UA71964U - Спосіб виробництва дроту - Google Patents

Abstract

Спосіб виробництва дроту включає прокатку первісної заготовки, її поздовжнє розрізання, заокруглення кромок отриманої прямокутної заготовки та її обтиснення на кінцевий розмір. Обтиснення прямокутної заготовки здійснюють в прокатній (роликовій) кліті з формуванням в чорнових ребрових калібрах кромки.

Description

Корисна модель належить до галузі обробки металів тиском, а саме до прокатного та волочильного виробництв, зокрема до способів виробництва дроту широкого спектру призначення з різних металів і сплавів.

Відомий спосіб виробництва круглого дроту шляхом волочіння заготовки в монолітних волоках |Перлін І.Л., Єрманок М.3., Теория волочения. М. Металургія. 1971.-448 сі.

Застосування цього способу забезпечує отримання високоточного дроту круглого поперечного перерізу. Його недоліком є використання металевої заготовки лише круглого поперечного перерізу і це обмежує технологічні можливості способу.

Відомий спосіб виробництва круглого дроту шляхом прокатки металевої заготовки в системі калібрів "плоский овал - коло" та "гладка бочка - коло" |Смірнов В.К... Шилов В.А., Ігнатович

Ю.В. Калибровка прокатніх валков / Учебное пособиє для вузов. М: Металургія. 1984. стор. 84- 86). Недоліком цього способу є низька стійкість плоского овалу та смугового профілю з округленими краями в круглому калібрі, що дозволяє деформувати смуги тільки з малим відношенням розмірів сторін поперечного перерізу (Б/п «1,5, де Б, п - ширина і товщина смуги відповідно) що обмежує (зменшує) діапазон розмірів одержуваного круглого профілю. Це обумовлює використання даного способу лише у виробництві гарячекатаного прокату на багатоклітьових прокатних станах.

Найбільш близьким за технічним результатом до корисної моделі, що заявляється, є спосіб виготовлення дроту за патентом на винахід КО Мо 2056245, В23К20/04, В21С37/04, МПК 6. За цим способом первісну заготовку у вигляді стрічки прокочують, поздовжньо розрізають на заготовки прямокутного перерізу у вигляді смуг, зварюють ці смуги встик і округляють кромки відомими способами (наприклад, методом травлення або методом механічної обробки). Після цього проводять волочіння отриманих смуг до необхідною розміру поперечного перерізу в волоках різної конфігурації. Завдяки цьому способу знижується собівартість готового дроту різної конфігурації за рахунок використання на заключному етапі формозміни дешевшої, порівняно з традиційними способами заготовки, наприклад, холоднокатаної стрічки.

Але це технічне рішення не дозволяє отримувати круглий дріт діаметром більше ніж товщина первісної заготовки (стрічки). Окрема операція заокруглення кромок ускладнює технологічний процес, знижує його продуктивність та підвищує собівартість продукції. Крім того,

Зо при заокругленні кромок час різа металу йде у відходи, що також знижує собівартість продукції та погіршує екологічну обстановку.

Таким чином, недоліками відомих способів виробництва дроту є обмежені технологічні можливості, висока собівартість продукції, погіршення екології.

В основу корисної моделі поставлена задача розширити технологічні можливості виробництва дроту, знизити собівартість, підвищити коефіцієнт виходу придатного до використання дроту та поліпшити екологічну обстановку.

Поставлену задачу вирішують тим, що обтиснення прямокутної заготовки, порізаної з первісної заготовки з співвідношення сторін 2 х р/п х 4, де Б ширина прямокутної заготовки, п товщина первісної заготовки, проводять в прокатній (роликовій) кліті з формуванням в чорнових ребрових калібрах кромки по радіусу К (0,45-0,48)Н, а кут (а) між гранями прямокутної заготовки, які сполучаються з однойменними кромками, виконують у межах 287 х а х 34". Як первісну заготовки для прямокутної заготовки можливо використовувати вторинну сировину, наприклад крайові або некондиційні обрізки.

