RU2061563C1 - Method of rolling thin bands - Google Patents
Method of rolling thin bands Download PDFInfo
- Publication number
- RU2061563C1 RU2061563C1 RU93053954A RU93053954A RU2061563C1 RU 2061563 C1 RU2061563 C1 RU 2061563C1 RU 93053954 A RU93053954 A RU 93053954A RU 93053954 A RU93053954 A RU 93053954A RU 2061563 C1 RU2061563 C1 RU 2061563C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- roll
- thickness
- rolls
- rolling
- tape
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для холодной прокатки тонких лент. The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used for cold rolling of thin tapes.
Известен способ прокатки тонких лент,включающий деформацию заготовки протягиванием между цилиндрическими валками и перемещение валка вдоль оси заготовки при изменении ее толщины [1]
Согласно этому способу лента протягивается через межвалковый зазор с помощью переднего натяжения. При увеличении толщины ленты на входе в очаг деформации, связанной с продольной разнотолщинностью подката, увеличиваются коэффициент вытяжки и усилие переднего натяжения. Вследствие увеличения переднего натяжения ленты очаг деформации перемещается в направлении прокатки, в результате чего уменьшается зазор и компенсируются упругие деформации клети, вызванные изменением усилия прокатки при изменении коэффициента вытяжки (обжатия). При уменьшении толщины ленты на входе в валки снижается величина переднего натяжения и очаг деформации перемещается в направлении, противоположном направлению прокатки, что приводит к увеличению межвалкового зазора. Таким образом, в известном способе предлагается компенсировать изменение величины упругой деформации клети при колебании усилия прокатки вследствие продольной разнотолщинности подката (переменного значения обжатия). Однако при этом не учитывается влияние переменного значения переднего натяжения на изменение усилия прокатки. Известно, что при прокатке с передним натяжением увеличение напряжения переднего натяжения вызывает снижение усилия прокатки[2] В случае прокатки лент в неприводных валках за счет приложения к переднему концу тянущего усилия с увеличением толщины ленты на входе в очаг деформации (с ростом обжатия) возрастает усилие переднего натяжения, что согласно условию пластичности приводит к меньшему росту усилия прокатки, чем при способе прокатки ленты в приводных валках без переднего натяжения. Следовательно, увеличение переднего натяжения в определенной мере компенсирует возможный рост усилия прокатки и за счет этого снижает приращение зазора между валками в результате упругой деформации нагруженных элементов клети. В то же время согласно известному способу величина смещения очага деформации в направлении прокатки, кинематически обеспечивающая уменьшение межвалкового зазора, определяется величиной усилия переднего натяжения. Чем оно больше, тем значительнее и смещение очага деформации в направлении тянущего усилия в соответствии с условием равновесия действующих сил и, следовательно, тем существеннее уменьшение зазора между валками.A known method of rolling thin tapes, including the deformation of the workpiece by pulling between cylindrical rolls and the movement of the roll along the axis of the workpiece when changing its thickness [1]
According to this method, the tape is pulled through the roll gap using the front tension. With increasing thickness of the tape at the entrance to the deformation zone associated with the longitudinal thickness variation of the tackle, the drawing coefficient and the front tension force increase. Due to the increase in the front tension of the tape, the deformation zone moves in the rolling direction, as a result of which the gap decreases and the elastic deformations of the stand are compensated, caused by the change in the rolling force with a change in the drawing (compression) coefficient. When the thickness of the tape at the entrance to the rolls decreases, the front tension decreases and the deformation zone moves in the opposite direction to the rolling direction, which leads to an increase in the roll gap. Thus, in the known method, it is proposed to compensate for the change in the value of the elastic deformation of the stand when the rolling force fluctuates due to the longitudinal thickness variation of the tack (variable compression value). However, this does not take into account the influence of a variable value of the front tension on the change in the rolling force. It is known that when rolling with front tension, an increase in the tension of the front tension causes a decrease in the rolling force [2] In the case of rolling tapes in non-drive rolls due to the application of a pulling force to the front end with increasing thickness of the tape at the entrance to the deformation zone (with an increase in compression), the force increases front tension, which, according to the condition of plasticity, leads to a smaller increase in the rolling force than with the method of rolling the tape in drive rolls without front tension. Therefore, an increase in the front tension to a certain extent compensates for a possible increase in the rolling force and thereby reduces the increment of the gap between the rollers as a result of the elastic deformation of the loaded stand elements. At the same time, according to the known method, the amount of displacement of the deformation zone in the rolling direction, kinematically providing a decrease in the roll gap, is determined by the magnitude of the front tension force. The larger it is, the more significant is the displacement of the deformation zone in the direction of the pulling force in accordance with the condition of equilibrium of the acting forces and, therefore, the more significant is the decrease in the gap between the rolls.
