Технологический инструмент косовалкового стана

"о.техНицбибли "еснерОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1778833 Союз Советских Социалистических Республик(51)м. Кл,В 21 В 19/04 В 21 В 27/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения И. Н. Потапов, Е. А. Харитонов к В. Я. Зимин Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов(54) ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ КОСОВАЛКОВОРО СТАНА Изобретение относится к обработкеметаллов давлением и касается технологического инструмента стана винтовой прокатки,Известен технологический инструмент стана винтовой прокатки, включающий рабочие валки, имеющие участокзахвата, составленный из усеченныхконусов одинаково направленных, иоразных по величине наклона их образующих, снабженный гребнями с угломнаклона образующих к оси прокатки10-15 о, которые соединяют большее осанование каждого предыдущего конусас меньшим основанием последующего 15по ходу прокатки конуса, пережим иконический участок раскатки 11.При винтовой прокатке таким технологическим инструментом сплошныхзаготовок, например в трехвалковом 20стане, максимальная деформация лона"лизуется в периферийных слоях заготовки, в центральных слоях наблюдается зона затрудненной деформации. Поэтому полная проработка и раздробление структуры по всему поперечномусечению в этом случае достигаетсялишь при весьма больших вытяжках,По основному авторскому свидетельству 9 556854 известен инструмент 30 косовалкового стана, включающий рабочие валки, имеющие входной конусс гребнями, которые на валках размецены с осевым смещением, при этом конец гребня иа одном и начало гребняна другом валке расположены в плоскости, перпендикулярной оси стана,к участок пережима 2.При винтовой прокатке таким технологическим инструментом за счетсмещения гребней происходит сдвиг однкх частей.обжимаемой заготовки относительно других. В этом случае по поперечному сечению -заготовки развитиеполучают сдвиговые деформацик, способствующие проработке к раздроблению литой структуры,Вместе с тем, проработка структурыосуществляется недостаточно интенсивно. Это связано с тем, .что при дефор- .мировании заготовки на участке захвата пластическая деформация не проникает до центра заготовки. Поэтому осевая часть заготовки перемещается непо очагу деформации и поступает к обжимному участку как жесткое тело.При прокатке таким технологическим инструментом непрерывнолитых заготовок,структура которых ха 1 актеризуется развитой центральной пористостью, наличи77 ЕВ 33 га одних частей заготовки относитель ьо других и, следовательно, не возникают осевые растягивающие напряжения,На этом участке поверхность заготовкиподвергается, в овновном, действиюрадиальных сжимающих напраженйй, ко торые способствуют "залечиванию" и выкатыванию поверхностных дефектов.Перемещаясь далее по очагу деформацки, заготовка поступает к участку,составленному из гребней 3, расположенных с осевЪм смещением, При дефор-мации заготовки на этом участке засчет неодинакового действия валков,обусловленного осевым смещением гребней, достигается сдвиг в поперечномсечении одних частей обжимаемой заго- И товки относительно других, т. е. макросдвиг. Ча счет этого по всему поперечному сечению получают развитиесдвиговые деформации.Вместе "с тем, наличие осевого под О пора, реализуемого во входном конусе,в дальнейшем обеспечивает развитиеболее интенсивных деформаций в осевойзоне заготовки. Это способствует эффективнойпроработке литой структуры4 йри минимальных вытяжках, Кольцеваязона с наиболее проработанной структурой служит как бы продолжениемдеформирующего инструмента. За счетинтенсивной деформации осевой эонызаготовки достигается проработка литой структуры при минимальных вытяжках.Предварительная деформация на участке с симметричным расположениемгребней обеспечивает повышениВ техф нологической пластичности металла засчет дробления литой структуры иустранения концентратов напряжений.Поэтому вероятность образования дефектов при последующей деформации су- Щ) щественно снижается. Прокат, полученный на предложенном технологическоминструменте, характеризуется повьыенным качеством поверхности, практически беэ плен, трещин и других дефек тов. Ф.м в осевой зоне крупных пор и неспло.шностей, для полной проработки структуры и "эалечивания" дефектов требуется значительное повышение суммарногоббжатия. Это ограничивает размерныйсортамент проката.Кроме того, при сдвигеодних частей заготовки относительно других на"поверхности возникают опасные растягивающие напряжения, которые вследствие особенностей процесса винтовойпрокатки имеют циклический характер.С каждым циклом деформации эти напря"жения накапливаются и приводят к раз"рушению металла, При деформированиилитых заготовок из труднодеформируемьщсталей,. обладающих пониженным запасом пластичности, а также непрерывнолитых заготовок, характеризующихся .наличием поверхностных дефектов(трещины, подкорновые пузыри и др.),являющихся концентраторами напряжений, вероятность разрушения поверхностных слоев металла существенновозрастает. Это резко снижает качество проката и,увеличивает расходынапередел,Цель изобретения - повышение глубины проработки структуры сплошногокруглого проката.