Система калибров для прокатки полосовых профилей с гребнями

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(31) М, Ктт,з В 21 В 1/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий53) УДК 621771, . 252. 07 (088,8) Дата опубликования описания 230283 Ю.Е. Кулак, Н.ф. Грицук, В.И, Вергелес,В,П. Приходько, Е.В, Лекарь, И.И, Могилевсккй, ",",(О:.;Л 1 ЯВ.Б. Капустин, М .А. Масонов и А .И. КатричУкраинский ордена Трудового Красного Знаменинаучно-исследовательский институт металлов(54) СИСТЕМА КАЛИБРОВ ДЛЯ ПРОКАТКИ ПОЛОСОВЬХ ПРОФИЛЕИ С ГРЕБНЯМИ Изобретение относится к обработ- ке металлов давлением и может быть использовано в металлургической промышленности для прокатки полосовых профилей с гребнями. Известна система калибров для прокатки тавровой стали 30 х 30 х 2,5 мм на линейном стане 280. При этой калибровке профиль получают в семи фасонных калибрах, причем стенка проФиля от калибра к калибру утоняется, а приращение и осадка ее чередуется, Осадка производится в ка-. либрах с боковым обжатием стенки, а приращение в калибрах - прямым ее обжатием с кантовкой раската на 90 о, В двух калибрах ручьи верхних валков снабжены кольцевыми гребнями, расположенными против кольцевых вреэов ручьев нижних валков, в кото. - рых формируется стенка профиля. Это способствует уменьшению утяжки металла, обусловленной наличием защемления полосы в калибре. Но для. качественного формирования стенки профиля этого недостаточно, поэтому и осуществляют кантовку раскатов, чтобы получить приращение ее. высоты путем прямого обжатия .1). Одна.о подобная система калибровне годится для прокатки профилей,имеющих несколько гребней, так каких нельзя кантовать для прокатки спрямым обжатием гребней.Известна система калибров, по которой реализуется способ прокаткинесимметричных профилей, преимущественно профиля башмака. Эта системавключает ящичный калибр с днищамиручьев, выполненными по радиусам противонаправленной кривизны, раэрезные и Фасонные калибры .2).Способ прокатки несимметричных 5 профилей детализирован в калибровкедвухгребневого профиля башмачной по"лосы для трактора Т,фасонные калибры ее образованы ручьями валков.Верхний и нижний валки снабжены коль цевыми врезами для Формированиягребней профиля и ложных гребнейРасстояние между осями, проходящимичерез середины врезов, одинаковово всех фасонных калибрах. Глубина 25 врезов уменьшается в направлении кчистовому калибру 13 3.Однако при использовании этойсистемы калибров не обеспечиваетсяустойчивость процессов прокатки, и ЗО для получения качественного профилятребуется применять заготовку большой высоты и большое число фасонных калибров.Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является выбранная система калибров для прокатки профиля, предназначенного для производства траков гусеничного полотна. Система калибров содержит шесть черновых фасонных, предчистовой и чистовой калибры. В черновых калибрах ручьи нижнего и верхнего валков снабжены кольцевыми врезами, в которых формируются гребни профиля и ложные гребни. Врезы для формирования гребней имеют в поперечном сечении трапециевидную форму, причем ширина большего основания трапеции во, всех калибрах одинакова. Глубина врезов от калибра к калибру последовательно увеличивается, а затем уменьшается, Предчистовой калибр не имеет кольцевых врезов для формирования ложных гребней 4 )Однако прокатки полосовых профилей с гребнями калибровки не обес-. печивают устойчивости прокатки и получения качественной поверхности гребней. Поверхности выступов в черновых проходах не обжимаются, поэтому на раскате возникают поперечные трещины, что приводит к снижению качества проката.