RU2162381C1

RU2162381C1 - Method for cold rolling of rods

Info

Publication number: RU2162381C1
Application number: RU2000103642A
Authority: RU
Inventors: А.И. Трайно; В.А. Монид; С.П. Ефименко; В.С. Юсупов
Original assignee: Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН
Priority date: 2000-02-16
Filing date: 2000-02-16
Publication date: 2001-01-27

Abstract

FIELD: rolled stock production, namely processes for pair rolling with separation of rolled pieces, possibly manufacture of cylindrical rods of non-ferrous metals and alloys. SUBSTANCE: method comprises steps of multipass reduction of blank between grooved rolls for making paired pieces with bridge and separation of rods in last pass. In order to enhance rod surface, distance between rolling axes of double roll grooved pass is set more than that in prefinal pass by 2-4 width values of bridge. Distance between neutral line and parting line of roll grooved pass in zone of bridge is equal to 4-7 thickness values of bridge. Rods are reduced in such pass with elongation factor 1.02-1.06. EFFECT: enhanced quality of rod surface due to elimination of burr occurring in zone of rod separation. 1 tbl, 1 dwg, 6 ex

Description

Изобретение относится к прокатному производству, конкретнее к технологии спаренной прокатки с разделением профилей, и может быть использовано для получения прутков круглого сечения из цветных металлов и сплавов. The invention relates to rolling production, and more particularly to the technology of twin rolling with the separation of profiles, and can be used to obtain round bars of non-ferrous metals and alloys.

Известен способ прокатки профилей, предусматривающий совместную прокатку и продольное разделение раската на профили, по которому вертикальные оси крайних подготовительных калибров смещают относительно осей соответствующих чистовых калибров в направлении увеличения расстояния до осей смежных калибров, а величины этих смещений последовательно уменьшают в направлении к чистовому калибру [1]. A known method of rolling profiles, providing for joint rolling and longitudinal separation of the roll into profiles, along which the vertical axes of the extreme preparatory calibers are displaced relative to the axes of the corresponding finishing calibers in the direction of increasing the distance to the axes of adjacent calibers, and the values of these displacements are successively reduced in the direction of the finishing caliber [1 ].

Недостаток известного способа состоит в том, что полученные профили имеют низкое качество поверхности, что обусловлено наличием заусенцев в местах разделения профилей. The disadvantage of this method is that the resulting profiles have a low surface quality, which is due to the presence of burrs in the places of separation of the profiles.

Известен также способ прокатки сортовых и фасонных профилей, включающий прокатку профиля в сдвоенном виде, сдвиг одной части профиля относительно другой в горячем состоянии, и его разделение путем возврата сдвинутых частей в исходное положение в холодном состоянии. Сдвиг одной части профиля относительно другой осуществляют в два этапа, в прямом и обратном направлениях, причем разница между величинами сдвига равна толщине соединительной перемычки и не превосходит разницы между величиной первоначального сдвига и толщиной перемычки в чистовом калибре [2]. There is also a method of rolling varietal and shaped profiles, including rolling the profile in a double form, shifting one part of the profile relative to the other in the hot state, and separating it by returning the shifted parts to their original position in the cold state. The shift of one part of the profile relative to the other is carried out in two stages, in the forward and reverse directions, and the difference between the shift values is equal to the thickness of the connecting bridge and does not exceed the difference between the initial shift and the thickness of the bridge in the finishing gauge [2].

Недостатки известного способа состоят в том, что он требует разделения профилей вначале в горячем, затем в холодном состоянии. Это затрудняет его реализацию. Кроме того, в месте разделения профилей сохраняются заусенцы. The disadvantages of this method are that it requires separation of the profiles, first in the hot, then in the cold state. This makes it difficult to implement. In addition, burrs remain at the point of separation of the profiles.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является способ прокатки прутков круглого сечения, включающий многопроходное обжатие заготовки в валках с двухручьевыми калибрами, с образованием сдвоенного профиля с перемычкой, и разделение прутков в одном из проходов [3] - прототип. The closest in technical essence and the achieved results to the proposed invention is a method of rolling round bars, including multi-pass compression of the workpiece in rolls with two-gauge calibers, with the formation of a double profile with a jumper, and the separation of the bars in one of the passes [3] - prototype.

Недостатки известного способа состоят в том, что при разделении прутков на месте перемычки появляются заусенцы, ухудшающие качество поверхности прутков. Разделение прутков в промежуточном проходе приводит к образованию дефекта "закат" по линии разрушения перемычки, а также снижению производительности процесса, т. к. требует последовательно докатывать отдельные прутки. The disadvantages of this method are that during the separation of the rods in the place of the jumper barbs appear that degrade the surface quality of the rods. The separation of the rods in the intermediate passage leads to the formation of a “sunset” defect along the line of destruction of the jumper, as well as a decrease in the productivity of the process, since it requires the subsequent rolling of individual rods.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в улучшении качества поверхности прутков. The technical problem solved by the invention is to improve the surface quality of the rods.

