SU556854A1 - Технологический инструмент косовалкового стана - Google Patents

Description

(54) ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ КОСОЕАЛКОВОГО СТАНА

1

Изобретениеотноситс  к области обработки металлов давлением и может быть испольаоБаио Б трубопрокатном производс ве при прокатке и прошивке литых заготовок и заготовок из труднодеформируемых сталей и сплавов, а таюке при получении других тел вращени  на станах винтовой прокатки.

Известен технологический инструмент косовалкового стана, включающий рабочие .валки, имеющие входной конус и jHacTOJS пережима, выполненный в виде выступов

1.

Применение валков, входной конус которых выполнен с посто нной конусностью, .имеет р д ограничоиий и недостатков: по услови м первичного захвата угол ко гуснос ти не дошкен превышать 2-5 (чаще 3°30 что при определенной длине бочки валка су- жает со.ртамент стана по размерам используемых заготовок и получаемых гильз; уве дичивает количество циклов деформации и повышает склонность к oceBONiy разрущению не обеспечивает возможностей прокатки и

прошивки заготовок из труднодеформируемых сталей и сплавов.

Расположение выступов на выходном участке или в пережиме значительно cjTica- ет границы использовани  этого инструмента , пригодного только ид  раскатки гильз.

Указанные недостатки частично устран ютс  при использовании технологи 1еского инструмента косовалкового стана, вал1Ш которОго имеют деформирующие гребни на входном конусе.

Известен технологический инструмент косовалкового стана, включающий рабочие валки, имеющие входной конус с гребн ми и участок пережима 2.

