Технологический инструмент косовалкового стана

Технологический инструмент косовалкового стана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

OllHCAHNK

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (") 556854

Д

3

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено30.06.75.(21) 2150009/02 (51) М. Кл е с присоединением заявки №

В 21 В 19/04

В 21 В 27/02

Тасударстееииый комитет

Совета Мииистроа СССР оо делам изооретеиий и открытий (23) Приоритет(43) Опубликовано05.05.77Бюллетень ¹ 17 (45) Дата опубликования описания 05.07,77 (53) УДК621.771.07 (088.8) P. N. Голубчик, П. И. Полухин, И. H. Потапов, В. А. Жаворонков, И. М. Савченко, Э. О. Надев, М. Ф. Столеттптй, В. И. Королев, А. Н. Ячменев, E. А. Свистунов, Н. А. Кротова и B. П. Новодережкин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Московский ордена Ленина энергетический институт (54) ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ КОСОВАЛКОВОГО СТАНА

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано в трубопрокатном производст ве при прокатке и прошивке литых заготовок и заготовок из труднодеформируемых сталей и сплавов, а также при получении других тел вращения на станах винтовой прокатки.

Известен технологический инстр.мепт IO косовалкового стана, включающий рабочие .валки, имеющие входной конус и участок пережима, выполненный в виде выступов

М

Применение валков, входной конус кото- l5 рых выполнен с постоянной конусностью, .имеет ряд ограничений и недостатков: по условиям первичного захвата угол коцусности не должен превышать 2-5 (чаще 3 30 ), о о что при определенной длине бочки валка су- 20 жает сортамент стана по размерам используемых заготовок и получаемых гильз; увеличивает количество циклов деформации и повышает склонность к осевому разрушению; не обеспечивает возможностей прокатки и прошивки заготовок из труднодеформируемых сталей и сплавов.

Расположение выступов на выходном участке или в пережиме значительно сужает границы использования этого инструмента, пригодного только для раскатки гильз.

Указанные недостатки частично устраняются при использовании технологического инструмента косовалкового стана, валки ксьторого имеют деформирующие гребни на входном конусе.

Известен технологический инструмент косовалкового стана, включающий рабочие валки, имеющие входной конус с гребнями и участок пережима (2 j.

Такой инструмент, используемый при прошивке заготовок, позволяет сократить количество циклов деформации, улучшить условия первичного захвата, уменьшить общую длину обжимного участка. Наличие гребней повышает локальную нормальную деформацию, что способствует насколько лучшей проработке структуры металла при формоизменении.

556854

Однако симметричное расположение гребней на валках не способствует развитию сдвиговых деформаций и вследствие этого залечиванию микродефектов в деформируемой сплошной заготовке. Кроме того, такое 5 положение гребней без цравильного выбора их минимально возможной длины не обеспечивает повышения локальной нормальной дьформации в каждом поперечном сечении деформируемой заготовки. î

Целью изобретения является проработка структуры преимущественно сплошных литых или из труднодеформируемых сталей и сплавов заготовок.

Указанная цель достигается тем, что в )6 предлагаемом технологическом инструменте косовалкового стана, включающем рабочие валки, имеющие входной конус с гребнями и участок пережима, гребни на валках размещены с осевым смещением, при этом ко- рр нец гребня на одном и начало гребня на .другом валке расположены в плоскости, пер. пендикулярной оси стана.

Несимметричное расположение гребней создает в поперечном сечении очага дефор- рб мации зоны, локализации сдвиговых деформаций, способствующие устранению литой струк туры при уменьшении необходимого общего обжатия (нормальных деформаций) и залечиванию микродефектов при прокатке загс- 30 товок из труднодеформируемых сталей и сплавов.

Неодинаковое действие валков, обуслов-- ленное осевым смещением гребней, позволяет получить дополнительную сдвиговую де- М формацию одних частей обжимаемой заготовки относительно других, т.е. макросдвиг.

Для улучшения структуры в каждом пс» перечном сечении заготовки необходимо, чтобы воздействию гребней подверглась вся 40 заготовка. Это достигается тем, что конец гребня на одном и начало гребня на другом валке расположены в плоскости,перпендикулярной оси стана.