Указанная задача решается тем, что в известном способе холодной прокатки прутков круглого сечения, включающем многопроходное обжатие заготовки в валках с двухручьевыми калибрами, с образованием сдвоенного профиля с перемычкой, и разделение прутков в последнем проходе, согласно изобретению, в последнем проходе расстояние между осями прокатки двухручьевого калибра устанавливают большим, чем в предпоследнем, на 2-4 ширины перемычки, а расстояние между нейтральной линией и линией разъема калибра в месте перемычки - равным 4-5 толщинам перемычки, и прутки в этом проходе обжимают с вытяжкой 1,02-1,06. This problem is solved by the fact that in the known method of cold rolling round bars, including multi-pass compression of the workpiece in rolls with two-gauge caliber, with the formation of a double profile with a jumper, and the separation of the bars in the last pass, according to the invention, in the last pass, the distance between the axes of rolling double-strand caliber set larger than the penultimate, 2-4 width of the jumper, and the distance between the neutral line and the line of the caliber connector at the jumper is equal to 4-5 thicknesses of the jumper chki, and rods in this passage are crimped with a hood of 1.02-1.06.

Отличия предложенного способа состоят в том, что в последнем проходе, где осуществляют разделение прутков, расстояние между осями прокатки двухручьевого калибра устанавливают большим, чем в предпоследнем, на 2-4 ширины перемычки, чего в известном способе нет. В предложенном способе расстояние между нейтральной линией и линией разъема калибра в месте перемычки в последнем двухручьевом калибре равно 4-5 толщинам перемычки, тогда как в известном данный признак отсутствует. The differences of the proposed method are that in the last pass, where the separation of the rods is carried out, the distance between the axes of rolling of the double-strand gauge is set to 2-4 times the width of the bridge, which is not the case in the known method. In the proposed method, the distance between the neutral line and the line of the caliber connector at the jumper in the last two-strand caliber is 4-5 thicknesses of the jumper, while in the known this symptom is absent.

И, наконец, в предложенном способе прутки в последнем проходе обжимают с вытяжкой 1,02-1,06, а в известном - величина вытяжки в калибре, где осуществляют разделение прутков, не регламентирована. And finally, in the proposed method, the rods in the last pass are crimped with a hood of 1.02-1.06, and in the known one, the amount of hood in caliber, where the bars are separated, is not regulated.

На чертеже показана последовательность формирования поперечного сечения заготовки по проходам, где 1 - исходная заготовка; 2 - после обжатия в овальном калибре; 3 - после обжатия в двухручьевом калибре; 4 - после обжатия в предчистовом двухручьевом калибре; 5 - после обжатия в чистовом калибре. The drawing shows the sequence of formation of the cross section of the workpiece in the aisles, where 1 is the original workpiece; 2 - after compression in an oval caliber; 3 - after crimping in a double-handed caliber; 4 - after crimping in the pre-finish two-strand caliber; 5 - after crimping in a fine gauge.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в следующем. Заготовку круглого сечения (профиль 1) последовательно обжимают в холодном состоянии в овальном калибре (профиль 2), двухручьевом черновом (профиль 3) и двухручьевом предчистовом (профиль 4) калибрах. Сформированный профиль 4 с перемычкой поступает в чистовой двухручьевой калибр. Поскольку расстояние между осями прокатки последнего (чистового) калибра B₂ (профиль 5) больше, чем в предпоследнем B₁ (профиль 4) на 2-4 ширины перемычки d, а расстояние между нейтральной линией и линией разъема последнего калибра в месте перемычки составляет 4-5 толщин h перемычки, при захвате профиля 4 валками последнего калибра на участке входа металла в очаг деформации происходит сдвиг прутков друг относительно друга в противоположные стороны вдоль оси валка с разрывом и одновременным перерезыванием перемычки буртом, разделяющим ручьи двухручьевого калибра. В процессе дальнейшего обжатия прутков с вытяжкой λ = 1,02-1,06, по мере их прохождения через очаг деформации, происходит калибровка прутков по диаметру, а разделяющий бурт калибра формирует качественную поверхность на линии разделения прутков.The essence of the invention is as follows. A round billet (profile 1) is successively crimped in the cold state in an oval gauge (profile 2), a double-strand draft (profile 3) and a two-strand preclean (profile 4) gauge. The formed profile 4 with a jumper enters the finishing double-strand caliber. Since the distance between the axes of rolling the last (finishing) gauge B ₂ (profile 5) is 2-4 times the jumper width d in the penultimate B ₁ (profile 4), and the distance between the neutral line and the connector line of the last gauge at the jumper is 4 -5 thicknesses of the jumper, when the profile is captured by 4 rolls of the last gauge at the metal inlet to the deformation zone, the rods move relative to each other in opposite directions along the roll axis with a gap and at the same time the jumper is cut with a shoulder separating the streams Brooks caliber. In the process of further compression of the rods with the hood λ = 1.02-1.06, as they pass through the deformation zone, the rods are calibrated by diameter, and the separating collar of the gauge forms a high-quality surface on the bar separation line.