Поставленная цель достигается тем,что в технологическом инструменте косовалкового стана по авторскому свидетельству 9 556854 каждый рабочийвалок снабжен дополнительным гребнем,расположенным на входном-конусе догребней, размещенных на одном валкес осевым смещением относительно другогоНаличие дополнительных гребней" позволяет проработать структуру осевой эоны заготовки, заварить дефектылитья,На фиг. 1 показан очаг деформации,продольный разрез; на фиг. 2 - то же:с обжимным участком, часть которогоимеет углубления напротив смещенныхгребней.Технологический инструмент состоит из рабочих валков, именхцих входнойконус 1, расположенные на каждом валке дополнительные гребни 2 и гребни3, которые на одном валке смещены относительно другого по оси стана, ипережим 4. На фиг. 2 показан инструмент (вариант), у которого участки5 одного валка, противоположные гребням 3 другого валка, заглублены,Прбцесс прокатки предлагаемым технологическим инструментом осуществляется следующим образом,заготовка захватывается рабочимивалками и за счет сил трения получаетвращательное движение и перемещаетсяв осевом направлении.При деформации во входном конусев условиях симметричного силовоговоздействия валков резко возрастаютчастные обатия, что обеспечивает проникновение деформации к центру заготовки. В этом случае происходитперераспределение между тангенциаль- ной и осевой деформацией в сторонуувеличения последней. Тем савам осе-вая зона заготовки получает дополнительное перемещение в осевом направленки, Следовательно, в той части очага деформации реализуется осевой подпор, действие которого распространяется по всему сечению заготовки, Наличие такого подпора способствуетболее интенсивной деформации осевойэоны заготовки. Кроме того, деформирование заготовки во входном конусе 1 с симметричнорасположенными дополнительными гребнями 2 осуществляется в условиях симметричного силового воздействия валков. В этом случае не происходит сдвиКроме того, повышенное качествоповерхности заготовки позволяет уве=личить макросдвиг одних частей заготовки относительно других, Это достигается тем, что на участке на расстоянии между плоскостями, проходящимиперпендикулярно к оси стана через вершину и основание гребней одного извалков, профиль других валков заглублен. В этом случае дополнительно увеличивается неравномерность силового воздействия валков, что способ.ствует развитию более интенсивныхсдвиговых деформаций, следовательно,улучшает проработку литой структуры,Экспериментальные исследования показывают, что высоту гребней 2, расположенных без смещения, целесообразно устанавливать в пределах 0,3-0,6общей высоты обжимного участка.П р и м е р. На трехвалковомста-не ИИСиС осуществляется прокатка непрерывнолитых заготовок диаметром130 мм из стали У 7, Прокатку осуществляют в один проход до диаметра. 55 мана технологическом инструменте трех"вариантов. В инструменте первого варианта на входном конусе обжимнойучасток каждого валка выполняют в виде гребня высотой 15 мм, расположенного с осевым смещением. В инструмен-те второго варианта валки на участкевходного конуса снабжают гребнямивысотой 6 ма, расположенными без смещения (обжимной участок такой же,как и в первом варианте), При этомотношение высоты гребней к общей высоте обжимного участка составляет0,4,В инструменте третьего вариантана обжимном участке профиль двух валков на расстоянии между плоскостями,проходящими нормально оси стана через Щ основание и вершину третьего валка, ЫпоХйен заглубленным радиусом 40 мм на глубину 4,5 мм. Остальные параметры такие же, как на валках второго варианта.Визуальный осмотр поверхности показывает, что на прутках, получаемых на инструменте первого варианта, наблюдаются плены глубиной 2 мм. Прутки, получаемые на инструменте второго и третьего вариантов, поверхностных дефектов не имеют.Исследования макроструктуры показывают, что остаточная осевая порис-тость прутков, получаемых на инструменте первого варианта, оценивается 1 баллом, второго варианта - 0,5 бал.лаа в последнем случае пористость отсутствует, Таким образом, применение предлагаемого технологического инструмента позволяет улучшить качество поверхности и проработку структуры по сечению заготовки.Формула изобретенияТехнологический инструмент косовалкового стана по авторскому свидетельству В 556854, о т л и ч а ю щ и й -,с я тем, что, с целью повьзаения глубины проработки структуры сплошногокруглого проката, каждый рабочий ва-.лок снабжен дополнительным гребнем,расположенным на входном конусе догребней, размещеииыХ на одном валкес осевща смещением относительно другого.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9 369946, кл. В 21 В 19/04, 1971.2. Авторское свидетельство СССРВ 556854, кл, В 21 В 19/04, 1975.. 778833 Составитель Л, ЯатурииаРедактор Н. Кемеля ТехредА.Щепанская Корректо Синицкая Закаэ 7896/6 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн Тираж 986 ВНИИП 1 Государственного по делам изобретений 035, Москва, Ж, Раушс