Виконання обтиснення прямокутної заготовки в чорнових ребрових калібрах в прокатній (роликовій) кліті відразу після розрізання дозволяє одночасно здійснювати операції закруглення кромок та чорнового обтиснення заготовки. Таке сумісне виконання операцій знижує собівартість готового дроту незалежно від розмірів і форми його поперечного перерізу, виключає втрати металу (при різанні або травленні) і покращує екологічну обстановку.

Формування в чорнових ребрових калібрах кромки заготовки по радіусу, що дорівнює К - (0,45...0,48)П, де Пп - товщина первісної заготовки, в поєднанні з виконанням кута а між гранями прямокутної заготовки, які сполучаються з однойменними кромками, в межах 28...34" забезпечує оптимальне співвідношення між величиною приросту товщини прямокутної заготовки, що деформується (тобто величиною розширення прямокутної заготовки в ребровому калібрі) при співвідношенні сторін її поперечного перерізу Б/ п-2... 4, де р - ширина прямокутної заготовки, а й - товщина первісної заготовки, та кількістю проходів в ребрових калібрах.

Надання кромкам прямокутної заготовки радіуса менш ніж 0,45п спричиняє незаповнення чистового калібру (ограновування круглого дроту або до зменшення діаметра його перерізу), а більш ніж 0,482 - до втрати стійкості заготовки при деформації в ребрових калібрах або до збільшення числа чорнових проходів.

Доцільно первісну заготовку у вигляді стрічки розрізати на прямокутні заготовки з співвідношенням сторін поперечного перерізу р/п-2...4, де Б - ширина прямокутної заготовки, а п товщина первісної заготовки. Використання прямокутних заготовок з відношенням сторін поперечного перерізу р/п«х2 обмежене технологічними можливостями існуючих ножиць поздовжнього різання, а деформація заготовок з відношенням сторін перерізу Б/П » 4 пов'язана, в разі виробництва круглої дроту, з різким збільшенням числа проходів в реброві калібрах прокатної (роликової) кліті.

Отримання прямокутних заготовок із вторинної сировини у вигляді кромкової обрізі різко знижує собівартість готової продукції, веде до економії енергоресурсів, дозволяє ефективно утилізувати відходи, переводячи їх у розряд готової продукції.

Важливим позитивним ефектом при цьому є значне поліпшення екологічної обстановки.

Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де схематично зображено обтиснення заготовки прямокутного перерізу в валках (роликах) прокатної (роликової) кліті.

На кресленні прийняті наступні позначення: 1 - прямокутна заготовка; 2 - чорновий ребровий калібр;

З - обтиснений переріз з закругленими кромками; п - товщина первісної заготовки: р - ширина прямокутної заготовки;

А - радіус формування кромок прямокутної заготовки; а кут між гранями прямокутної заготовки, які сполучаються з однойменними кромками.

Спосіб здійснюється таким чином.

Первісну заготовку у вигляді стрічки або кромкової обрізки розрізають на заготовки прямокутного перерізу у вигляді смуг (1), які задають в чорновий ребровий калібр (2), утворений валками (роликами) прокатної (роликової) кліті та обтиснюють. Розрізання первісної заготовки провадять з дотриманням співвідношення ширини прямокутної заготовки (Б) до товщини первісної заготовки (ГП) від 2 до 4. Кромки заготовки формують по радіусу (К) у співвідношенні до товщини первісної заготовки (п) від 0,45 до 0,48, кут між гранями прямокутної заготовки (а) витримують в межах 28...34"7. У разі необхідності провадять кілька проходів в ребрових калібрах

Зо до отримання предчистової заготовки, яку потім деформують у чистовому круглому калібрі.

Для збільшення довжини дроту, що виробляється, стики заготовок прямокутного перерізу (смуги) з'єднують, наприклад, за допомогою зварювання.

Пропонований спосіб досліджено в лабораторних умовах. Як первісну заготовку (стрічку) використано крайову стрічку та некондикційну обрізь (у вигляді рулонів) зі сталі ОВКП товщиною (п) 1,5 мм. Первісну заготовку (стрічку) розрізано дисковими ножицями (діаметр ножів 150мм) на прямокутні заготовки поперечного перерізу (смуги) 1,5 х 3,0 мм; 1,5х 4,5 мм.;1,5х6,0 мм; 1,5 х 7,5 мм. Крім того, частину первісної заготовки (стрічки) гільйотинними ножицями розрізано на прямокутні заготовки поперечного перерізу (смуги) 1,5 х 2,0 мм.

