RU2179900C1 - Screw rolling method and apparatus for performing the same - Google Patents
Screw rolling method and apparatus for performing the same Download PDFInfo
- Publication number
- RU2179900C1 RU2179900C1 RU2001111559A RU2001111559A RU2179900C1 RU 2179900 C1 RU2179900 C1 RU 2179900C1 RU 2001111559 A RU2001111559 A RU 2001111559A RU 2001111559 A RU2001111559 A RU 2001111559A RU 2179900 C1 RU2179900 C1 RU 2179900C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rolls
- flange
- rolling
- cartridges
- pillows
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и касается получения горячекатаного прутка, в том числе профилированного по наружной поверхности. The invention relates to the field of metal forming and relates to the production of hot rolled bars, including profiled on the outer surface.
В настоящее время наиболее распространено получение прутка продольной прокаткой [1] . Недостатком этого способа является необходимость длительной переналадки стана при переходе к прокатке другого типоразмера, отсутствие возможности прокатки широкой гаммы типоразмеров на одних и тех же валках, недостаточная величина обжатия за проход по условиям захвата, что снижает качество металла и возможности получения широкого марочного и размерного сортамента проката. Currently, the most common way to obtain a bar is longitudinal rolling [1]. The disadvantage of this method is the need for a long readjustment of the mill when switching to rolling of a different size, the inability to roll a wide range of sizes on the same rolls, insufficient compression per pass according to the gripping conditions, which reduces the quality of the metal and the possibility of obtaining a wide range of types and sizes of rolled metal .
Наиболее близким по технической сущности к заявленному техническому решению является получение прутка способом винтовой прокатки, включающим обжатие заготовки валками в калибре, образованном за счет взаимного сближения контактных поверхностей валков, оси которых наклонены к оси заготовки, вращающейся и поступательно перемещающейся между этими поверхностями [2]. The closest in technical essence to the claimed technical solution is to obtain a bar by means of screw rolling, including the compression of the workpiece by rolls in caliber, formed due to the mutual contact of the contact surfaces of the rolls, the axes of which are inclined to the axis of the workpiece, rotating and translationally moving between these surfaces [2].
Данный способ реализуется в рабочих клетях винтовой прокатки, отличительным признаком которых является расположение осей рабочих валков под некоторым углом к оси прокатки в подшипниковых узлах (подушках), установленных в станине открытого типа[3], недостатком которой является невысокая жесткость и как следствие невозможность получения точных геометрических размеров профиля. This method is implemented in screw rolling stands, the hallmark of which is the location of the axes of the work rolls at a certain angle to the axis of rolling in the bearing assemblies (pillows) installed in the open frame [3], the disadvantage of which is low rigidity and, as a consequence, the impossibility of obtaining accurate geometric dimensions of the profile.
Наиболее близкой к заявленному техническому решению является конструкция рабочей клети, содержащая неподвижный и подвижный фланцы, подушки, размещенные в радиальных расточках неподвижного фланца, прокатные валки, установленные в подушках, размещенные в неподвижном фланце ходовые винты, соединенные с подушками [4]. Недостатком данной конструкции является ее низкая жесткость, обусловленная большим количеством зазоров в соединениях и отсутствием устройств для их компенсации. Closest to the claimed technical solution is the design of the working stand, containing the fixed and movable flanges, pillows located in the radial bores of the fixed flange, rolling rolls installed in the pillows, placed in the fixed flange of the screw connected to the pillows [4]. The disadvantage of this design is its low stiffness, due to the large number of gaps in the joints and the lack of devices for their compensation.