Экспериментально установлено, что если расстояние B₂ между осями прокатки в последнем проходе будет превышать расстояние B₁ в предпоследнем менее чем на 2 ширины перемычки d, то не во всех случаях достигается разрыв перемычки на входе в очаг деформации. Если же B₂ будет превышать B₁ более чем на 4 ширины перемычки d, то это затруднит или сделает невозможной задачу заготовки в валки чистового калибра.It was experimentally established that if the distance B ₂ between the axes of rolling in the last pass exceeds the distance B ₁ in the penultimate by less than 2 widths of the bridge d, then not in all cases a break in the bridge at the entrance to the deformation zone is achieved. If B ₂ will exceed B _{1 by} more than 4 of the jumper width d, then this will complicate or make impossible the task of blanking into finishing rolls.

При расстоянии S более 5 толщин h перемычки из-за нарушения симметричности калибра снижается точность прутков, которые на выходе из валков теряют прямолинейную форму. Уменьшение расстояния S менее 4 толщин h перемычки не позволяет полностью "проработать" разделяющим буртом калибра место разрыва перемычки. Это ухудшает качество поверхности прутков. At a distance S of more than 5 thicknesses h of the jumper, due to the violation of the symmetry of the caliber, the accuracy of the rods decreases, which at the exit from the rolls lose their rectilinear shape. Reducing the distance S of less than 4 thicknesses h of the jumper does not allow to fully “work out” the gap of the jumper with a dividing collar. This affects the surface quality of the rods.

Обжатие с вытяжкой λ < 1,02 не обеспечивает точного выполнения профиля прутков в чистовом калибре и высокого качества их поверхности. При λ > 1,06 ухудшается качество поверхности прутков вследствие увеличения контактного скольжения металла по валкам. Compression with hood λ <1.02 does not ensure accurate execution of the profile of the rods in the finishing gauge and the high quality of their surface. At λ> 1.06, the surface quality of the rods deteriorates due to an increase in the contact sliding of the metal along the rolls.

Приведенные выше граничные значения параметров установлены экспериментально и лишь для случаев холодной прокатки прутков круглого сечения из цветных металлов и сплавов. The above boundary values of the parameters were established experimentally and only for cases of cold rolling of round bars of non-ferrous metals and alloys.

Примеры реализации способа
Пруток диаметром 14,0 мм из алюминия (профиль 1 на чертеже) обжимают в холодном состоянии последовательно в горизонтальных валках с овальным калибром (профиль 2) и черновым двухручьевым калибром (профиль 3). Симметричный сдвоенный профиль 3 задают в предчистовой двухручьевой калибр, где его обжимают с вытяжкой, равной 1,04, в сдвоенный профиль 4, состоящий из двух прутков круглого сечения, соединенных перемычкой. В этом двухручьевом калибре расстояние между осями прокатки составляет B₁=10,8 мм, ширина перемычки, соединяющей прутки, равна d=0,4 мм, толщина перемычки h=0,5 мм. Полученный в предчистовом калибре сдвоенный профиль 4 задают в двухручьевой чистовой калибр, имеющий расстояние между осями прокатки B₂ ручьев:
B₂ = B₁ + 3d = 10,8 мм + 3·0,4 мм = 12,0 мм
Расстояние S между нейтральной линией чистового калибра и линией разъема в месте перемычки составляет:
S = 4,5·h = 4,5·0,5 мм = 2,25 мм
Обжатие обоих прутков в чистовом калибре ведут на конечный диаметр 9,0 мм с вытяжкой λ = 1,04.
В процессе прохождения сдвоенного профиля 4 в холодном состоянии через очаг деформации в чистовом калибре происходят вначале разрушение перемычки и разделение прутков, а затем при их раздельном обжатии достигается формирование бездефектной поверхности (в том числе и в месте существования перемычки) и калибровка прутков по диаметру (профиль 5).Method implementation examples
A bar with a diameter of 14.0 mm made of aluminum (profile 1 in the drawing) is crimped in a cold state sequentially in horizontal rolls with an oval caliber (profile 2) and a draft double-gauge caliber (profile 3). The symmetric dual profile 3 is set in the pre-finish two-strand caliber, where it is crimped with a hood equal to 1.04 into a double profile 4, consisting of two rods of circular cross section connected by a jumper. In this two-strand gauge, the distance between the rolling axes is B ₁ = 10.8 mm, the width of the bridge connecting the rods is d = 0.4 mm, and the thickness of the bridge is h = 0.5 mm. Obtained in the pre-caliber double profile 4 is set in a double-strand finishing gauge having a distance between the axes of rolling B ₂ streams:
B ₂ = B ₁ + 3d = 10.8 mm + 3 · 0.4 mm = 12.0 mm
The distance S between the neutral line of the final gauge and the line of the connector at the jumper is:
S = 4.5 · h = 4.5 · 0.5 mm = 2.25 mm
The compression of both rods in the finishing gauge lead to a final diameter of 9.0 mm with a hood λ = 1,04.
In the process of passing the double profile 4 in the cold state through the deformation zone in the finishing gauge, the jumper first breaks down and the bars separate, and then when they are pressed separately, a defect-free surface is formed (including at the jumper's location) and the bars are calibrated by diameter (profile 5).

