SU1738447A1 - "Способ раскатки широких металлических обечаек и бандажей "Крюкан" - Google Patents

Abstract

Использование: при обработке металлов давлением. Сущность изобретени : кольцевую заготовку, нагретую до ковочной температуры, помещают между горизонтальными валками колыдепрокатного стана Оси валков расположены под углом друг к другу в горизонтальной плоскости и симметричны относительно оси прокатки. Заготовку раскатывают и уменьшают угол разворота валков до нулевого значени  в конечный момент раскатки. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением частности и может быть использовано в т желом машиностроении, например в котло- и турбостроении.

Широко известны различные способы гор чей раскатки кольцевых металлических заготовок( Ковка и объемна  штамповка стали: Справочник/Под ред. М.В.Сторожева. М. Машиностроение, 1968, т.2, с.220).

Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому способ раскатки между вращающимис  в противоположные стороны и сближающимис  между собой двум  горизонтальными валками с параллельными ос ми (авт.св. № 632450, кл. В 21 Н 1/06, 1977).

Недостатком этого способа  вл етс  невозможность получени  широких обечаек и бандажей из существенно более узкой кольцевой заготовки. Причина этого - преимущественное течение металла при такой раскатке в длину, т.е. происход т существенное увеличение диаметра и недостаточное увеличение ширины заготовки. Кроме того, при раскатке кольцевых заготовок по этому способу необходимы высокие удельные давлени . Чтобы не превысить возможности оборудовани , зачастую приходитс  снижать единичные обжати , снижа  тем самым нагрузки на валки. Это увеличивает продолжительность раскатки, что, в свою очередь, ведет к дополнительному остыванию заготовки и снижению пластичности Падает производительность процесса.

Цель изобретени  - расширение технологических возможностей за счет увеличени  сортамента изделий и повышение производительности путем увеличени  единичных обжатий.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что раскатку начинают в валках, оси которых установлены под углом друг к другу в проекции на горизонтальную плоскость и симметричны относительно оси прокатки, при этом в процессе раскатки угол разворота валков уменьшают до нулевого значени  в конечный момент раскатки.

Нафиг.1 схематически изображены валки 1 и раскатываема  кольцева  заготовка 2. Направление вращени  валков и движени  заготовки при раскатке показано соответствующими стрелками. Оси валков

(Л

с

ч|

со

00

4 4

развернуты под углом р друг к другу в проекции на горизонтальную плоскость и симметрично относительно оси прокатки. Этот угол соответствует положению валков в некоторый текущий момент раскатки.

Способ осуществл ют следующим образом .

Нагретую до температуры раскатки кольцевую заготовку задают в горизонтальные валки, предварительно установленные под выбранным углом ро друг к другу и симметрично относительно оси прокатки. Сообща  валкам необходимую скорость вращени , сближают их, осуществл   обжатие на заданную величину. Оставл   валки во врем  раскатки в горизонтальном положении и сохран   симметрию относительно оси прокатки, в процессе ее одновременно непрерывно уменьшают угол между валками . Заканчивают раскатку в параллельных валках, т.е. при .

Предлагаемый способ позвол ет существенно увеличить течение металла в сторону увеличени  ширины заготовки (или, что тоже самое - увеличени  ширины ее стенки) за счет соответствующего уменьшени  его в продольном направлении. Обеспечиваетс  это тем, что преимущественное направление течени  металла здесь не вдоль продольной оси прокатки, а под углом к ней. Металл будет вытесн тьс  от середины стенки заготовки на периферию, причем, чем больше угол между валками, тем этот процесс интенсивней. Рассто ние между ос ми валков, установленных под некото- рым углом р друг к другу симметрично оси прокатки линейно увеличиваетс  от середины бочки к ее кра м. Из-за этого и толщина деформируемой стенки заготовки также соответственно линейно увеличиваетс  от се- редины к кра м. При определенных углах рв тех местах валков, где рассто ние между их ос ми будет больше толщины стенки заготовки , последн   не деформируетс , т.е. стенка заготовки при раскатке в этот мо- мент будет деформироватьс  не по всей ширине , что еще более облегчает течение металла в сторону увеличени  ее ширины.

