DE2757071B2

DE2757071B2 - Verfahren zum Herstellen gleichzeitig mehrerer Knüppel

Info

Publication number: DE2757071B2
Application number: DE19772757071
Authority: DE
Inventors: Sergej P. Efimenko; Dmitrij P. Evteev; Vjatscheslav F. Gubaidulin; Stanislav N. Ignatiev; Pavel A. Levitschev; Jurij P. Ljaschenko; Valerij V. Moiseenkov; Vasilij P. Morozov; Eduard V. Ovsy; Viktor I. Pogorschelskij; Anatolij G. Schalimov; Grigorij M. Schulgin; Vladimir P. Slednev; Vladimir S. Solod; Julian M. Tschumanov
Original assignee: Centralnyj Nautschno-Issledovatelskij Institut Tschernoj Metallurgii Imeni Ip Bardina Moskau; DONECKIJ POLITECHNITSCHESKIJ INSTITUT DONEZK
Current assignee: Centralnyj Nautschno-Issledovatelskij Institut Tschernoj Metallurgii Imeni Ip Bardina Moskau; DONECKIJ POLITECHNITSCHESKIJ INSTITUT DONEZK
Priority date: 1976-12-22
Filing date: 1977-12-21
Publication date: 1980-09-25
Also published as: JPS5395164A; FR2374973A1; JPS5930481B2; DE2757071C3; DE2757071A1; IT1089791B; FR2374973B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen gleichzeitig mehrerer Knüppel aus einer v> Flacbbramme, bei dem in mehreren Stichen die vorgewärmte Flachbramme zu einem einstückigen Profil abgewalzt wird, das sich aus mehreren, auf die Längskanten gestellten, quadratischen oder rechteckigen Knüppeln zusammensetzt, die nebeneinander- mi liegend mit einem Teil ihrer Seifenflächen überlappend verbunden sind, und bei dem die einzelnen Knüppel über die Länge fortschreitend im überlappenden Bereich entlang der Seitenflächen getrennt werden.

Aus dor AT-PS 2 45 745 ist ein Verfahren /um *■> Herstellen gleichzeitig mehrerer Knüppel dieser Art durch Stranggießen mit anschließendem Verformen durch Kaliberwal/en bekannt, bei d "Ί die Trennung der mit einem Teil ihrer Seitenflächen überlappend verbundenen Knüppel mittels Schneidbrenner oder Warmsägen erfolgt Dies ist mit entsprechendem Energieaufwand bzw. Werkzeugverschleiß und mit Metallverlusten verbunden und die Trennstellen besitzen eine andere Struktur als die übrige Oberfläche der Knüppel, was für die Weiterverarbeitung nachteilig ist

Aus der US-PS 19 77 285 ist es bekannt, das Abtrennen nebeneinanderliegender hochkant gestellter, an den Längskanten noch verbundener Knüppel ohne Materialverluste durch Abscheren in einem Walzkaliber vorzunehmen. Durch die dabei auftretenden Dehnspannungen in der Trennzone erfolgt die Bildung von Walzgrat an der Trennzone und die Walzen unterliegen cn den Trennstellen einem schnellen Verschleiß, wodurch es zu weiterer Bildung von Walzgrat kommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ■Verfahren der eingangs erwähnten Art anzugeben, mit dem die Qualität der Knüppel an den Trennstellen ohne zusätzlichen Aufwand verbessert und eine sichere Abtrennung ohne Grat gewährleistet werden kann.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Trennen der Knüppel in einem Walzkaliber erfolgt, das eine gegenseitige Verschiebung der benachbarten Knüppel in Richtung der aneinanderliegenden Seitenflächen bewirkt.

Auf diese Weis-.- werden Knüppel erzielt, die insbesondere auch an den Trennstellen eine hohe Oberflächenqualität besitzen.

Vorteilhaft ist ein weiteres Walzkaliber nachgeschaltet, das eine Verschiebung der Knüppel in einer Richtung bewirkt, die zur ursprünglichen Richtung entgegengesetzt ist.

Hierdurch kann ohne Bildung von Walzgrat eine Abrundung an der Trennkante erzielt werden.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung besteht nach der Erfindung darin, daß sich das einstückige Profil aus Knüppeln mit abwechsend quadratischem und rechteckigem Querschnitt zusammenserit und daß beim Trennen zusätzlich ein Stauchen des Rechteckquerschnitts im Sinne der Bildung eines Quadrates erfolgt.

