RU2006300C1

RU2006300C1 - Roll for stepped rolling of square strips

Info

Publication number: RU2006300C1
Authority: RU
Inventors: В.Н. Выдрин; Г.И. Коваль; В.Г. Дремин; Л.К. Палкичев
Original assignee: Челябинский государственный технический университет
Priority date: 1991-07-02
Filing date: 1991-07-02
Publication date: 1994-01-30

Abstract

FIELD: rolling of square strips by means of rolls of stepped rolling mill having groove cogging section with variable width and depth of cut, and groove passing section having constant width and depth of cut. SUBSTANCE: groove cogging section is made in form of an equilateral trapezium having 90 deg angle between sides Π/2 and shorter base width, at groove bottom, varying from

Description

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к шаговой прокатке квадратных полос, преимущественно из малопластичных металлов и сплавов с большими вытяжками за проход. The invention relates to rolling production, in particular to step rolling of square strips, mainly from low-plastic metals and alloys with large hoods per passage.

Известны секторные валки с последовательно расположенными обжимными и калибрующим участками, на которых выполняют V-образный ручей с постоянной шириной и высотой [1] . Known sector rolls with sequentially arranged crimp and gauge sections, which perform a V-shaped stream with a constant width and height [1].

Недостатком данного валка является низкая производительность. The disadvantage of this roll is low productivity.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является валок для прокатки квадратных полос, включающий последовательно расположенные деформирующий участок, участок разделения и участок калибровки [2] . Участок разделения среднего ручья выполнен с переменной глубиной и шириной вреза. The closest in technical essence and the achieved effect to the invention is a roll for rolling square strips, including sequentially located deformation section, the separation section and the calibration section [2]. The separation section of the middle stream is made with a variable depth and width of the cut.

Однако и при применении этого валка для прокатки квадратных заготовок в одном ручье (в среднем) также невозможно производить прокатку с большими вытяжками. However, when using this roll for rolling square billets in one stream (on average), it is also impossible to perform rolling with large hoods.

Целью изобретения является повышение производительности за счет увеличения вытяжки полосы за проход. The aim of the invention is to increase productivity by increasing the stretching of the strip per passage.

Это достигается тем, что в известном валке для прокатки квадратных полос, включающем холостой участок и рабочий участок, на котором последовательно расположены обжимной участок ручья с переменной глубиной и шириной вреза, выполненный эксцентрично оси поворота валка, и калибрующий участок с постоянной глубиной и шириной вреза, выполненный концентрично оси поворота валка, согласно изобретению на обжимном участке ручей выполнен в виде равнобочной трапеции с углом между сторонами, равным π/2, причем ее меньшее основание по дну ручья выполнено монотонно изменяющимся от значения, равного (2

- 2)h, где h - глубина ручья в начале обжимного участка, до значения, равного ширине дна ручья на калибрующем участке.This is achieved by the fact that in the known roll for rolling square strips, including a blank section and a working section, in which the crimp section of the stream with a variable depth and width of the cut is arranged successively, made eccentrically to the axis of rotation of the roll, and a calibrating section with a constant depth and width of the cut, made concentrically to the axis of rotation of the roll, according to the invention on the crimp section, the stream is made in the form of an isosceles trapezoid with an angle between the sides equal to π / 2, and its smaller base along the bottom of the stream is made but monotonically changing from a value equal to (2

- 2) h, where h is the depth of the stream at the beginning of the crimp section, to a value equal to the width of the bottom of the stream in the gauge section.

При шаговой прокатке на полосе образуется конус деформации, сечение которого монотонно уменьшается от исходного профиля до готового. При прокатке квадратных полос заявляемым валком заготовка перед каждым очередным обжатием кантуется на угол π/2 и перемещается вдоль по оси прокатки на величину подачи. Поэтому углы с фасками, полученные на конусе деформации по дну ручья при предыдущем обжатии, оказываются в разъемах между валками, причем, в любом сечении ручья на обжимном участке его ширина на бочке оказывается больше ширины полосы на всем протяжении монотонно уменьшающегося конуса деформации. Благодаря этому металл при обжатии не выходит в разъем между валками и на полосе не происходит образование заусенцев ("усов"). During step rolling, a deformation cone is formed on the strip, the cross section of which monotonically decreases from the initial profile to the finished one. When rolling square strips by the inventive roll, the workpiece is turned over at an angle π / 2 before each subsequent compression and moves along the rolling axis by the feed amount. Therefore, the corners with chamfers obtained on the deformation cone along the bottom of the stream during the previous compression turn out to be in the connectors between the rolls, and in any section of the stream in the crimp section, its width on the barrel is greater than the strip width throughout the monotonously decreasing deformation cone. Due to this, the metal does not exit into the connector between the rolls during compression and the formation of burrs ("whiskers") does not occur on the strip.

