RU2548869C1 - Method of asymmetric metal plates rolling - Google Patents
Method of asymmetric metal plates rolling Download PDFInfo
- Publication number
- RU2548869C1 RU2548869C1 RU2013156181/02A RU2013156181A RU2548869C1 RU 2548869 C1 RU2548869 C1 RU 2548869C1 RU 2013156181/02 A RU2013156181/02 A RU 2013156181/02A RU 2013156181 A RU2013156181 A RU 2013156181A RU 2548869 C1 RU2548869 C1 RU 2548869C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rolling
- length
- workpiece
- plate
- billet
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве толстолистового металла, предназначенного для изготовления деталей типа тел вращения в виде сегмента цилиндра.The invention relates to the field of metallurgy and can be used in the production of plate metal, intended for the manufacture of parts such as bodies of revolution in the form of a cylinder segment.
Известен способ асимметричной прокатки толстолистового металла, включающий нагрев заготовки и прокатку ее в валках разного диаметра (см. Дригун Э.М., Салганик В.М., Лесин A.M. и др. Асимметричная толстолистовая прокатка крупногабаритных тел вращения // Труды третьего конгресса прокатчиков - М.: Черметинформация. 2000. С.505-507).A known method of asymmetric rolling of plate metal, including heating the workpiece and rolling it in rolls of different diameters (see Drigun E.M., Salganik V.M., Lesin AM and others. Asymmetric plate rolling of large-sized bodies of revolution // Transactions of the Third Congress of distributors - M .: Chermetinformation. 2000.S.505-507).
Недостатком данного способа является низкое качество получаемого толстолистового металла из-за наличия естественного диапазона колебаний параметров процесса прокатки, которое приводит к значительному колебанию радиуса кривизны по длине изготавливаемого толстолистового металла.The disadvantage of this method is the low quality of the obtained plate metal due to the presence of a natural range of fluctuations in the parameters of the rolling process, which leads to a significant fluctuation of the radius of curvature along the length of the plate.
Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является способ асимметричной прокатки толстолистового металла, включающий нагрев заготовки, ее прокатку в рабочих валках разного диаметра и пластическую гибку отгибающим роликом. При этом отгибающий ролик устанавливают в фиксированном положении (см. Песин A.M. Новые технологические решения на основе моделирования асимметричной прокатки // Сталь. 2003. №2. С.66-68).The closest analogue to the claimed method is a method of asymmetric rolling of plate metal, including heating the workpiece, rolling it in work rolls of different diameters and plastic bending with a bending roller. In this case, the bending roller is installed in a fixed position (see Pesin A.M. New technological solutions based on the modeling of asymmetric rolling // Steel. 2003. No. 2. P.66-68).
Недостатком известного способа является низкое качество изготавливаемого толстолистового металла из-за неравномерности деформации по длине заготовки, средний участок которой деформируется асимметричной прокаткой и пластической гибкой, а передний и задний участки - только асимметричной прокаткой. Неравномерность деформации по длине заготовки приводит к существенному колебанию радиуса кривизны по длине изготавливаемого толстолистового металла.The disadvantage of this method is the low quality of the produced plate metal due to uneven deformation along the length of the workpiece, the middle portion of which is deformed by asymmetric rolling and plastic flexible, and the front and rear sections are only asymmetric rolling. The uneven deformation along the length of the workpiece leads to a significant fluctuation in the radius of curvature along the length of the plate to be produced.
Задача, решаемая изобретением, заключается в повышении качества изготавливаемого толстолистового металла путем обеспечения одинакового радиуса кривизны по всей его длине.The problem solved by the invention is to improve the quality of the manufactured metal plate by ensuring the same radius of curvature along its entire length.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, заключается в создании дополнительных напряжений сдвига в очаге деформации при прокатке переднего и заднего участков заготовки, что способствует одинаковому удлинению слоев металла по всей длине заготовки.The technical result, which provides a solution to the problem, is to create additional shear stresses in the deformation zone during rolling of the front and rear sections of the workpiece, which contributes to the same elongation of the metal layers along the entire length of the workpiece.
