

91 /0 п с Ь Ь р "2pcos cos — — f sin — / (10)

Ь, 2 2 2

6? 4 где Е и 9 - углы наклона полки и и с стенки.

Тогпа

Р = „5< <Ел+ Ро, Ксоэ Е + Р sin e +

+) )-Есоэ В с где Е), - угол калибра, образованный внеыним контуром прямых участков полки и стенки, моино определить еп-Вс Вк

P =РХ 2cos " sin + н

eп-вс вк1

+ 2со5 соя 2" ) поэтому после соответствующих преобразований получается:

8„-в е

) =2Рсов с 5;и к,. Ь

2 2

О у

+ co9 — + cos — - (22)

2 2

6„9 g

$t и 2 s1t1 -у- и cos icos < (23) Y

СО9 +СО9 2cos

K к

2 2

3 10459

Учитывая условия (?4 ) и {25 ), из ф >рмулы <22) вытекает

О„а -в

= 4- Рсоэ coS " " (2{>)

3 2 2

Таким образом,. как следует из фор26 ), c na Р ре тст ующ смещению раската в сторону, увеличивается: при уменьшении угла при вершине калибра в 8>,, при равенстве углов наклона полок п и стенки ОС между собой. Поэтому предусмотренное ка либровкой уменьшение углов между полками и стенкой до 70 с полным выполнением их до 90 только в чистовом о калибре повышает устоичивость раската

5 в калибрах, и способствует улучшению качества готового профиля. Повышение устойчивости раската в калибрах способствует улучшению качества готового профиля при уменьшении количества дефектов по свалу угла. Однако, несмотря на то, что с уменьшением базисных углов устойчивость раската увеличивается, формировать внешние углы >лежду полка>ли и стенкой >ленее

70 нецелесообразно, так как дальнейшсе уменьшение углов приводит к неоправданному увеличению вреза ручьев в тело валков, сни><ению температуры металла по вершинам углов раската, З0 что может быть причиной появления дефектов в виде трещин. Увеличение базисных углов выше 90 также нежелательно, так как при это>л снижается устойчивость раската в калибре, возмо>«ен свал углов, снижение качества roтовог<> проката и уменьшение темп1 прокат ки.

Способ осуцествлn<- тся следующим образом.

Фасонную заготовку с обжимной кле ти, полученную за и -е число пропуско» в зависимости от типа профиля и его размера, с базисным углом между полками и стенкой не более 100-110,обжимают в первом черновом калибре чистовой линии с формированием в нем внешних углов между полками и стенкой до 90 . После этого раскат прокатывают во втором черновом калибре с Формированием базисных углов 8085 . При об><атии раската в третьем черновом калиЬре внешний угол между полками и стенкой у>леньшают до 7075 о. В четвертом калибре раскат прокатывают без изменения базисных углов, B пятом калибре при частичном спрям" лении полок и стенки угол на стыке о полок и стенки увеличивают до 75-80

В шестом предчистовом калибре, в ко" тором осуцествляют контроль (вертикальное обжатие ) ширины полок, полки и стенку спрямляют е<ле больше, а угол между ними увеличивают до 8085О, Окончательное спрямление полок и стенки и формирование базисного угла ме><ду ними до 90 осуществляют в чистово>л калиЬре.

Использование предложенного способа при прокатке только одного профиля позволит получить годовой экономический эффект 39<>00 руб.

ВНИИПИ Заказ 7611/8 Тираж 816 Подписное

YÔ

Филиал ППП "Патент", г. Уйгород, ул. Проектная, 4