Способ прокатки колец

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК А 17870 21 Н 1/06 Е ИЗОБРЕТЕН СА К ПДТЕНТУ жениях, сооту правильной олжается 2-3 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Нижнеднепровский трубопрокатный завод им. Карла Либкнехта(73) Нижнеднепровский трубопрокатный завод им, Карла Либкнехта(56). Патент Японии й 58-86951,кл. В 21 Н 1/06, 1983.Производство колец и бандажей в новом кольцебандажном отделении, Временная технологическая инструкция ВТИ243-КП-87. Днепропетровск, 1986, с..1 50 - 156.Авторское свидетельство СССРМ 412977, кл, В 21 Н 1/06, 1971. Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при прокатке колец на кольцепрокатных станах.Известен способ прокатки колец между наружным и внутренним валками с приложением усилий от центрирующих роликов к контуру наружной поверхности кольца асимметрично относительно продольной оси стана.Известен также способ прокатки колец между наружным и внутренним валками, включающий приложение усилий к контуру наружной поверхности кольца на дуге менее 160 вблизи радиального очага деформации, при котором на стадии раската кольца величину усилия регулируют по заданному закону, а на стадии полировки прикладывают усилия правки путем фиксации(54) СПОСОБ ПРОКАТКИ КОЛЕЦ(57) Использование: при прокатке колец на кольцепрокатных станах. Сущность изобретения: в процессе раскатки кольца к его наружной поверхности прикладывают усилия правки. Указанные усилия прикладываются вдоль плоскостей, развернутых относительно большей оси эллипса, получаемого в процессе прокатки, под углом не более 45. Усилия, действующие вдоль каждой из плоскостей, прикладывают с одинаковым знаком, При каждом повороте кольца на четвертую часть оборота знак усилий, действующих вдоль соответствующей плоскости, меняют на противоположный. 2 ил. центрирующих роликов в поло ветствующих готовому кольцаааеЪ формы, Период правки продЧ оборота кольца.Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ 4 прокатки колец с одновременным приложе-( ) нием усилий правки по наружной поверхно- СЬ сти кольца через каждую четверть его ( ) оборота попарно вдоль плоскостей, прохо дящих через ось прокатки.Недостатком известных способов является то, что в период наиболее интенсивного роста диаметра колец, особенно тонкостенных, наблюдается образование значительной по величине зллипсности колец, что приводит к дестабилизации процесса прокатки и, как следствие, к необходимости уменьшения , интенсивности деформации, снижению точности геометрических размеров колец и, вотдельных случаях, к необходимости прекращения процесса прокатки, Известныеспособы на заданной стадии не осуществляют активного исправления эллипсности.Вследствие того, что не обеспечивается одновременность приложения усилий.к противоположАм локальным участкам колец,распрложенным в зоне его большой осипри йрохождении указанных участков череззону приложения усилий от центрирующихроликов наблюдается смещение кольца относительно продольной оси стана и дополнительное искажение формы кольца.Непрерывное приложение усилий от центрирующих роликов по всему периметру нарукной поверхности кольца (в том числе научастках, расположенных в зоне меньшейего оси) также способствует увеличению эллипсности кольца.Целью изобретения является повыше"ние производительности йроцесса и качества получаемых колец.Задача, которую при этом необходиморешить, заключается в томчтобы создатьусловия для активной правки кольца в период интенсивного роста его диаметра.Для достижения поставленной. цели вспособе прокатки колец с одновременнымприложением усилий правки по наружнойповерхности кольца через каждую четвертьего оборота попарно вдоль плоскостей, проходящих через ось прокатки, усилия правкиприкладываются вдоль плоскостей, развернутых относительно большей оси эллипса,. получаемого в процессе прокатки под угломне более 45 О, при этом усилия, действующиевдоль каждой из плоскостей, прикладываютс одинаковым знаком, а при каждом поворо. те кольца на четвертую часть оборота знакусилий, действующих вдоль соответствующей плоскости, меня 1 от на противополокный,На фиг, 1 показан процесс прокатки.