RU2212290C1

RU2212290C1 - Stepped rolling method

Info

Publication number: RU2212290C1
Application number: RU2002113992/02A
Authority: RU
Inventors: Г.И. Коваль; В.Г. Дремин; Т.Г. Плюснина
Original assignee: Южно-Уральский государственный университет
Priority date: 2002-05-28
Filing date: 2002-05-28
Publication date: 2003-09-20

Abstract

FIELD: rolling of square profiles with high stretches per one pass. SUBSTANCE: method involves rotating and providing relative reciprocating motion of roll shafts and blank in stand with two pairs of mutually perpendicular variable-radius rolls; tilting and feeding blank after each deformation step; holding blank by means of pair of rolls first in rolling direction and directing axially of rolling direction; squeezing with the use of second pair of rolls by moving said second pair of rolls relative to first pair of rolls by feeding value axially of rolling direction. EFFECT: increased efficiency by increasing each single stretch and improved quality of profiles. 2 dwg

Description

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к способам шаговой прокатки преимущественно квадратных профилей, в частности к шаговой прокатке сортовых профилей с высокими обжатиями. The invention relates to rolling production, and in particular to methods of step rolling of predominantly square profiles, in particular to step rolling of long sections with high reductions.

Известен способ шаговой прокатки на пильгерстанах, станах ХПТ, который при использовании в них валков с ящичным калибром позволяет получать квадратные профили с фасками по углам квадрата (квадрат со "сбитыми" углами) /1/. There is a method of step rolling on pilgerstanes, HPT mills, which when used in them rolls with box caliber allows you to get square profiles with chamfers at the corners of the square (square with "knocked down" corners) / 1 /.

Прокатка в ящичном калибре требует постоянного направления заготовки по оси прокатки. При шаговой прокатке в момент потери контакта валков с металлом заготовка может сместиться с оси прокатки, что приведет к искажению готового профиля. Применение различных проводок не обеспечивает направления заготовки по оси прокатки из-за зазоров между проводкой и металлом, необходимых для осуществления операции кантовки заготовки. Rolling in a box gauge requires a constant direction of the workpiece along the rolling axis. During step rolling at the moment of loss of contact of the rolls with the metal, the workpiece may shift from the axis of rolling, which will lead to distortion of the finished profile. The use of various postings does not provide the direction of the workpiece along the axis of rolling because of the gaps between the wiring and the metal necessary for the operation of turning the workpiece.

Таким образом, недостатком указанного аналога является низкое качество получаемых профилей. Thus, the disadvantage of this analogue is the low quality of the resulting profiles.

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности и достигаемому результату является способ шаговой прокатки в четырехвалковом калибре /2/, включающий обжатие заготовки валками переменного радиуса, оси поворота которых расположены в одной плоскости, подачу и кантовку заготовки. При прокатке заготовка надежно направляется валками, охватывающими ее с четырех сторон, по оси прокатки. Closest to the proposed solution in terms of technical nature and the achieved result is a method of step rolling in a four-roll caliber / 2 /, including the compression of the workpiece by rolls of variable radius, the rotation axis of which are located in the same plane, the feed and tilting of the workpiece. During rolling, the workpiece is reliably guided by rolls covering it on four sides along the rolling axis.

Однако способ не обеспечивает получение высоких вытяжек при прокатке квадратных профилей. Вытяжки ограничены правилом вписанных фигур: размеры получаемого квадратного профиля не могут быть меньше сечения, вписанного в контур исходной заготовки, что снижает производительность стана. However, the method does not provide high hoods when rolling square profiles. Hoods are limited by the rule of inscribed figures: the dimensions of the resulting square profile cannot be less than the section inscribed in the contour of the initial workpiece, which reduces the productivity of the mill.

