Способ прокатки полосовых заготовок

 

Изобретение относится к металлургии , в частности к прокатному производству , и совершенствует способы прокаткилистов и полос. Целью изобретения является повышение точности геометрических размеров проката. Согласно способу заготовку подают между вращающимися с разной окружной скоростью вллками с одновременной подачей смазки. При этом со стороны заготовки и одного из валков создают граничный режим трения, со стороны заготовки и другого валка - гидродинамический . Гидродинамический режим трения обеспечивается вращением валка со скоростью, определяемой из соотношения (V + VQ) (Vg + VgTi) h,q. ( ) 3o(.pjo , причем толщину смазочного слоя на выходе из валков выбирают в диапазоне h, 3(Rg + Кд )-400, где Vg - окружная скорость валка, м; Vg - скорость движения прокатываемой заготовки на входе в валки, м/с; - коэффициент вытяжки; h, - толщина смазочного слоя на выходе из валков, мкм; Cf - угол захвата, рад; oi - пьезокозффициент вязкости технологической смазки,м /н; Pg - давление пластического формоизменения материала полосы, н/м ; д динамическая вязкость смазки при атмосферном давлении, Кд - шероховатость поверхности полосы, мкм; Rg - шероховатость поверхности валков , мкм. Создание асимметричных ус ловий трения на контактных поверхностях рабочих валков позволяет зна . чительно снизить удельщле давления в очаге деформации, уменьшить упругое сплющивание прокатных валков, повышая тем самым точность и качество листов., i (Л :о о 4 СО 4;

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (5D 4 В 21 В 1/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3988528/22-02 (22) 03.09.85 (46) 23.04.87. Бвл.Р 15 (71) Пермский политехнический институт (72) Г.Л.Колмогоров и С.Л.Сьянов (53) 621 . 77 . 07 (088. 8) (56) Гоффман О Закс Г. Введение в теорию пластичности для инженеров.—

M.: Машиностроение, 1957, с.227-228.

ГОСТ 2789-73. (54) СПОСОБ ПРОКАТКИ ПОЛОСОВЫХ ЗАГОТОВОК (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к прокатному производству, и совершенствует способы прокатки листов и полос. Целью изобретения является повышение точности геометрических размеров проката. Согласно спОсобу заготовку подают между вращающимися с разной окружной скоростью валками с одновременной подачей смазки. При этом со стороны заготовки и одного из валков создают граничный режим трения, со стороны заготовки и другого валка — гндродинамический. Гидродинамический режим трения обеспечивается вращением валка со скоростью, определяемой из соотношения (ve, + V, ) : (V + V qt)

=h, q (1.-е в ) 10: ЗЫ.р, причем толщину смазочного слоя на выходе из валков выбирают в диапазоне h, и Ь

3(R + Rä )-400, где V(t — окружная скорость валка, м; V — скорость движения прокатываемой заготовки на входе в валки, м/с; — коэффициент вытяжки; h — толщина смазочного слоя на выходе из валков, мкм; (— угол захвата, рад, в — пьезокоэффициент вязкости технологической смазки,м /н;

Р— давление пластического формовх г. изменения материала полосы, н/м ; % динамическая вязкость смазки при ати мосферном давлении, м /с; Rä — шероховатость поверхности полосы, мкм;

R — шероховатость поверхности валб а ков, мкм. Создание асимметричных условий трения на контактных поверхностях рабочих валков позволяет зна. чительно снизить удельные давления в очаге деформации, уменьшить упругое сплющивание прокатных валков, повышая тем самым точность и качество листов., 1304947

Изобретение относится к металлургии, в частности к прокатному производству, и совершенствует способы прокатки листов и полос.

Цель изобретения — повышение точ- 5 ности геометрических размеров проката.