кольца с одновременной правкой его эллип- сности; сна фиг; 2 - схема приложения силправки кольца за один его оборот при про катке схема соответствует расположениюцентрирующих и нажимных ролйков; представленных на фиг. 1),На фиг, 1 и 2 приняты следующие обозначения:1 - вертикальный приводной валок; 2 -внутренний валок; 3 - прокатываемое эллипсообразное кольцо; 4 - центрирующиеролики; 5 - нажимные ролики; 6 - мерительный ролик; 7 - локальные участки кольца взоне большей оси эллипса; Р - усилие правки, прикладываемое к локальным участкам7; асср. - средний текущий диаметр кольца.Пунктирной линией показан контур кольца правильной формы диаметром бср., Знаки (+) и (-) показывают положительное и отрицательное направления действия сил правки со стороны центрирующих и нажимных роликов эллипсности кольца на локальных участках а и Ь в зоне большой оси эллипса,Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Предварительно подготовленную полую заготовку одевают на внутренний валок кольцепрокатного стана и начинают обжатие заготовки в радиальном очаге деформации между наружным и внутренним 15 валками, В период раскатки кольца к его наружной поверхности прикладывают усилия правки, Указанные усилия прикладывают по наружной поверхности кольца через каждуо четверть его оборота попарно вдоль 20 плоскостей, проходящих через ось прокатки и развернутых относительно большой оси эллипса, получаемого в процессе прокатки, под углом не более 45 О. Усилия, действующие вдоль каждой из плоскостей, прикладывают с одинаковым знаком, а при каждом повороте кольца на четвертую часть оборота знак усилий, действующих вдоль соответствующей плоскости, меняет- на противопложный, Это достигается на 30 пример, тем, что к кольцу подводится несколько пар роликов, расположенных взаимно асимметрично относительно продольной оси стана и обеспечивающих контакт с наружной поверхностью кольца на 35 участках противоположно расположенных относительно большей оси кольца. Указанные ролики устанавливаются в полокения,соответствующие среднему диаметру кольца в данный момент и по мере увеличения диаметра - разводятся пропорционально увеличению диаметра,При расположении роликов согласно схеме, приведенной на Фиг, 1 с фиксацией их в положениях, соответствующих средвремени, процесс прокатки происходит следующим образом,. Кольцо правильной формы при вращении в период прокатки касается всех роли 50 ков одновременно, Укаэанные ролики обеспечивают поддержание кольца на оси стана, усилия правки при этом не прикладываются.При вращении кольца правильной(например эллипсной) формы между указанными парами роликов, при их расположении в положениях, соответствующих среднему диаметру кольца в данный момент, к локальным участкам кольца, расположенным в зоне большей его оси и име 45 нему диаметру кольца в данный момент30 40 45 50 55 ющим, соответственно, размер фактического диаметра, превышающий расчетный диаметр кольца, прикладывают усилия правки. Указанные усилия прикладывают одновременно на обеих локальных участках, расположенных в зоне большей его оси,асимметрично относительно продольной оси стана, соответствующими парами роликов, При вращении кольца неправильной формы знак направления приложения усилий правки относительно продольной оси стана через каждую четвертую часть его оборота изменяют, т. к. качание кольца участками, расположенными в зоне большей его аси праисходит уже с другой парой роликов и так далее. Учитывая, что ролики зафиксированы в положениях, соответствующих среднему диаметру кольца в данный момент времени, при прахакдении между ними локальных участков кольца, расположенных в зоне большей его аси происходит процесс правки.По исправлению неправильной формы кольца оно касается всех четырех роликов одновременно, В этом случае процесс правки уже не осуществляется, ролики обеспечиваат поддержание кольца на оси стана,Проведение операции правки на стадии раскатки кольца позволяет устранить искажение формы кольца сразу же после его появления и исключить развитие процесса искакения формы по мере раскатки кольца без снижения интенсивности ега деформации, чта обеспечивает повышение праизводительности процесса.