Недостаток известного способа проявляется в том, что совокупное влияние переднего натяжения в нем приводит к тому, что при большей начальной толщине ленты зазор между валками уменьшается более значительно от заданного значения, чем его возможное приращение от упругой деформации клети (из-за большего обжатия) и наоборот при меньшей начальной толщине ленты с уменьшением переднего натяжения величина зазора будет возрастать от заданного значения, поскольку при этом независимо от снижения обжатия ленты увеличивается усилие прокатки и, следовательно, величина упругой деформации клети и уменьшается смещение очага деформации в направлении тянущего усилия. Отмеченный недостаток приводит к снижению качества изделий за счет повышения разнотолщинности тонких лент по длине. The disadvantage of this method is that the combined influence of the front tension in it leads to the fact that with a larger initial thickness of the tape, the gap between the rollers decreases more significantly from the specified value than its possible increment from the elastic deformation of the stand (due to greater compression) and on the contrary, with a smaller initial thickness of the tape with a decrease in the front tension, the gap will increase from the set value, since in this case, regardless of the reduction in the compression of the tape, the rolling force increases and, therefore Consequently, the value of the elastic deformation of the stand also decreases the displacement of the deformation zone in the direction of the pulling force. The noted drawback leads to a decrease in the quality of products by increasing the thickness difference of thin tapes along the length.
Решаемая изобретением задача состоит в повышении качества изделий за счет уменьшения разнотолщинности путем саморегулирования межвалкового зазора. The problem solved by the invention is to improve the quality of products by reducing the thickness difference by self-regulation of the roll gap.
Это достигается тем, что в известном способе прокатки тонких лент, включающем деформацию заготовки между цилиндрическими валками и перемещение валка вдоль оси заготовки при изменении ее толщины, согласно изобретению деформацию осуществляют приводным и неприводным валками и при изменении толщины заготовки осуществляют перемещение неприводного валка по дуге окружности. This is achieved by the fact that in the known method of rolling thin strips, including deformation of the workpiece between cylindrical rolls and moving the roll along the axis of the workpiece when its thickness changes, according to the invention, the drive and non-drive rolls deform, and when the workpiece thickness is changed, the non-drive roll is moved along an arc of a circle.
Способ поясняется чертежом. The method is illustrated in the drawing.
При прокатке с одним холостым валком в очаге деформации находится три зоны: зона отставания, зона сдвига, зона опережения. When rolling with one single roll, there are three zones in the deformation zone: the lag zone, the shear zone, and the lead zone.
Отыщем теперь точку Хс приложения равнодействующей на холостой валок. Если принять, что в сечении Х=Хс, толщину прокатываемой ленты обозначают hc то на основании известной зависимости 
где hх толщина очага деформации в произвольном сечении;
H толщина ленты перед обжатием;
ho- толщина ленты в плоскости между зонами отставания и сдвига;
h1 толщина ленты в плоскости между зонами сдвига и опережения;
h толщина ленты после обжатия;
Pх нормальное контактное напряжение для зоны отставания;
Pх2 нормальное контактное напряжение для зоны сдвига;
Pх3 то же напряжение для зоны опережения.Let us now find the point Xc of the application of the resultant to the idle roll. If we assume that in the cross section X = Xc, the thickness of the rolled strip is denoted by hc, then on the basis of the known dependence
where hx is the thickness of the deformation zone in an arbitrary section;
H tape thickness before crimping;
h o - the thickness of the tape in the plane between the zones of lag and shear;
h 1 the thickness of the tape in the plane between the zones of shear and advance;
h the thickness of the tape after crimping;
Px normal contact voltage for the lag zone;
Px 2 normal contact voltage for the shear zone;
Px 3 is the same voltage for the lead zone.
