Способ правки полосы и правильная машина для его осуществления

 

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к изготовлению полосового и листового проката. Цель изобретения - повышение качества правки. Способ заключается в многократном знакопеременном продольном изгибе полосы. Полосе сообщают прогиб краевых по ширине полосы участков больше прогиба средних участков на (3,18 ... 3,22)<SP POS="POST">3</SP> √S, где S - толщина полосы, мм. Правильная машина содержит верхний и нижние правильные ролики, расположенные в шахматном порядке. Нижние ролики выполнены с гладкой цилиндрической бочкой, а верхние - из двух крайних частей и одной средней. Диаметры крайних частей бочки превышают диаметр средней части в (1,025 ... 1,035) раза. При этом обеспечивается дифференцированный изгиб по ширине полос при правке полосы. 2 с.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

1 А1 (I9l (111 (51) 4 В 21 Р 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

r10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4390084/27-27 (22) 11.03.88 (46) 30.12,89. Бюл. Р 48 (7l) Магнитогорский металлургический комбинат им. В.И.Ленина (72) Б.Е.Прокопенко, В.Г.Антипанов, В.В.Шварцман и В,В.Пахарев (53) 621.982,5(088.8) (56) Шур И.А. и др,. Правка тонких полос иэ алюминиевых сплавов. М.: ВИЛС, 1970, с.13-15, рис,9. (54) СПОСОБ ПРАВКИ ПОЛОСЫ И ПРАВИЛЬНАЯ MAIIMIA ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТИ1ЕНИЯ (57) Изобретение относится к прокатному производству, в частности к изготовлению полосового и листового проката. Цель изобретения — повышеИзобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологии и устройствам для правки листового и полосового проката.

Цель изобретения — повышение качества правки полос.

IIa фнг,1 показана схема правки энакопеременным изгибом; на фиг.2 верхний и нижний ролики правильной машины в разведенном положении; на фиг.3 — пример обрабатываемого полосового профиля высокой жесткости.

В процессе правки полосы энакопеременным упруго-пластическим изгибом принимают величину прогиба краевых по ширине полосы участков больше величины прогиба средних участков

«а (3,18,...,3,22) S, где S — толщина полосы, мм, При этом в правильной ма2 ние качества правки, Способ заключается в многократном знакопеременном продольном изгибе полосы. Полосе сообщают прогиб краевых по ширине полосы участков больше прогиба средних

3г участков на (3,18,...,3,22; ЧБ, где

S — толщина полосы, мм. Правильная машина содержит верхний и нижние правильные ролики, расположенные в шахматном порядке. Нижние ролики выполнены с гладкой цилиндрической бочкой, а верхние — из двух крайних частей и одной средней. Диаметры крайних частей бочки превышают диаметр средней части в 1,025,.„.,1,035 раза. При этом обеспечивается дифференцированный изгиб по ширине полос при правке полосы, 2 с.п. ф-лы, 3 ил,, 1 табл. шине нижние ролики выполнены с гладкой цилиндрической бочкой, а верхние ролики состоят из двух крайних элементов и средних чередуюшихся элементов меньшего и большего диаметров, причем, диаметры крайних элементов превышают диаметры чередующихся элементов большего диаметра в 1,025,..., 1,035 раза.

Профили высокой жесткости обычно имеют вид; показанный на фиг.3: ширина плоских околокромочных участков примерно в 1,5 раза меньше IHpHHbl межгофровых участков Формообразование гофров ведется эа счет локальной вытяжки металла в зоне деформации, причем в эту зону поступает металл и с плоских окологофровых участков, в частности с околокромочных участков.

1532115

Опытную проверку способа правки полосы с периодическими продольными гофрами и правильной машины для его осуществления производили на агрегате 1-5 )I 300- 1650.

В результате этого на участках большей ширины после формовки образуется

"избыток" металла, что приводит к образованию волнистости (коробоватости) на среднем межгофровом промежутке

5 профиля, а это ухудшает эксплуатационные качества полосы.

При правке такой полосы многократному изгибу роликами подвергают только плоские участки (гофры свободно пропускают в. калибры, выполненные на роликах машины).

Сущность данного способа правки состоит в создании неодинаковой по ширине полосы вытяжки.

