Рабочий валок вертикальной клети

 

Использование: прокатка специально спрофилированных заготовок, требующих высоких обжатий в вертикальных калиброванных валках, например, для получения листов малолистовых рессор. Сущность изобретения: ручей вертикального валка калибра ящичного типа с отношением глубины ручья к минимальной его ширине, равным и более 0,9, в сечении имеет дно в виде вогнутой полуокружности радиусом, равным половине минимальной ширины ручья. Стенки ручья выполнены с наклоном к оси симметрии ручья. Угол между стенками ручья определяют по математической зависимости. 3 ил.

< О ОЗ СОВГ сrИХ

СОЦИАЛИС ГИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s В 21 В 27/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

СО.

О (л)

ЬЭ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4890140/27 (22) 10.12.90 (46) 23,03,93. Бюл. N 11 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения (72) И. M. Меерович, В. К. Орлов, Е. И. Бороздин и А. Н. Литвин (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 330044000044, кл. В 21 В 27/02, 1970.

Авторское свидетельство СССР

N 615956, кл, В 21 В 1/38, 1977. (54) РАБОЧИЙ ВАЛОК ВЕРТИКАЛЬНОЙ

КЛЕТИ

Изобретение относится к прокатке специальных профилей, требующих высоких обжатий в вертикальных калиброванных валках, например, для получения листов малолистовых рессор, Целью изобретения является повышение качества полосы, Решений этой задачи достигается тем, что в рабочем валке вертикальной клети прокатного стана, имеющем ручей калибра ящичного типа, с отношением глубины к минимальной ширине ручья, равным или более

0,9, сечение дна которого выполнено в виде вогнутой полуокружности радиусом, равным половине минимальной ширины ручья, стенки ручья BblhoRHBHbl с наклоном к оси симметрии ручья и углом между ними 2а. определяемым по выражению

2а =2агсщ(0,09-0,45(- — д), (1) л где 2а — угол между стенками ручья, град:

hð — глубина ручья, мм; вд — минимальная ширина ручья, мм.

„„5U ÄÄ 1803210 А1 (57) Использование: прокатка специально спрофилированных заготовок, требующих высоких обл..атий в вертикальных калиброванных валках, например, для получения листов малолистовых рессор. Сущность изобретения: ручей вертикального валка калибра ящичноготипа с отношением глубины ручья к минимальной его ширине, равным и более 0,9, в сечении имеет дно в виде вогнутой полуокружности радиусом, равным половине минимальной ширины ручья. Стенки ручья выполнены С наклоном к оси симметрии ручья. Угол между стенками ручья определяют по математической зависимости. 3 ил.

Такое конструктивное выполнение ручья вертикального валка обеспечит равномерное течение металла по деформируемой ширине. Это способствует сохранению плоскостной формы раската и обеспечит повышенное качество металла, так как прора- батываются центральные слои раската и выравниваются механические свойства по всей ширине заготовки.

На фиг. 1 показана схема деформации калиброванными валками ширины В, исходной заготовки в ручье глубиной пр до ширины В1, где область 2-4-5-3 служит контактной между ручьями калибра и деформируемым металлом. При больших значениях

В0/Н0 скольжение металла по поверхности ручья отсутствует, т.е. имеет место прилипание. Это означает, что металл заполняет ручей и образует стоячую волну. Область

1-2-3 — область пластического растяжения за счет опережающего течения.мета1ла в сечении 0 — 2. На фиг. 2 показано полу«нное экспериментально влияние на глубину за1803210 полнения ручья — — параметров . степени р вд обжатия; угла наклона стенок ручья к оси его симметрии; отношения деформируемой ширины к исходной толщине заготовки в практически возможной области прокатки, На фиг. 3 показана схема основных размеров ручья, hp=RMaxc Вд глубина ручья; вд — минимальная ширина между стенками ручья; вд/2 — радиус перехода между стенкой и дном калибра, 2а — угол между стенками ручья; г — радиус скругления острых кромок ручья, равный 2 — 3 мм; R4 — минимальный радиус по дну ручья; R

Переход между стенками ручья и его дном выполняется по радиусу, равному половине минимальной ширины ручья, что позволяет получить заготовку с достаточным радиусом скругления кромок, При дальнейшей деформации раската в клети с горизонтальными валками сохраняются скругленные кромки на готовых листах, тем самым снижается концентрация напряжений и повышается работоспособность малолистовой рессоры. Кроме того, обеспечивается захват и прохождение заготовки через ручьи при небольших обжатиях,. что необходимо для получения листов малолистовых рессор, когда после вертикальной клети заготовка профилируется определенным образом: на концах деформируется.с максимальным обжатием и практически не обжимается в средней части, . Наличие угла между стенками ручья в определенных пределах обеспечивает его полное зайолнение.

