Способ получения шестигранных профилей
Изобретение относится к металлургии, в частности к прокатному и калибровочному производству, и может быть использовано при производстве высокочастотных качественных шестигранных профилей из легированных и углеродистых марок стали. Цель изобретения - повышение точности конечного шестигранника. Согласно изобретению, из круглой заготовки прокатывают правильный шестигранник в три стадии. Первоначально формируют симметричный неправильный шестигранник с определенными углами и высотой, зависящей от диаметра круга. После его кантовки на 90° на второй стадии получают неправильный симметричный десятигранник с определенным направлением сторон относительно большей диагонали, величина которой зависит от диаметра описанной окружности готового шестигранника. На заключительной стадии в этом же направлении осуществляют обжатие десятигранника в чистовой правильной шестигранник. Повышение точности готового проката достигается созданием условий рационального заполнения калибров в процессе прокатки. 3 ил., 1 табл.
Изобретение относится к металлургии, в частности к прокатному и калибровочному производству, и может быть использовано при производстве высокоточных качественных шестигранных профилей из легированных и углеродистых марок стали. Цель изобретения - повышение точности конечного шестигранника. На фиг. 1-3 показана схема деформации металла последовательно на первом, втором и третьем этапах получения чистового шестигранника. Согласно изобретению, круглую заготовку 1 диаметром Д1, равным 1,0-1,05 диаметра описанной окружности Д2, прокатывают в калибре со степенью деформации (Д1 - Н1)/Д1 = (0,20-0,26) и получают неправильный шестигранник 2, у которого грани 3 наклонены к большей диагонали под углом 
1 = 50-53о. Неправильный шестигранник 2 кантуют на 90о и задают в следующий калибр: при этом получают неправильный десятигранник 4, у которого грани 5 наклонены к большей диагонали под углом 2 = 56-59о. Длина проекции грани 5 на большую диагональ l = (0,1-0,15)L, где L - длина большей диагонали десятигранника. Грани 6, смежные с гранями 5, наклонены к большей диагонали под углом 3 = 52-55о. Далее десятигранник 4 задают без кантовки в следующий калибр, где получают правильный шестигранник 7 с диагональю Д2, равной диаметру описанной окружности. Неправильный шестигранник 2 формируют с углами наклона граней 3 к большей диагонали равными 1 = 50-53о для обеспечения устойчивой его прокатки в калибре, формирующем десятигранник 4, и выполнения вершин А при заданных значениях углов 2 и 3. При 1 < 50о будут ухудшены условия захвата и устойчивого поведения шестигранника в десятигранном калибре. При 1 > 53о будет наблюдаться незаполнение вершин А. Грани 5 десятигранника прилегают к большей диагонали под углами 2 = 56-59о, так как этот диапазон обеспечивает устойчивый захват и прокатку десятигранника 4 в чистовом калибре при получении правильного шестигранника 7. При углах 2 < 56о будут ухудшены условия захвата десятигранника в чистовом калибре из-за касания по дну калибра, т.е. уменьшения площади контакта при захвате, что вызовет также неравномерность проработки профиля по ширине грани и соответственно неравномерную шероховатость и снижение точности по сечению профиля. Как показали результаты исследований, в связи с тем, что угол у вершины чистового правильного шестигранного калибра 7 в плоскости захвата меньше номинального правильного шестигранника (120о) на 1-1,5 град, то при углах неправильного десятигранника 4 - 2 > 59о будет наблюдаться незаполнение вершины Б правильного шестигранника 7 из-за возникающей утяжки по вершине чистового шестигранного калибра. При прокатке круглой заготовки различных марок стали в первом неправильном шестигранном калибре с указанными углами наклона граней ширина профиля может быть различной и изменяться от 1,05Д2 до 1,15Д2, т.е. боковая поверхность проката ограничивается соответственно радиусом заготовки или радиусом закругления, равным величине зазора между валками. В этой связи для качественного выполнения угла у вершины калибра при формировании на втором этапе неправильного десятигранника, т.