Поставленная задача решается тем, что в известном способе асимметричной прокатки толстолистового металла, включающем нагрев заготовки, прокатку ее в рабочих валках разного диаметра и пластическую гибку отгибающим роликом, согласно изобретению предварительно задают длину переднего и заднего участков заготовки, равную межосевому расстоянию между отгибающим роликом и рабочими валками, а прокатку указанных участков заготовки осуществляют с рассогласованием угловых скоростей рабочих валков в диапазоне 1,0-20,0%.The problem is solved in that in the known method of asymmetric rolling of plate, including heating the workpiece, rolling it in work rolls of different diameters and plastic bending with a folding roller, according to the invention, the length of the front and rear sections of the workpiece is preliminarily set equal to the center distance between the folding roller and the workers rolls, and the rolling of these sections of the workpiece is carried out with a mismatch in the angular speeds of the work rolls in the range of 1.0-20.0%.
Известно осуществление прокатки с рассогласованием скоростей рабочих валков для придания заданной кривизны переднему концу проката (см. А.С. СССР №1659139, B21B 1/22, 37/00).It is known to carry out rolling with a mismatch in the speeds of the work rolls to give a given curvature to the front end of the rental (see AS USSR No. 1659139, B21B 1/22, 37/00).
В заявляемом способе указанный признак так же, как и в известном способе, предназначен для придания заданной кривизны переднему концу проката.In the inventive method, this feature, as well as in the known method, is intended to give a given curvature to the front end of the rental.
Однако наравне с известным техническим свойством заявляемые отличительные признаки создают новый технический результат, заключающийся в обеспечении высокой степени равномерности пластической деформации по всей длине толстолистового металла путем создания дополнительных напряжений сдвига в очаге деформации при прокатке переднего и заднего участков заготовки заданной длины. Это позволяет создать такое деформированное состояние, при котором обеспечивается одинаковое удлинение слоев металла по всей длине заготовки, в результате чего исключается колебание радиуса кривизны по длине толстолистового металла, а следовательно, повышается качество толстолистового металла.However, along with the known technical property, the claimed distinguishing features create a new technical result, which consists in providing a high degree of uniformity of plastic deformation along the entire length of the plate by creating additional shear stresses in the deformation zone when rolling the front and rear sections of the workpiece of a given length. This allows you to create a deformed state in which the same elongation of the metal layers along the entire length of the workpiece is ensured, as a result of which the radius of curvature does not fluctuate along the length of the plate, and therefore the quality of the plate is improved.
На основании вышесказанного можно сделать вывод, что заявляемый способ асимметричной прокатки толстолистового металла не следует явным образом из известного уровня техники и, следовательно, соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».Based on the foregoing, we can conclude that the inventive method of asymmetric rolling of plate metal does not follow explicitly from the prior art and, therefore, meets the condition of patentability "inventive step".
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена схема осуществления способа.The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of the method.
Процесс асимметричной прокатки и пластической гибки заготовки 1, имеющей передний 2 и задний 3 участки, осуществляют на толстолистовом прокатном стане, имеющем приводные рабочие валки 4 и 5 различного диаметра, а также отгибающий ролик 6. Причем отношение диаметра верхнего валка к диаметру нижнего валка составляет 0,960-0,995 (см. Песин A.M. Моделирование и развитие процессов асимметричного деформирования для повышения эффективности листовой прокатки: Дис. на соис. учен. степ. докт. техн. наук. - Магнитогорск, 2003. С.243-244). При этом длину (L) переднего 2 и заднего 3 участков заготовки задают равной расстоянию (LM.O.) между отгибающим роликом 6 и рабочими валками 4 и 5. Листовую металлическую заготовку 1 прямоугольной формы поперечного сечения задают в рабочие валки 4 и 5. Передний 2 и задний 3 участки заготовки 1 на заданной длине L деформируют в рабочих валках 4 и 5 с рассогласованием их угловых скоростей в диапазоне 1,0-20,0%. Конкретную величину рассогласования угловых скоростей рабочих валков 4 и 5 выбирают, например, согласно известной зависимости (см. Максимов Е.