Для определения нормальных контактных напряжений представляются следующие зависимости [4]
для зоны отставания:
для зоны опережения:
где K постоянная пластичности;
δ коэффициент, учитывающий контактное трение;
для зоны сдвига
Данная формула выведена на основании гипотезы плоских сечений. Проинтегрировав эти уравнения, получают выражение:
Таким образом определили точку приложения равнодействующей давления металла на холостой валок.To determine normal contact stresses, the following relationships are presented [4]
for the lag zone:
for lead zone:
where K is the plasticity constant;
δ coefficient taking into account contact friction;
for shear zone
This formula is derived on the basis of the hypothesis of flat sections. Integrating these equations, we obtain the expression:
Thus, the point of application of the resultant pressure of the metal on the idler roll was determined.
Способ осуществляют, например, при помощи устройства, схематично изображенного на фиг.1. Устройство для осуществления способа включает два гладких валка 1 и 2. Нижний валок снабжен приводом (на чертеже не показан). Верхний валок является холостым, вращение которого обеспечивается наличием сил контактного трения, действующих между поверхностями валков и лентой 3. Лента имеет исходную (начальную) толщину Н и конечную толщину h. The method is carried out, for example, using the device schematically depicted in figure 1. A device for implementing the method includes two smooth rolls 1 and 2. The lower roll is equipped with a drive (not shown in the drawing). The upper roll is idle, the rotation of which is ensured by the presence of contact friction forces acting between the surfaces of the rolls and the tape 3. The tape has an initial (initial) thickness H and a final thickness h.
При этом способе ось верхнего неприводного валка может смещаться в плоскости, перпендикулярной осям валков по траектории, описываемой дугой окружности с центром в точке О. А ось О качания совпадает с образующей бочки неприводного валка, лежащей со стороны очага деформации в вертикальной плоскости, проходящей через ось приводного валка. Причина перемещения верхнего холостого валка относительно точки поворота О заключается в том, что при изменении начальной толщины ленты меняется длина дуги прокатки и, следовательно, положение точки приложения равнодействующей нормального контактного напряжения на верхнем неприводном валке. Для устойчивого протекания процесса прокатки необходимо, чтобы сумма моментов действующих на верхний валок сил относительно точки поворота О равнялась нулю, т.е. In this method, the axis of the upper non-drive roll can be displaced in a plane perpendicular to the axis of the rolls along the path described by an arc of a circle centered at point A. And the swing axis O coincides with the forming barrel of the non-drive roll lying on the side of the deformation zone in a vertical plane passing through the axis drive roll. The reason for moving the upper idle roll relative to the turning point O is that when the initial thickness of the tape changes, the length of the rolling arc changes and, consequently, the position of the point of application of the resultant normal contact voltage on the upper non-driven roll. For a stable rolling process, it is necessary that the sum of the moments acting on the upper roll of forces relative to the turning point O be equal to zero, i.e.
Действие прокатываемой ленты на холостой валок можно представить в виде равнодействующей Р. Исходя из условия равновесия, при отсутствии трения в подшипниках или незначительной его величине равнодействующая Р должна проходить через ось О холостого валка [5]В момент захвата ленты валками на холостой валок действует вует равнодействующая силы Р приложенная в точке, находящейся перед осью О. Тогда из условия равновесия моментов холостой валок будет перемещаться вдоль направления прокатки в сторону выхода ленты из валков. Только в тот момент, когда равнодействующая Р на холостой валок проходит через ось О он будет находиться в равновесии. При увеличении исходной толщины Н ленты изменяется величина обжатия, следовательно, будет меняться усилие прокатки, согласно уравнению (5) плечо приложения равнодействующей Р также увеличится. И точка приложения равнодействующей силы Р находится перед осью О. Холостой валок при этом не будет находиться в равновесии и начнет поворачиваться относительно точки О в сторону выхода ленты из валков. В результате этого перемещения межвалковый зазор уменьшится и компенсируются упругие деформации, вызванные изменением усилия прокатки при изменении исходной толщины. При уменьшении исходной толщины очаг деформации будет перемещаться в сторону входа ленты в валки и, следовательно, увеличится межвалковый зазор. Таким образом, холостой валок качается относительно точки О при изменении положения точки приложения равнодействующей усилия прокатки вследствие продольной разнотолщинности подката (переменного значения обжатия). Поэтому с помощью предлагаемого способа обеспечивается более стабильная толщина прокатываемой ленты.