В процессе прокатки в вертикальной, клети участвуют два валка с нарезанными на них ручьями, поэтому практически сечение заготовки после вертикальной клети примет форму, которая представляет из себя две трапеции (профиль ручья) и прямо; угольник (металл, находящийся между валками, не попавший в ручьи).

Угол между стенками ручья должен обеспечивать получение такой площади сечения заготовки, которая удовлетворит условию равномерной вытяжки металла и которая в дальнейшем может быть деформирована в требуемое сечение готового листа

2$р+Япр=Яв > (2), где. Sp — площадь сечения ручья;

Япр — площадь сечения металла, который находится между валками и не контактирует с ручьями;

Ss — площадь прямоугольного сеченйя, ширина которого определяется иэ условия равномерной вытяжки (1), а толщина выбирается так, чтобы в сочетании с шириной при свободном уширении получить нужную форму готового листа.

5 Для обеспечения прокатки между размерами исходной и прокатанной полос должны существовать определенные соотношения. Известна форма ручья, котов рая выполняется с соотношением — >0,9. вд

Если обозначить данные соотношения через коэффициенты, то решение выражения (2) даст значение тангенса угла наклона стенки ручья к оси симметрии:

tg ahp

4 (3) где: Кп, Кв, К, — коэффициенты исходной полосы, полосы после прокатки в вертикальной клети, калибра соответственно, При прокатке листов малолистовых рессор для получения качественной готовой продукции используются следующие значения коэффициентов:

Кп=3,5-6,0; Кв=0,3-0,6: Кк=0,9-2.5, Максимальные и минимальные значения коэффициентов определенным образом зависят друг от друга: при прокатке полос с небольшим отношением ширины к толщине (узкие и толстые), Кп минимален, требуется калибр с малым отношением глубины ручья к его минимальной ширине, Кк минимален, чтобы обеспечить проработку всего сечения, при этом отношение толщины прокатанной полосы к ее ширине имеет небольшое значение, Кв максимален.

При прокатке полос с Кп максимальным требуется калибр с К» максимальным,при

40 этом Кв минимален.

Подставив в выражение (3) максимальные и минимальные значения коэффициентов, можно получить предельные значения для тангенса угла наклона стенки ручья к оси симметрии, а следовательно, предельные сечения угла между стенками в градусах

2й =2 — 50О.

Пример конкретного выполнения.

Исходная заготовка сечением Нох

50 хВО=21,5х90 мм обжимается в валках вертикальной клети до Bs=61,4 мм, что обеспечивает проработку всего сечения и равномерность вытяжки, При такой ширине толщина должна быть Нв=31,5 мм, чтобы получить в горизонтальной клети требуемое сечение готового листа НрхВр--10х90 мм, Минимальная ширина ручья принимается

: равной толщине исходной заготовки вд=21,5 мм, Глубина ручья — величине обжа1803210 тия hp=2806 мм. Прокатка ведется в валках с диаметром по дну калибра 2йд=400 мм, 2. Определяются коэффициенты

ʻ= — = — — =1,33;

266 вд 21,5

Во 90 . Кп= — = =42;

Но 21,5

Нв 31,2

Кв= — = =0,51, В. 61 4

2. Определяется тангенс наклона стенки ручья к оси симметрии

21,5

28 6 0,325.

3. Угол между стенками ручья

2 а =2arctg а =2arctg0,325=36 .

Формула иэоб ретен ия

Рабочий валок вертикальной клети прокатного стана, имеющий ручей калибра

5 ящичного типа с отношением глубины к минимальной ширине ручья, равной или более

0,9, сечение дна которого выполнено в виде вогнутой полуокружности радиусом, равным половине минимальной ширины ручья, 10 отличающийся тем, что, с целью повышения качества получаемого раската, стенки ручья выполнены с наклоном к оси симметрии ручья и угол между ними — 2а, определяемым по выражению

2а =2arctg(0,09 — 0,45().

Ьр где hp — глубина ручья, мм; вд — минимальная ширина ручья, мм.

/2

Хр а, or иг ур. Я

Составитель Е. Воронкова

Редактор М. Кузнецова Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор М. Ветрова

Заказ 1022 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва; Ж-35, Раушская наб., 4/5

Ф

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101