Способ изготовления плакированных прецизионных тонких полос и прокатный шестивалковый стан для его осуществления

Способ изготовления плакированных прецизионных тонких полос и прокатный шестивалковый стан для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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 изобретения: 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 оснфвы 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

(5t)5 В 21 В 3/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент сссР1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

1 л.„.; . z РЕСПУБЛИК

1Б.=- " .:; с

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4870988/27 (22) 30.08 90 (46) 23,02.93. Бюл, N 7 (71) Особое конструкторское бюро "Луч" (72) С,С.Пагиев, Э.B.Ãèîåâ, К.Г,Дзупов, А.К.Дулаев, Н.А.Чиченев, Ю.Л.Зарапин, А.А.Арлинский и Н.Я,Тепляков (56) Авторское свидетельство СССР

N 867767, кл; В 23 К 20/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР . N 1139594, кл. В 23 К 20/04, 1984, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАКИРОВАННЫХ ПPЕЦИЗИОННЫХ ТОНКИХ ПОЛОС И ПРОКАТНЫЙ ШЕСТИВАЛКОВЫЙ

СТАН ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 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 изобретения; способ изготовления прецизионных тонких полос состоит в том, что перед прокаткой производят дополнительную подготовку контактных поверхностей до получения шероховатостей щрверхностей соответственно R> 1,5...2,0 щ м и Rz 10„.15 мкм, затем располагают илакировку симметрично сверху и снизу основы и прокатывают собранную заготовку с цвероховатостью поверхности R 0,4...0,63

Изобретение относится к металлургическому производству и может быть использовано при получении тонких прецизионных полос холодной прокаткой из черных и цветных металлов и сплавов... Ж 1796305 А1 мкм со степенью деформации 50...70% за один проход с одновременной обрезкой кромок плакировки при задних натяжениях основы Я, и плакировки S< удовлетворяющих условию: (Яп/ 0 и)/(Яс,/ о о) = 2...4, где

o и и o 0 — 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 шестивалковам стане, в котором рабочие валки выполнены в виде трех участков, один иэ которых совпадает с центральным деформирующим участком и имеет шероховатость поверхности R, 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.

Цель изобретения — повышение качества многослойных полос и выхода годного, путем одновременной обрезки кромок плакировк и, На фиг. 1 схематично изображен продольный разрез по прокатному стану; на

1796305 фиг, 2 — продольный разрез по вертикальному деформирующему ролику вместе с заготовками основы и плакировки, Предлагаемый прокатный шестивэлковый стан для изготовления плакированных прецизионных тонких полос содержит рабочую клеть 1 с рабочими валками 2 и 3, разматыватели 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 17 с пазами (калибрами) для основы и плакировок.

Устройство работает следующим образом, Катушки с основой 7 и плакировочным материалом 8,9 помещают на разматывэте- 20 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 ка- 25 либрах роликов 17. Собранный пакет направляют в валки 2 и 3 рабочей клети 1, где происходит обжэтие его по вертикали с одновременной обрезкой выступающих кромок плакировок. Ролики 17 имеют 30 возможность самоустановки (на чертеже не показано).

В предлагаемом способе впервые при менена для обрезки полосы в размер по ширине система "рабочий валок-основа".

Система работаеттолько при определенных соотношениях задних натяжений основы S и плакировки S< к их сопротивлениям деформации о, и о и соответственно (см. табл. 1). Соотношение х =- (Яв/ а л):(Зо/ (7 о ) 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 45 кромок. По сути клеть выполняет дополнительную функцию дисковых ножниц. Выполнение заготовки плакировки шириной Вл, равной 1,12„.1,26 ширины Вр основы обосновано тем, что при большей ее ширине 50 теряется гибкость нависающего конца плакировки и система "рабочий валок-основа" начинает снимать кромку; при Вл. В < 1,12 происходит попадание смазки в зазор между основой и плакировкой, что вызывает по- 55 явление 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 MKM — наличие непроваров после прокатки, более 2 мкм— основа не обеспечивает хорошего качества реза, Выполнение и лакировки с шероховатостью 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 получения требуемого качества наружной поверхности полосы при производстве многослойной ленты, шероховатость поверхности валков должна находиться в пределах 0,4...0,63 мкм, что обусловлено требованиями приборов, в которых зта лента используется, Попадание шероховатости поверхности в этот диапазон возможно только при прокатке собранной заготовки в пакет с обжатием за проход 50-70 /. Ниже и выше указанного предела прокатка не дает желаемого результата по величине шероховатости, Кроме того, при обжатии менее

507, не обеспечивается качественное соединение основы и плакировки, а при обжатии более 70 / возрастает разнотолщинность плакировки, Дополнительная обработка граней основы путем их обжатия со степенью деформации 10...15/ преследует основную цель; подгoTQBMTb основу 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 появлению на основе нежелательных гребней.

Для облегчения реза наружной поверхности заготовки плакировки формируют две продольные непрерывные впадины в виде рисок глубиной 0,3:..0,4 толщины плакировки, оптимальность глубины которых определяется с нижней стороны усилием реза, а с верхней — сопротивлением деформации Самой плакировки (глубокая риска ведет к провисанию 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 центральным деформирующим 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, э длину, равную 0,06...0,13 длины последнего. Диапазон длины край1796305

20

25 лотностью и прочностью соединения со-.35

50 них 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 s 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 вакуумпставляющих, с качественной кромкой за счет функционирования системы реза "рабочий валок-основа". Выше изложенное позволяет сделать вывод, что заявленный способ и устройство для его реализации соответствует критериям изобретения "новизна" и "существенные отличия".