Вытяжка металла при правке в роликоправильных машинах происходит при многократном знакопеременном продольном изгибе, схема которого дана на фиг.1. Правка может происходить с

"перекрытием" верхних 1 и нижних 9 роликов, так и без него, причем, величина стрелы изгиба полосы 3 роликами f = d + S, где — величина "перекрытия", S — - толщина полосы. Чем больше f тем больше вытяжка металла при прочих равных условиях, и величину принимают обратно пропорциональной толщине полосы, а относительно толстые полосы правят вообще без "перекрытия". Величина f возрастает с увеличением диаметра роликов.

Принципиально величину f на крайННх участках выправляемой полосы можно сделать больше, чем на среднем участке, путем увеличения диаметров крайних по ширине бочки элементов верхних или нижних роликов. Однако в последнем варианте поперечное сече40 ние полосы получит дополнительный прогиб вниз, и напротив, если ролики правильной машины выполнены, KBK. no казано на фиг.2, то при правке попе— речное сечение полосы будет изгибать- 45 ся в противоположном направлении, что компенсирует поперечный прогиб, получаемый при формовке гофров. Именно поэтому все нижние ролики данной правильной машины выполнены цилиндри50 ческими. Увеличение стрелы изгиба f при увеличении диаметра роликов на

ad равно А й/2 (см. фиг.1).

С этой целью на четырех верхних роликах 7 роликовой правильной машины агрегата (d роликов 320 мм, длина бочки 1800 мм, шаг 350 мм) устанавливали по два крайних элемента увеличенного диаметра D; от 325,4 до 333 мм, т.е. от D = 1,02 d до D =

= 1,04d, причем верхние ролики имели калибры для пропуска гофров, а нижние ролики были с гладкой бочкой (d = 320 мм, см.фиг.2). В опытах подвергали правке сформованные полосы толщиной S 2; 3; 4 и 5 мм из сталей марок Зкп, 20пс, 09Г2 и 10ХНДЛ, что охватывает весь сортамент (по толщине и маркам сталей) профилей высокой жесткости, производимых н настоящее время. Величина f при правке изменялась (в зависимости от толщины профилей) от 0 до 2,8 мм на средних межгофровых участках (f. ) и от 4,5 до

8,2 мм на краевых участках (f,). Результаты опытов представлены в таблице.

Величины f u f„ определялись по показаниям циферблатов установки нажимных винтов роликов правильной машины (с помощью винтов меняется величина вертикального зазора между верхним и нижним рядами роликов), причем для каждого варианта величины fz(f,) устанавливались одинаковыми в продольном и поперечном направлениях.

Так как при одинаковом диаметре крайних элементов верхних роликов величина 4 f= Ad:2=f — f- остается noz стоянной, то абсолютная величина изменения f будет равна величине изменения f (см. М 2, 5, 8 и 11 в табл.), Для изменения f< в более широких пределах при опытной правке профилей кажкаждой толщины устанавливали по несколько крайних элементов разного диаметра. Например, для S=4 мм применялись элементы с D=328,2 и 329,0 мм (что при ай=8, 2 и 9,0 мм дало Ь f

=Ad:2=4,1 и 4,5 мм и величины f

=f + д f: f (0,6-1,1)+4,1=4,7

-4,8 мм и f„" = (0,6-1,1) +4,5=5,1

-5, 6 мм), D=330, 2 мм (ad=D-d= 330, 2-320,0=10,2 мм; ВЕ= gd 2=10,2:2=5,1 мм;

+ Ь и =(О, 6-1 „1) +5, 1=5, 7-6, 2) и D=331,4 и 332,2 мм (Ed=11,4 и

122 мм; д f =57 и 6,1 мм; f< =(061,1)+5,7=6,3-6,8 мм; f" =(0,6-1,1)+

+6,1=6,7-7,2 мм).

Из таблицы следует, что наилучшие ,результаты минимальная волнистость

50

5 15321 плоских участков полосы и отсутствие трещин) получены при Ь f 5,5;

4,6 и 4,0 мм (соответственно в табл.И- 2,5,8 и ll), т.е. для К 3,223,!8, Уменьшение величины f (нели1 чина f была взята для каждой толщины> исходя из опыта эксплуатации агрегата 1-54300-1650; при этих Е гофры получаются прямолинейными и беэ искажения их поперечного сечения) приводило к росту волнистости, а увеличение — к появлению трещин у оснований гофрон, смежных с краевыми участками ° Поперечный прогиб полосы после правки в М 2, 5, 8 и ll составлял

0,5-1,0Х от ширины полос.