Утяжку гребней не представляется, возможным компенсировать подбором высоты исходной заготовки. При увеличении высоты заготовки, утяжка также увеличивается. В результате утяжки металла, гребни раскатов черновых проходов не обжимаются, что приводит к образованию на их поверхностях трещин и к снижению качества проката. Целью изобретения является повышение качества проката путем исключения трещинообраэования на гребнях,Указанная цель достигается тем,что система фасонных калибров, содержащая черновые, предчистовой ичистовой калибры. Ручьи нижних валков всех калибров имеют кольцевыеврезы для формирования гребней сглубиной, последовательно увеличиваю"щейся, а затем уменьшающейся от калибра к калибру, Ручьи верхних валков черновых калибров имеют кольцевые гребни, расположенные противупомянутых кольцевых врезов,Врезы черновых калибров выполнены с переменным уклоном боковых стенок, причем уклон каждого участкастенки возрастающих к их дну. Увеличение глубины вреэов в каждом пос.ледующем калибре выполнено с сохранением геометрии вреза предыдущегокалибра н с возрастанием уклона научастке приращения глубины вреза. Уменьшение глубины врезов выполнено в каждом последующем калибре с последовательным увеличением уклона боковых стенок врезов у их сопряжения с выступающими участками ручья.Уклон увеличивается до величины,равной наклону граней, гребней готового профиля к основанию, Причем суменьшением площади поперечного сечения врезов одного валка калибрауменьшается и площадь поперечногосечения, расположенных против нихгребней другого валка на равную илименьшую величину.Боковое обжатие гребней у основа ния должно вызывать их утяжку, ноналичие запаса металла в этой частираската, созданное при прокатке вкалибрах с увеличивающейся глубинойвреэов, позволяет компенсировать 2 О эту утяжку. Уменьшение глубины врезов обеспечивает хорошую проработкусоответствующих участков профиля.Благодаря предложенной системекалибров при прокатке профилей не д наблюдается незаполнение элементовкалибров и образование поперечныхтрещин на раскатах.На фиг, 1 изображена система калибров для прокатки полссовых профилей с гребнями; на фиг. 2 и 3черновые калибры предыдущий и последующий, выполненные с воэростаниемглубины врезов, на фиг. 4 и 5 - предыдущий и последующий черчовые калибры, выполненные с уменьшениемглубины врезов,Предлагаемая система калибров содержит черновые 1-4, предчистовой 5 и чистовой б калибры, Во всех черновых калибрах ручьи нижних валков имеют 40 кольцевые врезы, Ручьи верхних валков черновых калибров снабжены кольцевыми гребнями, расположенными против врезов нижних ручьев. Глубина врезов ручьев черновых калибров сначала последовательно возрастает от калибра к калибру (калибр 1-3), а затем уменьшается (калибры 3-6).На фиг. 2 и 3 подробно показаныособенности построения калибров при 5 О последовательном увеличении глубины врезов в них, Калибр 2 имеет кольцевые врезы 7 в ручье нижнего валка, глубина этих врезов меньше глубины врезов 8 в калибре 3. В поперечном сечении врез 7 представляет собой геометрическую фигуру аЬсйеЕ; ограниченную двумя горизонтальными отрезками аЕ и сй, и отрезками аЬ, Ьс, де и ет. Углы наклона к горизонтали отрезков аЬ и Ее, Ьс и йе попарно равны, причем угол наклона аЬ, меньше угла наклона Ьс, т,е, 1 о( 1. Врез 8 в поперечном сечении представляет собой многоугольник аЬсвпйеК и глубина его больше глубины вреза 7, Этот многоугольникполучается путем добавления К многоугольнику аЬсйет" с высотой Н многоугольника свпй с высотой Ь. Многоугольник свпЙ ограничен двумя горизонтальными отрезками сй и вп и отрезками св и пй имеющими наклон к горизонтали больший,. чем отрезки аЬ и Ге, Ьс и Йе: 1 Ы ( ьг.Д . Гребень 9 верхнего ручья калибра 3 имеет большую высоту, чем гребень 10 верхнего ручья каибра 2 Е 1) Ь 0На фиг. 4 и 5 показаны калибры, в которых глубина врезов последовательно уменьшается. Глубина врезов 7 калибра 5 меньше глубины врезов 6 калибра 4: Н + Ь 2 ( Н+ Ь 1. В поперечном сечении врезы б и 7 представляют собой многоугольники аЬсвпйеГ и асвпйГ.Многоугольник асщпйК построен путем уменьшения высоты многоугольника асщпйт на участке отрезка аЬ (ЬЬ 2) и поворотом отрезков аЬ и с 1 вокруг точек Ь и е до направления, совпадающего с направлением угла наклона отрезков Ьс и Йе.