RU108326U1 - TECHNOLOGICAL TOOL OF A THREE-SWEEL CROSS-SCREW ROLLING MACHINE - Google Patents
TECHNOLOGICAL TOOL OF A THREE-SWEEL CROSS-SCREW ROLLING MACHINE Download PDFInfo
- Publication number
- RU108326U1 RU108326U1 RU2011121917/02U RU2011121917U RU108326U1 RU 108326 U1 RU108326 U1 RU 108326U1 RU 2011121917/02 U RU2011121917/02 U RU 2011121917/02U RU 2011121917 U RU2011121917 U RU 2011121917U RU 108326 U1 RU108326 U1 RU 108326U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- roll
- section
- rolling
- mushroom
- shaped
- Prior art date
Links
Landscapes
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
Технологический инструмент трехвалкового стана поперечно-винтовой прокатки, включающий рабочие валки, содержащие обжимные и калибрующие участки, отличающийся тем, что первый обжимной участок валка имеет чашевидный профиль в виде усеченного конуса, который соединен своим меньшим основанием с меньшим основанием грибовидного участка валка, выполненного также в виде усеченного конуса, а калибрующий участок валка соединен с большим основанием грибовидного участка валка; при этом угол между линиями, образующими обжимные участки, составляет 110-160°, а валки установлены в прокатной клети трехвалкового стана поперечно-винтовой прокатки так, чтобы точка касания заготовки с валком находилась на линии перехода чашевидного участка валка в грибовидный участок и являлась проекцией на эту линию точки пересечения оси прокатываемой заготовки и проекции оси валка в плоскости, содержащей ось прокатки и нормальной к плоскости поворота валка на угол раскатки. A technological tool of a three-roll cross-helical rolling mill, including work rolls containing crimp and gauge sections, characterized in that the first crimp section of the roll has a cup-shaped profile in the form of a truncated cone, which is connected with its smaller base to a smaller base of the mushroom-shaped section of the roll, also made in a truncated cone, and the calibrating roll section is connected to a large base of the mushroom-shaped roll section; the angle between the lines forming the crimp sections is 110-160 °, and the rolls are installed in a rolling stand of a three-roll cross-helical rolling mill so that the contact point of the workpiece with the roll is on the transition line of the cup-shaped section of the roll into the mushroom section and is a projection onto this line of the point of intersection of the axis of the rolled billet and the projection of the axis of the roll in a plane containing the axis of rolling and normal to the plane of rotation of the roll at the angle of rolling.
Description
Полезная модель относится к области деформационной обработки металлов давлением и может быть использована в металлургии для изготовления сортового проката из различных металлических материалов, в том числе труднодеформируемых.The utility model relates to the field of deformation processing of metals by pressure and can be used in metallurgy for the production of long products from various metal materials, including difficult to deform.
Как правило, для поперечно-винтовой прокатки используют:As a rule, for cross-helical rolling use:
- грибовидный валок в виде двух усеченных конусов, причем конус с большим углом наклона образующей (входной) совмещен своим большим основанием с малым основанием конуса с меньшим углом наклона образующей (выходным) так, что диаметр валка от входа в очаг деформации к выходу из него увеличивается;- a mushroom-shaped roll in the form of two truncated cones, the cone with a large angle of inclination of the generatrix (input) combined with its large base with a small base of the cone with a smaller angle of inclination of the generatrix (output) so that the diameter of the roller from the entrance to the deformation zone to the exit from it increases ;
- чашевидный валок в виде двух усеченных конусов; конус с меньшим углом наклона образующей (входной) совмещен своим малым основанием с большим основанием конуса с большим углом наклона образующей (выходным) так, что диаметр валка от входа в очаг деформации к выходу из него уменьшается.- a cup-shaped roll in the form of two truncated cones; a cone with a smaller angle of inclination of the generatrix (input) is combined with its small base with a large base of the cone with a large angle of inclination of the generatrix (output) so that the diameter of the roll from the entrance to the deformation zone to the exit from it decreases.
В рабочей клети вышеуказанные валки устанавливают таким образом, чтобы ось валка находилась в вертикальной плоскости, образующей некоторый угол, называемый угол раскатки, с осью прокатки.In the working stand, the above rolls are set so that the axis of the roll is in a vertical plane that forms a certain angle, called the rolling angle, with the rolling axis.
