Линейка шаропрокатного стана

Союз СоветскихСоцналнстнческнхРеснубинн Оп ИКАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл,В 21 Н 1/14 Ввудйрстюкы квнктвт СССР ао авлан взобретеххк и отхрнткй(71) Заявитель конструкторский институт металлургического машиностро(54) ЛИНЕЙКА ШАРОПРОКАТНОГО СТАНА 1Изобретение относится, к обработке металлов давлением, а точнее к поперечновинтовой прокатке тел вращения, и наибо лее эффективно может быть использовано при холодной прокатке шаров малого диаметра.Известна линейка стана поперечно-винФовой прокатки, предназначенная для удержания прокатываемого издепия на оси прокатки и ограничения его овализации Ц . Линейка выполнена с цилиндрической рабочей поверхностью, ширина которой имеет минимальное значение в пережиме валков и увеличивается к,сечениям входа и выхода металла из валков.15Недостатком такой линейки является то, что ее конструкция не учитывает особенностей прокатки шаров,Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является линейка . 20 шаропрокатного стана, содержащая плоскую рабочую поверхность,состоящую из последовательно расположенных по ходу прокатки формуюшей и капибруюшей зон 121 2Недостатком известной конструкции линейки являатся то, что она не дает возможности окончательно сформованному шару перемешаться в вертикальном иаправпении (при горизонтальном расположении валков) в калибруюшей зоне, что затрудняет его отделение от заготовки.Цепью изобретения является расширение технологических возможностей путем обеспечения возможности разделения ша ров поГле формовки и обеспечение стабипьного процесса разделения шаров.цепь достигается темчто в линейке шаропрокатного стана, содержащей плоскую рабочую поверхность, состоящую из последовательно расположенных по ходу прокатки формуюшей и капибруюшей зон, формирующая и калибруюшая зоны расположены одна относительно другой ступенчато и соединены переходным участком, при этом перепад ступеней по высотеравен 0,1-0,5. диаметра прокатываемого изделия, а переходный участок выполнен также ступенчатым в виде двух накпонен 3 95611ных под резными углами к оси прокаткиповерхностей, при этом угоп накпона первой поверхности ревен 8-25, а второй 40-90,Стабильное резйепение шаров достигается тем, что шары попучают возможностьперемешаться в вертикепьном направпении под действием контактных сип трениясо стороны вапков. Эти силы, припоженные со стороны одного вапка, всегда будут отличаться от сил, приложенных состороны другого вапка, вспедствие неко-.торой разницы диаметров ипи высот реборд валков, а также усповий трения. Неуравновешенность в предепах калибра припоженных к шару сип вызывает появпениеизгибающего момента в тонкой перемычке, соединяющей его с заготовкой, Вспедствие вращения заготовки шара напряжения от изгибающего момента являютсяэнакопеременными, что приводит к быстрому разрушению перемычки и отдеtениюшара.На фиг, 1 изображена предпагаемаялинейка; на фиг. 2 показаны сипы трения, приложенные к шару со стороны вапков; на фиг. 3 - то же, при взаимном осевом смещении вапков.Рабочая поверхность 1 пинейки имеетппоскую форму и вкпючает зоны формовки 2 и капибровки 3, Ширина рабочей поверхности в зоне формовки уменьшаетсяпо ходу прокатки в соответствии с уменьшением расстояния между,ребордами вапков по мере формовки шара. Ширина рабочей поверхности в зоне капибровки ос-35тается постоянной,Линейка выпопняется ступенчатой; еевысота в зоне формовки больше, чем взоне калибровки на 0,1-0,5 диаметра46прокатываемого шара, Если занижениевысоты проводки в зоне калибровки сделать меньше 0,1 диаметра шара, верти. кальное перемещение шара между проводками будет ограниченным, Вспедствие это 45го возникающие при перемещении напряжения изгиба в тонкой перемычке, соединяющей сформованный шар с заготовкой,будут находиться в пределах упругости,и шар не будет отдепятвся, Еспи занижение высоты проводки сдепать бопьше560,5 диаметра шара, он будет капиброваться, будучи смещенным выше ипи ниже оси прокатки на величину, большедопустимой. При таком смещении размерыкапибров сипьно искажаются вследствиеувеличения расстояния между валками подну капибра и взаимного смещения ребордв осевом направпении. В резупьтате ка 2 4чество поверхности шара будет ухудшаться.Занижение высоты линейки выпопненов виде двух поспедоватепьно распопоженных поверхностей разной крутизны, Первая поверхность .