В начале раскатки, когда стенка кольцевой заготовки еще сравнительно узка , тол- ста  и гор ча , раскатку ведут при относительно больших углах между валками , что дает максимальное приращение ши- рины заготовки. Непрерывно уменьша  угол р, увеличивают радиальное течение ме- талла, ограничива  дальнейшее увеличение ширины. При этом поперечное сечение стенки заготовки приближаетс  к пр моугольному . Заканчивают раскатку в параллельных валках, формиру  готовое изделие строго цилиндрической формы с разнотол- щинностью, не превышающей допустимую, и с шириной, значительно большей ширины исходной заготовки.

Подобного увеличени  ширины невозможно достигнуть путем использовани  известного способа, оно больше, как минимум в 3-4 раза. При раскатке предлагаемым способом в очаге деформации за счет непараллельности осей имеетс  существенное скольжение металла относительно валков, возникают дополнительные сдвиговые напр жени  и раст гивающие усили , облегчающие деформацию. Поэтому в сравнении с известным он одновременно значительно снижает при прочих равных услови х необходимые удельные давлени  и общие потребные усили  как минимум на 30-50%, что позвол ет путем увеличени  единичного обжати  снизить общее врем  обработки, т.е. подн ть производительность раскатки.

Из-са неодинаковых условий деформации на контакте поверхностей заготовки с верхним и нижним валками в процессе раскатки заготовка будет несколько изгибатьс  вдоль образующей, но к концу раскатки - раскаткой в параллельных валках изгиб устран ют . Достаточную устойчивость раскатки обеспечивает правильный выбор угла р0, а также использование направл ющих известных конструкций, например в виде неприводных подпружиненных роликов, установленных со стороны торцов заготовки и имеющих возможность горизонтального перемещени .

Выбор исходного угла между валками зависит от конкретных условий раскатки, прежде всего от исходных и конечных размеров заготовки и готовой продукции, от пластичности металла, в свою очередь завис щей от материала, температуры и равномерности прогрева заготовки и от диаметра бочки валков. Оптимальные значени  этих углов по нашему мнению лежат в пределах

2° р0 20°. Опытным путем не представит труда найти их наиболее оптимальную величину дл  каждого конкретного случа .

Пример. Раскатывали нагретую до ковочной температуры стальную кольцевую заготовку с внутренним диаметром 700 мм, наружным диаметром 1000 мм и шириной 150 мм в цилиндрическую обечайку шириной 350 мм, внутренним диаметром 1000 мм и наружным диаметром 1100 мм. Дл  этой цели использовали валки диаметром 400- 450 мм с цилиндрической бочкой. Исходный угол между валками устанавливали равным 15°.

Дл  иллюстрации изменени  геометрической формы поперечного сечени  стенки заготовки на фиг.2 и 3 приведены эти сечени  в различные моменты обработки, где обозначены сечени  по мере уменьшени  угла р от начала раскатки до ее конца. Показанные на них углы а между наклонными част ми сторон сечени  и горизонталью приближенно равны

а «

Ж

1 i 4

В таблице приведены пор дковый номер оборота заготовки в процессе раскатки и соответствующие ему средние значени  углов и «п при обжатии за n-й оборот, а также среднее единичное обжатие Дп за п-й оборот, причем под этой величиной понимаем среднее абсолютное уменьшение толщины стенки заготовки за один оборот в ее средней части.

Из таблицы видно, что заготовку до конечных размеров раскатывали за семь оборотов .

Предлагаемый способ раскатки широких металлических обечаек и бандажей

Крюкан дает возможность получить готовые издели  из более узких кольцевых заготовок , что позвол ет расширить сортамент выпускаемой продукции из заготовок одной

ширины. Одновременно снижение потребных усилий раскатки позволит подн ть производительность процесса ориентировочно на 5-10% за счет сокращени  цикла обработки .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ раскатки широких металлических обечаек и бандажей из кольцевых заготовок в горизонтальных валках,

   вращающихс  в противоположные стороны, отличающийс  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей за счет увеличени  сортамента изделий и повышени  производительности путем

   увеличени  единичных обжатий, раскатку начинают в валках, оси которых установлены под углом друг к другу в проекции на горизонтальную плоскость и симметричны относительно оси прокатки, при этом в процессе раскатки угол разворота валков уменьшают до нулевого значени  в конечный момент раскатки.

   уу у у s s S- jf S s S s. f s /JT s f / f / / Л S Ј L L Л Ј1 Ј-Ј-Ј-&

   Фиг.З