RU1779419C

RU1779419C - Method of step-by-step rolling

Info

Publication number: RU1779419C
Application number: SU914914421A
Authority: RU
Inventors: Григорий Иванович Коваль; Владимир Ильич Олейчик; Владимир Григорьевич Дремин
Original assignee: Челябинский Государственный Технологический Университет
Priority date: 1991-02-25
Filing date: 1991-02-25
Publication date: 1992-12-07

Abstract

Использование: при прокатке сплошных и полых заготовок с образованием на полосе конуса деформации валками, при их неподвижных опорах, перемещении полосы в процессе прокатки на длину конуса деформации и в обратном направлении. Сущность изобретени : перемещение заготовки в обратном направлении на длину конуса деформации осуществл ют вращением валков в обратном направлении, после чего дополнительно перемещают заготовку на величину подачи. 7 ил.Usage: when rolling solid and hollow billets with the formation on the strip of the deformation cone by rolls, with their motionless supports, moving the strip during rolling the length of the deformation cone and in the opposite direction. SUMMARY OF THE INVENTION: the workpiece is moved in the opposite direction by the length of the deformation cone by rotating the rolls in the opposite direction, after which the workpiece is further moved by the feed amount. 7 ill.

Description

Изобретение относитс к прокатному производству и может быть использовано при прокатке сплошных и полых заготовок из труднодеформируемых сталей и сплавов.The invention relates to rolling production and can be used in the rolling of solid and hollow billets of hardly deformable steels and alloys.

Известен способ холодной пилигримо- вой прокатки труб (ХПТ). При этом способе шагова прокатка осуществл етс при вра- щательно-поступательном движении рабочих валков, прокатна клеть при этом совершает возвратно-поступательное движение . Подачу заготовки подающим аппаратом осуществл ют в крайних положени х прокатной клети.A known method of cold pilgrim pipe rolling (CPT). In this method, the step rolling is carried out during the rotational-translational movement of the work rolls, while the rolling mill performs a reciprocating motion. The workpiece is fed by the feeding apparatus in the extreme positions of the rolling stand.

Недостатком способа вл етс то, что из-за разности скоростей выхода металла из валков и движени прокатной клети в заготовке возникает осевое усилие. Возникновение осевого усили обусловливает динамические нагрузки на заготовку и оборудование стана. С увеличением частоты обжат и динамические нагрузки возрастают, что ведет или к потере устойчивости заготовки (к искривлению заготовки), или к поломке деталей стана. Дл обеспечени работоспособности стана необходимо ограничивать частоту обжатий, а следовательно, и его производительность.The disadvantage of this method is that due to the difference in the rates of metal exit from the rolls and the movement of the rolling stand in the workpiece, an axial force arises. The occurrence of axial force causes dynamic loads on the workpiece and equipment of the mill. With increasing frequency, compressed and dynamic loads increase, which leads either to loss of stability of the workpiece (to curvature of the workpiece), or to breakdown of the mill parts. To ensure the operability of the mill, it is necessary to limit the frequency of crimping, and therefore its productivity.

Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс способ гор чей пилигримовой прокатки труб, по которому заготовка (гильза) обжимаетс с образованием конуса деформации двум валками, совершающими вращательное движение вокруг стационарно установленных осей.The closest technical solution to the invention is a method of hot pilgrim rolling of pipes, in which the billet (sleeve) is crimped with the formation of a deformation cone by two rolls that rotate around stationary axes.