Задачей изобретения является повышение точности получаемого проката, сокращение рабочего времени при многопроходной прокатке. The objective of the invention is to improve the accuracy of the rental, reducing working time with multi-pass rolling.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе винтовой прокатки при обжатии заготовки валками расстояние между контактными поверхностями валков уменьшают при возрастании усилия металла на валки, площадь поперечного сечения заготовки монотонно уменьшают с интенсивностью 10 - 20% за оборот в начале очага деформации, 15 - 40% в средине очага деформации и 1 - 5% на выходе. Рабочая клеть для осуществления способа по п.1, содержащая неподвижный и подвижный фланцы, подушки, размещенные в радиальных расточках неподвижного фланца, прокатные валки, установленные в подушках, размещенные в неподвижном фланце ходовые винты, соединенные с подушками, снабжена кассетами, в которых размещены подушки каждого валка, контактирующими с подвижным фланцем по конической поверхности, выполненной на фланце с отрицательным относительно направления прокатки углом конусности величиной от 10 до 20o, ходовые винты крепятся к кассетам, подпружинены и имеют возможность перемещения вместе с подушками перпендикулярно оси клети в радиальных расточках, а привод перемещения подвижного фланца выполнен в виде нажимною винта. Дополнительно нижний валок установлен стационарно, а радиальные расточки под два верхних выполнены под углом 30o к вертикальной оси, их кассеты снабжены дополнительными вставками для размещения подушек, установленными в кассетах наклонно, под углом 30o к основанию кассеты. Неподвижный фланец выполнен в виде обоймы, охватывающей подвижный фланец, внутренняя поверхность которого выполнена конической соответственно наружной поверхности каждой из кассет, а наружная связана с внутренней поверхностью неподвижного фланца резьбовым соединением.This goal is achieved by the fact that in the known method of screw rolling during compression of the workpiece by rolls, the distance between the contact surfaces of the rolls is reduced with increasing metal force on the rolls, the cross-sectional area of the workpiece is monotonically reduced with an intensity of 10 - 20% per revolution at the beginning of the deformation zone, 15 - 40 % in the middle of the deformation zone and 1 - 5% at the exit. The working stand for implementing the method according to
Заявляемая совокупность отличительных признаков обеспечивает достижение цели изобретения, а именно, повышение точности проката и сокращение времени цикла при многопроходной прокатке. Уменьшение вытяжки в начале очага деформации менее 10% приводит к увеличению натяжения и к снижению точности прокатываемых заготовок, аналогичный эффект наблюдается при возрастании вытяжки свыше 40% в середине очага деформации. Прокатка с вытяжкой в начале очага деформации свыше 20% приводит к уменьшению натяжения и к искривлению прокатываемых заготовок, то же самое наблюдается при прокатке с вытяжками менее 15% в середине очага деформации. Раскатка заготовки на калибрующем участке с вытяжкой менее 1% не обеспечивает выравнивания искажения геометрических размеров, полученных на обжимном участке. Увеличение вытяжки свыше 5% приводит к овальности поперечного сечения заготовки. The claimed combination of distinctive features ensures the achievement of the purpose of the invention, namely, improving the accuracy of the rental and reducing cycle time with multi-pass rolling. A decrease in the hood at the beginning of the deformation zone is less than 10% leads to an increase in tension and to a decrease in the accuracy of the rolled billets, a similar effect is observed when the extraction increases over 40% in the middle of the deformation zone. Rolling with a hood at the beginning of the deformation zone of more than 20% leads to a decrease in tension and to curvature of rolled billets, the same is observed when rolling with hoods of less than 15% in the middle of the deformation zone. The rolling of the workpiece in the gauge section with an extract of less than 1% does not provide equalization of the distortion of the geometric dimensions obtained in the crimp section. An increase in hood over 5% leads to an ovality in the cross section of the workpiece.
Выполнение угла конусности кассеты менее 10% приводит к самозаклиниванию и резкому возрастанию усилия перемещения кассеты, при угле конусности свыше 20% осевая проекция нормальной составляющей полного усилия металла на валок становится соизмеримой с величиной осевого усилия металла, что приводит в результате упругой деформации элементов крепления кассеты и валка к перемещению кассеты по ходу прокатки и одновременно к перемещению валка в радиальном направлении с увеличением размеров калибра. Это соответственно приводит к снижению точности прокатываемых заготовок. Fulfillment of the cartridge taper angle of less than 10% leads to self-jamming and a sharp increase in the cartridge movement force, with a taper angle of more than 20%, the axial projection of the normal component of the total metal force on the roll becomes comparable with the value of the axial metal force, which results in elastic deformation of the cartridge mounting elements and roll to the movement of the cartridge in the course of rolling and simultaneously to the movement of the roll in the radial direction with increasing size of the caliber. This accordingly leads to a decrease in the accuracy of rolled billets.