Способ прокатки, включающий одновременную подачу технологической смазки и полосовой заготовки между рабочими валками, вращение рабочих валков с, разной окружной скоростью и создание граничного режима трения на контактной поверхности одного из валков и заготовки, предполагает соз15 дание на другом валке гидродинамического режима трения при вращении этого валка со скоростью, определяемой из соотношения

g pex -6 20 (Чв + Чо) h,g (1-e ) ° 10 (Ч + V %) Зм.р, причем толщину смазочного слоя на выходе из валков выбирают в диапа— зоне 25

h,= 3 (R + Rä ) — 400, (2) где Ve — окружная скорость валка, м;

V — скорость движения прокатыо ваемой заготовки на входе в валки, м/с; 30 — ко эффици ен т вытяжки;

h — толщина смазочного слоя на выходе из валков, мкм;

Ч вЂ” угол захвата, рад;

М вЂ” пьезокоэффициент вязкости технологической смазки, м /н;

Р℠— давление пластического формоизменения материала полосы, н/м 40

1ц, — динамическая вязкость смазки при атмосферном давле2 нии, м ./с; я

К вЂ” шероховатость поверхности полосы, мкм; 45 в

R — шероховатость поверхности а валков, мкм.

Согласно предлагаемому способу полосовую заготовку подают между вращающимися рабочими валками. Одновременно с подачей заготовки между рабочими валками подают технологическую смазку. Движение валков и полосы приводит к тому, что подаваемая между валками технологическая смазка

55 втягивается в пространство между валками и полосой, в результате чего происходит возрастание давлений в слое технологической смазки до значений, когда начинается пластическое течение материала полосы в очаге деформации. .Зто давление определяется из условия пластичности на входе в очаг деформации

Рв„= 1, 15бв -бо где б — сопротивление деформации э материала прокатываемой полосы, н/м г, G — напряжение противонатя0 г жения, н/м

При достижении давления пластического формоизменения материала полосы между поверхностью прокатываемой заготовки и валками образуется слой технологической смазки, толщина которого уменьшается в направлении прокатки за счет изменения скорости полосы при ее деформировании. При этом толщина смазочного слоя различна для каждого из валков. Для валка, имеющего граничный режим трения с прокатываемой полосой, минимальная толщина смазочного слоя меньше половины суммарной высоты микронеровностей полосы и валка . Для валка, имеющего гидродинамический режим трения с прокатываемой полосой, минимальная толщина смазочного слоя больше половины суммарной высоты микронеровностей полосы и валков по параметру шероховатости К и равна

h = 3 (R + R ) — 400.

Нижнее значение толщины смазочного слоя в формуле выбрано из условия достижения режима гидродинамического трения,, верхний предел h определяется требованиями к отделке поверхности изделия, Завышенная толщина смазочного слоя приводит к образованию значительной шероховатости поверхности. При этом максимальная величина микронеровностей равна 100 мкм

Ro (2). Дальше идут отклонения формы макронеровностей. Установлено, что шероховатость поверхности, образующейся при деформировании заготовки в режиме гидродинамического трения, связана с толщиной смазочноro слоя соотношением

R = 0„25h,.

Таким образом, наибольшее значеП ние толщины смазочного слоя при К

Д

100 мкм составлят 400 мкм. Для того, чтобы обеспечить гидродинамический режим трения валка с прокатывае1304947

35 мой заготовкой, скорость врашения валка определяют из условия равновесия обьема смазки на входе в очаг деформации при h, =3(R + R )-400 (Ve + Vo ) h g(1-е (V + V,Ъ) 3 (u, Тогда наименьшая скорость этого валка устанавливается при минимальной толщине смазочного слоя для гидродинамического режима трения, а максимальная — при наибольшей толщине слоя. При вращении другого валка соскоростью, меньшей, чем минимальная скорость валка, на котором реализует- 15 ся гидродинамический режим трения, на контактной поверхности другого валка с заготовкой обеспечивается граничный режим трения. Вращение валка с гидродинамическим режимом тре— ния с большей скоростью по сравнению с валком с граничным режимом трения обеспечивает более высокую нагнетающую способность для валка с гидроди-! намическим режимом трения. Различие 25 в нагнетающей способности валков приводит к различным толщинам смазочного слоя смазки, толщина слоя смазки выше у валка с гидродинамическим режимом трения. За счет различия тол- ЗО щины смазочного слоя на контактирующих поверхностях рабочих валков с прокатываемой заготовкой на валке с гидродинамическим режимом трения коэффициент внешнего трения с заготовкой меньше, чем на другом валке, в результате чего реализуется асимметрия условий трения.