В процессе каждого цикла обжати заготовка перемещаетс вдоль оси прокатки на длину конуса деформации в направлении обратном подаче. Как только при вращении валков между их рабочими поверхност ми и заготовкой по вл етс зазор, она (заготовка ) подающим аппаратом с увеличивающей скоростью перемещаетс в направлении подачи на рассто ние, равное длине конуса деформации. В конце этого перемещени заготовка резко тормозитс и устанавливаетс (поршень подающего аппарата удар ет в крышку цилиндра). При этом на подающий аппарат действуют большие динамические (ударные) нагрузки, которые снижают надежность его работы. Дл обеспечени его работоспособности необходимо снижать скорость перемещени заготовки, что снижает частоту срабатывани подающего аппарата , и, как следствие, частоту обжатий. Это ведет к уменьшению производительности стана. Кроме того, при этом способе обжатие заготовки может начатьс до возврата ее в прежнее положение и осуществлени подачи, т.к. нет синхронности в перемещении заготовки в обратном направлении и в повороте прокатных валков.During each crimping cycle, the workpiece moves along the rolling axis by the length of the deformation cone in the reverse feed direction. As soon as a gap appears when the rolls rotate between their working surfaces and the workpiece, it (the workpiece) moves with increasing speed by the feeding apparatus in the feed direction to a distance equal to the length of the deformation cone. At the end of this movement, the workpiece abruptly brakes and sets (the piston of the feeding apparatus hits the cylinder cover). At the same time, large dynamic (shock) loads act on the feeding apparatus, which reduce the reliability of its operation. To ensure its operability, it is necessary to reduce the speed of movement of the workpiece, which reduces the frequency of operation of the feeding apparatus, and, as a consequence, the frequency of crimping. This leads to a decrease in mill productivity. In addition, with this method, the compression of the preform can begin before it is returned to its previous position and feeding is performed, since there is no synchronism in the movement of the workpiece in the opposite direction and in the rotation of the rolling rolls.

Целью изобретени вл етс увеличение производительности процесса шаговой прокатки за счет снижени динамических нагрузок.The aim of the invention is to increase the productivity of the step rolling process by reducing dynamic loads.

Поставленна цель достигаетс тем, что в известном способе прокатки, заключающемс в деформации полосы валками при стационарном положении осей валков с образованием на полосе конуса деформации, перемещении полосы вдоль оси прокатки на длину конуса деформации в направлении прокатки, ее перемещении в обратном направлении и подаче, согласно изобретению, перемещение полосы в обратном направлении осуществл ют валками, а ее подачу производ т после этого перемещени .The goal is achieved in that in the known rolling method, which consists in deformation of the strip by rolls at a stationary position of the axes of the rolls with the formation of a deformation cone on the strip, moving the strip along the rolling axis by the length of the deformation cone in the rolling direction, moving it in the opposite direction and feeding, according to of the invention, the strip is moved in the opposite direction by rollers, and it is fed after this movement.

То, что перемещение заготовки в обратном направлении на длину конуса деформации осуществл ют валками, снижает динамические нагрузки на задающее устройство стана. Это объ сн етс тем, что валки, перемеща заготовку в обратном направлении , посто нно контактируют рабочими поверхност ми с заготовкой. В этом случае скорость перемещени заготовки в обратном направлении равна скорости валков . Т.е. существует жестка кинематическа св зь между рабочими поверхност ми валков и заготовки. Это исключает необходимость торможени заготовки задающим устройством и снижает действие на него динамических усилий. Синхронность работы валков и перемещени заготовки в обратном направлении позвол ет увеличить частоту обжатий и, в конечном итоге, производительность стана. Перемещение полосы на длину конуса деформации в обратном направлении осуществл ют валками, а ее подачу производ т после этого перемещени .The fact that the workpiece is moved in the opposite direction by the length of the deformation cone by rolls reduces the dynamic loads on the driving device of the mill. This is because the rolls, moving the workpiece in the opposite direction, are constantly in contact with the workpiece by the working surfaces. In this case, the speed of movement of the workpiece in the opposite direction is equal to the speed of the rolls. Those. There is a rigid kinematic connection between the working surfaces of the rolls and the workpiece. This eliminates the need for braking the workpiece by the master and reduces the effect of dynamic forces on it. The synchronization of the work of the rolls and the movement of the workpiece in the opposite direction allows increasing the frequency of crimping and, ultimately, the productivity of the mill. The strip is moved over the length of the deformation cone in the opposite direction by rolls, and it is fed after this movement.