Из уровня техники известно, что уровень технологической деформации заготовок из легированных металлов и сплавов ограничивает допустимые коэффициенты вытяжки за проход, что приводит к необходимости использовать не менее 3-11 проходов. Наилучшие результаты получают при чередовании чашевидной и грибовидной схем прокатки, так называемой реверсивной. Валок для осуществления такой схемы прокатки содержит три рабочих участка:It is known from the prior art that the level of technological deformation of billets of alloyed metals and alloys limits the allowable drawing coefficients per pass, which leads to the need to use at least 3-11 passes. The best results are obtained by alternating a cup-shaped and mushroom-like rolling patterns, the so-called reverse. The roll for the implementation of such a rolling scheme contains three working sections:
- обжимной для прямых проходов;- crimp for direct passes;
- калибрующий для всех проходов;- calibrating for all passes;
- обжимной для реверсивных проходов. (Реверсивная радиально-сдвиговая прокатка. Сущность, возможности, преимущества., С.П.Галкин, Е.А.Харитонов, В.К.Михайлов, Журнал Титан, №1, 2003 г.)- crimp for reverse passages. (Reverse radial-shear rolling. Essence, capabilities, advantages., S.P. Galkin, E.A. Kharitonov, V.K. Mikhailov, Titan Magazine, No. 1, 2003)
Также известны валки по патенту SU №1817709 имеющие два конических обжимных участка и расположенный между ними калибрующий участок, которые образуют конические очаги деформации с зонами калибровки. Такая форма валков позволяет деформировать заготовку в прямых (нечетных) проходах по чашевидной схеме со сближением осей валков по ходу прокатки - то есть с положительным скручиванием, а в обратных проходах по грибовидной схеме с расхождением осей валков - с отрицательным скручиванием. Деформация ведется с чередованием направления вращения заготовки, но с постоянным направлением скручивания. Недостатком такой формы валков является необходимость использования не менее двух переходов, чтобы обеспечить валку при прокатке деформацию и с отрицательным и с положительным скручиванием.Rolls according to SU patent No. 1817709 are also known having two conical crimp sections and a calibrating section located between them, which form conical foci of deformation with calibration zones. This shape of the rolls allows the workpiece to be deformed in straight (odd) passages along the cup-shaped pattern with the axis of the rolls approaching along the rolling path - that is, with positive twisting, and in the reverse passages along the mushroom-shaped pattern with the axis of the rolls diverging - with negative twisting. The deformation is carried out with alternating the direction of rotation of the workpiece, but with a constant direction of twisting. The disadvantage of this form of rolls is the need to use at least two transitions in order to provide the roll with deformation during rolling with both negative and positive twisting.
Задачей полезной модели является создание технологического инструмента трехвалкового стана поперечно-винтовой прокатки позволяющего реализовать способ поперечно-винтовой прокатки с отрицательным и положительным скручиванием в одном переходе.The objective of the utility model is the creation of a technological tool of a three-roll mill of cross-helical rolling allowing to implement the method of cross-helical rolling with negative and positive twisting in one transition.
Технический результат:Technical result:
- снижение энергосиловых параметров процесса;- reduction of power parameters of the process;
- обеспечивается за один переход такое уменьшение диаметра заготовки, которое в других способах требует как минимум два перехода. Синтез в одном проходе как положительного, так и отрицательного скручивания устраняет практически все недостатки способов, где это скручивание происходит лишь в одном направлении (положительное или отрицательное), но сохраняет все достоинства этих методов:- provided in one transition, such a reduction in the diameter of the workpiece, which in other methods requires at least two transitions. The synthesis in one pass of both positive and negative twisting eliminates almost all the disadvantages of the methods where this twisting occurs in only one direction (positive or negative), but retains all the advantages of these methods:
- хорошее качество поверхности прутков после проката;- good surface quality of the bars after hire;
- схема напряженно-деформируемого состояния характеризующаяся большим квазигидростатическим сжатием, что позволяет производить обработку с большой величиной истиной деформации (e>1);- a diagram of the stress-strain state characterized by large quasi-hydrostatic compression, which allows processing with a large value of the true strain (e> 1);
- присутствие сильной компоненты сдвиговой деформации, что позволяет эффективно измельчать структуру заготовки.- the presence of a strong component of shear deformation, which allows you to effectively grind the workpiece structure.