Варианты реализации предложенного способа и показатели качества поверхности приведены в таблице. Implementation options of the proposed method and surface quality indicators are shown in the table.

Из таблицы следует, что при реализации предложенного способа (варианты 2-4) достигается улучшение качества поверхности прутков, полученных спаренной холодной прокаткой с разделением. The table shows that when implementing the proposed method (options 2-4), an improvement in the surface quality of the rods obtained by paired cold rolling with separation is achieved.

В случаях запредельных значений заявленных параметров (варианты 1 и 5), а также при реализации способа-прототипа (вариант 6), качество поверхности прутков ухудшается из-за наличия дефектов "заусенец" и "закат". In cases of transcendental values of the declared parameters (options 1 and 5), as well as during the implementation of the prototype method (option 6), the surface quality of the rods deteriorates due to the presence of defects "burr" and "sunset".

Технико-экономические преимущества предложенного изобретения заключаются в том, что при расстоянии между осями прокатки в последнем двухручьевом калибре, большем, чем в предпоследнем, на 2-4 ширины перемычки сдвоенного профиля, и расстоянии от нейтральной линии до линии разъема калибра в месте перемычки, равном 4-5 толщинам перемычки, а также при обжатии в последнем проходе с вытяжкой 1,02-1,06 достигается повышение качества поверхности холоднокатаных прутков круглого сечения из цветных металлов и сплавов, исключается образование заусенцев по месту разделения прутков. The technical and economic advantages of the proposed invention are that when the distance between the axes of rolling in the last two-strand caliber is greater than the last but one by 2-4 widths of the double profile jumper and the distance from the neutral line to the gauge connector line at the jumper location is equal to 4-5 thicknesses of the lintel, as well as during compression in the last pass with a hood of 1.02-1.06, an increase in the surface quality of cold-rolled round bars of non-ferrous metals and alloys is achieved, the formation of burrs is excluded a place of separation bars.

За базовый объект принят способ-прототип. Использование предложенного способа позволит повысить рентабельность холодной прокатки с разделением круглых прутков из цветных металлов и сплавов на 15-20% и исключить необходимость шлифования заусенцев по месту разрыва соединительной перемычки. The prototype method is taken as the base object. Using the proposed method will improve the profitability of cold rolling with the separation of round bars of non-ferrous metals and alloys by 15-20% and eliminate the need for grinding burrs at the break point of the connecting jumper.

Источники информации
1. Авт.св. СССР N 533406, МПК B 21 B 1/02, 1976 г.Sources of information
1. Auto USSR N 533406, IPC B 21 B 1/02, 1976

2. Авт.св. СССР N 1310045, МПК B 21 B 1/00, 1987 г. 2. Auto USSR N 1310045, IPC B 21 B 1/00, 1987

3. В. П. Следнев. Спаренная прокатка сортовых профилей. М.:Металлургия, 1988 г., с. 12-13 (прототип). 3. V.P. Slednev. Paired rolling of high-quality profiles. M.: Metallurgy, 1988, p. 12-13 (prototype).

Claims

A method of cold rolling round bars, including multi-pass compression of the workpiece in rolls with two-gauge gauges with the formation of a double profile with a jumper and the separation of the bars in the last pass, characterized in that in the last pass the distance between the axes of rolling is set greater than 2 in the last one 4 widths of the jumper, and the distance between the neutral line and the line of the caliber connector at the jumper location is 4 to 5 thicknesses of the jumper, the rods in this passage are crimped with a hood of 1.02 - 1.06.