Такой инструмент, используемый при прошивке заготовок, позвол ет сократить количество шншов деформаш1И, улучщить услови  первичного захвата, уменьшить общую длину обжимного участка. Нагп-гчие гребней повьпиает локальную нормальную деформацию что способствует несколько лучщей проработке структуры металла при формоизменении . Однько симметричное расположение греб ней не. валках не способствует развитшо сдвиговых деформаций и вследствие этого залечиванию микродефектов в деформируемой сплошной заготовке. Кроме того, такое положение гребней без правильного выбора их минимально возможной длины не обеспечивает повьоиени  локальной нормальной де формации в каждом поперечном сечении деформируемой заготовки. Целью изобретени   вл етс  проработка структуры преимущественно сплошных литых или из труднодеформируемых сталей и сплавов заготовок. Указанна  цель достигаетс  тем, что в предлагаемом технологическом инструменте косовалкового стана, включающем рабочие валки, имеющие входной конус с гребн ми и участок пережима, гребни на валках размещены с осевым смещением, при этом когнец гребн  на одном и начало гребн  на .другом валке расположены в гшоскости, пер пендикул рной оси стана. Несимметричное расположение гребней создает в поперечном сечении очага деформадии зоны .локализациисдвиговых деформаций , способствующие устранению литой стру туры при уменьшении необходимого общего обжати  (нормальных деформаций) и залечиванию микродефектов при прокатке заготовок из труднодеформируемых сталей-и сплавов. Неодинаковое действие валков, обусловленное осевым смещением гребней, позвол ет получить дополнительную сдвиговую деформацию одних частей обжимаемой заготов ки относительно других, т.е. макросдвиг. Дл  улучшени  структуры в каждом по перечном сечении заготовки необходимо, чтобы воздействию гребней подверглась вс  заготовка. Это достигаетс  тем, что конец гребн  на одном и начало гребн  на другом валке расположены в плоскости, перпендикул рной оси стана. . Дл  расширени  сортамента обрабатываемых изделий необходимо, чтобы суммарна  величина проекции гребней на всех валках на ось симметрии стана была достаточной при прокатке заготовок разного диаметра, т.е если эта величина будет достаточной при прокатке заготовок наибольшего в сортаменте данного стана диаметра, то при прокатке заготовок меньшего диаметра эта величина будет вз та с запасом. Это достигаетс  тем, что длина участка валка, снабженного гребн ми, составл ет не менее 21Г / ё / (-),м -(l,5-2) (-f 5-г г 5-IB (-1 п V / CoScC-cosp где Т1 количество рабочих валков; т число гребней на одном валке; В - рассто ние от оси симметрии стана до поверхности валков на участке пережима} ot и |i - углы подачи и раскатки. При увеличении суммарного коэффицие та выт жки, снижении обжати  перед носком оправки и в пережиме, уменьшении коэффициента осевой скорости на выходе следует приншу1ать меньшие значени  численного коэффициента . Снижение суммарного коэффициента выт жки, повышение обжати  перед носком оправки и в пережиме, возрастание коэффициента осевой скорости на выходе требует больших значений указанного чйсленHoro коэффициента. Отметим, что приведенное выше выражение соответствует примерно 1,2 1,7 шага подачи деформируемой заготовки в меоте расположени  гребней. На фиг. 1 изображен предложенный технологический инструмент косовалкового статна; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 {при наличии гребн  на одном из трех валков ); на фиг. 3 - то же, сечение А-А фиг. 1 (при наличии гребней на двух валках); на фиг. 4 - технологический инструмент двухвалкового прошивного стана, вид сверху (направл ющий инструмент не показан); на фиг, 5 - схема поперечного сечени  очага ;деформации (разрез Б-Б на фиг. 4). Технологический инструмент косовалкового стана (фиг. 1-3) включает рабочие валки 1, имеющие входной конус 2 с греб н ми 3-6 и участок пережима 7. Гребни 3-6 на валках размещены с осевым смещением, при этом конец гребн  3,5 на одном и начало гребн  4,6 на другомвалке 1 расположены в плоскости, перпендикул рной оси стана. Длина участка валка, снабженного гребн ми , составл ет не менее 21. (,,,25 ,(2) CO6.C.-COS|i Ч Г71 Г7 где TJ - количество рабочих валков; тт - число гребней на одном валке; В - рассто ние от оси симметрии стана до поверхности валков на .участке пережима; о(. - угол подачи валков; Р - угол раскатки валков. В приведенном соотношении при прокатке сплошных заготовок численные значени  в скобках завис т от параметров настрой ки стана, обрабатываемого материала, типа стана и других факторов. Минимальное значение этого коэффициента при прокатке сплошных заготовок составл ет 1,8 + 1,9, а максимальное 23-25. Величина этого показател  возрастает при уменьшени  суммарной выт жки, увеличении обжати  в месте расположени  гребней, поБьаиении коэффициента осевой скорости, возрастании диаметра валков к участку пережима, снижении (в области 1) коэффициента тангенциальной скорости.

При обратном изменении указанных параметров значени  численного сомножител  уменьшаютс .

Отметим, что предельные значени  численного коэффициента рассмотрены дл  выт жки , не превышающей 4. Достигнутое на р де станов опытное значение выт жки до 16 может снизить величину численного сомножител  до 0,5 при расположении гребней непосредственно за сечением захвата.

Рассмотрим работу технологического инструмента на примере винтовой прокатки сплолных заготовок в трехвалковом стане (фиг, 1-3),

Заготовка захватываетс  рабочими валками 1 на участке с входнь:м конусом 2, Косорасположенные валки 1 сообщают винтовое движение заготовке, котора  перемешаетс  по очагу деформации в направлении участка пережима 7, После захвата заготовка подвергаетс  воздействию деформи .рующего гребн  3, в результате чего в поперечном сечении заготовки на контакте с рабочими валками 1 наблюдаетс  различна  щирина контактной, поверхности (фиг,2) больща  на контакт э с нижним валком и меньщие - с верхними валками.

Разница в ширине контактных поверхностей ,вызванна  воздействием деформирую . щих гребней на одном (фиг, 2) или двух (фиг. 3) валках 1, создает сдвиговую деформацию , что позвол ет при меньших нор мапьных деформаци х (и меньшем обш:ем обжатии) добитьс  лучшей проработки литой структуры или залечивани  микродефектов при формоизменении предварительно деформированных заготовок.