Для расширения сортамента обрабатыва- 45 емых изделий необходимо, чтобы суммарная величина проекции гребней на всех валках на ось симметрии стана была достаточной при прокатке заготовок разного диаметра, т.е. если эта величина будет достаточной 50 при прокатке заготовок наибольшего в сортаменте данного стана диаметра, то при прокатке заготовок меньшего диаметра эта величина будет взята:с запасом. Это достигается тем, что длина участка валка, снабженного гребнями, составляет не менее

"(--? .... ...,(- . ?(> где и - количество рабочих валков; т — число гребней на одном валке;

3 - расстояние от оси симметрии стана до поверхности валков на участке пережима; о(. u P - -углы подачи и раскатки.

При увеличении суммарного коэффициента вытяжки, снижении обжатия перед носком оправки и в пережиме, уменьшении коэффициента осевой скорости на выходе следует принимать меньшие значения численного коэффициента. Снижение суммарного коэффициента вытяжки, повышение обжатия перед носком оправки и в пережиме, возрастание коэффициента осевой скорости на выходе требует больших значений указанного чйслен ного коэффициента.

Отметим, что приведенное выше выражение соответствует примерно 1,2 + 1,7 ша га подачи деформируемой заготовки в меоте расположения гребней.

На фиг. 1 изображен предложенный технологический инструмент косовалкового стана; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 (при наличии гребня на одном из трех валков); на фиг. 3 — то же, сечение А-А фиг. 1 (при наличии гребней на двух валках); на фиг. 4 - технологический инструмент двухвалкового прошивного стана, вид сверху (направляющий инструмент не показан); на фиг. 5 - схема поперечного сечения очага

",деформации (разрез Б-Б на фиг. 4).

Технологический инструмент косовалкового стана (фиг. 1-3 ) включает рабочие валки 1, имеющие входной конус 2 с гре& нями 3-6 и участок пережима 7.

Гребни 3-6 на валках размещены с осе» вым смещением, при этом конец гребня

3,5 на одном и начало гребня 4,6 на другом валке 1 расположены в плоскости, перпендикулярной оси стана.

Длина участка валка, снабженного гребнями, составляет не менее ." (-"? .. ;:...,(" ? ° где л - количество рабочих валков; тц — число гребней на одном валке;

Я - расстояние от оси симметрии стана до поверхности валков на,участке пережима;

aL — угол подачи валков;

P — угол раскатки валков.

B приведенном соотношении при прокатке сплошных заготовок численные значения в скобках зависят от параметров настройки стана, обрабатываемого материала, типа стана и других факторов. Минимальное значение этого коэффициента при прокатке сплошных заготовок составляет 1,8 + 1,9, а максимальное 23-25. Величина этого показателя возрастает при уменьшенн,r суммарной вытяжки, увеличении обжатия в мес558854 те расположения гребней, повышении коэффициента осевой скорости, возрастании ди аметра валков к участку пережима, снижении (в области < 1 ) коэффициента тангенциапьной скорости. б

При обратном изменении указанных параметров значения численного сомножителя уменьшаются.

Отметим, что предельные значения численного коэффициента рассмотрены для вы- 10 тяжки, не превышающей 4. Достигнутое на ряде станов опытное значение вытяжки до

16 может снизить величину численного сомножителя до 0,5 при расположении гребней непосредственно за сечением захвата. 1б

Рассмотрим работу технологического инструмента на примере винтовой прокатки сплоп-.ных загс URGE B трехвалковом стане (фиг. 1-3).

Заготовка захватывается рабочими вал- 20 ками 1 на участке с входным конусом 2.

Косорасположенные валки 1 сообщают винтовое движение заготовке, которая перемещается по очагу деформации в направлении участка пережима 7. После захвата заго- 25 товка подвергается воздействию деформи.рующего гребня 3, в результате чего в поперечном сечении заготовки на контакте с рабочими валками 1 наблюдается различная ширина контактной поверхности (фиг. 2): 30 большая на контакте с нижним валком и меньшие - с верхними валками.

Разница в ширине контактных поверхноотей, вызванная воздействием деформирую. щих гребней на одном (фиг. 2) или двух 35 (фиг. 3) валках 1, создает сдвиговую деформацию, что позволяет при меньших нормальных деформациях (и меньшем общем обжатии) добиться лучшей проработки литой структуры или залечивания микродефектов 40 при формоизменении предварительно деформированных заготовок.