На фиг.1 показано исходное положение полосы и валков перед обжатием; на фиг. 2 - положение полосы и валков в процессе обжати . Полоса перемещаетс в направлении прокатки; на фиг.З - положение полосы и валков после образовани конуса деформации . Полоса сместилась на длину конуса деформации; на фиг.4 - положение полосы и валков при перемещении полосы в обратном направлении; на фиг.5 - положение полосы и валков после перемещени полосы в обратном направлении на длину конуса деформации и образовани зазора междуFigure 1 shows the initial position of the strip and rolls before crimping; in FIG. 2 - the position of the strip and rolls in the process of compression. The strip moves in the rolling direction; Fig. 3 shows the position of the strip and rolls after the formation of a deformation cone. The strip has shifted by the length of the deformation cone; figure 4 - the position of the strip and rolls when moving the strip in the opposite direction; figure 5 - the position of the strip and rolls after moving the strip in the opposite direction to the length of the deformation cone and the formation of a gap between

рабочими поверхност ми валков, позвол ющего осуществл ть подачу полосы; на фиг.6 - положение полосы и валков после осуществлени подачи; на фиг,7 - характер изменени скоростей перемещени заготовки наthe working surfaces of the rolls allowing the strip to be fed; Fig. 6 shows the position of the strip and rolls after feeding; in Fig.7 - the nature of the change in the speed of movement of the workpiece on

0 длину конуса деформации по прототипу (крива I) и по изобретению (крива II).0 the length of the deformation cone according to the prototype (curve I) and according to the invention (curve II).

Предлагаемый способ шаговой прокатки реализуетс следующим образом.The proposed step rolling method is implemented as follows.

Полосу 1 подают в валки 2 (фиг.1), междуStrip 1 is fed to the rolls 2 (figure 1), between

5 рабочими поверхност ми которых имеетс зазор, позвол ющий осуществл ть подачу. При прокатке валки 2, поворачива сь вокруг осей 0 по часовой стрелкеп (фиг.2), обжимают полосу 1 с образованием конуса дефор0 мации и перемещают ее в направлении прокатки (по стрелке). В конце цикла обжати (фиг.З) полоса 1 перемещаетс на длину конуса деформации (задний конец полосы смещаетс из т. Ai в т. А2), а валки 2 занима5 ют положение, когда между их рабочими поверхност ми образуетс зазор, соответствующий размерам готового профил .5 of which there is a clearance on the working surfaces which allows feeding. When rolling roll 2, turning around axis 0 clockwise (Fig. 2), compress strip 1 with the formation of a deformation cone and move it in the rolling direction (arrow). At the end of the crimping cycle (Fig. 3), the strip 1 moves to the length of the deformation cone (the rear end of the strip moves from point Ai to point A2), and the rolls 2 occupy the position when a gap is formed between their working surfaces corresponding to the size of the finished profile.

После цикла обжати валки 2, поворачива сь против часовой стрелки вокруг осей ОAfter a cycle of compression rolls 2, turning counterclockwise around the axis O

0 (фиг.4), перемещают полосу в обратном направлении . В конце этого поворота (фиг.5) валки 2 перемещают полосу 1 на длину ко-, нуса деформации в обратном направлении (задний конец полосы перемещаетс из т. А20 (FIG. 4), move the strip in the opposite direction. At the end of this rotation (Fig. 5), the rolls 2 move the strip 1 by the length of the deformation cone in the opposite direction (the rear end of the strip moves from t. A2

5 в т. Аз). Между рабочими поверхност ми валков образуетс зазор, позвол ющий производить подачу заготовки. После этого полосу 1 (фиг.б) смещают (по стрелке) на величину подачи m (задний конец полосы5 in t. Az). Between the working surfaces of the rolls, a gap is formed allowing the feeding of the workpiece. After that, strip 1 (Fig. B) is shifted (in the direction of the arrow) by the feed rate m (rear end of the strip)

