Валок для винтовой прокатки на трехвалковом стане

Валок для винтовой прокатки на трехвалковом стане

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ВАЛОК ДЛЯ ВИНТОВОЙ ПРСЖА1ЖИ НА ТРЕХВАЛКОВОК СТАНЕ, содержащий последовательно расположенные по длине бочки участок захвата, многоконусный выпуклый обжимной греббнь и калибрующий выходной участок, о т л ичающийся тем, что, с целью улучшения проработки структуруы и повышения качества поверхности сплошной заготовки, конус обжимного гребня у вершины выполнен с углом наклона образующей к образующей калибрующего выходного участка в ,5 раза меньшим, чем угол наклона образующей конусагребня у основания . -(1 СП У1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБ ЛИК (19) (П) А

З(50 В 21 В. 19/02 В 21 В 27 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

hO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 1

; (у((с„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -" н . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,(21) 2573524(22-02 (22) 23.01.78 (46)15.10.83. Бюл. Р 38 (72)И. Н. Потапов, Е. A. Харитонов и В. Я. Зимин (71)Московский ордена Трудового Красного Яйамени институт стали и сплдноэ (53)621. 771. 07(088.8) (56)1. Авторское свидетельство СССР . В 540689, кл . В 21 В 27/02, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

В 441055, кл. В 21 В 19/06, 1972. (54)(57) ВАЛОК ДЛЯ ВИНТОВОЙ ПРОКАТКИ

HA ТРЕХВАЛКОВОИ. СТАНЕ, содержащий последовательно расположенные по длине бочки участок захвата, многоконусный выпуклый обжимной гребень и калибрующий выходной участок, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения проработки структуры и повышения качества поверхности сплошной заготовки, конус обжимного гребня у вершины выполнен с углом наклона образующей к образующей калибрующего выходного участка в 1,"52,5 раза меньшим, чем угол наклона обраэукщей конуса гребня .у основания.

1047556

Изобретение относится к обработке металлов давлением и касается калибровки валков стана винтовой прокатки.

Известен валок стана винтовой прокатки, состоящий иэ конического учаетка захвата, деформирующего гребня с 5 углом наклона образующей к оси про-. катки 20-30 и участка раскатки (ка-: либруюцего участка) (1).

Процесс винтовой прокатки в трехвалковом стане вследствие особенно- 1О стей напряженно-деформированного состояния характеризуется неравномерностью распределения деформации по поперечному сечению раската, которая зависит от величины частных обжатий обжатие за 1/3 оборота заготовки).

Чем больше частные обжатия, тем более равномерно распределяется деформация по сечению, а следовательно, лучше проработка структуры металла.

Для увеличения частных обжатий необходимо повышать угол подачи и угол наклона образующей деформирующего гребня к оси прокатки, а также.его высоту.

Наибольшие частные обжатия на деформирующем гребне реализуются в том случае, когда ширина гребня равна 1/3 шага подачи,. В этом .случае абсолютное. частное обжатие равно высоте гребня.

В известном валке с углом наклона образующей деформирующего гребня к оси прокатки 10-30 величина частных обжатий не превышает 15-203. Это связано с тем, что при увеличении высоты гребня его длина становится . больше 1/3 шага подачи, что не позво. ляет повышать частные обжатия.

Наиболее близким к предлагаемому по, технической сущности является 4О валок стана винтовой прокатки, вклю-. чаюций захватной многоконусный выпуклый обжимнОй гребень, раскатной и .выходной участки f2).

Увеличение угла наклона образуюцей одноконусного обжимного участка до 42 или образующих многоконусного обжимного участка до 35-42 позволяет несколько повысить частные обжатия.