Более того, в очаге деформации, в области, где отрицательное скручивание сменяется положительным происходит разрыв поля скоростей деформации - условия деформирования становятся существенно не монотонными, что так же благоприятно влияет на измельчение структуры прокатываемой заготовки.Moreover, in the deformation zone, in the region where the negative twisting is replaced by the positive, the strain rate field ruptures — the deformation conditions become substantially non-monotonic, which also favorably affects the grinding of the structure of the rolled billet.
Задача достигается тем, предлагаемый валок имеет сложный профиль и содержит обжимные и калибрующий участки, при этом первый обжимной участок валка имеет чашевидный профиль в виде усеченного конуса, который своим меньшим основанием соединен с меньшим основанием второго обжимного участка с грибовидным профилем, выполненного также в виде усеченного конуса, а калибрующий участок соединен с большим основанием второго обжимного участка с грибовидным профилем валка. При этом, угол между линиями, образующими обжимные участки, составляет 110-160°. Три валка предлагаемой формы установлены в прокатной клети трехвалкового стана поперечно-винтовой прокатки так, чтобы точка касания заготовки с валком находилась на линии перехода чашевидного участка валка в грибовидный участок и являлась проекцией на эту линию точки пересечения оси прокатываемой заготовки и проекции оси валка в плоскости, содержащей ось прокатки и нормальной к плоскости поворота валка на угол раскатки.The objective is achieved by the fact that the proposed roll has a complex profile and contains crimp and gauge sections, while the first crimp section of the roll has a cup-shaped profile in the form of a truncated cone, which is connected with its smaller base to the smaller base of the second crimp section with a mushroom profile, also made in the form of a truncated cone, and the calibrating section is connected to the large base of the second crimp section with a mushroom-shaped roll profile. Moreover, the angle between the lines forming the crimp sections is 110-160 °. Three rolls of the proposed shape are installed in a rolling stand of a three-roll cross-helical rolling mill so that the contact point of the workpiece with the roll is on the line of transition of the cup-shaped section of the roll to the mushroom section and is the projection onto this line of the intersection point of the axis of the rolled workpiece and the projection of the roll axis in the plane containing the axis of rolling and normal to the plane of rotation of the roll at the angle of rolling.
Полезная модель характеризуется следующими графическими материалами:The utility model is characterized by the following graphic materials:
Фиг.1 - изображение предлагаемого валка;Figure 1 - image of the proposed roll;
Фиг.2 - схематичное изображение установки валка;Figure 2 - schematic representation of the installation of the roll;
Фиг.3 - изображение направления скручивания прутка в зоне очага деформации чашевидного участка валка;Figure 3 - image of the direction of twisting of the rod in the zone of the deformation zone of the cup-shaped portion of the roll;
Фиг.4 - изображение направлений скручивания прутка в зоне деформации чашевидного и грибовидного участков валка.Figure 4 - image of the directions of twisting of the rod in the deformation zone of the cup-shaped and mushroom-shaped sections of the roll.