Dadurch ist es möglich, die Anzahl der Stiche, die für das Abtrennen der Knüppel voneinander benötigt werden, zu reduzieren und damit die Produktivität der Walzbearbeitung durch schnelleres, sicheres Abtrennen bei verbesserter Qualität der Trennstellen zu erhöhen.

Für den Fall, daß mehr als drei Knüppel gleichzeitig hergestellt werden sollen, ist es vorteilhaft, wenn je nach der Entfernung der Knüppel von der Mitte des Kalibers das Maß der gegenseitigen Verschiebung der angrenzenden Knüppel vergrößert wird.

So ist es möglich, das Abtrennen aller Knüppel in einem Stich durchzuführen.

Wenn man bei der Herstellung einer Vielzahl von Knüppeln deren Abtrennen in maximal zwei Stichen vornehmen will, ist "orteilhaft, wenn einer gegenseitigen Verschiebung angrenzender Knüppel eine gleichzeitige Verschiebung von mehreren angrenzenden Knüppeln um dieselbe Größe vorangeht.

Schließlich ist es z'ir Verringerung der Axialkräile Und zur Vermeidung von Schlupf vorteilhaft, wenn die Richtung der Verschiebung auf der einen Seite von der Mitte des Kalibers aus senkrecht /ur Richtung der Verschiebung auf der anderen Seite ist.

Die Erfindung wird nun an Hand von Aiisfuhrungsbci· spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Γ i g. I schematisch das Walzen in einem Mehrein-

snhnittkaliber beim ersten Stich,

F i g. 2 schematisch den zweiten Stich,

F i g. 3 schematisch den dritten Stich,

F i g, 4 schematisch die Abtrennung der Knüppel,

F i g. 5 die abgetrennten Knüppel,

Fig.6 schematisch das Walzen einer Bramme zur gleichzeitigen Herstellung von fünf Knüppeln,

F i g. 7 schematisch die Anordnung der fünf Knüppel vor deren Abtrennung,

Fig.8 die Verschiebung eines Teils der Knüppel relativ zu den anderen,

F i g, 9 eine anschließende Verschiebung der Knüppel in entgegengesetzter Richtung,

Fig. 10 die auf Gnmd der Verschiebungen in entgegengesetzten Richtungen erhaltenen Knüppel,

Fig. 11 einen Ausschnitt aus einem Walzenkaliber,

Fig. 12 schematisch das Walzen von Knüppeln mit unterschiedlichem Querschnitt,

F i g. 13 schematisch das Trennen der Knüppel durch Längs- und Querbewegung,

F i g. 14 Knüppel, die miteinander durch Überlappungen gleicher Größe verbunden sind,

Fig. 15 schematisch den Beginn des Abtrennens bei der gleichzeitigen Herstellung von fünf Knüppein,

Fig. 16 die gruppenweise Verschiebung beim Abtrennen,

F i g. 17 die letzten Stufen der Trennung,

Fi g. 18 drei Knüppel, die noch überlappend miteinander verbunden sind und

Fig. 19 das Schema der Verschiebung bezüglich der in Fig. 18dargestellten Knüppel.

Eine Bramme 1 (Fig. 1) mit rechteckigem Querschnitt wird in Walzen 2 und 3 mit Mehreinschnittkaliber eingestochen, das durch drei diagonal vereinigte quadratische Einschnitte gebildet ist. Indem man die Bramme ί in einem Dreieinschnittkaliber in vier Stichen (Fig. 1 bis 4) walzt, formt man die Knüppel 4, 5 und 6, die an der Seite überlappend miteinander verbunden sind. Gleichzeitig mit der Formung der Knüppel 4,5 und 6 vermindert man die Größe der Überlappung zwischen diesen. Die Verhältnisse der Verformung werden derart berechnet, daß im Vorschlichtkaliber (F i g. 3) die Größe der Überlappung 0.01 bis 03 Kaliberhöhe ausmacht. Das Schlichtkaliber (Fig.4) wird derart hergestellt, daß dessen mittlerer Einschnitt gegenüber den Außeneinschnitten mindestens um eine Größe verschoben ist, die gleich der Größe der Überlappung ist. Durch das Walzen der Knüppel 4, 5, 6 in diesem Kaliber werden die Außenknüppel 4 und 6 um eine geringe Größe verformt.

Der mittlere Knüppel 5 wird durch die Einwirkung des Kalibers auf einer der Flächen dieses Knüppels relativ zu den Knüppeln 4 und 6 verschoben. Die gegenseitige Verschiebung der angrenzenden Knüppel 4, 5 und 6 erfolgt in Richtung der aneinanderliegenden Seitenflächen.

