Технологический инструмент косовалкового стана

Технологический инструмент косовалкового стана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

" г:,. 1 мI ; аи но-техНиц бибд„, " еснцр

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<1778833

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф

"J

С r

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву Р 556854 (22) Заявлено 01,11,78 (21) 2684177/22-02 с присоединением заявки №(23) Приоритет—

Опубликовано 151180. Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 2011.80 (51)М. Кл.з

В 21 В 19/04

В 21 В 27/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.774..07(088 ° 8) (72) Авторы изобретения

И. Н. Потапов, Е. А. Харитонов к В. Я. Зимин

Иосковский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов, (71) Заявитель (54) ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ КОСОВАЛКОВОГО СТАНА

Изобретение относится к обработке металлов давлением и касается технологического инструмента стана винтовой прокатки.

Известен технологический инструмент стана винтовой прокатки, включающий рабочие валки, имеющие участок захвата, составленный из усеченных конусов одинаково направленных, so разных по величине наклона их образу- 10 ющих, снабженный гребнями с углом наклона образующих к оси прокатки

10-15, которые соединяют большее оса нование каждого предыдущего конуса с меньшим основанием последующего 15 по ходу прокатки конуса, пережим и конический участок раскатки 11.

При винтовой прокатке таким технологическим инструментом сплошных заготовок, например в трехвалковом 20 стане, максимальная деформация локализуется в периферийных слоях заготовки, в центральных слоях наблюдается зона затрудненной деформации. Поэтому полная проработка и раздробле- 25 ние структуры по всему поперечному сечению в этом случае достигается лишь при весьма больших вытяжках.

По основному авторскому свидетельству 9 556854 известен инструмент 30 косовалкового стана, включающий рабочие валки, имеющие входной конус с гребнями, которые на валках размещены с осевым смещением, прк этом конец гребня на одном и начало гребня на другом валке расположены в плоскости, перпендикулярной оси стана, к участок пережима 2 .

При винтовой прокатке таким технологическим инструментом за счет смещения гребней происходит сдвиг од нкх частей .обжимаемой заготовки относительно других. В этом случае по поперечному сечению -заготовки развитие получают сдвиговые деформацик, способствующие проработке к раздроблению литой структуры.

Вместе с тем, проработка структуры осуществляется недостаточно интенсивно. Это связано с тем, .что при дефор- . мировании заготовки на участке захвата пластическая деформация не проникает до центра заготовки. Поэтому осевая часть заготовки перемещается не по очагу деформации и поступает к обжимному участку как жесткое тело.

При прокатке таким технологическим инструментом непрерывнолктых заготовок, структура которых ха1 актеризуется развитой центральной пористостью, налнчи778833 га одних частей заготовки относительЩ ьо других и, следовательно, не возникают осевые растягивающие напряжения.

На этом участке поверхность заготовки подвергается, в овновном, действию радиальных сжимающих напраженйй, ко2 торые способствуют "залечиэанию" и выкатыванию поверхностных дефектов.

Перемещаясь далее по очагу деформацки, заготовка поступает к участку, составленному из гребней 3, располо. женных с осевЪм смещением. При дефорЗ мации заготовки на этом участке за счет неодинакового действия валков, обусловленного осевым смещением гребней, достигается сдвиг в поперечном сечении одних чаСтей обжимаемой загоИ товки относительно других, т. е. макросдвиг. Ча счет этого по всему поперечному сечению получают развитие сдэигоэые деформации .

Вместе "с тем, наличие осевого под40 пора, реализуемого во входном конусе, в дальнейшем обеспечивает развитие более интенсивных деформаций в осевой зоне заготовки. Это способстэует эффективной проработке литой структуры

4 йри минимальных вытяжках. Кольцевая зона с наиболее проработанной структурой служит как бы продолжением деформирующего инструмента. 3а счет интенсивной деформации осевой эоны заготовки достигается проработка ли® той структуры при минимальных вытяжках.

Предварительная деформация на участке с симметричным расположением гребней обеспечивает повышениЕ тех нологической пластичности металла за счет дробления литой структуры и устранения концентратов напряжений.

Поэтому вероятность образования дефектов при последующей деформации cyg) щественно снижается. Прокат, полученный на предложенном технологическом инструменте, характеризуется повьыенным качеством поверхности, практичес« ки беэ плен, трещин и других дефекg5 тов.

Ф м в осевой зоне крупных пор и неспло .шностей, для полной проработки структуры и "эалечивания" дефектов требует ся значительное повышение суммарного ббжатия. Это ограничивает размерный сортамент проката.

Кроме того, при сдвиге одних частей заготовки относительно других на "поверхности возникают опасные растягивающие напряжения, которые вследствие особенностей процесса винтовой прокатки имеют циклический характер.

С каждым циклом деформации эти напря" жения накапливаются и приводят к раз рушению металла. При деформировании литых заготовок из труднодеформируемьщ сталей,: обладающих пониженным запасом пластичности, а также непрерывнолитых заготовок, характеризующихся . наличием поверхностных дефектов (трещины, подкорновые пузыри и др.), являющихся концентраторами напряжений, вероятность разрушения поверхностных слоев металла существенно возрастает. Это резко снижает качество проката и,увеличиэает расходы на передел.