Технологический инструмент трехвалкового стана поперечно-винтовой прокатки включает валок сложного профиля, геометрически состоящий из чашевидного, грибовидного 2 и калибрующего 3 участка (фиг.1). Чашевидный участок 1 валка представляет собой усеченный конус, который соединен своим меньшим основанием с меньшим основанием грибовидного участка 2 валка, выполненного также в виде усеченного конуса. Угол α между образующей чашевидного участка 1 и образующей грибовидного участка 2 валка составляет 110-160°. Калибрующий участок 3 валка соединен с большим основанием грибовидного участка 2 валка. Три валка предлагаемой формы установлены в прокатной клети так, чтобы точка касания заготовки 4 и валка (на фигуре не видна), находилась на линии 5 перехода чашевидного участка 1 валка в грибовидный участок 2 и являлась проекцией точки 6 пересечения оси 7 прокатываемой заготовки и проекции оси 8 валка в плоскости, содержащей ось прокатки и нормальной к плоскости поворота валка на угол раскатки.The technological tool of a three-roll mill of cross-helical rolling includes a roll of complex profile, geometrically consisting of a cup-shaped, mushroom-shaped 2 and calibrating 3 sections (figure 1). The cup-shaped portion 1 of the roll is a truncated cone, which is connected with its smaller base to the smaller base of the mushroom-shaped portion 2 of the roll, also made in the form of a truncated cone. The angle α between the generatrix of the cup-shaped portion 1 and the generatrix of the mushroom-shaped portion 2 of the roll is 110-160 °. The calibrating portion 3 of the roll is connected to the large base of the mushroom-shaped portion 2 of the roll. Three rolls of the proposed shape are installed in the rolling stand so that the contact point of the workpiece 4 and the roll (not visible in the figure) is on line 5 of the transition of the cup-shaped section 1 of the roll to the mushroom-shaped section 2 and is the projection of the point 6 of the intersection of axis 7 of the rolled billet and the axis projection 8 roll in a plane containing the axis of rolling and normal to the plane of rotation of the roll at an angle of rolling.
Прокатку заготовки 4 при помощи заявленного технологического инструмента трехвалкового стана поперечно-винтовой прокатки осуществляют следующим образом.Rolling the workpiece 4 using the claimed technological tool three roll mill transverse helical rolling is as follows.
При заданных технологическими условиями величинах обжатий нагретую сплошную заготовку 4 задают в валки, где она захватывается на входном конусе чашевидного участка 1 и вращаясь перемещается в направлении оси 7 к грибовидному участку 2 валка. Далее заготовка 4 деформируется одновременно конусами чашевидного участка 1 и грибовидного участка 2. При обработке калибрующим участком 3, поверхность заготовки 4 получает ровную и гладкую поверхность по всей длине. Таким образом, при прокатке используются все три участка валка, а деформация ведется с постоянным направлением вращения и с чередованием направления скручивания - то есть знак сдвиговых деформаций, возникающих при данной обработке, меняется непосредственно в процессе обработки. Данное явление, уменьшая предел текучести металла, облегчает его формоизменение, что снижает энергосиловые параметры процесса, а так же повышает деформируемость материала. Благодаря знакопеременной деформации сдвигом эволюционные процессы перестройки микроструктуры происходят при меньшей накопленной деформации, что позволяет эффективно обрабатывать даже труднодеформируемые материалы.For the compression values specified by the technological conditions, the heated continuous billet 4 is set in rolls, where it is captured on the inlet cone of the cup-shaped section 1 and rotates in the direction of the axis 7 to the mushroom-shaped section 2 of the roll. Further, the workpiece 4 is deformed simultaneously by the cones of the cup-shaped section 1 and the mushroom-shaped section 2. When processing with the calibrating section 3, the surface of the workpiece 4 receives a flat and smooth surface along the entire length. Thus, when rolling, all three sections of the roll are used, and the deformation is carried out with a constant direction of rotation and with alternating directions of twisting - that is, the sign of shear deformations that occur during this processing changes directly during processing. This phenomenon, reducing the yield strength of the metal, facilitates its shape-changing, which reduces the energy-power parameters of the process, and also increases the deformability of the material. Due to the alternating shear deformation, the evolutionary processes of the microstructure restructuring occur with less accumulated deformation, which allows efficient processing of even hardly deformed materials.
В качестве конкретного примера возможности осуществления полезной модели приведено моделирование методом конечных элементов прокатки заготовки исходным диаметром 50 мм на диаметр 10 мм, (фиг.3 и 4), где четко прослеживается изменение направления скручивания после прохождения прутком линии 5 перехода чашевидного участка 1 валка в грибовидный участок 2. На фигуре 3 видно, что до линии 5 перехода чашевидного участка 1 в грибовидный участок 2 осуществляется отрицательное скручивание заготовки 4, показанное стрелкой 9. На фигуре 4 видно, что участок заготовки, получивший в зоне чашевидного участка 1 валка отрицательное направление скручивания (стрелка 9), в зоне очага деформации грибовидным участком 2 валка при сохранении направления вращения заготовки 4 подвергается деформации с положительным направлением скручивания (стрелка 10).As a specific example of the feasibility of implementing the utility model, finite element modeling of rolling a billet with an initial diameter of 50 mm by a diameter of 10 mm is shown (Figs. 3 and 4), where the change in the direction of twisting is clearly traced after the bar line 5 passes the transition of the cup-shaped section 1 of the roll to mushroom section 2. In figure 3 it is seen that before the line 5 of transition of the cupped section 1 to the mushroom section 2, negative twisting of the workpiece 4 is carried out, shown by arrow 9. In figure 4 it is seen that the section the workpiece that received in the zone of the cup-shaped section 1 of the roll the negative direction of twisting (arrow 9), in the zone of the deformation zone, the mushroom-shaped section 2 of the roll, while maintaining the direction of rotation of the workpiece 4, undergoes deformation with a positive direction of twisting (arrow 10).