А. Исследование крутящих моментов и изгиба переднего конца полосы при несимметричной прокатке толстых листов // Оборудование. Технический альманах. - 2008. - №3. - С.46-49, формула 16). Причем в момент касания передним участком 2 заготовки 1 отгибающего ролика 6 угловые скорости рабочих валков 4 и 5 выравнивают и последующую прокатку средней части заготовки 1 осуществляют без рассогласования скоростей до тех пор, пока задний участок 3 заготовки 1 не поступит в зазор между валками 4 и 5. В результате этого при прокатке переднего и заднего участков заготовки обеспечивается создание дополнительных напряжений сдвига в очаге деформации, что способствует одинаковому удлинению слоев металла по всей длине заготовки.The process of asymmetric rolling and plastic bending of the workpiece 1 having front 2 and rear 3 sections is carried out on a plate mill having drive rolls 4 and 5 of various diameters, as well as a folding roller 6. Moreover, the ratio of the diameter of the upper roll to the diameter of the lower roll is 0.960 -0.995 (see Pesin AM Modeling and development of asymmetric deformation processes to increase the efficiency of sheet rolling: Thesis on the co-scientific degree of Doctor of Technical Sciences. - Magnitogorsk, 2003. S.243-244). The length (L) of the front 2 and rear 3 sections of the workpiece is set equal to the distance (L MO ) between the bending roller 6 and the work rolls 4 and 5. The sheet metal workpiece 1 of a rectangular cross-section is set in the work rolls 4 and 5. Front 2 and the back 3 sections of the workpiece 1 at a given length L are deformed in the work rolls 4 and 5 with a mismatch of their angular velocities in the range of 1.0-20.0%. The specific value of the mismatch of the angular velocities of the work rolls 4 and 5 is chosen, for example, according to a known dependence (see Maksimov EA, Study of torques and bending of the front end of a strip during asymmetric rolling of thick sheets // Equipment. Technical alman. - 2008. - No. 3. - S.46-49, formula 16). Moreover, at the moment the front section 2 of the blank 1 touches the bending roller 6, the angular speeds of the work rolls 4 and 5 are leveled and the subsequent rolling of the middle part of the blank 1 is carried out without speed mismatch until the back section 3 of the blank 1 enters the gap between the rolls 4 and 5 As a result of this, when rolling the front and rear sections of the workpiece, the creation of additional shear stresses in the deformation zone is ensured, which contributes to the same elongation of the metal layers along the entire length of the workpiece.
Если величина рассогласования угловых скоростей рабочих валков 4 и 5 составляет менее 1,0%, то напряжения сдвига в очаге деформации существенно снижаются, и пластическая деформация по длине заготовки становится неравномерной, в результате чего радиус кривизны толстолистового металла на переднем 2 и заднем 3 участках становится меньше радиуса кривизны средней части заготовки 1, что снижает качество изготавливаемого толстолистового металла.If the mismatch in the angular velocities of the work rolls 4 and 5 is less than 1.0%, then the shear stresses in the deformation zone are significantly reduced, and plastic deformation along the length of the workpiece becomes uneven, as a result of which the radius of curvature of the plate in the front 2 and rear 3 sections becomes less than the radius of curvature of the middle part of the workpiece 1, which reduces the quality of the manufactured plate.
Если величина рассогласования угловых скоростей валков 4 и 5 составляет более 20,0%, то напряжения сдвига и, соответственно, радиус кривизны получаемого толстолистового металла на переднем 2 и заднем 3 участках заготовки 1 становятся чрезмерно высокими, что приводит к разрывам металла и окову валков.If the mismatch in the angular velocities of rolls 4 and 5 is more than 20.0%, then the shear stresses and, accordingly, the radius of curvature of the resulting plate metal in the front 2 and rear 3 sections of the workpiece 1 become excessively high, which leads to rupture of the metal and the shackles of the rolls.
Для обоснования преимуществ заявляемого способа асимметричной прокатки толстолистового металла по сравнению с прототипом были проведены 6 экспериментов, из них: эксперимент №1-3 с заявляемыми технологическими режимами; эксперименты №4 и №5 с режимами, выходящими за заявляемые пределы; эксперимент №6 - по прототипу (табл.).To substantiate the advantages of the proposed method of asymmetric rolling of plate in comparison with the prototype, 6 experiments were conducted, of which: experiment No. 1-3 with the claimed technological modes; experiments No. 4 and No. 5 with modes beyond the declared limits; experiment No. 6 - according to the prototype (table).