Цель изобретения — повышение глубины проработки структуры сплошного круглого проката.

Поставленная цель достигается тем, что в технологическом инструменте косовалкового стана по авторскому свидетельству 9 556854 каждый рабочий валок снабжен дополнительным гребнем, расположенным на входном-конусе до гребней, размещенных на одном валке с осевым смещением относительно друГОГО °

Наличие дополнительных гребней

" позволяет проработать структуру осевой эоны заготовки, заварить дефекты литья, На фиг. 1 показан очаг деформации, продольный разрез; на фиг. 2 — то же с обжимным участком, часть которого имеет углубления напротив смещенных гребней.

Технологический инструмент состоит из рабочих валков, имеющих входной конус 1, расположенные на каждом валке дополннтельные гребни 2 и гребни

3, которые на одном валке смещены относительно другого по оси стана, и пережим 4. На фиг. 2 показан инструмент (вариант), у которого участки

5 одного валка, противоположные гребням 3 другого валка, заглублены.

Процесс прокатки предлагаемым технологическим инструментом осуществляется следующим образом. заготовка захватывается рабочими валками и за счет сил трения получает вращательное движение и пердмещается в осевом направлении.

При деформации во входном конусе в услоэиях симметричного силового воздействия валков резко возрастают частные об. .<атия, что обеспечивает проникновение деформации к центру заготовки. В этом случае происходит перераспределение между тангенциальной и осевой деформацией в сторону увеличения последней. Тем саьым осе вая зона заготовки получает дополнительное перемещение в осевом направленки. Следовательно, в той части очага деформации реализуется осевой подпор, действие которого распространяется по всему сечению заготовки. Наличие такого подпора способствует более интенсивной деформации осевой эоны заготовки.

Кроме того, деформирование заготовки во входном конусе 1 с симметрично

3$ расположенными дополнительными гребнями 2 осуществляется в условиях симметричного силового воздействия валков. В этом случае не происходит сдвиS

778833

Формула изобретения

Кроме того, повышенное качество поверхности заготовки позволяет уве=личить макросдвиг одних частей заготовки относительно другйх, 3Т0 достигается тем, что на участке на расстоянии между плоскостями, проходящими перпендикулярно к оси стана через вершину и основание гребней одного из валков, профиль других валков заглублен. В этом случае дополнительно увеличивается неравномерность силового воздействия валков, что способствует развитию более интенсивных сдвиговых деформаций, следовательно, улучшает проработку литой структуры.

Экспериментальные исследования показывают, что высоту гребней 2, расположенных без смещения, целесообразно устанавливать в пределах 0,3-0,6 общей высоты обжимного участка.

Пример. На трехвалковом стане ИИСиС осуществляется прокатка непрерывнолитых заготовок диаметром

130 мм из стали У7. Прокатку осуществляют в один проход до диаметра. 55 see на технологическом инструменте трех вариантов. В инструменте первого варианта на входном конусе обжимной участок каждого валка выполняют в виде гребня высотой 15 мм, расположенного с осевым смещением. В инструменте второго варианта. валки на участке входного конуса снабжают гребнями высотой 6 ма, расположенными без смещения (обжимной участок такой же, как и в первом варианте). При этом отношение высоты гребней к общей высоте обжимного участка составляет

0,4.

В инструменте третьего варианта на обжимном участке профиль двух валков на расстоянии между плоскостями, проходящими нормально оси стана через основание и вершину третьего валка, =вИполйен заглубленным радиусом 40 мм на глубину 4,5 мм. Остальные параметры такие же, как на валках второго варианта.

Визуальный осмотр поверхности наказывает, что на прутках, получаемых на инструменте первого варианта, наблюдаются плены глубиной 2 мм. Прутки, получаемые на инструменте второго и третьего вариантов, поверхностных

1П дефектов не имеют.

Исследования макроструктуры показывают, что остаточная осевая порис- тость прутков, получаемых на инструменте первого варианта, оценивается

1$ 1 баллом, второго варианта — 0,5 бал.ла, .а в последнем случае пористость отсутствует. Таким образом, применение предлагаемого технологического инструмента позволяет улучшить качеЩ ство поверхности и проработку структуры по сечению заготовки.

Технологический инструмент косовалкового стана по авторскому свидетельству IO 556854, о т л и ч а ю щ и и -, с я тем, что, с целью повьзаения глубины проработки структуры сплошного круглого проката, каждый рабочий ва-З лок снабжен дополнительным гребнем, расположенным на входном конусе до гребней, размещениыХ на одном валке с осевюа смещением относительно другого.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 9 369946, кл. В 21 В 19/04, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

49 9 556854, кл. В 21 В 19/04, 1975.

° 778833

Pve.2

Закаэ 7896/6

Тираж 986 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий.

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

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

Составитель Л. Матурииа

Редактор Н. Кемеля ТехредА.Щепанская Корректор B ° Синицкая