Таким ооразом, обеспечение граничного режима трения на одном валке и гидродинамического режима трения на другом валке за счет вращения валков с разной окружной скоростью вызывает различие коэффициента трения между прокатываемой полосовой заготовкой и валками от минимального значения, соответствующего коэффициенту жидкостного трения для одного из валков, до максимального, соответствующего граничному трению на другом валке. Различие трения на контактных поверхностях рабочих валков с заготовкой за счет рассогласования скоростей валков, вращающихся

55 с различными режимами трения на контактных поверхностях, приводит к нарушению симметрии условий трений процесса прокатки заготовки и сопровождается значительным снижением удельных давлений в очаге деформации. Создание асимметричных условий трения на контактных поверхностях рабочих валков с полосовой заготовкой позволяет снизить действующие на валки распорные усилия и уменьшить за счет этого упругое сплющивание прокатных валков, повышая тем самым точность и качество листов, полученных при прокатке.

Пример 1 (по известному способу). На стане с рабочими валками диаметром 600 мм прокатывают полосы из углеродистой стали 08 кп, имеющих толщину 1,0 и ширину 500 мм. На контактных поверхностях валков и прокатываемой заготовки создают граничный режим трения при вращении валков со скоростью: для одного валка

0,4 м/с, для другого 0,444 м/с. Параметры процесса прокатки следующие:

Ч =0,4 м/с; Ю =0,013 рад; К

2,0 мкм; смазка П28 (брайтсток);

g =1, 11. Распорные усилия, отклонения толщины листа в поперечном сечении, отклонения от плоскостности листа составляют соответственно 230 т;

+0,05 мм, 5,0 мм.

Пример 2 (по предлагаемому способу). На стане с рабочими валками диаметром 600 мм прокатывают полосы из углеродистой стали 0,8кп, имеющих толщину 1,0, ширину 500 мм.

На контактной поверхности одного валка с заготовкой обеспечивают граничный режим трения, на другом валке гидродинамический, с вращением рабочих валков с разной окружной скоростью при следующих параметрах процесса: V 0,4 м/с; с = 0,013 рад, R = 2,0 мкм, смазка П28 (брайтсток);

1,11. Толщину смазочного слоя на выходе из валков получают в интервале h 1 = 24-400 мкм, где нижнее значеи ние h получено при R = 6 мкм. Зна1 а чения скоростей одного из валков для

h = 24 мкм; h, = 80 мкм; h =400 мкм составляют соответственно VB — 0,635 м/с; Vs = 2ь95 и/с; V>

16,19 м/с для другого валка с гра— ничным трением Ч = 0;4 м/с. Распорные усилия, отклонения толщины листа в поперечном сечении, отклонения от плоскостности листа при вращении валка с гидродинамическим режимом трения на контактной поверхности со скоростью 0,635 м/с; 2,95 м/с; 16,19 м/с

1304947 причем толщину смазочного слоя на выходе из валков выбирают в диапазоне

3(R + RQ)-400, где в о

Ъ

h, Рвх

Ra в

Составитель М.Реутова

Редактор Н.Тупица Техред М.Ходанич Корректор Н.Король

Заказ 1369/10 Тираж 481 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4 составляют 211,6 т; 207,0 т, 204,7 т, +0,047 мм; +0,046 мм; +0,045 мм;

4,8 мм; 4,7 мм; 4,65 мм.

Применение предлагаемого способа позволяет снизить поперечную разно- 5 толщинность полос на 6Х для Чв —= 0,635 м/с; 8-9Х для Ч =2,95 м/с и

V = 16,19 м/с, уменьшить неплоскостность полос на 4-7Х, уменьшить распорные усилия, действующие на валки, на 8Х для 7 =0,635 м/с; 1ОХ для Ч =

2,95 м/с; 11Х для Ve =16,)9 м/с.

Формула изобретения

Способ прокатки полосовых заготовок, включающий одновременную подачу полосовой заготовки и технологической смазки между рабочими валками, вращение рабочих валков с разной окружной скоростью при.граничном режиме трения на контактной поверхности одного из валков и заготовки, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повьппения точности геометрических размеров проката, скорость другого

25 валка устанавливают из соотношения (Vв + V %) 3 ро окружная скорость валка,м; скорость движения прокатываемой заготовки на входе в валки, м/с; коэффициент вытяжки; толщина .смазочного слоя на выходе из валков, мкм; угол захвата, рад; пьезокоэффициент вязкости

2 у технологической смазки,м /н; давление пластического формоизменения материала полосы, н/м

Я, динамическая вязкость смазки при атмосферном давлении, м /с;

2 шероховатость поверхности полосы, мкм, шероховатость поверхности валков, мкм.