с, на которой происходит предваритепьное поперечное смещениешара, начинается в точке контактасформованного шара с пннейкой в моменткогда радиус перемычки, соединяющейшар с заготовкой, становится минимапьным, или вбпизи этой точки, Величина занижения и длина поверхности опредепяются из расчета, чтобы центр шара по мере продвижения по ходу прокатки сместипся в поперечном направпении относитепьно оси прокатки, но перемычка ешене разрушипась, Угон накпона поверхности к горизонтальной плОскОсти находитсяв пределах 8-25 О, Еспи этот угоп сдепать меньше 8, не произойдет надпомаперемычки, что затруднит иги сделаетневозможным поспедуюшее разделение шаров. Еспи этот угон. сдепать больше 25напряжения изгиба в перемычке, соединяющей сформованный шар с заготовкой,окажутся высокими, Вследствие этогоувеличится давпение на проводку со стороны предыдущего шара, который ешеокончательно не сформовался, что приведет к задирам на линейке и ухудшениюкачества поверхности шара,Вторач поверхность о , на которойпроисходит окончатерьное отделение шара,выполнена с бопьшей крутизной, чем первая. Величиыр занижения и длина поверхности определяется из расчета, чтобышар окончательно отделился от заготовкии далее капибровался на горизонтапьномучастке линейки. Угоп наклона поверхности к горизонтапьной ппоскости находится в пределах 40-90 О. Если этот угопсдепать меньше 40 О, раздепение шаровбудет нестабипьным. Угон 90 конструктивно является предельным,На фиг, 2 и 3 показаны два спучаяприложения сип трения к сформованномушару со стороны валков, Первый спучай(см, фиг. 2) имеет место, когда диаметры или высотыреборд валков неодинаковы вспедствие, например, неточностиизготовления, а также когда условия трения неодинаковы вследствие, например,бопее обипьной смазки одного вапка. Сипа трения в вертикапьном направпении,припоженная со стороны одного вапка,не равна сипе трения, приложенной ссстороны другого вапка. Второй случай(см, фиг. 3 ) имеет место при незначи1. Линейка швропрокатного стана, содержашая плоскую рабочую поверхность,состоящую из последовательно расположенных формуюшей и калибрующей зон,о т л. и ч в ю ш а я с я тем, что, сцепью расширения технологических воэможностей путем обеспечения возможнос.ти разделения шаров после формовки,формуюшая и калибруюшая зоны расположены одна относительно другой ступенчато.и соединены, переходным участком,при этом перепад ступеней по высоте равен 0,1-0,5 диаметра прокатываемогоиэделия.2. Линейка по п. 1, о т п и чвю щ а я с я тем, что перехойиый участок выполнен также ступенчатым в виденаклоненных под разными углами к осипрокатки поверхностей, при этом угол наоклона первой. поверхности равен 8-25,а второй у 40-90 о,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Данилов ф, А, и др. Горячая прокатка и прессование труб. М., Металлургия", 1972, с. 245.2. Грановский С, П. новые процессыи станы для прокатки иэделий в винтовыхкалибрах. ММеталлургия", 1980,с, 67 (црототип). 5 95611тельном осевом взаимном смешении валков, Вследствие того, что на одном валке шар прижимается к левой стороне ка-,либра, а на другом - к правой, возникаетпара сил трения в плоскости, неперпенди- Зкулярной к оси прокатки.,В обоих случа-ях неуравновешенные в пределах одногокалибра силы трения приводит к появлению изгибающего момента в тонкой перемычке, соединяющей сформоввнный шар 10с заготовкой, Вследствие вращения заготовки и шара напряжения от этого момента являются,знакопеременными, что .приводит кбыстрому разрушению перемычки и отделению шара, Так как зара- . 15нее неизвестно, в каком направлении будет действовать изгибаюший момент, обелинейки - нижняя и верхняя - выполняются с занижением,После отделения шар калибруется, находясь выше или ниже оси прокатки навеличину занижения линейки, Расчеты поквзывают, что при занижении высоты линейки в вышеуказанных пределах, радиальный размер калибра увеличивается незначительно; а осевой остается практически постоянным. Как известно, швр попучается хорошего качества, если в пронессе калибровки он вращается в разныхнаправпенйях. Учитывая, что окончатейь- З 6иый,радиальный размер шара получаетсяпри формовке, некоторое увеличение ради;:1 льного размера калибра по сравнению сосевым способствует интенсивному вращению шара в разных направлениях в процессе калибровки, что обеспечивает получение готового изделия высокого качества.Процесс прокатки шаров на линейкепредложенной. конструкции происходит следующим образом см, фиг, 3 и 1). Заготовка подается в валки с винтовыми калибрами и прокатывается, удерживаемаяот вертикального перемещения рабочимиповерхностями 1 верхней и нижней линейки в зоне формовки 2, По окончании формовки шар попадает в зону калибровки 3,где обе линейки имеют занижение, В соответствии с направлением изгибающегомомента сформованный швр, соединенныйс заготовкой тонкой перемычкой, начинает отклоняться от оси прокатки вверх иливниз, при этом в перемычке возникаютзнвкопеременные напряжения изгиба. Йо 2 6мере продвижения в зоне калибровки шар контактирует с линейкой на поверхности с 3, при этом его центр смещается в поперечном направлении нв все большую величину, в перемычка изгибается в разных направлениях с возрастающей интенсивностью. Далее шар попадает на поверхность б линейки, где происходит разрушение перемычки и окончательное отде- пение шара от заготовки. Продолжая нвхоаиться в калибре валков, шар калибру- ется, будучи смещенным от оси проквткк на величину занижений линейки, после чего попадает в выводной желоб.Выполнение линеек шаропрокатного стана описанным выше образом обеспечивает стабильность процесса прокатки шаров, улучшение их разделения и повышения качества. форму ла изобре те ни я