Пример 1. Способ получения плакированных прецизионных тонких полос и устройство для его реализации опробованы в и роизводстве- исходной заготовкой для основы является лента из ковара сопротивлением деформации o 0 = 500 МПа, шириной

B> = 110 мм и толщиной ho = 2,0 мм а для плакировки — ленты из никеля с сопротивлением деформации (т 0 = 250 МПа, шириной

Вл = 125 мм и толщиной hn = 0,3 мм, Таким образом, отношения В,:B> = t25;110 = 1,13, Перед прокаткой поверхности заготовок основы и плакировки подвергали обработке до получения шероховатости; основы R> 1 8 мкм, пликировки Й 12 мкм. Прокатку проводили на шистивалковом стэне с рабочими валками диаметром 160 мм и длиной бочки

10

450 мм с шероховатостью поверхности Rq

0.5 мкм, при этом усилие заднего натяжения основы составляло Р0 = 8 кН и плэкировок

Pp = 3 кН. Натяжения основы и lli àêèðîâêè при этом равны So = Fo/Bo * ho =- 8000/110

* 2 = 36 МПа и Яп = Гп/Вп ho = 3000/125

0,6 = 40 МПа и поэтому отношение х =(Яп / стп):(So/ тo) =(40/250):(36/500) = 2,2.

Образцы многослойной ленты "никель-ковар — 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 прототипом снижен на 100/ брак по заусенцам, растрескиванию кромок и разнотолщинности.

Дополнительная обработка боковых граней основы путем их обжатия íà 12% до получения радиуса закругления кромок 0,10 мм (что составляет 0,05 толщины основы ho-.

= 2 мм), выполнение на бочке рабочих валков крайних участков длиной 11 мм каждый (что составляет 0,1 длины центрального участка деформирования) с шероховатостью R, 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 годного íà 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, Пример 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

15...20%.

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

Пример 4. Получение полос производили так >ке, как в примере 1, однако перед прокаткой поверхность заготовки плакировки имела шероховатость R< = 17; это приводило к увеличению брака по заусенцам на 18...25%

Пример 5, Получение полос производили так же, как s примере 4 при Я = 8 мкм; это приводило к увеличению брака по заусенцам на 7...10%.

Пример 6. Получение полос производили так же, как в примере 1, однако обжатие кромок основы я = 8%; это приводило к получению радиуса закругления кромок

1796305

20 их долговечность

30

Таблица 1

Отношения

Обжатие

Вариант

Шероховатость, мкм (Sn/ ал)

So/ го

Вп/Во осн:вы планировки

1,12

1,26

1,15

1,19

1,23

1,25

1,18

1,20

1,14

1,13

1,17

12

14

17

13

12

2,0

4,0

3,0

2,7

2,3

3,4

3,5

2,9

2,1

2,5

4,2

60 .

52

57

74

12

14

11

12

14

13

12

Соответствует ТУ

li !

1,5

2,0

1,5

2,0

1,2

2,3

1,6

1,8

1,6

1,7

2

5

7

9

1 0

11!! !!

Расслой 10... 12 %

Брак по заусенцам!! Il

II !

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

Пример 7, Получение полос производили так же, как в примере 6 при я =- 18%; это приводило к появлению на краях основы утолщений и к увеличению брака по разнотолщинности на 9„.12%.

Пример 8. Получение полос производили так же, как в примере 1. однако глубина продольных впадин (рисок) на плакировке составляла 0,15 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

Формула изобретения

1,Способ изготовления плакированных прецизионных тонких полос, включающий подготовку контактных поверхностей эаготовок основы и плакировки, подачу основы и плакировки с задним натяжением, сборку пакета, прокатку и обрезку кромок, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества многослойных полос и выхода годного путем одновременной обрезки кромок плакировки, для плакировки используют Заготовку шириной 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 эа один проходсо степенью деформации 50-70% при задних натяжениях, удовлетворяющих условию (Sn/

0 n):(So/ оo)=2-4, где и, и о — сопротивление деформации соответственно плакировки и основы.

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

3. Способ по и, 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, содер>кащий намоточносмоточные и натяжные устройства для .основы и плакировки, рабочую клеть с нанесенными на валки шероховатостью, о т л ич а ю шийся 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, Обжа- Качественные показатие кро- тели мок, %

Расслой 13...16 %

Брак по разнотолщиннасти

Брак из-за растрескивания к омок

1796305

Отношение стрелы выпуклости дна паза к его ширине

Соответст.ТУ

gl

Брак по заус.

ll 11

Соответ. ТУ

Брак по заус.

II \

° I 11

Отношение глубины продольной риски к толщине плакировки

0,30

0,40

0,44

0,35

0,26

0,33

0,38

0,37.

0,34

0,35

Отношение шероховатостей крайних и центрального участка рабочих валков

5

3

1

4

Отношениие глубины паза для основы к его ширине

1,5

2,5

2,0

2,2

1,8

1,8

2,0

2,0

2,0

1,3

0,2 .

0,4

0,3

0,3

0,2

0,4

0,3

0,1

0,5

0,3

Продолжение таблицы 1

Таблица 2

-Качественные

Брак по разнотолщинности

II 1\

1796305

Составитель Ю;Зарапин

Техред М.Моргентал . Корректор С.йетруше83

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 614 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5