SU1503903A1 - Способ прокатки фасонных профилей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к прокатному производству и может быть использовано дл  прокатки фасонных профилей из заготовок круглого профил  преимущественно двутавровой формы. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности процесса прокатки за счет уменьшени  числа проходов. Заготовка круглой формы разрезаетс  в разрезном калибре пр моугольным гребнем, ширина которого в 1,8-4,0 раза меньше диаметра заготовки. Далее производ т одновременную разгонку ширины стенки и фланцев в открытом четырехвалковом калибре и чистовую прокатку профил  в закрытом четырехвалковом калибре. Разрезка гребнем существенно меньшей ширины, чем заготовка, с высоким коэффициентом обжати  этим гребнем, а также одновременна  разгонка ширины стенки и полок профил  в разгонном калибре эффективно увеличивают ширину стенки и полок. Применение способа позвол ет за три прохода в разрезном, а затем в разгонном и чистовом четырехвалковых калибрах получить требуемый профиль. Это даст возможность при прокатке балочной или швеллерной формы с утолщени ми по кра м полосы использовать станы с малым числом клетей, например трехклетьевые станы. 8 ил.

Description

Изобретение относитс  к прокатному производству и может быть использовано дл  прокатки фасонных профилей, преимущественно двутавровой формы, из заготовок круглого профил .

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности процесса прокатки за счет уменьшени  числа проходов.

На фиг.1 изображен разрезной калибр с профилем исходной и получаемой в этом калибре заготовки} на фиг.2-4- система калибров дл  прокатки двутавровьсх профилей, по предлагаемому способу на фиг.5-7 система калибров дл  прокатки профил  лифтовой направл ющей; на фиг.8 - график завиди- мости коэффициента уширени  стенки относительно уширени ,полок от коэффициента высотной деформации и отношени  диаметра заготовки к ширине гребней - d/b(j,.

Изготовление фасонных профилей по предлагаемому способу осуществл етс  следующим образом.

Нагрета  до температуры пластической деформации кругла  заготовка подаетс  к разрезному калибру (фиг. 1, 2 и 5). Центрирование заготовки - фиксаци  в положении, обеспечивающее симметричную разрезку - осул.;ествл - етс  привалковой арматурой и центрирующими ручь ми на рабочей поверхности разрезающих пр моугольных гребней Ручьи выполн ют радиусом, несколько меньшим радиуса заготовки на глубину 1,5-5 мм. В гфоцес,се прокатки в разрезном калибре при отношении диаметра заготовки к ширине гребней в преде- лах 1,8-4,0 и коэффициенте высотной деформации гребнем калибра от 0,2 до 0,4 формируетс  раскат имеющий фланцевые элементы в виде сегментов и стенку в форме двух клиновидных уча- стков с утолщением в центре. Этот раскат поступает в разгонный калибр (фиг.З и 6), представл ющий собой открытый четырехвалковый калибр. Ширину пр моугольных гребней горизон- тальных валков принимают несколько меньше (на 2-5 мм) рассто ни  между вершинами фланцевых элементов, что обеспечивает дополнительную разгонку ширины стенки и выравнивание.ее тол- цщны. Фланцевые элементы обжимаютс  цилиндрическими вертикальными валками . При этом, аналогично стенке, за счет неравномерного обжати  по щири- не фланцев (полок) обеспечиваетс  разгонка их ширины - имеет место вынужденное уширение.. Полученный в разгонном калибре раскат, имеющий равномерную толщину элементов, передаетс  в чистовой закрытый четырехвал ковьй калибр (фиг.4 и 7), где производитс  небольшое, равномерно распределенное , обжатие - контролируютс  размеры всех элементов профил , в частности полки профил  обжимаютс  вертикальными валками по толщине, а горизонтапьньш и валками - по высо-- те. Тем самым формируетс  профиль требуемых размеров.