Однако при прокатке на больших углах подачи, когда ширина обжимного участка меньше трети шага, эффективность проработки структуры существенно снижается. Действительно, в этом случае металл из-под деформирующего гребня эа следующий цикл деформации поступа ет как калибрующий участок. Так как образуЮцая этого участка параллельна .; оси прокатки, сопротивление истечению металла в осевом направлении не-:60 значительно..Это приводит к изменению, соотношения. радиальной и осевой де- / формации металла, вышедшего из-под ( гребня в сторону увеличения послед-

;ней. уменьшение радиальной дефс рмации приводит к ухудшению проработки структуры металла ° Кроме того, слои металла, вышедшего из основания гребня (периферийная часть раската, получают на калибрующем участке осевую деформацию, -в то время как металл, прилежащий к готовому прутку, практически не деформируется. Это связано с тем,, что готовый пруток играет роль жесткого сердечника и препятствует истечению в осевом направлении прилежащих к нему слоев. Геремещение эа цикл деформации периферийных слоев металла на величину больше ширины гребня приводит к образованию наплывов на поверхности раската, которые при последующей обработке на калибрующем участке преврацаются в плены, что значительно снижает качество проката. Прокатку на валках с углом наклона образующих обжимного участка 35-42 необходимо вести при пониженных углах подачи, чтобы 1/3 шага была меньше ширины гребня (при раскате гильз применяются углы 7-9 ), что значительно снижает эффективность и равномерность проработки структу.ры металла вследствие малой величины частных обжатий.

Целью изобретения является разра= ботка калибровки валка стана винтовой прокатки, который позволяет улучшить проработку структуры металла и улучшить качество наружной поверхности сплошной. заготовки или прутков.

Поставленная цель достигается тем, что у валка, содержащего последова-. тельно расположенные по длине бочки участок захвата, многоконусный вы-. пуклый обжимной гребень и калибрую- щий выходной участок, конус обжимного гребня у..вершины выполнен с углом наклона образующей к образующей калибрующего выходного участка в 1,5-;, 2,5 раза меньшим, чем .угол наклона образующей конуса гребня у основания.

Такой валок позволяет обеспечить проработку структурй сплошной заготовки. при прокатке.

На чертеже изображен. валок стана винтовой, прокатки.

Валок состоит из участка 1 захвата, калибрующего выходного участка 2, об-. разуюцая которого при размецении валка в рабочей клети располагается . параллельно оси прокатки, и..обжимной гребень, составленный. из конуса .3 с углом ф» наклона образующей к калибруюцему участку в 1,5-2,5 раза большим угла 9 наклона образующей .конуса 4, расйоложенного у вершины. высота этого. участка Ь ) составляет

0,4-0,6 общей высоты гребня (Н .

Прокатка осуществляется следую- . щим образом. 1

Нагретая сплошная заготовка задается в валки и встречается с их участком 1 захвата, в котором осущест.1047556 вляется предварительная деформация Для обеспечения высокого качества металла к создаются силы, вращаю« . поверхности и интенсивной проработки щие и перемещающие заготовку в осе- структуры высота участка у вершины . вом направлении. Основная деформация гребня должна составлять 0,4-0,6 обэаготовки происходит на обжимном греб- щей высоты. уменьшение высоты. этого, не..При .этом металл, прилегающий к го- 5 участка приводит к сокращению длины товому раскату, вышедший нз контакта гребня относительно шага подачи, что с участком конуса 4 с меньшей ко- снижает проработку структуры и канусностью, увеличивает жесткость вы- чество поверхности. При увеличении ходящего из-под гребня профиля, так высоты участка у вершины гребня как при последующей деформации ока" 10 увеличивается величина деформации яывает подпирающее воздействие и пре- на этом участке, которая осущестпятствует истечению периферийныХ сло- вляется с мальми частными обжатияев в осевом направлении. Это исклю- ми, что приводит к ухудшению прорачает образование наплывов на поверх- ботки структуры. ности. раската и способствуетулучше-, 15 Отношение углов наклона. образуюнию качества поверхности готового щих участков у основания и вершины проката. Конуса, образующие профиль гребня, а также высоты зависит в гребня, располагаются таким обраэоМ.: основном от угла наклона образующей чтобы металл иэ конуса 3, располо- :. основания. гребня. женного у основания гребня (c боль- 0 Так,.при большом угле М< наклона шим углом наклона образующей) че-. образующей больше 45 профиль выхорез цикл деформации, попадал на ко- . дящего из-под гребня раската имеет нус 4, угол наклона образующей кото- повышенную склонность периферийных рого в 1.,5-2,5 раза меньше, чем У слоев к истечению в осевом направоснования. Этот участок оказывает - ленин. Кроме того, длина гребня по тормозящее воздействие истечению . сравнению с его высотой мала и при периферийных слоев металла в осе- прокатке на больших углах подачи вом направлении, что приводит к зна- значительно меньше шага подачи. Почительному увеличению радиальной этому для обеспечения качественной деформации. это способствует умень- поверхности и интенсивной проработки шению неравномерности деформации по .ЗО структуры обжимной участок у вершины поперечному сечению и улучшению прора- .должен иметь большую высоту(g ботки структуры. = 0,6 от общей) и малый угол наВместе с тем при винтовой прокат- клона образующей (в 2,0-2,5 раза меньке на предлагаемых валках обеспечи- . ae, чем у основания) . При малом угле вается более благоприятное распре- . 35 наклона образующей участка у осноделение частныхобжатий подлине обжим- вания гребня (30-35 ) целесообразно ного участка, заключающееся в у ели" . обжимной участок у вершины выполнять чении относительного количества циК-.: с углом, наклона образующей в 1,5-. лов деформации, которые осуществля- . 1.,8 раза меньше, чем .у основания, ются при повышенных частных обжатиях. 4о,а высоту — 0,4 от общей высоты

