RU2407605C1 - Helical mill roll - Google Patents
Helical mill roll Download PDFInfo
- Publication number
- RU2407605C1 RU2407605C1 RU2009133585/02A RU2009133585A RU2407605C1 RU 2407605 C1 RU2407605 C1 RU 2407605C1 RU 2009133585/02 A RU2009133585/02 A RU 2009133585/02A RU 2009133585 A RU2009133585 A RU 2009133585A RU 2407605 C1 RU2407605 C1 RU 2407605C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- roll
- strip
- rolling
- protrusion
- rounded
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к прокатному производству, конкретнее к конструкциям прокатных валков, и может быть использовано при изготовлении металлических полос с повышенными механическими и функциональными свойствами.The invention relates to rolling production, and more particularly to the design of rolling rolls, and can be used in the manufacture of metal strips with enhanced mechanical and functional properties.
Для повышения комплекса механических свойств металлических полос их прокатку осуществляют в два этапа. На первом этапе заготовку обжимают с использованием валка, бочка которого содержит выступы. Внедрение выступов в металл создает в объеме заготовки увеличенную проработку микроструктуры и локальное упрочнение отдельных ее участков. Благодаря этому после отжига и проглаживающего прохода в валках с гладкой бочкой полоса приобретает более высокие прочностные свойства, обеспечиваемые наличием в ней локальных упрочненных участков, в сочетании с высокими пластичностью и вязкостью.To increase the complex of mechanical properties of metal strips, their rolling is carried out in two stages. At the first stage, the workpiece is crimped using a roll, the barrel of which contains protrusions. The introduction of protrusions into the metal creates in the volume of the workpiece an increased study of the microstructure and local hardening of its individual sections. Due to this, after annealing and ironing pass in rolls with a smooth barrel, the strip acquires higher strength properties, provided by the presence of local hardened sections in it, in combination with high ductility and viscosity.
Известен прокатный валок, на бочке которого выполнены чередующиеся с постоянным шагом кольцевые выступы, образуемые дисками-бандажами, диаметр которых в 1,00096-1,00444 превышает диаметр смежных с ними дисков-бандажей, причем плоскости всех дисков-бандажей установлены с наклоном к оси валка под углом 55-83° [1].A rolling roll is known, on the barrel of which annular protrusions alternating with a constant pitch are formed, formed by band braces, the diameter of which is 1,00096-1,00444 greater than the diameter of the band braces adjacent to them, and the planes of all band braces are mounted with an inclination to the axis roll at an angle of 55-83 ° [1].
Недостатки такого валка состоят в том, что формируемые в процессе прокатки на поверхности металлической полосы синусоидальные канавки прямоугольного профиля имеют недостаточную глубину, т.к. диаметры дисковых бандажей большего и меньшего диаметров близки между собой. В результате локальное упрочнение отдельных участков полосы мало. Это снижает ее прочностные свойства. Кроме того, в процессе прокатки имеет место смещение полосы вдоль оси валка, что затрудняет ее направление строго по оси прокатного стана.The disadvantages of such a roll are that the sinusoidal grooves of a rectangular profile formed during the rolling process on the surface of the metal strip have insufficient depth, because the diameters of the disk bandages of larger and smaller diameters are close to each other. As a result, local hardening of individual sections of the strip is small. This reduces its strength properties. In addition, during the rolling process, there is a shift of the strip along the axis of the roll, which complicates its direction strictly along the axis of the rolling mill.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является прокатный валок, содержащий цилиндрическую бочку, на образующей поверхности которой по винтовой линии выполнен выступ, заключенный между витками спиральной канавки, при этом винтовая линия имеет угол подъема 80-88° [2].The closest analogue to the present invention is a rolling roll containing a cylindrical barrel, on the generatrix of the surface of which a protrusion is made along the helical line, enclosed between the turns of the spiral groove, while the helical line has an elevation angle of 80-88 ° [2].
Недостатками данного прокатного валка являются смещение полосы вдоль его оси в процессе прокатки, а также низкий комплекс механических свойств полосы вследствие неоптимальных параметров и формы профиля винтового выступа.The disadvantages of this rolling roll are the displacement of the strip along its axis during the rolling process, as well as the low complex of mechanical properties of the strip due to non-optimal parameters and the shape of the profile of the screw protrusion.
Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в исключении смещений полосы вдоль оси валка в процессе прокатки и повышении комплекса ее механических свойств.The technical problem solved by the invention is to eliminate strip displacements along the axis of the roll during rolling and to increase the complex of its mechanical properties.
Для решения поставленной технической задачи в известной конструкции прокатного валка, содержащей цилиндрическую бочку, на образующей поверхности которой по винтовой линии выполнен выступ, согласно предложению, винтовая линия имеет угол подъема 30-60°, а высота выступа не превышает 25% от диаметра цилиндрической бочки. Выступ может иметь скругленную форму профиля у вершины и быть сопряжен со смежными впадинами со скругленной формой дна, а также выступы могут быть выполнены по многозаходным винтовым линиям.To solve the technical problem in the known design of a rolling roll containing a cylindrical barrel, on the forming surface of which a protrusion is made along the helical line, according to the proposal, the helical line has an elevation angle of 30-60 °, and the height of the protrusion does not exceed 25% of the diameter of the cylindrical barrel. The protrusion can have a rounded profile shape at the apex and be mated with adjacent cavities with a rounded bottom shape, and the protrusions can be made on multi-helix lines.
На фиг.1 представлен геликоидальный прокатный валок, вид спереди; на фиг.2 - увеличенный участок сечения А на фиг.1; на фиг.3 - увеличенный участок сечения А на фиг.1 в варианте выполнения геликоидального прокатного валка.Figure 1 presents a helicoidal rolling roll, front view; figure 2 is an enlarged sectional section A in figure 1; figure 3 is an enlarged sectional section A in figure 1 in an embodiment of a helicoidal rolling roll.
Геликоидальный прокатный валок состоит из цилиндрической бочки 1 с диаметром D и шеек 2. На образующей поверхности цилиндрической бочки 1 по винтовой линии выполнены выступы 3, имеющие в общем случае трапециевидную форму поперечного сечения (фиг.2). Винтовая линия выступа 3 имеет угол подъема φ=30-60°. Причем высота h винтового выступа 3 не превышает 25% от диаметра D цилиндрической бочки, т.е. h≤0,25·D.The helicoidal rolling roll consists of a
В варианте выполнения устройства выступ 3 имеет скругленную форму профиля у вершины и сопряжен со смежными впадинами со скругленной формой дна (фиг.3).In an embodiment of the device, the
При угле φ=30-60° подъема винтовой линии выступа 3 исключается смещение полосы вдоль оси геликоидального прокатного валка, а также достигается формирование в прокатываемой полосе высокой плотности упрочненных деформацией участков. Увеличение угла φ более 60° сопровождается формированием упрочненных деформацией участков полосы с избыточной плотностью, что приводит к ухудшению ее механических свойств - потере пластичности и ударной вязкости. Кроме того, поперечные составляющие усилия прокатки оказываются неуравновешенными силами трения, что приводит к смещению полосы вдоль оси валка. В случае уменьшения угла φ менее 30° также имеет место поперечное смещение полосы, т.к. геликоидальный прокатный валок начинает проявлять свойства шнека, и снижается плотность упрочненных деформацией участков полосы, что снижает ее общую прочность.At an angle of elevation of вин = 30-60 ° of the helical line of the
Плотность упрочненных участков и общая прочность готовой полосы может быть повышена в случае выполнения выступов 3 по многозаходным винтовым линиям.The density of the hardened sections and the total strength of the finished strip can be increased in the case of the
Увеличение высоты h выступа 3 более 25% от диаметра D цилиндрической бочки 2 снижает прочность и эксплуатационную стойкость геликоидального прокатного валка. Кроме того, в этом случае не исключено образование дефектов в виде складок и «закатов» на полосе при последующей проглаживающей ее прокатке в валках с гладкой бочкой.Increasing the height h of the
Следует также отметить, что для случаев прокатки высокопластичных металлов наибольшее локальное деформационное упрочнение обеспечивает геликоидальный валок с трапециевидной формой поперечного сечения выступа 3 (фиг.2). Геликоидальный валок, выступ 3 которого имеет скругленную форму поперечного сечения и сопряжен со смеженными впадинами со скругленной формой 2, обладает повышенной эксплуатационной стойкостью и более всего подходит для прокатки высокопрочных металлических материалов.It should also be noted that for cases of rolling highly plastic metals, the greatest local strain hardening is provided by a helicoidal roll with a trapezoidal cross-sectional shape of the protrusion 3 (figure 2). The helicoidal roll, the
Устройство работает следующим образомThe device operates as follows
Вариант 1. Для прокатки используют пару геликоидальных прокатных валков с цилиндрическими бочками 1 диаметром D=100 мм. На цилиндрических бочках 1 выполнены по восьмизаходным винтовым линиям выступы 3 трапециевидной формы с высотой h=4 мм (фиг.2). Угол подъема винтовых линий выступов φ=45°, а относительная высота выступа 3 составляет ε=4% от диаметра D бочки 1.