Высота ручья в начале обжимного участка определяется на валке исходя из размера заготовки. The height of the stream at the beginning of the crimp section is determined on the roll based on the size of the workpiece.

Таким образом, применение валка с трапецеидальным ручьем, высота и ширина которого монотонно уменьшается, и наличие кантовки полосы позволяет получать квадратные полосы с большой вытяжкой и, следовательно, повысить производительность процесса шаговой прокатки. Thus, the use of a roll with a trapezoidal brook, the height and width of which decreases monotonously, and the presence of a banding of the strip allows you to get square stripes with a large hood and, therefore, increase the productivity of the step rolling process.

Изменение ширины дна ручья в начале обжимного участка от значения (2

- 2)h, где h - глубина ручья в начале обжимного участка в ту или другую сторону ведет к неодновременному контакту полосы со стенками и дном калибра. Если ширина дна ручья больше, чем (2

- 2)h, то существенно ухудшаются условия захвата полосы валками, поскольку в этом случае боковые стенки ручья не контактируют с металлом (не участвуют в захвате полосы). Для надежного захвата (при точечном контакте полосы с валками) необходимо уменьшить сечение заготовки или величину обжатия.The change in the width of the bottom of the stream at the beginning of the crimp section from the value (2

- 2) h, where h is the depth of the stream at the beginning of the crimp section in one direction or another leads to non-simultaneous contact of the strip with the walls and the bottom of the gauge. If the width of the bottom of the stream is greater than (2

- 2) h, then the conditions for capturing the strip by rolls are substantially worsened, since in this case the side walls of the stream do not come into contact with the metal (do not participate in the capture of the strip). For reliable grip (with point contact of the strip with the rolls), it is necessary to reduce the cross-section of the workpiece or the amount of compression.

Если ширина дна ручья меньше чем (2

- 2)h, происходит переполнение калибра уже на стадии захвата полосы валками.If the width of the bottom of the stream is less than (2

- 2) h, overflow of the caliber occurs already at the stage of capture of the strip by rolls.

Чтобы исключить переполнение калибра, уменьшают сечение исходной заготовки, что также ведет к снижению производительности. To avoid overflow of the caliber, the cross section of the initial workpiece is reduced, which also leads to a decrease in productivity.

На фиг. 1 показан валок, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1. In FIG. 1 shows a roll, general view; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 3 is a section BB in FIG. 1; in FIG. 4 is a section BB of FIG. 1.

Валок на рабочей поверхности имеет ручей 1 в виде равнобочной трапеции с углом между стенками, равным π/2, дном ручья является меньшее основание трапеции. Ручей валка содержит последовательно расположенные холостой участок 2 (от а до b), обжимной участок 3 (от b до с) и калибрующий участок 4 (от с до d). Обжимной 3 и калибрующий 4 участки образуют рабочий участок. Дно ручья на обжимном участке выполнено радиусом ρ из оси 0₁ эксцентрично оси поворота валка 0 с величиной эксцентриситета е, а на калибрующем участке - концентрично оси 0; бочка валка выполнена также концентрично относительно оси поворота валка 0. Ширина дна ручья на обжимном участке выполнена монотонно уменьшающейся от значения (2

- 2)h, где h - глубина ручья в начале обжимного участка (b) до значения а_к, где а_к ширина дна ручья на калибрующем участке (от с до d).The roll on the working surface has a stream 1 in the form of an isosceles trapezoid with an angle between the walls equal to π / 2, the bottom of the stream is a smaller base of the trapezoid. The roll stream contains sequentially located blank section 2 (from a to b), crimp section 3 (from b to c) and a calibrating section 4 (from c to d). Crimp 3 and calibrating 4 sections form a working section. The bottom of the stream in the crimp section is made with a radius ρ from the axis 0 ₁ eccentric to the axis of rotation of the roll 0 with the eccentricity e, and in the calibrating section concentrically to the axis 0; the roll barrel is also made concentrically with respect to the axis of rotation of the roll 0. The width of the bottom of the stream in the crimp section is made monotonously decreasing from the value (2

- 2) h, where h is the depth of the stream at the beginning of the crimp section (b) to the value a _k , where a _{k is the} width of the bottom of the stream in the gauge section (from c to d).

Валок для шаговой прокатки квадратных полос работает следующим образом. The roll for step rolling of square strips works as follows.

