Способ шаговой прокатки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 27941 9) В 21 В 21/00 ТЕНИ И ВТОРСКОМ ЕЛЪСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ШАГОВОЙ ПРОКАТКИ(57) Использование: при производствесплошных и полых заготовок из черных и Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве сплошных и полых заготовок из черных и цветных металлов с большими вытяжками за проход,Известен способ шаговой прокатки на стане ХПТ, позволяющий прокатывать заготовки сплошного сечения и трубы с большими вытяжками за проход.Известен также способ шаговой прокатки на станках ХПТ, при котором конец заготовки с исходными размерами жестко закреплен задающим устройством, а конец заготовки с получаемыми размерами свободен. Обжатие заготовки при этом способе может осуществляться в прямом (при уменьшении зазора между рабочими поверхностями валков) и обратном (при увеличении зазора между рабочими поверхностями валков) направлениях. Перед обжатием в прямом и обратном направлениях производят кантовку и подачу заготовки,цветных металлов. Сущность изобретения состоит в обжатии основной части заготовки валками переменного радиуса при попеременном их повороте в направлениях увелйчения и уменьшения зазора между их рабочими поверхностями с подачей и удержанием заготовки за задний конец. При обжатии заднего конуса заготовку удерживают за передний конец и обжимают при повороте валков в направлении увеличения зазора, Такой способ прокатки поэволяе: снизить осевые усилия на.заготовку и увеличить частоту обжатий и производительность стана. 6 ил. При реализации такого способа на заготовку со стороны механизма подачи и сам механизм действуют значительные осевые усилия. Причем осевые:усилия при обжатии с увеличением зазора между рабочими поверхностями валков значительно превосходят усилия при обжатии в направлении уменьшения зазора. Даже при отсутствии операции поворота заготовки и подаче металла в валки суммарное давление достигает 70% от давления металла на валки при обжатии в направлении уменьшения зазора. Это связано с тем, что лийейное смещение Л х металла (вытяжка) при прокатке осуществляется в направлении, противоположном направлению выхода металла иэ мгновенного очага деформации, т.е. при прокатке с уменьшением зазора между рабочими поверхностями валков вытяжка (удлинение) заготовки осуществляется в сторону получаемого профиля, а при прокатке с увеличением зазора между рабочими510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 поверхностями валков - в направлении исходной заготовки,Действие осевых усилий на заготовку обуславливает возникновение в процессе прокатки динамических нагрузок на стан, которые увеличиваются с увеличением частоты обжатий. В связи с этим для обеспечения работоспособности стана приходится ограничивать частоту обжатий, а следовательно, и его производительность. Докатывание заднего конца заготовки . при атом способе осуществляется путем воздействия переднего конца следующей заготовки (гильзы), "одеваемой" на оправку, на задний конец предыдущей заготовки (гильзы), Применение такого способа докатывания заднего конца заготовки при горячей прокатке имеет недостатки, связанные с тем, что для выдачи оправки из прокатываемой заготовки (гильзы), подачи следующей заготовки (гильзы), "одевания" следующей и прокатываемой заготовок (гильз) на оправку требуется значительное время, это приводит к охлаждению прокатываемой заготовки (гильзы), что является существенным недостатком рассмотренного способа прокатки в случае применения его при горячей деформации.Таким образом, способ имеет недостатки: действие значительных осевых усилий на заготовку, ограничивающих производительность и снижающих работоспособностьстана, охлаждение заднего конца заготовкии, следовательно, невозможность использования при горячей шаговой прокатке,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ холодном прокатки труб, при котором обжатие заготовки осуществляют при повороте валков в направлении уменьшения зазора между их рабочими поверхностями, При докатывании конца заготовки подачу трубы осуществляют патроном, расположенным на выходной стороне стана. При этом патрон обеспечивает свободное удлинение трубы в процессе деформации металла (труба, удлиняясь, передвигает патрон) и в определенный период времени подает заготовку на заданную величину.Недостатком указанного способа является то, что увеличением частоты обжатий в трубе возникают большие динамические осевые усилия, так как ей необходимо перемещать значительные инерционные массы (патрон, механизм кантовки, рейку и др.). Это ведет или к потере устойчивости трубы и нарушению процесса прокатки, или к поломке патрона и кинематически связанных с ним деталей. Для обеспечения работоспособности стана необходимо ограничитель частоту обжатий, что ведет к снижению производительности стана.Цель изобретения - увеличение производительности стана путем снижения осевого усилия,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу шаговой прокатки, включающему обжатие заготовки валками с рабочей поверхностью переменного радиуса, ее осевую подачу, попеременный поворот в направлении увеличения и уменьшения зазора между их рабочими поверхностями и удержание заготовки со стороны одного ее конца при обжатии другого, обжатие заднего конца заготовки ведут при повороте валков в направлении увеличения зазора.