На шейках 2 геликоидальных прокатных через подшипниковые опоры монтируют подушки, после чего валок с подушками заваливают в листопрокатную клеть.On the necks of 2 helicoidal rolling through bearings, mount pillows, after which the roll with pillows is dumped into a sheet rolling stand.
Валки приводят во вращение от электродвигателя и задают в межвалковый зазор прокатываемую полосу толщиной 15 мм из высокопластичного алюминия со степенью чистоты 99,8%. В процессе прокатки валки втягивают алюминиевую полосу в очаг деформации. При этом выступы 3 внедряются в прокатываемый алюминий, формируя участки меньшей толщины с повышенной степенью деформационного упрочнения. Прокатанная полоса приобретает рифленую форму поверхности.The rolls are driven from the electric motor and set a rolled strip of 15 mm thick made of highly plastic aluminum with a purity of 99.8% into the roll gap. During the rolling process, the rolls pull the aluminum strip into the deformation zone. In this case, the
В процессе прокатки внедряющиеся в металл выступы 3 удерживают полосу от поперечных смещений.During the rolling process, the
Полосу с рифленой поверхностью отжигают при температуре t=470°C, после чего подвергают проглаживающей прокатке в рабочих валках с гладкой цилиндрической бочкой и вновь отжигают. Благодаря использованию предложенной конструкции геликоидальных валков достигается повышение предела текучести готовой алюминиевой полосы на Δσт=40% (до значения σт=28 МПа) при сохранении высокой пластичности δ=47%. Прокатка протекает без поперечного смещения полос.The strip with a corrugated surface is annealed at a temperature of t = 470 ° C, after which it is ironed in work rolls with a smooth cylindrical barrel and annealed again. By using the proposed design of helicoidal rolls, an increase in the yield strength of the finished aluminum strip is achieved by Δσ t = 40% (up to σ t = 28 MPa) while maintaining high ductility δ = 47%. Rolling proceeds without lateral displacement of the strips.
Вариант 2. При прочих равных параметрах геликоидальных валков, что и в варианте 1, выступы 3 имеют скругленную форму профиля у вершины и сопряжены со смежными впадинами со скругленной формой дна (фиг.3).
В межвалковый зазор задают полосу толщиной 15 мм из высокопрочного титанового сплава марки ВТ1Д и осуществляют ее прокатку.A 15 mm thick strip of high-strength VT1D grade titanium alloy is set into the roll gap and it is rolled.
Рифленую полосу отжигают при температуре t=710°C, подвергают проглаживающей прокатке в валках с гладкими бочками и вновь отжигают.The corrugated strip is annealed at a temperature of t = 710 ° C, subjected to smoothing rolling in rolls with smooth barrels, and annealed again.
Благодаря использованию предложенной конструкции геликоидальных валков достигается повышение предела текучести готовой полосы на Δσт=35% (до значения σт=47 МПа) при сохранении высокой пластичности δ=45%. Прокатка протекает без поперечного смещения полос.By using the proposed design of helical rollers achieved increase the yield stress of the finished strip for Δσ = t 35% (up to the value σ m = 47 MPa), while maintaining high ductility δ = 45%. Rolling proceeds without lateral displacement of the strips.
Варианты реализации предложенной конструкции геликоидального прокатного валка и показатели их эффективности представлены в таблице.Implementation options for the proposed design of the helicoidal rolling roll and indicators of their effectiveness are presented in the table.