Am Anfang wird der mittlere Knüppel 5 stauchend verformt. Anschließend, wenn der mittlere spezifische Druck des Metalls auf die Walzen 2 und 3 die zulässigen Scherspannungen für die vorliegende Stahlsorte übersleigl, wird der midiere Knüppel 5 relativ zu den Außenknüppeln 4 und 5 verschoben; dadurch werden die Knüppel 4,5 und 6(Fi g. 5) voneinander abgetrennt.

Wenn Knüppel mit abgerundeten Kanten hergestellt werden sollen, wird in folgender Weise verfahren: nach einer gegenseitigen Verschiebung der angrenzenden Knüppel, bei der noch 'ein Abtrennen erfolgt, wird anschließend eine Verschiebung der Knüppel in der Richtung durchgeführt, die zur ursprünglichen Richtung entgegengesetzt ist.

Aus einer Bramme (F i g, 6) werden in den Walzen 2 und 3 in mehreren Stichen gleichzeitig fünf Knüppel 7,8, 9,10 und 11 mit rechteckigem Querschnitt geformt Die Knüppel 7, 8, 9, 10 und 11 (Fig.7) sind miteinander durch Überlappungen verbunden, die 0,01 bis 0,3 Kaliberhöhe betragen. In dem Mehreinschnittkaliber 12 (Fig.8) sind die Kalibereinschnitte derart ausgeführt,

ίο daß die Knüppel 8 und 10 beim Walzen relativ zu den Knüppeln 7, 9 und dem Knüppel 11 um eine Größe verschoben werden, die geringer als die der Überlappung ist, d. h. im Kaliber 12 findet kein Abtrennen statt. Die Verschiebung der Knüppel 8 und 10 relativ zu den Knüppeln 7,9 und 11 erfolgt durch die Einwirkung des Kalibers 12 auf die kleinere Fläche der Knüppel 8 und 10.

Nach dem Walzen der überlappend miteinander verbundenen Knüppel 7, 8, 9, 10 und 11 in dem Mehreinscnnittkaliber 12 werden diese in einem Mehreinschnittkaliber 13 (Fig.Sr gewalzt, dessen Einschnitte derart ausgebildet sind, daif beim Walzen der Knüppel 7, 8, 9, 10 und 11 die Knüppel 8 und 10 vorwiegend jeweils an der kleineren Fläche gestaucht

Jj werden, die im vorhergehenden Kaliber 12 (Fig.8) nicht gestaucht worden ist. Das bedeutet, daß im Kaliber 13 (Fig. 9) die Verschiebung der Knüppel 8 und 10 im Vergleich zu der Vorverschiebung im Kaliber 12 (F i g. 8) entgegengesetzt gerichtet isi. Dabei werden die

Ji) Knüppel 7, 9 und 11 relativ zueinander nicht verschoben. Die Verschiebung der Knüppel 8 und 10 im Mehreinschnittkaliber 13 (Fig.9) wird um eine Größe bewirkt, die der der Überlappung zwischen den Knüppeln 7,8,9,10 und 11 im Kaliber t2 (Fi g. 8) gleich

J5 ist oder diese übersteigt. Eine solche Folge von Verschiebung und Gegenverschiebung gestattet es, die Knüppel scherend zu trennen. Die Oberfläche der Knüppel 7, 8, 9, 10 und 11 an den Trennsäulen besitzt eine höhere Qualität, und die Kanten der Knüppel 7, 8, 9, 10 und 11 (Fig. 10) sind an den Trennstellen durch Zusammenziehen des Metalls an dieser Stelle abgerundet.

Die Größe der Versetzung der Walzen relativ zueinander beträgt

I = /ι, sin y ,

worin h\ Größe der Überlappung im Stich vor dem ίο Trennen, φ Kantenwinkel des Kalibers im Stich vor dem Trennen bedeuten, ivenn vor dem Stauchen einer der Flächen des mittleren Knüppels die Flächen von zwti angrenzenden Knüppeln auf einer Geraden liegen.

Der Abstand zwischen den Vertikalachsen der

v> Einschnitte der oberen Walze 2 und der unte-en Walze 3 wird nach einem Schema an Hand F i g. 11 bestimmt.