Разработанный способ более производителен и экономичен, так как позволяет получить за один переход такое уменьшение диаметра заготовки, которое в других способах требует как минимум два перехода.The developed method is more productive and economical, as it allows to obtain in one transition such a reduction in the diameter of the workpiece, which in other methods requires at least two transitions.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011121917/02U RU108326U1 (en) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | TECHNOLOGICAL TOOL OF A THREE-SWEEL CROSS-SCREW ROLLING MACHINE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011121917/02U RU108326U1 (en) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | TECHNOLOGICAL TOOL OF A THREE-SWEEL CROSS-SCREW ROLLING MACHINE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU108326U1 true RU108326U1 (en) | 2011-09-20 |
Family
ID=44758909
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011121917/02U RU108326U1 (en) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | TECHNOLOGICAL TOOL OF A THREE-SWEEL CROSS-SCREW ROLLING MACHINE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU108326U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2588870C1 (en) * | 2014-12-15 | 2016-07-10 | Александр Борисович Некрасов | Mushroom roll for helical rolling mill |
-
2011
- 2011-05-31 RU RU2011121917/02U patent/RU108326U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2588870C1 (en) * | 2014-12-15 | 2016-07-10 | Александр Борисович Некрасов | Mushroom roll for helical rolling mill |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103302094B (en) | Production method of transverse wedge-shaped rolled thickness-variable steel plate | |
CA2743165C (en) | Method for producing seamless metallic tube by cold rolling | |
CA2646020C (en) | Method for producing ultra thin wall metallic tube by cold rolling method | |
CN107470353B (en) | A kind of device and its milling method producing lateral Varying-thickness sketch plate, lateral Varying Thickness Plates band | |
RU2735435C1 (en) | Method of helical rolling bars | |
CN109332387A (en) | It is a kind of to prevent the planisher of shape wave and production system and production method among thin gauge hot rolling acid-cleaning formation plate | |
RU108326U1 (en) | TECHNOLOGICAL TOOL OF A THREE-SWEEL CROSS-SCREW ROLLING MACHINE | |
Mashekov et al. | Extruding aluminum bars on a new structure radial shear mill | |
RU2492010C1 (en) | Method of copper and copper alloy contact wiredrawing | |
RU2492011C1 (en) | Method of producing trimetal rod and wire articles | |
RU2525954C2 (en) | Method of production of billets at rolling mills | |
RU2401170C1 (en) | Method of asymmetric cold rolling of pipes | |
CN109986004A (en) | A kind of titanium ingot forging broadening process | |
RU2542135C2 (en) | Production of tapered long-length metal articles by hot rolling | |
Bhaduri et al. | Rolling | |
RU2761838C2 (en) | Helical rolling method | |
CN115672987B (en) | Cogging and rolling method for titanium and titanium alloy round ingot rod wire continuous rolling billet | |
RU2329884C1 (en) | Method of wire drawing in rollers | |
RU2212290C1 (en) | Stepped rolling method | |
RU2347631C1 (en) | Method for production of billets with fine-grained structure by combined screw and lengthwise rolling | |
RU2356656C1 (en) | Rolling method of channels | |
RU170655U1 (en) | BILL FOR ROLLING A ROUND VARIETY PROFILE | |
RU2273534C1 (en) | Bar rolling method | |
RU2245750C2 (en) | Method for making channel shape | |
RU2392073C2 (en) | Method of shuttering profile obtainment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20140601 |