Отримані прямокутні заготовки (смуги) деформовано двома способами: прокаткою на двовалкових станах з діаметром валків 180 мм і волочінням в роликовій волоці з діаметром роликів 150 мм. Як чистовий використано круглий калібр.

При обтисненні в ребрових калібрах кромки прямокутних заготовок (смуг) сформовано різних радіусів (К) (К-0,41и-0,6Омм; К-0,45и-0,6б8мм; К-0,465пи-0,7О0мм; К-0,48-0,72мм;

К-049п-0,74мм), а кут між гранями прямокутної заготовки, які сполучаються з однойменними кромками, виконано (а) - 24", 287, 30", 34", 36". У той же час, для кожного варіанту формування кромки прямокутних заготовок виконано усі варіанти формування нахилу граней.

За результатами експериментальних досліджень встановлено наступне:

Одночасне обтиснення прямокутних заготовок (смуг) (усіх типорозмірів в ребрових калібрах прокатної (роликової) кліті для всіх розглянутих вище варіантів формозміни кромок і граней заготовок) з чорновим формозмінюванням прямокутних заготовок (смуг) забезпечує найбільш ефективне закруглення їх кромок. Результати досліджень, які регламентуються радіусом формування кромок (К) (К-0,6в8мм; К-0О,7Омм; К-0,72мм); кутом між гранями прямокутної заготовки (0) (а - 28", а - 30", са - 347) для трьох типорозмірів первісної заготовки (бБ/ М) (5 2, -3, -4) наведені в таблиці Мо 1:

прокатка волочіння 6 | ющ ї5хв0

Тобто, отримано дріт круглого профілю з діаметром поперечного перерізу від 1,6 мм до 2,3 мм. Якість поверхні та точність поперечного перерізу дроту відповідає технічним умовам на калібрований дріт і не залежить від способу деформації (прокатка або волочіння).

Виробництво дроту, яке регламентують радіусом формування кромок (К) менш ніж

К-0,45п-0,6в8мм; кутом між гранями прямокутної заготовки (40) менш ніж «а - 287 призводить до зменшення діаметра готового дроту в середньому на 5-8 95 не залежно від способу деформації.

Результати досліджень для кута між гранями прямокутної заготовки 4-24" наведені в таблиці Мо 2:

Ще більше зменшення діаметра дроту спостерігається при виробництві, яке регламентується радіусом формування кромок (КК) К-0,40п-0,60 мм та кутом між гранями прямокутної заготовки (0) а - 247. У цьому випадку діаметр дроту становив відповідно 1,50 мм; 1,70 мм; 1,85 мм.

Аналогічний результат було отримано і у разі виконання кута а - 24" та радіусу

К-0,491п-0,74 мм, при цьому кількість проходів підвищилась.

Виробництво дроту, яке регламентують радіусом формування кромок (К) більш ніж

К-0,48п-0,72 мм; кутом між гранями прямокутної заготовки (а) більш ніж а - 34" призводить до збільшення кількості проходів в ребрових калібрах, причому збільшення кута нахилу є більш впливовим. Так, для а - 36" та К-0,бвмм, К-0,70мм К-0,72мм кількість проходів в ребрових калібрах збільшується на 1-2 проходи. Наприклад, для отримання дроту діаметром 2,20мм з прямокутної заготовки 1,5 х 6,0 мм потрібно проведення трьох додаткових проходів.

У той же час, перевищення кута 4 » 36" в поєднанні з малим радіусом заокруглення

К-0,40п-0,60мм при деформації (прокатка, волочіння) прямокутних заготовок розміром: 1,5 х 3,0 мм; 1,5 х 4,5 мм; 1,5 х 6,0 мм забезпечує одержання дроту діаметром відповідно: 1,58 мм; 1,83 мм; 2,10 мм при більшій, ніж заявлено, кількості проходів: відповідно 4, 6, 8.