Исходную заготовку толщиной 104 мм, шириной 2000 мм и длиной 4000 мм из стали марки 09Г2С нагревали в методической печи до температуры 900°С. Затем на толстолистовом прокатном стане, имеющем нижний рабочий валок диаметром DH=1220 мм, верхний рабочий валок диаметром DB=1200 мм и отгибающий ролик диаметром DP=700 мм, ось которого расположена на расстоянии LM.O.=1000 мм от оси нижнего рабочего валка, осуществляли прокатку переднего участка заготовки длиной L=1000 мм, т.е. длиной (L), равной межосевому расстоянию (LM.O.) между отгибающим роликом и рабочими валками, с рассогласованием угловых скоростей рабочих валков. В момент касания передним участком заготовки отгибающего ролика прокатку заготовки осуществляли без рассогласования угловых скоростей до тех пор, пока задний участок заготовки длиной L=1000 mm, т.е. длиной (L), равной межосевому расстоянию (LM.O.) между отгибающим роликом и рабочими валками, не поступил в зазор между валками. Прокатку заднего участка заготовки длиной L=1000 мм проводили с рассогласованием угловых скоростей рабочих валков. Измерение радиуса кривизны полученного толстолистового металла осуществляли с использованием шаблона. Режимы прокатки и результаты испытаний приведены в таблице.The initial billet 104 mm thick, 2000 mm wide and 4000 mm long made of 09G2S steel was heated in a methodical furnace to a temperature of 900 ° C. Then, on a plate mill having a lower work roll with a diameter of D H = 1220 mm, an upper work roll with a diameter of D B = 1200 mm and a bending roller with a diameter of D P = 700 mm, the axis of which is located at a distance L MO = 1000 mm from the axis of the lower work roll, rolling the front section of the workpiece with a length of L = 1000 mm, i.e. length (L) equal to the center distance (L MO ) between the bending roller and the work rolls, with a mismatch in the angular speeds of the work rolls. At the moment the front section of the billet roller touches the bending roller, the billet was rolled without mismatching angular velocities until the rear section of the billet with a length of L = 1000 mm, i.e. a length (L) equal to the center distance (L MO ) between the bending roller and the work rolls did not enter the gap between the rolls. Rolling of the rear section of the workpiece with a length of L = 1000 mm was carried out with a mismatch in the angular velocities of the work rolls. The radius of curvature of the obtained plate metal was measured using a template. Rolling modes and test results are shown in the table.
Результаты испытаний показали, что толстолистовой металл, полученный по заявляемому способу (эксперимент №1-3), имеет радиус кривизны, одинаковый на всей длине металла, в отличие от прототипа (эксперимент №6), что повышает качество толстолистового металла.The test results showed that the plate metal obtained by the present method (experiment No. 1-3) has a radius of curvature equal throughout the length of the metal, in contrast to the prototype (experiment No. 6), which improves the quality of the plate metal.
Производить толстолистовой металл по режимам, выходящим за заявленные пределы, нецелесообразно, так как радиус кривизны толстолистового металла по длине остается неравномерным (эксперимент №4) или металл теряет ресурс пластичности и в нем образуются разрывы (эксперимент №5).It is not advisable to produce plate metal according to the regimes that go beyond the declared limits, since the radius of curvature of the plate metal remains uneven in length (experiment No. 4) or the metal loses its plasticity resource and breaks form in it (experiment No. 5).