е. во избежание утяжки у вершины калибра с заданными углами наклона граней и обеспечения устойчивости профиля в калибре, необходимо вершиной неправильного десятигранного калибра достать поверхность профиля. Это достигается только путем излома граней, прилегающих к большей диагонали десятигранника, величина проекции длины изломанного участка которых на большую диагональ равна 0,1-0,15 длины большей диагонали. При длине проекции (II) менее 0,1 длины большей диагонали не происходит качественной проработки угла профиля у вершины десятигранника. При П > 0,15L устойчивость неправильного шестигранника в десятигранном калибре падает, наблюдается "печатание" буртами валков следов (царапин) на гранях десятигранника и заваливание угла у вершины десятигранника, что приводит к браку по причине ухудшения качества поверхности профиля. Грани 6 неправильного десятигранника 4 наклонены к большей его диагонали под углом 3 = 52-55о, обеспечивая условия получения вершин Б правильного шестигранника 7 без наплывов в местах разъема валков, которые имеют место при 3 > 55о. При 3 < 52о нет выполнения вершин Б готового правильного шестигранника 7 из-за отсутствия требуемого объема металла в этих местах при указанной величине отношения L/D2. Результатами исследований установлено, что соотношение L/D2 десятигранника 4 в пределах 1,05-1,1 при указанных значениях его углов 2 и 3 обеспечивает получение готового шестигранного профиля без нарушения его геометрии с точностью, соответствующей калиброванной стали. При L/D2 < 1,05 происходит невыполнение правильного шестигранного профиля 7 по размеру Н3 и в вершинах Б вследствие недостаточной величины поперечной деформации. При L/D2 > 1,1 вследствие чрезмерной величины поперечной деформации наблюдается переполнение правильного шестигранника 7 по размеру Н3 и образование наплывов у его вершин Б. Пример конкретного выполнения. Способ опробован в условиях калибровочного цеха металлургического завода им. А.К.Серова на опытно-промышленном прокатном агрегате 280 при получении шестигранного профиля размером под ключ 14 и 17 мм из круглой без окалины заготовки стали марки 45 холодной прокаткой за три пропуска в двухвалковых калибрах. Размеры калибров и профиля, режимы деформации и результаты исследований приведены в таблице. Как видно из приведенных результатов исследований, предлагаемый способ обеспечивает получение шестигранной стали в соответствии с требованиями стандартов на калиброванную сталь 4 класса точности (допуск 
мм)994 мм). Процесс прокатки протекал стабильно без нарушения условий захвата и искажения геометрии профиля. Вне заявленного диапазона параметров нужной точности не обеспечивается. Реализация предлагаемого способа получения шестигранных профилей позволяет повысить точность прокатанного шестигранного профиля и, в частности, заменить традиционный способ производства калиброванной шестигранной стали волочением на более эффективный и производительный, повысить выход годного калиброванной шестигранной стали из легированных и нержавеющих марок за счет обеспечения возможности получения шестигранного профиля из круглой заготовки, являющейся наиболее удобным и технологичным профилей для удаления с его поверхности дефектов.
Формула изобретения
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШЕСТИГРАННЫХ ПРОФИЛЕЙ, включающий формирование прокаткой в фасонных калибрах двухвалковых клетей правильного шестигранника из круглой заготовки диаметром 1,0-1,05 диаметра его описанной окружности с предаврительным формированием симметричного неправильного шестигранника путем деформации круглой заготовки со степенью деформации 0,2-0,26 ее диаметра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности конечного шестигранника, формирование профиля осуществляют в три этапа с получением на первом этапе неправильного шестигранника с углами наклона четырех граней к большей диагонали, равными 50-53o, на втором этапе меняют направление обжатия на 90o и формируют неправильный симметричный десятигранник с углами наклона четырех граней, прилегающих к большей диагонали, равными 56-59o, при длине проекции этих граней на большую диагональ, равной 0,1-0,15 ее длины, и длине большей диагонали, равной 1,05-1,1 диаметра описанной окружности готового шестигранника, а четыре смежные с ними грани наклонены к большей диагонали под углами, равными 52-55o; на третьем этапе без изменения направления обжатия из десятигранника формируют готовый правильный шестигранник.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 2-2002
Извещение опубликовано: 20.01.2002