Обтиснення прямокутних заготовок з відношенням сторін поперечного перерізу Б/п. більш

Зо ніж чотири (Б/п » 4) значно збільшує кількість чорнових проходів, але суттєвого збільшення приросту товщини смуги під час обтиснення не спостерігається. Так, при деформації прямокутної заготовки розміром 1,5 х 7,5 мм чорнових ребрових проходах спостерігається втрата стійкості смуги в калібрі навіть при малих відсотках (3...4 95) обтиснення, що збільшує кількість проходів, тому подальше дослідження цього варіанту недоцільно.

Також проведено дослідження способу виробництва дроту з прямокутних заготовок розміром поперечного перерізу: 1,5 х 3,0 мм; 1,5 х 2,0мм в круглому калібрі (минаючи ребровий калібр). Позитивних результатів під час формозміни таких заготовок не отримано. У першому випадку: втрата стійкості смуги під час обтискання; у другому: загортання гострих кромок, утяжка металу по дну калібру та переповнення калібру по його розмірах.

Також, під час досліджень зафіксована відсутність витрат металу після розрізання первісної заготовки, оскільки стики прямокутних заготовок (смуг) з'єднують (наприклад) зварюванням.

Враховуючи результати лабораторних досліджень, було виготовлено партію круглого дроту діаметром: 1,бмм; 1,9мм; 2,3мм. Як первісну заготовку у вигляді стрічки використано крайову та некондиційну обрізь товщиною 1,5мм у вигляді рулонів, отриманих з агрегату поздовжнього різання. Всього було перероблено 354 кг обрізі, а отримано каліброваного дроту 315 кг, тобто невикористані відходи склали близько 11 95. В середньому вартість дроту, виготовленого з використанням запропонованого способу становила 75 95 від вартості круглого дроту (таких самих розмірів), отриманого традиційною технологією волочіння, враховуючи, що вартість крайової обрізі дорівнює вартості смуги зі сталі ОЗКП з розміром поперечного перерізу 1,5 х 5б0Омм.

Таким чином, використання запропонованої корисної моделі дозволяє розширити технологічні можливості виробництва дроту шляхом збільшення сортаменту виробленого дроту широкого спектру призначення, знизити собівартість та підвищити коефіцієнт виходу придатного до використання дроту шляхом сумісного виконання операцій заокруглення кромок і чорнового обтиснення прямокутної заготовки та використання як первісної заготовки крайової або некондиційної обрізі. Крім того, використання запропонованої корисної моделі дозволяє покращити екологічну обстановку, оскільки сировиною для виробництва дроту слугують вторинні ресурси, наприклад виробництва гнутих профілів, а також відсутність хімічних методів обробки (травлення) у виробництві дроту, обробка металу в запропонованій корисній моделі лише тиском.

Область використання запропонованої корисної моделі не обмежена виробництвом тільки дроту круглого поперечного перерізу. Доцільно також, використовувати спосіб для виробництва дроту фасонного перерізу: після заокруглення кромок прямокутної заготовки з співвідношенням сторін р/п-2...4 в ребровому калібрі за один прохід з деформованої чорнової заготовки можливо отримати, наприклад, прямокутний профіль шляхом деформації її в чистовому універсальному калібрі прокатної (роликової) кліті.

У разі підвищених вимог до якості дроту можливе поєднання запропонованого способу з волочінням в монолітних волоках різної конфігурації або обтисненням в універсальному калібрі, який забезпечений системою опорних валків.

Claims (2)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

1. Спосіб виробництва дроту, що включає прокатку первісної заготовки, її поздовжнє розрізання на прямокутну заготовку, заокруглення кромок отриманої прямокутної заготовки та її обтиснення на кінцевий розмір, який відрізняється тим, що обтиснення прямокутної заготовки, порізаної за співвідношення сторін 2 «х р/П х 4, де Б - ширина прямокутної заготовки, п-товщина Зо первісної заготовки, здійснюють в прокатній (роликовій) кліті з формуванням в чорнових ребрових калібрах кромки по радіусу К -(0,45 - 0,48)п, а кут (с) між гранями прямокутної заготовки, які сполучаються з однойменними кромками, виконують у межах 28" х а х За".

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що прямокутну заготовку виготовляють з вторинної сировини.