0 смещаетс из т. Аз в т, ),0 is shifted from t. Az to t,),

График изменени скорости перемещени заготовки в обратном направлении (фиг,7) показывает, что при способе-прототипе скорость перемещени заготовки уве5 личиваетс на значительном прот жении времени возврата заготовки Оа осуществл етс за малый промежуток времении аб. Таким образом, заготовка в этом случае движетс со значительным ускорением, и приThe graph of the change in the speed of movement of the workpiece in the opposite direction (Fig. 7) shows that with the prototype method, the speed of movement of the workpiece 5 increases over a considerable period of time for the return of the workpiece Oa in a short period of time ab. Thus, the workpiece in this case moves with significant acceleration, and at

0 ее торможении на механизм торможени действуют значительные динамические усили , равные массе заготовки и перемещаемых масс задающего устройства, умноженные на ускорение перемещени During its braking, the braking mechanism is subject to significant dynamic forces equal to the mass of the workpiece and the moving masses of the master device, multiplied by the acceleration of movement

5 заготовки. При реализации предлагаемого способа скорость перемещени заготовки в обратном направлении валками измен етс плавно от 0 до 0. Поэтому на задающее устройство действие динамических нагрузок снижаетс ,5 blanks. When implementing the proposed method, the speed of movement of the workpiece in the opposite direction by the rolls changes smoothly from 0 to 0. Therefore, the action of dynamic loads on the driver is reduced.

Предлагаемый способ шаговой прокатки был опробован на опытном стане прокатки-ковки , после его частичной реконструкции . Исследование проводилось при прокатке исходной заготовки ф 50 мм из стали Р18 в круглый профиль 020 мм в валках с эксцентриситетом рабочей поверхности 35 мм и радиусом ее кривизны 75 мм. При подаче 2 мм за цикл длина конуса деформации равн лась 86 мм.The proposed method of step rolling was tested on an experimental rolling mill, after its partial reconstruction. The study was carried out during the rolling of the initial billet f 50 mm from P18 steel into a 020 mm round profile in rolls with an eccentricity of the working surface of 35 mm and a radius of curvature of 75 mm. When feeding 2 mm per cycle, the length of the deformation cone was 86 mm.

При прокатке по способу-прототипу, когда заготовка перед каждым циклом обжати подавалась задающим устройством на 88 м (86 + 2) мм, частоту обжатий не удалось подн ть выше 40 в мин. При превы- шении частоты пневмопривод задающего устройства не успевал перемещать патрон с заготокой в валки. Подача заготовки становилась неравномерной и неконтролируемой , поэтому прокатку прекращали.When rolling according to the prototype method, when the workpiece was supplied by a master device to 88 m (86 + 2) mm before each compression cycle, the reduction frequency could not be raised above 40 per minute. When the frequency was exceeded, the pneumatic drive of the master device did not have time to move the cartridge with the stock in rolls. The supply of the billet became uneven and uncontrolled, so rolling was stopped.

При прокатке по предлагаемому способу , когда задающим устройством заготовку подавали на 2 мм, а перемещение на длинуWhen rolling according to the proposed method, when the master set the workpiece was fed 2 mm, and the movement length

86 мм осуществл лось валками, частоту обжатий довели до 60 в 1 мин.86 mm was carried out by rolls; the reduction frequency was brought to 60 in 1 min.

Предлагаемый способ шаговой прокатки позвол ет повысить производительность по сравнению с прототипом примерно в 1,5 раза.The proposed method of step rolling allows to increase productivity in comparison with the prototype by about 1.5 times.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A step rolling method, comprising deforming a strip of rolls with the axes of the rolls stationary to form a deformation cone on the strip, moving the strip along the rolling axis by the length of the deformation cone in the rolling direction, moving it in the opposite direction and feeding, characterized in that, for the purpose increase productivity by reducing dynamic loads, the strip is moved in the opposite direction by rolls, and it is fed after this movement.

/

qbu§.7

bt / aЈ

1

Time Q f i