Треба вание. по и р ил ожен ию усилий правки только на локальных участках наружной поверхности кольца вдоль плоскостей, развернутых относительно большей оси эллипса под.углом не более 45 предусматривает исклочение приложения усилий к участкам кольца, расположенным в зоне меньшей оси и имеащим фактический диаметр меньшего среднего диаметра кольца в данный момент, способствует проведению процесса активной правки кольца и обеспечивает повышение качества колец,Приложение усилий, действующих вдоль каждой из плоскостей с одинаковым знакам, обеспечивает активную правку кольцабез смещения его относительна продольной аси стана, что способствует повышению производительности процесса прокатки и качества колец,Изменение каждую четвертую часть оборота кольца знака направления приложения усилий правки, действующих вдаль саатветствуащей плоскости, на противоположный позволяет увеличить продолжительность периода активной правки в течение одного оборота кольца и также способствует повь 1 шению производительностипроцесса прокатки и качества колец.. Как видно из сущности предлагаемогорешения, признаки приложения усилийправки вдоль плоскостей, развернутых относительно большей оси эллипса, получаемаго в процессе прокатки, под углом неболее 45, приложения усилий, действующих вдоль каждой из плоскостей, с одинаковым знаком, а также изменения знакаусилий на противоположный при каждомповороте кольца на четвертую часть оборота отличают заявляемое решение от прототипа и обуславливает соответствие этогорешения критерию "новизна",Предложенныйспособ обеспечиваетповышение производительности процессаи качества колец, Эти новые свойства отличают заявляемое решение от известных иобуславливают ему соответствие критерию"существенное отличие".Предлагаемый способ был опробован впроизводственных условиях.П р и м е р, При применении предлагаемого способа при изготовлении кольцевыхизделий диаметром 700 - 3000 мм на кольцепракатном стане Нижнеднепровскоготрубопрокатного завода им, К. Либкнехтаиспол ьзовали два центрирующих ролика (4),располокеннь 1 х со стороны наружного валка (1) и два ролика (5), смонтированных накаретке торцевых валков(8) со стороны, противоположной очагу радиальной деформации, Палакение указанных роликов впериод раскатки и полировки кольца соответствовала среднему диаметру кольца вданный момент времени, В период опробования предлагаемого способа прокатано624 кольца, Достигнутое повышение производительности составило 8% при отсутствии брака колец по эллипсности.В тоже время известно, чта при изготовлении колец па способу 21, принятому забазовый объект сравнения, брак колец поэллипсности составляет 0,7%,Зкономический эффект за счет снижения приведенных затрат при производствеколец составил,Э = 31 - 32) х А = 65,1 - 64,3) хх 62000 - 49,6 тыс, руб.где 31 и 32 - приведенные затраты на единицу продукции соответственно да и послевнедрения, руб;А - годовой объем производства коФормула изобретенияСпособ прокатки колец с одновременным приложением усилий правки па наружной поверхности кольца через каждуючетверть его оборота попарно вдоль плоскостей, проходящих через ось прокатки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности и качества получаемых колец за счет исключения эл липса в поперечном сечении готового кольца, усилия правки прикладывают вдоль плоскостей, развернутых относительно больщой оси эллипса, получаемого в процессе прокатки, под углом не более 45, при этом усилия, действующие вдоль каждой из плоскостей, прикладывают с одинаковым знаком, а при каждом повороте кольца начетвертую часть оборота знак усилий, действующих вдоль соответствующей плоскости, меняют на противоположный.1787060 Составитель А. Яковченкоедактор А. Рожкова Техред М.Моргентал Корректор, С; Пекарь роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 262ВНИИПИ Государствен113 ираж Подпи го комитета по изобретениям и от 5, Москва, Ж-З 5, Раушская наб 4 етиям при ГКНТ ССС