The effect of the rolled tape on the idle roll can be represented as the resultant R. Based on the equilibrium condition, in the absence of friction in the bearings or its insignificant value, the resultant Р must pass through the axis О of the idle roll [5] At the moment the tape is captured by the rolls, the resultant acts on the idler roll force P applied at the point in front of the axis O. Then, from the condition of equilibrium of moments, the idle roll will move along the direction of rolling towards the exit of the tape from the rolls. Only at the moment when the resultant P on the idle roll passes through the O axis will it be in equilibrium. With an increase in the initial thickness H of the tape, the amount of compression changes, therefore, the rolling force will change, according to equation (5), the application shoulder P will also increase. And the point of application of the resultant force P is in front of the axis O. The idler roll will not be in equilibrium and will begin to rotate relative to point O towards the exit of the tape from the rolls. As a result of this movement, the roll gap will decrease and elastic deformations caused by a change in the rolling force with a change in the initial thickness will be compensated. With a decrease in the initial thickness, the deformation zone will move towards the entrance of the tape into the rolls and, consequently, the roll gap will increase. Thus, the idle roll swings relative to point O when the position of the point of application of the resultant rolling force changes due to the longitudinal variation in thickness of the tackle (variable compression value). Therefore, using the proposed method provides a more stable thickness of the rolled strip.
Отрегулировав исходный рабочий зазор между валками, включают привод, сообщая вращение валкам. Затем подают заготовку (ленту) в очаг деформации. При этом валки асинхронно вращаются в разные стороны и осуществляют процесс прокатки. Having adjusted the initial working clearance between the rolls, the drive is turned on, imparting rotation to the rolls. Then the blank (tape) is fed into the deformation zone. In this case, the rolls rotate in different directions asynchronously and carry out the rolling process.
Способ иллюстрируется примерами. Прокатке подвергали материалы сталь 10, для которой
G 0,2=30 +2,95 0,64,и медь М4, для которой
G 0,2=7,5+5,6 0,41 [6]
В таблице 1 приведены конечные толщины получаемых лент при разных способах их прокатки с разными исходными толщинами в валках диаметром 200 мм, биение бочки которых относительно опорных шеек составляет 0,0015 мм (материал прокатываемых лент сталь 10, ширина прокатываемых лент 35 мм, исходный рабочий зазор 0,09 мм, жесткость клети 525500 Н/мм).The method is illustrated by examples. Steel 10, for which
G 0.2 = 30 + 2.95 0.64 , and copper M4, for which
G 0.2 = 7.5 + 5.6 0.41 [6]
Table 1 shows the final thicknesses of the obtained tapes for different ways of rolling them with different initial thicknesses in rolls with a diameter of 200 mm, the beating of the barrel of which relative to the supporting necks is 0.0015 mm (material of rolled tapes is steel 10, width of rolled tapes is 35 mm, initial working clearance 0.09 mm, stand rigidity 525500 N / mm).
В таблице 2 представлены те же параметры (материал прокатываемых лент - медь М4, ширина прокатываемых лент 115 мм, исходный рабочий зазор 0,090 мм, жесткость клети та же). Table 2 presents the same parameters (the material of the rolled strips is M4 copper, the width of the rolled strips is 115 mm, the initial working gap is 0.090 mm, the cage stiffness is the same).
Как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ позволяет уменьшать разнотолщинность получаемых лент и тем самым повышать их качество (для стали 10 разность толщины получаемых лент уменьшается с 0,0120 мм по прототипу до 0,0011 мм по заявляемому способу, для меди М4 с 0,0125 мм до 0,0006 мм). As can be seen from the above examples, the proposed method allows to reduce the thickness of the resulting tapes and thereby improve their quality (for steel 10, the difference in the thickness of the obtained tapes is reduced from 0.0120 mm in the prototype to 0.0011 mm in the present method, for copper M4 from 0, 0125 mm to 0.0006 mm).