Таким образом, недостатком способа является низкая производитель процесса прокатки ввиду ограничения вытяжек. Thus, the disadvantage of this method is the low manufacturer of the rolling process due to the limitation of the hoods.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение качества получаемых профилей путем надежного направления заготовки по оси прокатки, а также повышение производительности путем увеличения разовых вытяжек. The objective of the invention is to improve the quality of the obtained profiles by reliable direction of the workpiece along the axis of rolling, as well as improving productivity by increasing one-time hoods.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе шаговой прокатки, преимущественно квадратных профилей, в клети с двумя парами взаимно-перпендикулярных валков с переменным радиусом, включающем поворот валков, относительное возвратно-поступательное перемещение осей валков и заготовки, кантовку и подачу заготовки после каждого шага деформации, согласно изобретению первой по ходу прокатки парой валков заготовку удерживают и направляют вдоль оси прокатки, а второй парой, смещенной от первой вдоль оси прокатки на величину подачи, ведут обжатие заготовки. The problem is achieved in that in the known method of step rolling, mainly square profiles, in a stand with two pairs of mutually perpendicular rolls with a variable radius, including rotation of the rolls, the relative reciprocating movement of the axes of the rolls and the workpiece, turning over and feeding the workpiece after each step deformations, according to the invention, the first in the course of rolling a pair of rolls the workpiece is held and guided along the axis of rolling, and the second pair, offset from the first along the axis of rolling by the amount of hearth Chi, they are crimping the workpiece.

Удержание и направление заготовки первой парой валков, которой сообщают движения, аналогичные движению второй пары валков, позволяет сократить расстояние между очагом деформации и местом удержания заготовки, осуществить эти действия непосредственно в клети. Это позволяет повысить точность геометрической формы профилей, т.е. улучшить их качество. The retention and direction of the workpiece by the first pair of rolls, which are reported by movements similar to the movement of the second pair of rolls, allows to reduce the distance between the deformation zone and the place of holding the workpiece, to carry out these actions directly in the stand. This allows you to increase the accuracy of the geometric shape of the profiles, i.e. improve their quality.

Вытяжка при обжатии второй парой валков при кантовке заготовки в каждом шаге деформации на 90^o зависит только от размеров сечения исходной заготовки и получаемого профиля и не ограничена правилом вписанных фигур. Это дает возможность прокатывать профили с большими вытяжками по сравнению с наиболее близким аналогом, что повышает производительность процесса.The hood during compression by the second pair of rolls when turning the workpiece in each step of deformation by 90 ^o depends only on the size of the cross section of the original workpiece and the resulting profile and is not limited by the rule of the inscribed figures. This makes it possible to roll profiles with large hoods compared to the closest analogue, which increases the productivity of the process.

Предлагаемый способ прокатки проиллюстрирован на фиг.1 и 2, где на фиг.1 показано условно (в одной плоскости) взаимное положение пар валков, на фиг.2 - поперечное сечение по валкам и заготовке. The proposed rolling method is illustrated in figures 1 and 2, where figure 1 shows conditionally (in the same plane) the relative position of the pairs of rolls, figure 2 is a cross section along the rolls and the workpiece.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

В зависимости от материала, размеров заготовки 1, получаемого профиля, калибровки валков 2 переменного радиуса рассчитывают подачу m и устанавливают пары валков 2 и 3 на этом расстоянии. Depending on the material, the dimensions of the workpiece 1, the resulting profile, calibration of the rolls 2 of variable radius, the feed m is calculated and pairs of rolls 2 and 3 are set at this distance.

Валки 2 и 3 совершают качательное движение, а оси 4 и 5 их поворота - возвратно-поступательное движение относительно заготовки 1. Rolls 2 and 3 make a rocking motion, and the axis 4 and 5 of their rotation - reciprocating motion relative to the workpiece 1.