Aus dem Dreieck ACD bestimmt man die Größe A, wobei die Punkte A und C an den überlappend miteinander verbur Jenen Seiten der Knüppel auf einer

wi Geraden liegen. Für Knüppel mit quadratischem Querschnitt ergibt sich

I =

= AC sin

Wenn beim Trennen der Knüppel voneinander die Knüppel auch gleichzeitig in Längsrichtung verschoben werden, indem sie unterschiedlich gestaucht werden.

wird die Qualität der Oberfläche der Knüppel an den Trennstellen verbessert und die Zahl der Stiche, die für das Trennen der Knüppel erforderlich sind, vermindert. Dazu werden in einem Dreieinschnittkaliber mit rechteckigen Einschnitten unterschiedliche Knüppel 14, --, 15, 16 (Fig. 12) gewalzt. Die Knüppel 14, 15, 16 sind miteinander durch Überlappungen verbunden, deren Größe 0,02 Kaliberhöhe beträgt. Dabei ist die Fläche des Querschnittes des Knüppels 15 um das l,3fache größer als die Fläche des Querschnitts der Knüppel 14, in 16; sie alle haben aber einen rechteckigen Querschnitt. In der durch die Walzen 2 und 3 (Fig. 13) gebildeten Formänderungszone werden die Knüppel 14 und 16 vorwiegend an einer der Flächen gestaucht. Da die Außeneinschnitte der oberen Walze 2 und der unteren π Walze 3 freien Platz haben, werden auf diese Weise die Knüppel 14 und 16 relativ zu dem Knüppel 15 verschoben. Da die Streckung des Knüppels 15 bedeutend größer als die der Knüppel 14 und 16 ist, und praktisch kein Metall über die Trennzone fließt, erfolgt >n das Trennen der Knüppel gleichzeitig durch die Einwirkung von zwei Spannungen, einer Scherspannung in der Längsrichtung und einer Scherspannung in der Querrichtung.

Wenn die Ausgangsbramme (Ausgangsstrang) eine _n große Breite hat, was beispielsweise möglich ist, wenn sie in einer Stranggießanlage hergestellt wurde, kann man aus dieser eine große Anzahl von Knüppeln (fünf bis dreizehn) formen. In diesem Fall ist es zweckmäßig, je nach der Entfernung der Knüppel vom Zentrum die Größe der gegenseitigen Verschiebung der angrenzenden Knüppel zu erhöhen. Dadurch ist es möglich, das Trennen der Knüppel voneinander in einem Stich zu verwirklichen. So werden beim Walzen einer breiten Bramme (Fig. 14) fünf Knüppel 17, 18, 19, 20 und 21 r. gleichzeitig gebildet. Die Verformung wird so lange durchgeführt, bis die Knüppel 17 bis 21 einen nahezu quadratischen Querschnitt bekommen. Die Größe der Überlappung zwischen den Knüppeln /ii beträgt 0,01 bis 0,3 Kaliberhöhe. Die Seitenflächen der angrenzenden w Knüppel 17 bis 21 liegen auf einer Geraden.

Wenn die miteinander verbundenen Knüppel 17 bis 21 im Kaliber 22 (Fig. 15) gewalzt werden, wird der Knüppel 19 nur etwas gestaucht und in seiner Stellung gehalten, während die diesem benachbarten Knüppel 18 und 29 relativ zu dem Knüppel 19 um eine Größe verschoben werden, die mindestens der der Überlappung gleich ist.

Gleichzeitig werden die Knüppel 17 und 21 relativ zu den Knüppeln 18 und 20 um die Größe der dazwischenliegenden Überlappung verschoben, d. h. sie werden relativ zu dem Knüppel 19 um zwei Überlappungsgrößen verschoben. Je nach der Entfernung der Knüppel vom mittigen Knüppel 19 wird auf diese Weise das Maß der Verschiebung der Knüppel vergrößert

Wenn die Notwendigkeit besteht, eine relativ große Zahl von Knüppeln in einem kontinuierlichen Knüppelwalzwerk zu walzen bzw. zu trennen, ist es vorteilhaft, wenn man vor der gegenseitigen Verschiebung der angrenzenden Knüppel eine Verschiebung von mehreren Knüppeln um eine und dieselbe Größe verwirklicht.