Высота гребня 8 верхнего ручья калибра 4 больше высоты гребня ручья калибра 5.П р и м е р. Даны три черновых калибра для прокатки профиля с двумя гребнями. Пусть в первом и третьем по ходу прокатки калибрах глубина :врезов Меньше, чем во втором калибре. Размеры врезов первого калибра: ширина по дну вреза сЙ = 18 мм, наклон граней врезов у дна калибра75 а, угол наклона отрезков аЬ и еК,ограничивающих поперечное сечение вреза с = 72 ; глубина вреза Н = 22 мм; высота гребней ручья верхнего валка Е о = 4 мм, При обжатии на 18 мм во втором калибре на участке формирования гребня профиля, для получения приращения высоты гребня профиля Ь = 5 мм и полного заполнения вреза ручья, конфигурацию вреза на участке Н оставляют такой, какая была в предыдущем калибре, а на участке Ь угол наклона стенок вреза увеличивают до 79 а, ширина по дну вреза будет 16,06 мм размер готового профиля). Высоту гребней ручья верхнего валка увеличивают на 2 мм, 1. = бмм.В третьем калибре происходит осадка гребней на величину большую, ,чем возможная утяжка: Ь-Ь 2 = б мм. Ширина по дну вреза 16,06 мм иа угол наклона гребней вреза у дна 79 остается без изменений, как и вся часть вреза на участке Н. На участке.й величина уклона увеличивается с 2 до 75 . Высота гребня ручья верхнего валка уменьшается до 3 мм.Как показали экспериментальные прокатки .на стане 550, деформирование гребней профилей в предлагаемой.системе калибров происходит во всехчерновых калибрах, что устраняетобразование растягивающих напряжений на гребнях профилей, исключаятем самым нарушение сплошности металла. Это позволяет ликвидироватьобразование трещин на гребнях профиля, эа счет чего количество вто-,рого сорта снижается с 8 до 4,3,а количество браковайной продукцииснижается на 0,9 и составляет 0,2по другим деФектам,Кроме того, по сравнению с известными системами калибров предлагаемое устройство обеспечивает повышение эффективности прокатки за счетуменьшения количества фасонных калибров, что сокращает также вальцетокарную обработку калибров.Предлагаемая система калибровпозволяет таким образом улучшить качествопрофилей и уменьшить трудозатраты на их изготовление. 5 10 15 20Формула изобретения Система калибров для прокаткиполосовых профилей с гребнями, со-держащая черновые, предчистовой и чистовой калибры,. ручьи нижних валков которых имеют кольцевые врезыдля формирования гребней, с глуби. -ной, последовательно увеличивающейся, а затем уменьшающейся от калибра к калибру, а ручьи верхних валков имеют кольцевые гребни, расположенные против упомянутых кольцевых вреэов, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения качествапрокатываемых профилей путем исключения трещинообразования на гребнях,врезы черновых калибров выполнены40 с переменным уклоном боковых стенок,возрастающим к их дну, причем увеличение глубины врезов в каждомпоследующем калибре выполнено с сохранением геометрии вреза предыдущего калибра и с возрастанием уклонана участке приращения глубины вреза,а уменьшение глубины врезов выполнено в каждом последующем калибрес последовательным увеличением уха лона боковых стенок врезов у их сопряжения с выступающими участкамиручья.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Скороходов Н.Е. и:др. Калибровка сложных профилей. Справочник,М., "МеталлургИя",.1979, с. 219,рис. 103.2, Авторское свидетельство СССРМ 348248, кл. В 21 В 1/08, 1968,60 3. 1 Сталь", 1971, Р 8, с. 740741.4. Скороходов Н.Е. и др, Калибровка сложных профилей, Справочник.М., "Металлургия", 1979, с. 75,65 рис. 11.133.997861 Составитель В. Вергелеседактор Г. Ус Техред Е.Харитончик Коррек ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная,Ф,ил каэ 1009;/12 ВНИИПИ Го по дел 113035, Иосквударствен и иеобретЖР Подписное ССРЙ.в4/5 аж 814 ого коьвтета ний и открыт уюская наб.,