Применение такого способа прокатки позволяет устранить действие осевого усилия на заготовку, возникающего зэ счет ее вытяжки в процессе обжатия, Это объясняется тем, что при обжатии заготовки при повороте валков в направлении увеличения зазора между их рабочими поверхностями (обратный ход) вытяжка заготовки происходит в направлении заднего конца заготовки (с исходными размерами поперечного сечения), который является свободным, а на передний конец заготовки, удерживаемый приемным устройством, не будет действовать осевое усилие за счет вытяжки заготовки, Следовательно, осевое усилие не будет действовать и на приемное устройство. Клещи приемного устройства могут постоянно удерживать заготовку и производить, подачу заготовки перед поворотом валков в направлении увеличения зазора между их рабочими поверхностями. Вследствие необходимости соблюдения равенства обьемов подачи при удержании заднего конца (аЯО) и удержании переднего конца заготовки(а А Я) величина перемещения заготовки на шаг подачи перед обжатием ее в направлении увеличения зазора между рабочими поверхностями валков должна быть равна пй, где в - величина перемещения заготовки при ее подаче перед обжатием в направлении уменьшения зазора между рабочими поверхностями валков; 1 - вытяжка заготовки.На фиг. 1 показано исходное положение валков при их повороте в сторону уменьшения зазора между их рабочими поверхностями (рабочий ход); на фиг. 2 - положение валков при прокатке заготовки на конусе деформации; на фиг. 3 - положение валков в конце рабочего хода; на фиг. 4 - исходное положение валков при их повороте в сторону увеличения зазора между их рабочимиповерхностями (докатывание заднего концазаготовки); на фиг, 5 - положение валковпри прокатке заготовки на конусе деформации (поворот валков в сторону увеличениязазора между их рабочими поверхностями);на фиг. 6 - положение валков в конце хода(при максимальном зазоре между их рабочими поверхностями).Предлагаемый способ шаговой прокатки реализуется следующим образом.Заготовку 1 зажимают клещами задающего устройства 3. Зажимы приемного устройства 4 раскрыты (фиг, 1). Прокаткупереднего конца заготовки 1 ведут следующим образом.В исходном положении между рабочими поверхностями валков образуется максимальный зазор, в этот момент заготовкуккантуют на угол - (и - число валков) иподают вперед вдоль оси прокатки на шагподачи в.Валки 2, поворачиваясь вокруг оси О почасовой стрелке (фиг. 2 и 3)( в сторонууменьшения зазора между их рабочими поверхностями), обжимают заготовку 1 по конусу деформации, за каждый шагдеформации образуется готовый профильдлиной т Л, т,е, передний конец заготовкив процессе прокатки перемещается в сторону готового профиля (вправо) на величину гп (Л - 1),После обжатия переднего конца заготовки 1 валки 2 возвращаются в исходноеположЕние(фиг, 1), т.е. обратный ход валков2 холостой.Задний конец заготовки 1 докатываютследующим образом (фиг, 4-6),Приемным устройством 4 зажимаютпрокатанный конец заготовки 1. Клещи 3задающего устройства раскрыты,Обжатие заготовки 1 осуществляют приобратном ходе валков 2, т,е. при поворотеих против часовой стрелки (в сторону увеличения зазора между их рабочими поверхностями) из точки 02 в точку 01. В этом случаедля обеспечения аналогичных условий обжатия заготовку смещают приемным устройством 4 вдоль оси прокатки в сторонувыхода готового профиля на величину т Л,что обеспечит обжатие исходной заготовкина длину в,При докатывании заднего конца заготовки 1 ее передний конец постоянно зажатв приемном устройстве 4. Поэтому подачу45 50 55 5 10 15 20 25 30 35 40 заготовки 1 осуществляют в тот момент, когда между рабочими поверхностями валков 2 образуется минимальный зазор, т.е. ось поворота валков находится в точке О, Таким образом, прямой ход (поворот валков в сторону уменьшения зазора между их рабочими поверхностями) станови холостым.Способ шагового обжатия был опр 5- ван на опытном стане прокатки-кое, пр:, прокатке заготовок б 60 мм на гоговый профиль б 20 мм, Величина подачи составляла в = 3 мм, вытяжка А = 9. Длина докатываемого заднего конца заготовки составляла 100 мм при общей длине заготовки 300 мм. Прокатка переднего конца заготовки при удержании заднего конца заготовки производилась при 60 ходах клети е минуту (циклах обжатия). При прокатке заднего конца заготовки известным способом число ходов клети в минуту для исклюцен,",я возможности потери устойчивости готово с профиля уменьшали до 30 ходов винуту Причем механизм зажима работал ненадежно, постоянно выходил из строя. При прокатке предлагаемым способом задний конец заготовки прокатывался в тех же ре жимах, что и передний конец, т.е. при 60 ходах клети в минуту. Расчет показывает, что при указанных условиях деформации производительность процесса шаговой поокатки предлагаемым способом повышается в 1,33 раза. При этом существеннс улучшаются условия работы механизма зажима приемного устройства и повышается надеж. ность работы стана в целом.Экономический эффект от использова ния предлагаемого способа шаговой про катки только за счет производительности процесса шаговой прокатки составит примерно 120 тыс. руб, в год. Формула изобретения Способ шаговой прокатки, включающий обжатие заготовки валками с рабочей поверхностью переменного радиуса, его осевую подачу, попеременный поворот валков в направлении увеличения и уменьшения зазора между их рабочими поверхностями и удержание заготовки со стороны одного се конца при обжатии другого, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью увеличения производительности путем снижения осевого усилия, обжатие заднего конца заготовки ведут при повороте валков в направлении увеличения зазора.10 1727941 Фиг: 5 Редактор Н.Лазоренко Тех Корректор М.Кучерява аказ 1363 ТиражВНИИПИ Государственного комитета по изоб113035, Москва, Ж, Ра м при ГКНТ СССР роизводствен но-издател ий комбинат "Патенг". г, ужгород, ул,Гагарина, 101 М ставитель Г,Ковальред М.Моргентал Годписноетениям и открытская наб 4/5