Изобретение иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 изображена рабочая клеть в разрезе, на фиг.2 - рабочая клеть со стационарным нижним валком, на фиг.3 - рабочая клеть с неподвижным фланцем в виде обоймы. The invention is illustrated in the drawing, in which Fig. 1 shows a working stand in section, in Fig. 2 - a working stand with a stationary lower roll, in Fig. 3 - a working stand with a fixed flange in the form of a holder.
Способ прокатки осуществляется следующим образом. Нагретая заготовка задается в рабочие валки, где обжимается ими в калибре, образованном за счет взаимного сближения контактных поверхностей валков, оси которых наклонены к оси заготовки. При обжатии заготовки валками металл заполняет очаг деформации и со стороны металла на валки действует монотонно возрастающие по мере увеличения обжатия радиальные и осевые усилия, направленные против хода прокатки. Действие осевых усилий через подушки и кассеты передается на подвижный фланец, зафиксированный нажимным винтом. В результате действия осевого усилия кассета перемещается вдоль наклонной поверхности подвижного фланца, что приводит к смещению валка в радиальном направлении и уменьшению диаметра калибра. Одновременно путем воздействия посредством нажимного винта на подвижный фланец осуществляется дополнительное перемещение его относительно кассеты, что также приводит к смещению кассеты с валком в радиальном направлении и уменьшению диаметра калибра. Таким образом, с увеличением усилия на валок размеры калибра уменьшаются на величину упругой деформации элементов рабочей клети (валков, подушек, кассет), что обеспечивает компенсацию увеличения диаметра проката вследствие упругой деформации клети при возрастании усилия прокатки. Это особенно актуально при прокатке труднодеформируемых сталей и сплавов с высоким сопротивлением металла деформации, когда упругая деформация элементов клети достигает 5 - 10 мм. The rolling method is as follows. The heated workpiece is set in the work rolls, where it is crimped by them in a gauge formed by the mutual contact of the contact surfaces of the rolls, the axes of which are inclined to the axis of the workpiece. When the workpiece is crimped by rolls, the metal fills the deformation zone and, on the metal side, the rolls act monotonically increasing with the increase in compression the radial and axial forces directed against the rolling course. The action of axial forces through the pillows and cassettes is transmitted to the movable flange, fixed with a compression screw. As a result of the axial force, the cartridge moves along the inclined surface of the movable flange, which leads to a shift of the roll in the radial direction and a decrease in the diameter of the caliber. At the same time, by means of a pressure screw acting on the movable flange, it is additionally moved relative to the cartridge, which also leads to a displacement of the cartridge with the roll in the radial direction and to a reduction in caliber diameter. Thus, with an increase in the force on the roll, the size of the caliber decreases by the amount of elastic deformation of the elements of the working stand (rolls, pillows, cassettes), which compensates for the increase in the diameter of the rolling stock due to the elastic deformation of the stand with increasing rolling force. This is especially true when rolling hard-to-deform steels and alloys with high resistance to deformation metal, when the elastic deformation of the cage elements reaches 5 - 10 mm.
Рабочая клеть включает неподвижный 1 и подвижный 2 фланцы, подушки 3, размещенные в радиальных расточках неподвижного фланца 1, прокатные валки 4, установленные в подушках 3, размещенные в неподвижном фланце ходовые винты 5, соединенные с подушками, кассеты 6, в которых размещены подушки каждого валка, контактирующие с подвижным фланцем 2 по конической поверхности 7, привод 8 перемещения подвижного фланца, выполненный в виде нажимного винта, дополнительные вставки 9. The working stand includes a fixed 1 and a movable 2 flanges,
Клеть работает следующим образом. The crate works as follows.