Полосу подают в раствор между валками, образованными холостыми участками 2 ручьев. Включают привод валков (на чертеже не показано), и валок начинает совершать качательное движение вокруг оси 0. Происходит захват полосы обжимным участком 3, и она начинает деформироваться одновременно боковыми стенками и дном ручья, а затем по мере поворота валков происходит постепенное обжатие полосы по конусу деформации до размеров готового профиля. На калибрующем участке 4 осуществляется окончательное формирование геометрической формы профиля полосы. The strip is fed into the solution between the rollers formed by the single sections of 2 streams. The roll drive is turned on (not shown in the drawing), and the roll begins to oscillate around axis 0. The strip is gripped by the crimp section 3, and it begins to deform simultaneously by the side walls and the bottom of the stream, and then, as the rolls turn, the strip is gradually squeezed along the cone deformation to the size of the finished profile. In the calibration section 4, the final formation of the geometric shape of the strip profile is carried out.

Перед очередным обжатием полоса кантуется на угол π/2 (фиг. 2). Далее в процессе прокатки обжатие по конусу деформации осуществляется одновременно дном и стенками ручья, при этом ребра полосы со сформированными фасками, полученными в предыдущем обжатии по дну ручьев, оказываются в разъеме между валками. Поскольку ширина ручья по бочке валка в любом сечении всегда больше ширины конуса деформации в этом сечении (за счет наличия фасок на ребрах полосы, полученных дном ручьев), затекания металла в разъемы валков при обжатии не происходит. Before the next crimping, the strip is edged at an angle π / 2 (Fig. 2). Further, during the rolling process, compression along the deformation cone is carried out simultaneously by the bottom and the walls of the stream, while the edges of the strip with formed bevels obtained in the previous compression along the bottom of the streams are in the connector between the rolls. Since the width of the stream along the roll barrel in any section is always greater than the width of the deformation cone in this section (due to the presence of chamfers on the edges of the strip obtained by the bottom of the streams), the metal does not flow into the roll connectors during compression.

С использованием предлагаемого решения были изготовлены валки для получения квадратных полос 20 х 20 мм из заготовок труднодеформируемых металлов и сплавов диаметром 50 мм на опытном стане. Дно ручья валка на обжимном участке выполнено (в продольном сечении валка) по радиусу кривизны ρ= 60 мм с эксцентриситетом е = 44 мм относительно оси поворота валка. Дно ручья на калибрующем участке выполнено по радиусу ρ_к = 104 мм из оси поворота валка. Ширина дна ручья в начале обжимного участка 20,7 мм, глубина h = 25 мм. Ширина дна ручья на калибрующем участке 4 мм. Угол между стенками ручья 90^о.Using the proposed solution, rolls were made to obtain square strips of 20 x 20 mm from workpieces of hard-to-deform metals and alloys with a diameter of 50 mm in an experimental mill. The bottom of the roll stream in the crimp section is made (in the longitudinal section of the roll) along the radius of curvature ρ = 60 mm with an eccentricity e = 44 mm relative to the axis of rotation of the roll. The bottom of the stream in the calibrating section is made along the radius ρ _to = 104 mm from the axis of rotation of the roll. The width of the bottom of the stream at the beginning of the crimp section is 20.7 mm, depth h = 25 mm. The width of the bottom of the stream in the gauge section is 4 mm. The angle between the walls of the stream is 90 ^° .

Результаты опытной прокатки показали, что применение предлагаемого валка обеспечивает получение квадратных полос с вытяжкой λ= 5,1 за проход. (56) 1. Патент США N 3439519, кл. B 21 B 21/00, 1969. The results of the experimental rolling showed that the application of the proposed roll provides square strips with a hood λ = 5.1 per pass. (56) 1. U.S. Patent No. 3,439,519, cl. B 21 B 21/00, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР N 609563, кл. B 21 D 1/42, 1978. 2. USSR copyright certificate N 609563, cl. B 21 D 1/42, 1978.

Claims

A ROLL FOR STEP-BY-STEP ROLLING OF SQUARE STRIPS, including a blank section and a working section, on which a crimping section of a stream with a variable depth and width of cut is made, eccentric to the axis of rotation of the roll, and a calibrating section with a constant depth and width of cut, made concentrically to the axis of rotation of the roll, characterized in that on the crimp section the stream in cross section is made in the form of an isosceles trapezoid with an angle between the sides equal to π / 2, and its smaller base along the bottom of the stream is made mon ton varying from a value equal to (2

-2) h where h is the depth of the stream at the beginning of the crimp section, to a value equal to the width of the bottom of the stream in the gauge section.