Из данных, представленных в таблице, следует, что применение геликоидального валка предложенной конструкции (варианты 2-4, 7-9) обеспечивает исключение смещений полосы вдоль оси валка в процессе прокатки и повышение комплекса ее механических свойств. При запредельных значениях заявленных параметров геликоидального валка (варианты 1, 5, 6, 10) имеет место поперечное смещение полосы от продольной оси прокатки, механические свойства готовой полосы ухудшаются. Применение способа-прототипа приводит к поперечным перемещениям полосы в процессе прокатки, а ее механические свойства остаются низкими.From the data presented in the table, it follows that the use of a helicoidal roll of the proposed design (options 2-4, 7-9) ensures the exclusion of strip offsets along the axis of the roll during rolling and an increase in the complex of its mechanical properties. With exorbitant values of the declared parameters of the helicoidal roll (
Технико-экономические преимущества геликоидального прокатного валка предложенной конструкции состоят в том, что при его использовании достигается одновременное исключение смещения полосы вдоль бочки валка и максимальное повышение комплекса механических свойств прокатываемой полосы. При необходимости в конструкции может быть использован один геликоидальный валок, а второй - с гладкой бочкой или плита.The technical and economic advantages of the helicoidal rolling roll of the proposed design are that when it is used, simultaneous elimination of strip displacement along the roll barrel and maximum increase in the complex of mechanical properties of the rolled strip are achieved. If necessary, one helicoidal roll can be used in the design, and the second with a smooth barrel or plate.
Источники информацииInformation sources
1. Патент Российской Федерации №2006302, МПК В21В 27/02, 1994 г.1. Patent of the Russian Federation No. 2006302, IPC ВВВ 27/02, 1994
2. Патент Российской Федерации №2094142, МПК В21В 27/10.2. Patent of the Russian Federation No. 2094142, IPC В21В 27/10.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009133585/02A RU2407605C1 (en) | 2009-09-09 | 2009-09-09 | Helical mill roll |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009133585/02A RU2407605C1 (en) | 2009-09-09 | 2009-09-09 | Helical mill roll |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2407605C1 true RU2407605C1 (en) | 2010-12-27 |
Family
ID=44055735
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009133585/02A RU2407605C1 (en) | 2009-09-09 | 2009-09-09 | Helical mill roll |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2407605C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2629579C2 (en) * | 2015-11-27 | 2017-08-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Floating cell |
-
2009
- 2009-09-09 RU RU2009133585/02A patent/RU2407605C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2629579C2 (en) * | 2015-11-27 | 2017-08-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Floating cell |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2021181120A (en) | High pressure pipe production method | |
TW201736013A (en) | Formed material manufacturing method and formed material | |
RU2407605C1 (en) | Helical mill roll | |
RU2005140027A (en) | METHOD FOR PRODUCING SEAMLESS PIPE | |
RU2016135433A (en) | An improved method of manufacturing high-strength composite vessels with an internal metal liner and vessels made by the above method | |
Kupchuk et al. | Development of the technological process of forming rings from sheet samples by stamping rollers and rotary hood | |
RU2557377C2 (en) | Multiradii forming roller | |
JP6501041B2 (en) | Mandrel, and method and apparatus for manufacturing curved tube | |
RU2492010C1 (en) | Method of copper and copper alloy contact wiredrawing | |
CN105821360A (en) | Preparation method for improving strength and stretch plasticity of metallic titanium | |
JP4196990B2 (en) | Cr-plated mandrel bar for hot seamless pipes and method for producing the same | |
Hassani-Gangaraj et al. | Fatigue properties of a low-alloy steel with a nano-structured surface layer obtained by severe mechanical treatments | |
RU2461436C1 (en) | Method of producing variable cross-section thin-wall shells | |
RU2686963C1 (en) | Method of cylindrical parts straightening | |
RU2393932C1 (en) | Method to produce heat exchanger plates | |
CN1891365A (en) | Cold rolling process for metal tubes | |
RU2583520C1 (en) | Method of processing ring part by continuous rolling with three rolls | |
RU2732331C1 (en) | Production method of multifaceted calibrated steel | |
RU170342U1 (en) | Deforming cage | |
RU2310534C1 (en) | Method for producing low-carbon reinforcement wire | |
RU2685826C1 (en) | Method of straightening of low-standard cylindrical parts | |
RU2726231C1 (en) | Method of producing calibrated hexagonal profiles from stainless steels | |
RU2426618C1 (en) | Method of producing thin-wall shells with periodic large-diameter profile | |
RU2617191C1 (en) | Cold rolling method for metal sections | |
RU2337776C2 (en) | Steel trough profile and method for its production |