Werden beim Walzen aus einer Ausgangsbramme fünf quadratische Knüppel 17 bis 21 (Fig. 16) geformt, die durch Überlappungen miteinander verbunden sind und ist die Größe der Überlappungen an allen Knüppeln gleich und beträgt 0,01 bis 0,3 der Kaliberhöhe, werden sie in einem Mehreinschnittkaliber 23 (F i g. 16) gewalzt. Während der Knüppel 19 seine Stellung beibehält, verschiebt man die Knüppel 17 und 18 sowie auch die Knüppel 20 und 21 relativ zu diesem. Die Verschiebung der Knüppel 17,18,20 und 21 wird um eine und dieselbe Größe verwirklicht, die größer als die der Überlappung ist. Da die Knüppel 17 und 18, 20 und 21 um die gleiche Größe verschoben werden, fehlt dabei zwischen den angrenzenden Knüppeln 17, 18 und 20, 21 die gegenseitige Verschiebung. Das bedeutet, daß die Knüppel 17 bis 21 im Kaliber 23 in drei Gruppen eingeteilt werden; die erste Gruppe — die miteinander verbundenen Knüppel 17 und 18, die zweite Gruppe — der Knüppel 19 — und die dritte Gruppe - die miteinander verbundenen Knüppel 20 und 21. Anschließend werden die erste und die dritte Gruppe gewalzt. Der Knüppel 17 (F i g. 17) wird relativ zu dem Knüppel 18, und der Knüppel 20 relativ zu dem Knüppel 21 bis zum vollständigen Abtrennen der Knüppel voneinander verschoben.

Wenn es erforderlich ist, eine relativ geringe Anzahl von Knüppeln, z. B. drei, zu walzen und zu trennen, und beim Walzen Knüppel 24, 25 und 26 (Fig. 18) geformt werden, bleiben sie vorteilhaft miteinander durch Überlappungen verbunden, die an einer Seite von der horizontalen Diagonale des Knüppels 25 beispielsweise unter dieser (F i g. 19) liegen. Alle Knüppel 24,25 und 26 haben eine quadratische Form und sind durch Überlappungen verbunden, deren Größe 0,01 bis 0,3 Kalibergröße beträgt. Im Mehreirsschnittkaliber (Fig. 19) wirkt man durch das Kaliber 27 auf die Seitenflächen der Knüppel 24 und 26 ein und verschiebt sie relativ zu dem Knüppel 25. Durch die Verschiebung der Knüppel 24 und 26 um eine Größe, die die der Überlappung übersteigt, erfolgt ein Abscheren und die Knüppel 24, 25 und 26 werden voneinander abgetrennt. Da das Kaliber 27 zu einer Vertikalachse symmetrisch ist, die durch die Mitte des Knüppels 25 geführt ist, fehlt praktisch die Einwirkung von Axialkräften auf die Walzen. Da sich die Geraden, auf denen die Seitenflächen der Knüppel mit der Überlappung Hegen, wenn sie fortgesetzt werden, unter einem Winkel von 90° schneiden, liegen auch die Richtungen der Einwirkung des Kalibers auf die zu stauchenden Flächen der Knüppel 24 und 26 unter demselben Winkel von 90°.

Hierzu 4 Blatt Zeichnuneen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen gleichzeitig mehrerer Knüppel aus einer Flachbramme, bei dem in mehreren Stichen die vorgewärmte Flachbramme zu einem einstöckigen Profil abgewalzt wird, das sich aus mehreren, auf die Längskanten gestellten, quadratischen oder rechteckigen Knüppeln zusammensetzt, die nebeneinanderliegend mit einem Teil ihrer Seitenflächen überlappend verbunden sind, und bei dem die einzelnen Knüppel über die Länge fortschreitend im überlappenden Bereich entlang der Seitenflächen getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennen der Knüppei (4 bis 11, 14 bis 21, 24 bis 26) in einem Walzkaliber (12, 13, 22, 23, 27) erfolgt, das eine gegenseitige Verschiebung der benachbarten Knüppel in Richtung der aneinanderliegenden Seitenflächen bewirkt.

Z Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Walzkaiiber (12) nachgeschaltet ist, das eine Verschiebung der Knüppel (7 bis 11) in einer Richtung bewirkt, die zur ursprünglichen Richtung entgegengesetzt ist.

3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß sich das einstückige Profil aus Knüppein (14, 15, 16) mit abwechselnd quadratischem und rechteckigem Querschnitt zusammensetzt und daß beim Trennen zusätzlich ein Stauchen des Rechteckquerschnitts (15) im Sinne der Bildung eines Quadrates erfolgt.

4. Verfahren nach einem Jer vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß je nach der Entfernung der Knüppel (17 bis 21) von der Mitte r> des Kalibers das Maß der gegenseitigen Verschiebung der angrenzenden Knüppel (17 bis 21) vergrößert wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einer gegenseitigen Verschiebung angrenzender Knüppel (17 bis 21) eine gieichzeitige Verschiebung von mehreren angrenzenden Knüppeln (17 bis 21) urr· dieselbe Größe vorangeht.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden v> Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Verschiebung auf der einen Seite von der Mitte des Kalibers aus senkrecht zur Richtung der Verschiebung auf der anderen Seite ist.