SU956112A1 - Линейка шаропрокатного стана - Google Patents

Description

(54) ЛИНЕЙКА ШАРОПРОКАТНОГО СТАНА

Изобретение относитс , к обработке металлов давлением, а точнее к поперечновинтовой прокатке теп вращени , и наиболее эффективно может быть использовано при хоподной прокатке шаров мапого диаметра . Известна тганейка стана поперечно-вииtoBoift прокатки, предназначенна  дн  удер жани  прокатываемого издепи  на оси проЛатки и ограничени  его овапизации tl. Линейка выпопнена с циггандрической рабочей поверхностью, ширина которой имеет минимальное значение в пережиме валков и увеличиваетс  к.сечени м входа и выхода металпа из ваггков. Недостатком такой линейки  вл етс  то, что ее конструкци  не учитывает особенностей прокатки шаров. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности  вл етс  линейка шаропрокатного стана, содержаща  плоскую рабочую поверхность,состо щую из последовательно расположенных по ходу прокатки формующей и калибрующей Недостатком известной конструкции линейки  вл етс  то, что она не дает возможности окончательно сформованному щару перемещатьс  в вертикальном направлении (при горизонтальном расположении валков) в калибрующей зоне, что затрудн ет его отделение от заготовки. Целью изобретени   вл етс  расширение технологических возможностей путем обеспечени  возможности разделени  ща- ров после формовки и обеспечение стабильного процесса разделени  шаров. Цель достигаетс  тем,, что в линейке щаропрокатного стана, содержащей плоскую рабочую поверхность , состо щую из последовательно расположенных по ходу прокатки формующей и калибрующей зон, формирующа  и калибрующа  зоны расположены одна относительно другой ступенчато Н соединены переходным участком, при этом перепад ступеней по высоте равен 0,1-0,5. диаметра прокатываемого издели , а переходный участок выполнен также ступенчатым в виде Двух наклонен95 ных под разными углами к оси прокатки поверхностей, при этом угон наклона первой поверхности равен 8-25°, а второй40-90 . Стабильное раадепение шаров достигаетс  тем, что шары получают возможность перемещатьс  в вертикальном направле НИИ под действием контактных сил трени  со стороны валков. Эти силы, приложенные со стороны одного валка, всегда будут отличатьс  от сип, приложенных со сторошл другого валка, вследствие не.ко-торой разницы диаметров или высот реборд валков, а также условий трени . Неуравновешенность в пределах кашбра приложенных к шару сил вызывает по вление изгибающего в тонкой перемычке , соедин ющей его с заготовкой. Вследствие враЫени  заготовки шара напр жени  от изгибающего момента  вл ютс  знакопеременными, что приводит к быст рому разрушению перемычки и отделению шара.. На фиг. 1 изображена предлагаема  линейка; на фиг. 2 показаны сипы треки , приложенные к шару со стороны валков; на фиг. 3 - то же, при взаимном осе вом смещении валк.ов. Рабоча  поверхность 1 линейки имеет плоскую форму и включает зоны формовки 2 и калибровки 3. Ширина рабочей по« верхности в зоне формовки уменьшаетс  по ходу прокатки в соответствии с умень шением рассто ни  между ребордами вапков по мер формовки шара. Ширина рабочей поверхности в зоне калибровки остаетс  посто нной. Линейка выполн етс  ступенчатой: ее высота в зоне формовки больше, чем в зоне калибровки на 0,1-0,5 диаметра прокатываемого шара. Если занижение высоты проводки в зоне калибровки сделать меньше 0,1 диаметра шара, верти . кальное перемещение шара между проводками будет ограниченным. Вследствие эт го восшикающие при перемещении напр жени  изгиба в тонкой перемычке, соедин ющей сформованный шар с заготовкой, будут находитьс  в пределах упругости, и щдр не будет отдел тьс . Если занижение высоты проводки сделать больше 0,5 диаметра шара, он будет калиброватьс , будучи смещенным выше или ниже оси прокатки на, величину, больше допустимой. При таком смещении размеры калибров сильно искажаютс  вследствие увеличени  рассто ни  между валками по дну калибра и взаимного смещени  ребор в осевом направлении. В результате ка2 будет ухудчество поверхности шатьс . Занижение высоты линейки выполнено в виде двух последовательно расположенных поверхностей разной крутизны. Перва  поверхность с(, на которой происходит предваритепьное поперечное смещение шара, начинаетс  в точке контакта сформованного шара с линейкой в момент когда радиус перемычки, соедин ющей шар с заготовкой, становитс  минимальным , или вблизи этой точки. Величина занижени  и длина поверхности определ ютс  из расчета, чтобы центр шара по мере продвижени  по ходу прокатки сместипс  в поперечном направлении относительно оси прокатки, но перемычка еще не разрушилась. Угол наклона поверхности к горизонтальной плоскости находитс  в пределах 8-25°. Естт этот угол сделать меньше 8°, не произойдет надлома перемычки, что затруднит или сделает невозможным последующее разделение шаров . Если этот угол, сделать богаьше 25°i напр жени  изгиба в перемычке, соедин ющей сформованный щар с заготовкой, окажутс  высокими. Вследствие этого уве шчитс  давление на проводку со стороны предыдущего шара, который еще окончательно не сформовалс , что приведет к задирам на линейке и узсудшению качества поверхности шара, Втора  поверхность 6 , на которой происходит окончатерьное отделение шара, выполнена с большей крутизной, чем перва . Вегшчи4 занижени  и дггана поверхности определ етс  из расчета, чтобы шар окончательно отделилс  от заготовки и далее калибровалс  на горизонтальном участке линейки. Угол наклона поверхности к горизонтальной плоскости находитс  в пределах 40-90°. Если этот угол сделать меньше 40°, разделение шаров будет нестабильным. Угол 90° конструктивно  вл етс  предельным. На фиг. 2 и 3 показаны два случа  приложени  сил трени  к сформованному шару со стороны валков. Первый случай (см. фиг. 2) имеет место, когда диаметры или высоты реборд, валков неодинаковы вследствие, например, неточности изготовлени , а также когда услови  трени  неодинаковы вследствие, например, более обильной смазки одного валка. Сила трени  в вертикальном направлении, приложенна  со стороны одного валка, не равна силе трени , приложенной со стороны другого валка. Второй случай (см. фиг. 3) имеет место при незначительном осевом взаимном смещении вапков . Вследствие того, что на одном ваг1- ке шар прижимаетс  к левой стороне калибра , а на другом - к правой, возникает пара сип трени  в ппоскости, неперпендикул рной к оси прокатки. ,.В обоих спуча х неуравновешенные в пределах одного калибра сипы трени  привод т к по влению изгибающего момента в тонкой перемычке , соедин ющей сформованный шар с заготовкой. Вспедст1зие вращени  заготовки и шара напр жени  от этого мо мента  вл ютс  .знакопеременными, что приводит к i быстрому разрушению перемычки и отдепению шара. Так как заранее неизвестно, в каком направлении будет действовать изгибающий момент, обе гшнейки - нижн   и верхн   - выполн ютс  с занижением.