В процессе прокатки валки первой по ходу прокатки пары валков 3 удерживают и направляют заготовку 1 по оси прокатки, обкатывая ее (заготовку) по конусу деформации, выкатанному валками пары валков 2 в предыдущем шаге деформации, смещенному на подачу m и окантованному на 90^o. Валки второй пары валков 2, смещенной от первой пары валков 3 по оси прокатки на величину подачи m, обжимают заготовку 1 по конусу деформации.During the rolling process, the rolls of the first pair of rolls 3 are held in the course of rolling and guide the workpiece 1 along the rolling axis, rolling it (the workpiece) along the deformation cone rolled out by the rolls of the pair of rolls 2 in the previous deformation step, shifted by the feed m and edged by 90 ^o . The rolls of the second pair of rolls 2, offset from the first pair of rolls 3 along the rolling axis by the feed amount m, compress the workpiece 1 along the deformation cone.

После каждого шага деформации заготовку 1 перемещают на подачу m и кантуют на 90^o любым известным устройством.After each step of deformation, the workpiece 1 is moved to feed m and turned over 90 ^{o by} any known device.

На опытном четырехвалковом стане шаговой прокатки ПК 120 были прокатаны заготовки диаметром 55 мм в квадратные профили 20х20 мм с подачей 3 мм из стали 45 (вытяжка на проход 7,5) по двум вариантам: по способу-аналогу и по предлагаемому способу. On the experimental four-roll mill of step-by-step rolling of PK 120, billets with a diameter of 55 mm were rolled into square profiles of 20x20 mm with a feed of 3 mm from steel 45 (hood for passage 7.5) in two ways: by the method-analogue and by the proposed method.

При прокатке по способу-аналогу заготовку деформировали в двух валках с ящичным калибром (у второй пары валков рабочие вкладыши были демонтированы). При прокатке после кантовки на 90^o заготовка смещалась в проводках с оси прокатки в плоскости валков примерно на 1 мм, и на готовом профиле выкатывался заусенец высотой 1,5...1,8 мм.When rolling by an analogous method, the workpiece was deformed in two rolls with a box gauge (in the second pair of rolls, the working liners were dismantled). When rolling after tilting by 90 ^{°, the} workpiece was displaced in the wires from the rolling axis in the plane of the rolls by about 1 mm, and a burr with a height of 1.5 ... 1.8 mm was rolled out on the finished profile.

При прокатке по предлагаемому способу заготовку направляли по оси прокатки первой по ходу прокатки парой валков, смещенной относительно второй пары валков вдоль оси прокатки на подачу 3 мм. В этом случае на готовом профиле заусенец не выкатывался, точность геометрических размеров готового профиля была ±0,2 мм. When rolling according to the proposed method, the workpiece was directed along the rolling axis of the first pair of rolls in the course of rolling, offset relative to the second pair of rolls along the rolling axis to a feed of 3 mm. In this case, the burr was not rolled out on the finished profile, the accuracy of the geometric dimensions of the finished profile was ± 0.2 mm.

Предлагаемый способ целесообразно применять при производстве квадратных профилей из высоколегированных металлов и сплавов, а также из рядовых сталей при малотоннажных заказах. The proposed method is advisable to apply in the production of square profiles from high alloy metals and alloys, as well as from ordinary steels for small-tonnage orders.

Источники информации
1. Вердеревский В.А., Глейберг А.З., Никитин А.С. Трубопрокатные станы. - М.: Металлургия, 1983, 240 с.Sources of information
1. Verderevsky V.A., Gleiberg A.Z., Nikitin A.S. Pipe rolling mills. - M.: Metallurgy, 1983, 240 p.

2. Патент Великобритании 1593318 от 7.12.1977. 2. British patent 1593318 from 12/07/1977.

Claims

The method of step rolling of predominantly square profiles in a stand with two pairs of mutually perpendicular rolls with a variable radius, including rotation of the rolls, relative reciprocating movement of the axes of the rolls and the workpiece, tilting and feeding the workpiece after each deformation step, characterized in that the first along the rolling a pair of rolls the workpiece is held and guided along the axis of rolling, and the second pair, offset from the first along the axis of rolling by the amount of feed, lead to the compression of the workpiece.