Нагретая заготовка подается в рабочие валки 4, захватывается ими и перемещается по винтовой траектории с уменьшением площади поперечного сечения. Усилие прокатки воспринимается подушками 3 и через кассету 6 передается на подвижный фланец 2 и через него на неподвижный фланец 1. Он представляет собой замкнутую жесткую неразъемную конструкцию, воспринимающую и замыкающую усилия прокатки. При заполнении металлом очага деформации происходит увеличение усилия прокатки, вызывающего упругую деформацию элементов рабочей клети. Благодаря наличию на кассете 6 наружной конической поверхности, контактирующей с адекватной ей поверхностью подвижного фланца 2, осевая составляющая усилия прокатки, вызывающая смещение кассеты 6 против хода прокатки, обеспечивает одновременное перемещение кассеты 6 с валком 4 в радиальном направлении, компенсирующее упругую деформацию элементов клети. В случае необходимости дополнительного уменьшения диаметра проката воздействием нажимного винта двигают подвижный фланец 2 в направлении прокатки, осуществляя перемещение кассеты 6 с валком 4 в радиальном направлении с уменьшением размеров калибра. При осуществлении многопроходной прокатки нижний валок установлен стационарно (фиг.2) для обеспечения фиксированного положения вводной и выводной проводок, в этом случае, сохраняя симметрию калибра, перемещение верхних валков осуществляют по направлениям под углом 30o к вертикальной оси. В соответствии с этим выполнены расточки под установку кассет 6 с рабочими валками 4. Для компенсации величины износа валков 4 кассеты 6 снабжены дополнительными вставками 9 для размещения подушек 3, установленными в кассетах наклонно, под углом 30o к основанию кассеты. В этом случае при установке прокладки необходимой толщины между кассетой 6 и вставкой 9 для компенсации износа калибр валков 4 остается симметричным, т.е. зазоры между валками сохраняются одинаковыми. Это необходимо для обеспечения равномерности деформации и высокой точности проката. Модификация рабочей клети, обеспечивающей прокатку материалов с высоким сопротивлением деформации (фиг.3), включает неподвижный фланец 1, выполненный в виде обоймы, охватывающей подвижный фланец 2, внутренняя поверхность которого выполнена конической соответственно наружной поверхности каждой из кассет 6, а наружная связана с внутренней поверхностью неподвижного фланца резьбовым соединением 10. Изменение расстояния между валками 4, т. е. размеров калибра, обеспечивается путем вращения подвижного фланца в неподвижном. За счет связывающего их резьбового соединения подвижный фланец движется относительно неподвижного и при этом своей внутренней конической поверхностью воздействует на наружную коническую поверхность кассет, смещая их в радиальном направлении, т.к. от осевого перемещения они удерживаются ходовыми винтами 5, установленными в отверстиях неподвижного фланца.The heated billet is fed into the
Предлагаемый способ прокатки и конструкция рабочей клети обеспечивают получение проката высокой точности по геометрическим размерам, наличие механизма регулировки положения валка относительно оси прокатки позволяет компенсировать износ валка и сократить число перевалок, установка нижнего валка стационарно обеспечивает повышение производительности и надежности работы при многопроходной прокатке. The proposed method of rolling and the design of the working stand provide high-precision rolled products in geometric dimensions, the presence of a mechanism for adjusting the position of the roll relative to the axis of rolling allows you to compensate for the wear of the roll and reduce the number of transshipments, the installation of the lower roll stationary provides increased productivity and reliability during multi-pass rolling.
Источники информации
1. Прокатное производство /Полухин П.И., Федосов Н.М., Королев А.А., Матвеев Ю.М. М.: Металлургия, 1968, с. 232 - 236.Sources of information
1. Rolling production / Polukhin P.I., Fedosov N.M., Korolev A.A., Matveev Yu.M. M .: Metallurgy, 1968, p. 232 - 236.
2. Теория прокатки. Справочник. Целиков А.И., Томленов А.Д., Зюзин В.И. и др. М.: Металлургия, 1982, с. 284 - 301. 2. Theory of rolling. Directory. Tselikov A.I., Tomlenov A.D., Zyuzin V.I. et al. M.: Metallurgy, 1982, p. 284 - 301.