Существенными признаками способа  вл етс  осуществление прокатки в разрезном калибре при отношении диаметра заготовки к ширине разрезаемых пр моугольных гребней 1,8-4,0 и коэф фициенте высотной деформации по об- жимаемой части 0,2-0,4. Благодар  такому сочетанию параметров обеспечиваетс  значительное формоизменение круглой заготовки, позвол ющее сократить число калибров, тем самым умень- пшть расход валков и электроэнергии. Последнее достигаетс  не только за счет снижени  до трех числа задействованных клетей, но и за счет уменьшени  ширины разрезающих гребней. По предлагаемому способу разрезающие гребни деформируют профиль не по всей ширине заготовки, а лишь на ее части, что способствует вынужденному уширению. Благодар  указанному сочетанию технологических параметров обеспечиваетс  одновременна  разрезка заготовки (формирование стенки и полок ) и разгонка ширины стенки. При этом, гребнем формируетс  параболическое углубление, максимальна  ширина которого в 1,2-2 раза превышает ширину разрезающих пр моугольных гребней. Усилив прокатки, а следова- тельно и расход энергии, в значительной мере зависит от площади контактной поверхности металла с валком. По предлагаемому способу площадь контакта минимальна, так как металл контактирует с валком не по всей поверхности углублений, а лишь по ширине гребн . Уменьшение усили  прокатки позвол ет несколько увеличить обжати  и тем самым интенсифицировать формоизменение в разрезном калибре, что в конечном итоге позвол ет сократить число калибров. Уменьшение расхода валков обеспечиваетс  уменьшением числа необходимых клетей и за счет более простой формы разрезающих гребней - сокращаетс  число переточек валков из-за нарушени  геометрии гребней и уменьшаетс  съем металла при переточках.

Одновременность разгонки ширины стенки и полок в открытом четырех-, валковом калибре;условно названном разгонным,  вл етс  преимуществом предлагаемого способа. Эффект разгонки ширины стенки и полок достигаетс  также за счет неравномерного обжати  Дл  стенки эта неравномерность создаетс  параболической формой углублений , форми |уемьк пр моугольными гребн ми , и за счет утолщений от центрирующих ручьев в разрезном калибре; дл  полок - за счет полукруглой боковой поверхности раската после разрезного калибра. Таким образом, по предлагаемому способу требуема  неравномерность деформации обеспечиваетс  формой исходной заготовки и

%

особенност ми деформации в разрезном калибре, благодар  чему по вл етс  возможность уже во втором, по ходу прокатки, калибре производить одно- временную разгонку ширины стенки и полок с выравниванием нх толщины. Пр этом ширина формируемых в разрезном кагшбре углублений (рассто ние между фланцами) и обща  ширина профил  оп- редеп ютс  не столько размерами гребней , сколько степенью деформации по обжимаемой части. Кроме того, одновременна  разгонка ширины стенки и

При 0,6 в диапазоне d/bg 1,8-4,2 показатель К измен етс  от 0,9 до 1,05, т.е. разрезка практически отсутствует, преобладает схема осадки. Дл  f 0,4 эффект разрезки про вл етс  более существенно - измен етс  от 1 до 1,6. Чем меньше, тем процесс эффективнее, однако ограполок обеспечивает выравнивание коэф- 15 ничивающим фактором здесь станов тс  фициентов выт жки по этим элементам, что исключает перетекание излишнего металла между элементами профип .

Пределы изменени  параметров про- каткИ в разрезном калибре определены 20 экспериментально. С увеличением коэффициента высотной деформации по обжимаемой части h(/d и отношении диаметра заготовки к ширине гребней

услови  захвата. Так, дл  случа  d/bg 4,8; 0,2 угол захвата оставл ет 29,8. Процесс прокатки становитс  нестабильным - возможны про- -буксовки при захвате. Согласно рекомендаци м надежный захват обеспечиваетс  при углах захвата не превьш аю- щих 26 . Этому углу соответствует верхн   горизонтальна  штрихова  лини  на фиг,2. Следовательно, оптимальные значени  параметр-а составл ют 0,2-0,4.

d/bp уширение стенки b /b, и общий коэффициент уппфени  профил  B/d увеличиваютс  во всем диапазоне изменени  этих параметров: 9 0,15-0,8; d/Ьд 1,4-4,8. При этом более значимым  вл етс  первый параметр. По- этому в качестве критери  эффективности процесса прокатки в разрезном калибре прин т показатель относительного уширени  стенки К, представл ющий собой отношение коэффициента

уширени  стенки к коэффициенту уширени  фланцев, определ емого из соотношени  (В - )/(d - bj, ) , т.е.

(d К . Ь„

2 bo)

(В - b.)