После отделени  шар калибруетс , наход сь выше или ниже оси прокатки на величину занижени  линейки. Расчеты показывают , что при занижении высоты линейки в вышеуказанных пределах, радиальнь1й размер калибра увеличиваетс  незначительно , а осевой остаетс  практически посто нным. Как известно, шар попучаетс  хорошего качества, если в процессе калибровки он вращаетс  в разных направлени х. Учитыва , что окончатепьиый , радиальный размер шара получаетс  при формовке, некоторое увеличение раДи .ульного размера капибра по сравнению с осевым способствует интенсивному вращению шара в разных направлени х в процессе калибровки, что обеспечивает получение готового издели  высокого качествги

Процесс прокатки шаров на линейке предложенной, конструкции происходит следующим образом (см. фиг. 3 и 1). Заготовка подаетс  в валки с винтовыми капибрами и прокатываетс , удерживаема  от вертикального перемещени  рабочими поверхност ми 1 верхней и нижней пинейки в зоне формовки 2. По окончании формовки шар попадает в зону калибровки 3, где обе линейки имеют занижение. В соответствии с направлением изгибающего момента сформованный шар, соединенный с заготовкой тонкой перемычкой, начинает отклон тьс  от оси прокатки вверх ипи вниз, при этом в перемычке возникают знакопеременные напр жени  изгиба. По

мере продвижени  в зоне калибровки шар контактирует с пинейкой на поверхности с, прт этом его центр смещаетс  в поперечном направлении на все большую величину , а перемычка изгибаетс  в разных направлени х с возрастающей интенсивностью . Далее шар попадает на поверхность б линейки, где происходит разрушение перемычки и окончательное отделение шара от заготовки. Продолжа  находи ,тьс  в калибре валков, шар калибруетс , будучи смещенным от оси прокатки, на величину занижений пинеййи, после чего попадает в вывоДноЙ жепоб.

Выполнение линеек шаропрокатного стана описанным вьпие образом обеспечивает стабильность процесса прокатки шаров , улучшение их разделени  и повышени  качества.

Claims (2)

1.Линейка шаропрокатного стана, содержаща  плоскую рабочую поверхность, состо щую из последовательно расположенных формующей и калибрующей зон, отличающа с  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей путем обеспечени  возможности разделени  шаров после формовки, формующа  и калибрующа  зоны расположены одна относительно другой ступенчато . н соединены; переходным участком при этом перепад ступеней по эвысоте равен 0,1-0,5 диаметра прокатываемого издели ,

2.Линейка по п. 1, о т л и ча ю щ а   с   тем, что переходный участок вьшолнен также ступенчатым в виде наклоненных под разными углами к оси прокатки поверхностей, при этом угол наклона первой-поверхности равен , а второй 040-90 .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Данилов Ф. А. и др-. Гор ча  прока-пса и прессование труб. М., Металлурги , 1972, с. 245.

2.Грановский С. П. Новые процессы

и станы дл  прокатки изделий в винтовых капибрах. М., Металлурги , 1980, с. 67 (прототип).