3. Потапов И.Н., Полухин П.И. Технология винтовой прокатки. М.: Металлургия, 1990, с. 96 - 312. 3. Potapov I.N., Polukhin P.I. Screw rolling technology. M .: Metallurgy, 1990, p. 96 - 312.
4. Патент СССР 969143, В 21 В 19/00, БИ 39, 1982 г. 4. USSR patent 969143, 21 21 19/00, BI 39, 1982
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001111559A RU2179900C1 (en) | 2001-04-28 | 2001-04-28 | Screw rolling method and apparatus for performing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001111559A RU2179900C1 (en) | 2001-04-28 | 2001-04-28 | Screw rolling method and apparatus for performing the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2179900C1 true RU2179900C1 (en) | 2002-02-27 |
Family
ID=20249083
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001111559A RU2179900C1 (en) | 2001-04-28 | 2001-04-28 | Screw rolling method and apparatus for performing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2179900C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2735435C1 (en) * | 2020-05-25 | 2020-11-02 | Александр Васильевич Гончарук | Method of helical rolling bars |
CN116393515A (en) * | 2023-06-09 | 2023-07-07 | 太原理工大学 | Continuous rolling equipment and method for thermal controllable interface of seamless metal composite pipe |
-
2001
- 2001-04-28 RU RU2001111559A patent/RU2179900C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЦЕЛИКОВ А.И. и др. "Теория прокатки". - М.: Металлургия, 1982, с. 284-301. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2735435C1 (en) * | 2020-05-25 | 2020-11-02 | Александр Васильевич Гончарук | Method of helical rolling bars |
CN116393515A (en) * | 2023-06-09 | 2023-07-07 | 太原理工大学 | Continuous rolling equipment and method for thermal controllable interface of seamless metal composite pipe |
CN116393515B (en) * | 2023-06-09 | 2023-08-04 | 太原理工大学 | Continuous rolling equipment and method for thermal controllable interface of seamless metal composite pipe |
US11911840B1 (en) | 2023-06-09 | 2024-02-27 | Taiyuan University Of Technology | Continuous rolling device and method continuous rolling device and method with interfacial temperature-force controllability for seamless metal cladding pipe |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7481089B2 (en) | Method for increasing the range of production of a metal product rolling installation and installation therefor | |
US4453393A (en) | Four high mill of the paired-roll-crossing type | |
RU2179900C1 (en) | Screw rolling method and apparatus for performing the same | |
US4275578A (en) | Apparatus for manufacturing tubes by continuous hot rolling | |
CN1340388A (en) | Rolling mill and its rolling method | |
US4255956A (en) | Rolling mill sizing apparatus | |
RU2215597C2 (en) | Rolling mill with roll deflection adjusted in two planes | |
US4218907A (en) | Rolling mill bearing assembly | |
JP2011045933A (en) | Rolling mill and rolling method of metallic material | |
HU176116B (en) | Entering case for piercing rolls | |
US20090113975A1 (en) | Roll die assemblies for pilger mills | |
EP3804870A1 (en) | Rolling mill and method for setting rolling mill | |
US6047578A (en) | Multi-stand mandrel-free stretch reducing mill | |
SU1135518A1 (en) | Method of manufacturing bent sections and device for effecting same | |
RU2238163C1 (en) | Three-roller machine for bending shapes | |
RU2050996C1 (en) | Working stand of tube shaping mill | |
RU2254947C2 (en) | Rolling mill manipulator | |
RU2436640C1 (en) | Method of cold deformed bar rolling of pipes | |
RU2243042C1 (en) | Working stand of break-down three-roll screw rolling mill with two-bearing rolls | |
RU2129052C1 (en) | Rolling stand | |
JP2545947B2 (en) | Centering method for multi-stage steel pipe rolling machine | |
RU2287389C1 (en) | Mill for assembling and welding straight-seam tubes of two semi-cylinders | |
RU2201825C2 (en) | Universal four-roll stand for shaping tubes | |
RU2166388C1 (en) | Rod production method | |
RU44551U1 (en) | CART OF THE PROFILE BENDING MACHINE FOR CONTINUOUS PROFILING |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20070821 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090429 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120310 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180429 |