По мере продвижени  заготовка последовательно будет испытывать воздействие деформирующих гребней 4 и др. Характер расположени  гребней и обща  длина участьков валков с гребн ми обеспечивает проработку структуры в каждом поперечном се- чении заготовки.

Другим примером использовани  предлагаемого изобретени   вл етс  прошивка заготовок (фиг, 4, 5). По сравнению с прокат кой здесь дополнительно вводитс  прошивна  оправка 8, носок 9 которой расположен между участком пережима 7 и последним, наиболее близким к пережиму 7, гребнем б (фиг, 4).

В общем случае деформирующие гребни могут быть расположены и после носка 9 оправки 8,

Значение численного сомножител  в скобках в выражении (1) при грошивке заготовок составл ет 1,5 1,8 при однократном воздействии гребней в каждом поперечном сечении прошиваемой заготовки. При увеличении суммарной выт жки, обжати  в пере- жиме, коэффициента тангенциальной скорости , диаметра валков на участке гребней (прошивка в станах с грибовидными валками ), понижении обжати  на участке гребней и перед носком оправки и коэффициента осевой скорости в сечении выхода гильзы еле- дует принимать меньшие значени  числен- JHoro сомножител ,

; ЕСЛИ характер изменени  указанных параметров будет обратным, следует прини-; мать больщие значени  численного сомно:жител .

Если необходимо обеспечить дву- или

-многократное воздействие гребней в каждом поперечном сечении заготовки, естест- ве1шо при достаточном рассто нии полотна валков на требуемом участке очага дефорнмации , то значение численного сомножите-

л  необходимо увеличить в требуемое чиоло раз.

Работу предложенного технологического инструмента рассмотрим на примере двухвалкового прошивного стана с бочковидны ми валками.

Заготовка 10 захватываетс  валками 1 в сечении а& и обжимаетс  усеченными конусами 2 без деформирующих гребней. Длина очага деформации без гребней соогветствует отрезку Oit)- .

На участке заготовка подвергает с  воздействию на контакте с одним из валков 1 гребн  3 (фиг, 4), в результате чего в поперечном сеченик (фнг, 5), ограни-ченном валками 1 и линейками 11, за счет разной щирины контактной поверхности возникает сдвигова  деформаци .

Так как в продольном напраншении деформирующие гребни 3-6 (фиг, 4) расположе:ны непрерывно: их проекци  на ось заготовки равна отрезку Ъ i и составл ет 1,241 ,5 шага подачи заготовки на этом участке , то в любом поперечном сечении деформируемой заготовки обеспечиваетс  доста:точна  сдвигова  деформаци , что и обеспечивает указанные цели изобретени .

Использование предложенного технологического ШЕСТрумента косовалкового стана, создающего локальную макросдвиговую де-формацию , позвол ет расщирить границы использовани  станов как при прокатке сплошных литых или предварительно деформированных заготовок, так и при прошивке. Наличие сдвинутых друг относительно

друга деформирующих гребней создает не- cxxxaioe пршожение внешних усилий к заго товке, что обеспечивает развитие интенсивных сдвиговых деформаций и со0дае г предпосылки дл  улучшени  качества изделий из материалов, обладающих пониженной плао тичностью. Сравнительна  простота ; изготовлени  и внедрени  на различных косовалковых станах , улучшенне качества изделий и увеличение скорости прокатки позвол ет значки тельно повысить экономический эффект при использовании предложенного технологичео кого инструмента. Формула и 3 о б. р е т е н и   Технологический инструмент косовалкового стана, включающий рабочие валки, имеющие входной конус с гребн ми и участок пережима, отличающийс  тем, что, с целью проработки структуры сплощных-литых или из труднодеформируемых сталей и сплавов заготовок, гребни на валках размещены с осевым смещением, при этом конец гребн  на одном и начало гребн  да другом валке расположены в плоскости , перпендикул рной оси стана, Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе; 1.Патент Германии № 472865, 7 а, 19/16, 1929 г. 2.Авторское свидетельство СССР № 369946, В 21 в 19/04, 1971 г.

иг.1