По мере продвижения заготовка .,оследовательно будет испытывать воздействие деформирующих гребней 4 и др. Характер 4б расположения гребней и общая длина участ ков валков с гребнями обеспечивает проработку структуры в каждом поперечном се- . чении заготовки.

Другим примером использования предла- 50 гаемого изобретения является прошивка заготовок (фиг. 4, 5). По сравнению с прокаткой здесь дополнительно вводится прошивная оправка 8, носок 9 которой расположен между участком пережима 7 и последним, наиболее близким к пережиму 7, гребнем 6 (фиг. 4).

В общем случае деформирующие гребни могут быть расположены и после носка 9 оправки 8. 60

Значение численного сомножителя в скобках в выражении (1) при грошивке заготовок составляет 1,5 + 1,8 при однократном воздействии гребней в каждом поперечном сечении прошиваемой заготовки. При увеличении суммарной вытяжки, обжатия в пере жиме, коэффициента тангенциальной скороо ти, диаметра валков на участке гребней (прошивка в станах с грибовидными валками), понижении обжатия на участке гребней и перед носком оправки и коэффициента осевой скорости в сечении выхода гильзы следует принимать меньшие значения числен ного сомножителя.

Если характер изменения укаэанных параметров будет обратным, следует прини- мать большие значения численного сомно;жителя.

Если необходимо обеспечить дву- или многократное воздействие гребней в каждом поперечном сечении заготовки, естественно при достаточном расстоянии полотна валков на требуемом участке очага деформации, то значение численного сомножителя необходимо увеличить в требуемое чиоло раз.

Работу предложенного технологического инструмента рассмотрим на примере двухвалкового прошивного стана с бочковидными валками.

Заготовка 10 захватывается валками 1 в сечении ot oi" и обжимается усеченными конусами 2 без деформирующих гребней, Длина очага деформации без гребней соответствует отрезку Ol ф .

На участке Д с заготовка подвергается воздействию на контакте с одним иэ валков 1 гребня 3 (фиг. 4 ), в результате чего в поперечном сечении (фнг. 5 ), ограниченном валками 1 и линейками 11, за счет разной ширины контактной поверхности возникает сдвиговая деформация.

Так как в продольном направлении деформирующие гребни 3-6 (фиг. 4) расположены непрерывно: их проекция на ось заготовки равна отрезку 0 f иH сcоoс тTа в ля еeт T 11,2+

1,5 шага подачи заготовки на этом участ ке, то в любом поперечном сечении деформируемой заготовки обеспечивается достаточная сдвиговая деформация, что и обеспечивает указанные цели изобретения.

Использование предложенного технологического инструмента косовалкового стана, создающего локальную макросдвиговую деформацию, позволяет расширить границы использования станов как при прокатке сплошных литых ипи предварительно деформированных заготовок, так и при прошивке.

Наличие сдвинутых друг относительно друга деформирующпх гребней создает не556854 соосное приложение внешних усилий к заготовке, что обеспечивает развитие интенсивных сдвиговых деформаций и союдаер предпосылки для улучшения качества изделий из материалов, обладающих пониженной пластичностью.

Сравнительная простота изготовления и внедрения на различных косовалковых станах, улучшение качества изделий и увеличение скорости прокатки позволяет значи щ тельно повысить экономический эффект при использовании предложенного технологичео» кого инструмента. б

Формула из обре тенин.

ld

Технологический инструмент косовалкового стана, включающий рабочие валки, 1имеющие входной конус с гребнями и учаоток пережима, отличающийся тем, что, с целью проработки структуры сплошных- литых или из труднодеформируемых сталей и сплавов заготовок, гребни на валках размещены с осевым смещением, при этом конец гребня на одном и:. начало гребня на другом валке расположены в плоскости, перпендикулярной оси стана, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1. Патент Германии М 472865, 7 а, l9/16, 1929 г.

2, Авторское свидетельство СССР

М9 369946 ° В 21 s 19/041 1971 1.

556854

Составитель P. Голубчик

Редактор E. Братчикова Техред М. Ликович Корректор Л. Веселовская

З 1181/41 Тираж 1080 Подписное

gHHHIlH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4