Из графиков изменени  этого показател  (фиг.8) следует,-что с увеличением параметров ff d/b К, увеличиваетс . При d/bg 1,4 показатель измен етс - от 0,8 до 1,2, т.е. уширение стенки и фланцев примерно одинаково. Это свидетельствует о том что заготовка деформируетс  по схеме осадки, а разрезка заготовки практически отсутствует. Следовательно, эффективной прокатка в разрезном калибре будет при d/bg 1,4. На основании графиков в качестве границы изменени  параметра d/b прин ли 1,8. При d/bo более 4,0 наблюдаетс  уменьшение К дл  0,4, т.е. эффект разрезки ослабевает.- Кроме этого, дл  d/bo 4,2 центрирующие гребни станов тс  малоэффективны , перестают удерживать заготовку, что может привести к несимметричной разрезке. Поэтому в качестве верхней, границы изменени  параметра d/b,, прин то значение ,0.

При 0,6 в диапазоне d/bg 1,8-4,2 показатель К измен етс  от 0,9 до 1,05, т.е. разрезка практически отсутствует, преобладает схема осадки. Дл  f 0,4 эффект разрезки про вл етс  более существенно - измен етс  от 1 до 1,6. Чем меньше, тем процесс эффективнее, однако ограничивающим фактором здесь станов тс 

5 ничивающим фактором здесь станов тс 

0

5 О

5

0

5

0

5

услови  захвата. Так, дл  случа  d/bg 4,8; 0,2 угол захвата оставл ет 29,8. Процесс прокатки становитс  нестабильным - возможны про- -буксовки при захвате. Согласно рекомендаци м надежный захват обеспечиваетс  при углах захвата не превьш аю- щих 26 . Этому углу соответствует верхн   горизонтальна  штрихова  лини  на фиг,2. Следовательно, оптимальные значени  параметр-а составл ют 0,2-0,4.

I

Пример. Способ может быть

использован дл  прокатки двутаврового профил  дл  сельскохоз йственного машиностроени . По известному способу профиль получают из пр моугольной заготовки сечением 78 х 132 мм за 6 проходов, из которых 2 разрезные и 2 закрытые балочные. Расчет калибровки согласно предлагаемому способу производили с использованием зависимостей , полученных после обработки экспериментальных данных по прокатке круглой заготовки диаметром 65 мм в разрезном калибре с пр моугольными гребн ми. Разрезающие гребни первого калибра имели ширину 25 мм, что соответствует d/b 2,6. На их рабочей поверхности радиусом 20 мм выполнены центрирующие ручьи на глубину 2 мм. Б процессе прокатки в первом разрезном калибре заготовка обжималась до толщины 26 мм, что соответствует 0,4 и od 22 (дл  условий стана 500). Расчетным путем установлено , что габаритна  ширина профил  равна 80,3-мм, высота фланце и - 57 мм, рассто ние между вершинами фланцев - Ь 38,7 мм. Во втором калибре , представл ющеГ собой открытый четырехвалковый калибр с цилиндрическими вертикальными валками, раскат

обжималс  до ширины 72 мм. За счет

этого толщина полок выравнивалась, а их высота составл ла 56 мм. Уменьшение высоты фланцев- происходило за счет частичного обжати  вершины фланцев горизонтальными валками. Это обеспечило вьфавнивание высоты фланцев по их- вершине. В.средней части профил  горизонтальные валки формировали равномерную толщину стенки, равную 23 мм, а .также осуществл ли формирование выступов. В чистовом

закрытом четырехвалковом калибре производили окончательное формирование всех элементов профил . При этом практически-по всему периметру осуществл ли равномерное обжатие в пределах . 2-3 мм, т.е. здесь имеет место

так назьшаемое калибрование профил .

размеров

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ йрокатки фасонных профилей преимущественно двутавровой, формь, включающий деформацию круглой заготовки в разрезном калибре с пр моугольными гребн ми, снабженными центрирующими ручь ми, в разгонном открытом и в чистовом закрытом четырехвал- ковых калибрах, отличающий- с   тем, что, с целью повьшени  производительности процесса прокатки за счет уменьшени  числа проходов, прокатку в разрезном калибре ведут при отношении диаметра заготовки к ширине разрезных гребней в пределах 1,8- 4,0 при коэффициенте высотной деформации этими гребн ми ,0,2-0,4, а в следующем разгонном калибре производ т одновременную разгонку ширины стенки и полок профил  путем выравнивани  их толщины.

   UZ.J

   Фиг.З

   Фиг. 2

   I

   (ригЛ

   . Фиг.5

   ие.7

   Фи&.б