На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявляемый способ асимметричной прокатки толстолистового металла работоспособен и устраняет недостатки, имеющие место в прототипе, что подтверждается примером осуществления способа. Изготовленный по заявляемому способу толстолистовой металл имеет одинаковый радиус кривизны на всей длине, что повышает его качество.Based on the foregoing, we can conclude that the inventive method of asymmetric rolling of plate is efficient and eliminates the disadvantages that occur in the prototype, which is confirmed by the example implementation of the method. Made according to the claimed method, the metal plate has the same radius of curvature along the entire length, which increases its quality.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013156181/02A RU2548869C1 (en) | 2013-12-17 | 2013-12-17 | Method of asymmetric metal plates rolling |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013156181/02A RU2548869C1 (en) | 2013-12-17 | 2013-12-17 | Method of asymmetric metal plates rolling |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2548869C1 true RU2548869C1 (en) | 2015-04-20 |
Family
ID=53289512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013156181/02A RU2548869C1 (en) | 2013-12-17 | 2013-12-17 | Method of asymmetric metal plates rolling |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2548869C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2811630C1 (en) * | 2023-06-06 | 2024-01-15 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Asymmetric sheet rolling method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4385511A (en) * | 1977-08-12 | 1983-05-31 | Vydrin Vladimir N | Method of rolling metal articles |
| SU1219930A1 (en) * | 1984-10-22 | 1986-03-23 | Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола | Method of measuring force and friction coefficient in the area of deformation at rolling |
| SU249330A2 (en) * | 1967-07-17 | 1990-08-15 | Vydrin V N | Metal-rolling method |
| SU1659139A1 (en) * | 1989-07-24 | 1991-06-30 | Донецкий политехнический институт | Method of asymmetric rolling in stands with individual roll drives |
-
2013
- 2013-12-17 RU RU2013156181/02A patent/RU2548869C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU249330A2 (en) * | 1967-07-17 | 1990-08-15 | Vydrin V N | Metal-rolling method |
| US4385511A (en) * | 1977-08-12 | 1983-05-31 | Vydrin Vladimir N | Method of rolling metal articles |
| SU1219930A1 (en) * | 1984-10-22 | 1986-03-23 | Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола | Method of measuring force and friction coefficient in the area of deformation at rolling |
| SU1659139A1 (en) * | 1989-07-24 | 1991-06-30 | Донецкий политехнический институт | Method of asymmetric rolling in stands with individual roll drives |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2811630C1 (en) * | 2023-06-06 | 2024-01-15 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Asymmetric sheet rolling method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104148384B (en) | The rolling mill practice method of ultra-thin ultra-wide steel plate | |
| CN104138933A (en) | Wide and thick plate middle wave straightening control method | |
| CN104971940A (en) | Screw rolling method and screw rolling device for titanium rod | |
| CN106424137A (en) | Zero-broadside magnesium alloy board rolling method and apparatus used in method | |
| Su et al. | Research on roll forming process based on five-boundary condition forming angle distribution function | |
| RU2548869C1 (en) | Method of asymmetric metal plates rolling | |
| CA1038662A (en) | Method for controlling flatness of metal sheet in rolling | |
| TW201817509A (en) | Springback compensation method for the on-line real-time metal sheet roll bending | |
| CN109332386B (en) | Finishing method for improving straightness of hot-rolled strip steel | |
| CN104615824A (en) | Method for designing roller shape of two-roller straightener concave roller | |
| EP3272435A1 (en) | H-shaped steel production method and h-shaped steel product | |
| CN216655854U (en) | Unequal-width straightening roller set for high-strength H-shaped steel | |
| CN106269910A (en) | A kind of hot rolled H-shaped bending control method | |
| CN105032932B (en) | A kind of processing method of cold-strip steel side pincher | |
| RU2339475C2 (en) | Method of pipe blank manufacture in pipe electric welding line | |
| US1271703A (en) | Method of forming sheet-metal products. | |
| RU2302916C1 (en) | Reinforcing wire production method | |
| US20190009315A1 (en) | Method for producing h-shaped steel and rolling apparatus | |
| JP7127729B2 (en) | Steel sheet pile manufacturing method and rolling equipment train for steel sheet pile manufacturing | |
| JP5935707B2 (en) | Rolling method and rolling equipment for unequal side angle steel | |
| RU2486974C1 (en) | Method of asymmetric rolling of thick sheet front ends at reversing mill | |
| RU2531337C1 (en) | Method of asymmetric metal rolling | |
| RU2368446C1 (en) | Mill for treatment of metallic plate by pressure | |
| RU2613263C2 (en) | Hot rolling at wide-strip semi-continuous mill | |
| KR20160080361A (en) | FORMING ROLL of ROLL FORMING SYSTEM |