Технологический инструмент стана винтовой прокатки

О П И С А Н И Е (11)747541ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалнстическихРеспублик ФсГ(53) УДК 621.771. 013 (088,8) Опубликовано 15.07.80. Бюллетень26Дата опубликования описания 25.07.80 по данам нзобретеннй н птнрытнй(72) Авторы изобретения И. Н. Потапов, Е. А. Харитонов и В. Я. Зимин Р;,4Московский ордена Трудового Красного Знамени -,";:институт стали и сплавов(54) ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ СТАНА ВИНТОВОЙ ПРОКАТКИГащдарстванный намнтет3 Приоритет -Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве полых и сплошных длинномерных тел вращения.Известен технологический инструмент стана винтовой прокатки, содержащий три валка, установленные под углом к оси стана, равном углу раскатки, каждый из которых выполнен в виде конусных участков захвата и раскатки с одинаково направленными вершинами конусов, а также, размещенного между участками захвата и раскатки, конус- ного гребня с вершиной, направленной противоположно вершинам конусов указанных участков и имеющего диаметры, равные диаметрам гребней других валков, а углы наклона образующих к оси стана каждого 1 участка всех валков равны между собой 1,Недостатком деформирования металла такими технологическими инструментами является то, что по всей длине очага деформации каждый валок оказывает одинаковое силовое воздействие на прокатываемую заготовку. При таких условиях деформирования в трехвалковом стане винтовой прокатки в центральных слоях заготовки наблюдается зона затрудненной деформации, а интенсивная пластическая деформация локализуется в периферийных слоях. В этом случае не обеспечивается равномерной проработки структуры металла по поперечному сечению, а получаемый прокат характеризуется значительной разнозернистостью и неоднородностью физико-механических свойств.Целью изобретения является обеспечение интенсивной и равномерной проработки структуры металла по поперечному сечению, что позволяет получать сортовой прокат высокого качества из непрерывнолитой заготовки. Поставленная цель достигается в предлагаемом инструменте за счет того, что участок захвата одного из валков выполнен с диаметром большего основания в 1,1 - 1,5 раза большим соответствующего диаметра участков захвата остальных валков, а участок раскатки этого валка выполнен с диаметром меньшего основания, в 1,1 - 1,5 раза меньшим соответствующего диаметра участков раскатки остальных валков.На фиг. 1 показан предлагаемый инструмент, поперечный разрез; на фнг. 2 - то же,продольный разрез,Технологический инструмент содержиттри валка 1, 2, 3. Каждый из них состоитиз участка захвата 4, гребня 5 и участкараскатки 6.Диаметры большего основания с 1 участказахвата валка 1 в 1, - 1,5 раза большесоответствующих диаметров валков 2 и 3,а диаметр с 4 меньшего основания участкараскатки валка 1 в 1,1 - 1,5 раза меньше 0соответствующих диаметров валков 2 и 3.Диаметры всех валков у вершины гребнейСг равны между собой.Углы наклонар образующих к оси станакаждого участка всех валков равны междусобой, Из соотношения диаметров и равенства углов наклона образующих вытекаетразность между углами у - у г, раскаткивалка 1 и валка 2 нли 3.- =- -с 1 г,где с 1 и ссг - углы наклона образующих 20к осям валков,г, - , = агс 1 д- - агс 1 д --А- сь с-с 1; Г. Г. где Ь - длина бочки валка.2Расчеты показывают, что требуемое соотношение диаметров валков на участке захвата и участка раскатки достигается при разности углов раскатки 5 - 20.Разница диаметров одного из валков на участках захвата 4 и участке раскатки 6 20 по сравнению с двумя другими зависит прежде всего от качества исходной заготовки, При деформировании непрерывнолитых заготовок, характеризующихся наличием крупных пор и несплошностей, диаметр одного из валков на участке захвата Ы 1 следует выполнять больше, а на. калибрующем саменьше, чем у двух других с 1, сз в 1,3 -- 1,5 раза. Дальнейшее увеличение этих соотношений ограничивается с одной стороны возникновением на участке захвата осевых 40 растягивающих напряжений, которые глогут привести к разрушению поверхностных слоев металла, а с другой - повышенным скольжением металла относительно поверхности валка, а следовательно, износом калибрую 4 г щего участка. При деформировании сталей и сплавов, склонных к образованию поверхностных дефектов, отношение диаметров валков Й/с 1 и с 1 з/с 4 следует выбирать в пределах 1,1 - 1,3.Процесс прокатки предлагаемым тех- з 0 нологическим инструментом осуществляется следующим образом.Заготовка 7 задается в участок захвата 4, в котором осуществляется предварительная деформация металла и создаются силы вращения и перемещения заготовки в осевом направлении.За счет того, что на участке захвата 4 диаметр валков 1 больше диаметров двух других валков 2 и 3, линейная скорость этого валка, а следовательно, и осуществляемая им подача металла в осевом направлении также больше, чем у этих валков. Поэтому на участке захвата 4 реализуется осевой подпор заготовки, действующий в направлении гребня, где осуществляется основная деформация металла. Вместе с тем этот валок 1, диаметр которого на участке раскатки меньше, чем у двух других, оказывает сопротивление перемещению металла в осевом направлении, т, е. тем самым достигается осевой подпор заготовки, действующий также в направлении гребня.Наличие осевого подпора заготовки на деформирующем гребне как со стороны входа металла в гребень, так и со стороны выхода из него, способствует проникновению интенсивной пластической деформации к центральным слоям заготовки и улучшает проработку литой структуры в осевой зоне.Формула изобретенияТехнологический инструмент стана винтовой прокатки, содержащий три валка, установленные под углом к оси стана, равном углу раскатки, каждый из которых выполнен в виде конусных участков захвата и раскатки с одинакова направленными вершинами конусов, а также размещенного между участками захвата и раскатки, кон усного гребня с вершиной направляют противоположно вершинам конусов указанных участков и имеющего диаметры, равные диаметрам гребней других валков, а углы наклона образующих к оси стана каждого участка всех валков равны между собой, отличающийся тем, что, с целью обеспечения интенсивной и равномерной проработки структуры металла, участок захвата одного из валков выполнен с диаметром большего основания, в 1,1 - 1,5 раза большим соответствующего диаметра остальных валков, а участок раскатки этого валка выполнен с диаметром меньшего основания, в 1,в 1,5 раза меньшим соответствующего диаметра остальных валков.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Матвеев Ю. М. и Ваткин Я. Л. Калибровка инструмента трубных станов. М., Металлургия, 1970, с. 238.747541 г.2 Редактор Н. ВЗаказ 4130/3ц С ех ко ЯковлеваКорректор В. БутягПодписное ИИПИ Гасу по делам 5, Москва,ППП Пате