I обжимного участка.

Для обеспечения достаточно боль- Пример. На полупромышленном ших чаотных обжатий необходимо при-. трехвалковом стане МИСиС-100 прокаменять обжимной участок с углом на-,таны нагретые до 1200 С заготовки клона образующей у основания 30-45» 45 из стали 45 диаметром 130 мм с осеи более.. установлено, что оптималь- вым отверстием диаметром 5 мм. Бочконое отношение углов наклона образую-. образные валки диаметром 300 мм; дли;щих конусов у основанияи вершиныгРеб . ной бочки 270 мм имели участок заня составляет 1,5-2,5. При увеличейий хвата с углом наклона образующей 5 .отношения больше 2,5 угол наклона . обжимной,.выполненный в виде гребня образующей.у вершины гребня будет различной формы, и цилиндрический мал, что.приводит к снижению частных калибрующий. Обжимной гребень высообжатий, и кроме того, уменьшится - .той 15 мм выполнен трех видов с раз;подпирающее воздействие, которое цре- личным углом наклона образующей:

1пятствует истечениюпериферийных слоев . 40,20 и состоящий из двух участков металла в осевом направлении. Поэтому55 одинаковой высоты по 7,5 мм с углом при прокатке значительно снизится эф- наклона образующей у основания 40, фективность проработки структурй.При,а у вершины.20 . При этом ширина уменьшении укаэанного отношения .ме- гребней соответственно составляет нее 1,5 угол наклона образующей Участ 17,9; 41,5.и 29,6 мм.. ка вершины гребня будет большим и .по-6О Прокатку заготовок до диаметра этому сократится длина обжимного уча",;55 мм осуществляют при.углах подачи стка относительно шага.подачи чт© 18э за один проход. Одна треть шага приводит к ухудшению проработки подачи металла, .выходящего из гребструктуры и снижению качества поверх» ня, равна 21-22 мм. у прокатанных ности. 65 образцов вырезают поперечные шлиФ», 6

1047556

Составитель Л. Матурина

Тех ред И. Гер гель

Корректор,Ю.Макаренко ав

Подписное.

Редактор М. Петрова

Заказ 7809/8 Тираж 816

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по.делам. изобретений и открытий

113035, Москва, ж-35, Раушская наб., д.

4/5

Филиал ППП Патент", z Ужгород, ул. Проектная, 4

У и замеряют диаметры осевых отверстий. Замеры показали, что наиболь шее закрытие осевого отверстия, а следовательно, лучшая проработка структуры наблюдается при прокатке в валках, обжимной участок которых выполнен .по третьему варианту. Так, диаметр отверстия посЛе прокатки составляет 1,0 мм, в то время как при прокатке и валках, обжимные участки которых выполнены по первому и второму вариантам, диаметр соответб ственно составляет 1,7 и 1,5 мм. IlpM этом пруток, прокатанный на валках, обжимной участок которых имел угол наклона образующей 40, имел на наружной поверхности плены закаты глу-. биной 1,5"2 мм.

Таким образом, применение предлагаемых валков стана винтовой прокат- . ки позволяет повысить эФфективность проработки структуры металла и улуч- . шить качество поверхности.