Эксперименты проводили следующим образом. В валки подавали ленты с разными исходными толщинами, чтобы получать заданную толщину готовых лент. По заявляемому способу обеспечивается разность конечных толщин лент (для стали 10 0,0011 мм для меди М4 0,0006 мм). Таким образом, значительно повышается точность прокатываемых лент. Из приведенных таблиц видно, что точность прокатываемых лент при помощи заявляемого способа выше, чем допустимая величина биения валков (для стали 10 точность составляет 73,3% от величины биения валков, для меди М4 40% от величины биения валков). ТТТ1 The experiments were carried out as follows. Tapes with different initial thicknesses were fed into the rolls in order to obtain a given thickness of the finished tapes. The claimed method provides a difference in the final thicknesses of the tapes (for steel 10 0.0011 mm for copper M4 0.0006 mm). Thus, the accuracy of rolled strips is significantly increased. From the tables it can be seen that the accuracy of the rolled strips using the proposed method is higher than the permissible value of the runout of the rolls (for steel 10, the accuracy is 73.3% of the runout of the rolls, for copper M4 40% of the runout of the rolls). TTT1
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93053954A RU2061563C1 (en) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | Method of rolling thin bands |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93053954A RU2061563C1 (en) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | Method of rolling thin bands |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2061563C1 true RU2061563C1 (en) | 1996-06-10 |
| RU93053954A RU93053954A (en) | 1997-02-20 |
Family
ID=20149861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93053954A RU2061563C1 (en) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | Method of rolling thin bands |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2061563C1 (en) |
-
1993
- 1993-12-01 RU RU93053954A patent/RU2061563C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 1423199,кл. B 21 13/00, 1986, прототип. 2. Целиков А.И., Никитин Г.С., Рокотян С.Е. Теория продольной прокатки. - М.: Металлургия, 1980, с.72. 3. Целиков А.И., Никитин Г.С., Рокотян С.Е. Теория продольной прокатки. - М.: Металлургия, 1980, с.239. 4. Клименко В.М., Онищенко А.И. Кинематика и динамика процессов прокатки. 5. Целиков А.И. и др. Теория продольной прокатки. - М.: Металлургия, 1980, с.215. 6. Третьяков В.В., Зюзин В.И. Механические свойства металлов и сплавов при обработке давлением. - М.: Металлургия, 1973, с.117. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101099868B1 (en) | Method for increasing the range of production of a metal product rolling installation and installation therefor | |
| US3709017A (en) | Method of rolling metal sheet articles between the driven rolls of the roll mill | |
| US5406817A (en) | Rolling mill and rolling method | |
| US5634360A (en) | Guiding apparatus for roughing mill | |
| US6079242A (en) | Control process for continuous skin pass operation for metal strip | |
| RU2061563C1 (en) | Method of rolling thin bands | |
| US6142000A (en) | Method of operating a rolling mill for hot-rolling and cold-rolling of flat products | |
| ATE197004T1 (en) | IMPROVEMENTS TO ROLL FORMING EQUIPMENT | |
| US4691546A (en) | Rolling mill control for tandem rolling | |
| US4414832A (en) | Start-up and steady state process control for cooperative rolling | |
| RU2082513C1 (en) | Mill for rolling thin strips | |
| RU2006298C1 (en) | Method of strip rolling | |
| RU2007236C1 (en) | Method of skin pass rolling of belt | |
| GB2079206A (en) | Method and apparatus for reducing the thickness of metal strip | |
| EP0324612A3 (en) | Taper rolling of metal | |
| RU2278747C2 (en) | Combination type continuous screw and lengthwise rolling method | |
| JPS60247407A (en) | Method for preventing squeezing in rolling of steel strip | |
| JPH0128642B2 (en) | ||
| RU2003394C1 (en) | Entry guide fitting | |
| SU1041995A2 (en) | Strip thickness and profile automatic adjustment system | |
| SU1754238A1 (en) | Mill for rolling thin films | |
| SU963584A1 (en) | Strip rolling method | |
| JPH0615318A (en) | Method for learning flying gage change setup of gold rolling mill | |
| RU1787606C (en) | Method of screw rolling of tubes | |
| ES8203657A1 (en) | Pilger rolling of hollow billets |