Оптимальными величинами f. следовательно нужно считать f Ь Г +

KQS+f =(3, I8-3,22) Я + г т е. 20 стрела изгиба краеных участков должна быть больше изгиба средних участков полосы на (3,18„ ° .,3)22) ЧЯ.Оптимальная же величина разности диаметров крайних элементов и чередую- 25 щихся элементов большего диаметра составляет ЛИ=24f 2 ° (4,0-5,5) 8

II мм,т.е, 0=320+(8-11) 328-331 мм, а D:d=(328-331):320)=(1,025...,, 1,035)d

Была также приведена правка полосы с $4 мм, при которой величина

f устанавливалась с помощью краевых элементов большего диаметра на нижних роликах (0=330 мм или D Ф

l 03d). Полосы шириной 1300 им имели после правки поперечный прогиб

22-25 мм, что больше допустимой величины (1,5X от ширины профиля).

Кроме того, провели контрольную правку полосы на существующей правильной машине (без краеных элементов увеличенного диаметра). Волнистость полосы была в пределах 8

18 мм/м, а величина поперечного про- 45 гиба была в пределах 1,0-1,5/.

Таким образом, опыты подтвердили возможность повышения качества правки полосы с гофрами на правильной машине и по данной технологии.

Преимущество предлагаемого объекта перед прототипом заключается в создании дифференцированного изгиба по ширине полос при правке полосы, что повышает качество профилей (волнистость уменьшается в 2-4 раза).

Правильная машина отличается только конфигурацией бочек роликов. Верх; ние ролики 1 машины имеют бочку, со15 б стоящую иэ трех частей разных по величине диаметров. части 4 наименьшего диаметра d образуют калибры для пропуска гофров; центральная часть

5 диаметра d > d (разность величин о диаметров d u d должна быть достао точной для свободного прохождения гофров), расположена в средней (по ширине) части бочки и части 6 максимального диаметра D ) d, расположены по краям бочки, причем D (I,025, °

l,035)d. Ширина частей 4, 5 и 6 соответствует ширине отдельных участков полосы (си.фиг.2 и 3).

Нижние ролики 2 машины выполнены с гладкой бочкой диаметра d и с длиной, равной длине бочки верхних роликов 1:

I. Правка полосы толщиной S 2 мм, шириной 700 мм и с высотой гофров

30 ми.

Размеры роликов (си.фиг.2) d

300 мм; do 220 мм; D l 035; d

310 мм; шаг роликов 320 ми; длина бочек роликон 720 мм.

Ролики установлены с одинаковыи расстоянием между осями верхних и нижних роликов по ходу движения полосы: с! =2,5 мм, f., fz + 3,18 Ч7

3,18 Ч2+2)54)0+2)5=6)5 мм;

2. Правка гофрированной полосы той же ширины, но толщиной 3 мм и с высотой гофров 40 ми.

d 310 ми, d, 215 ми; Р=1)03;

d--319 ми; шаг роликов 340 ми.

Параметвы правки: f I,5 мм; f, + 3,3 Ч 8 1,5+3,2 Д = 1,5 +

+ 4,6 6,1 мм.

3. Правка полосы той же ширины и высоты гофров, но толщиной 5 мм. и 3!О мм, 4 215 мм, D ),025

d 318 мм;

Г 0,3 им, f f +3,22 0)3+3,22 5

= 5,8 ии.

Экономическая эффективность технического решения заключается в воэиожности увеличения производства полосы с гофрами с улучшенной плоскостностью, Формула изобретения ! . Способ правки полосы, включающий многократный упругопластический энакопеременный продольный изгиб полосы с одновременным ее поперечным изгибом sa счет увеличения величины

1532115 прогиба краевых по ширине полосы участков в сравнении с ее средним участком, отличающийся тем, что с целью повышения качества правЭ

5 ки гофрированной полосы, величина прогиба краевых участков больше величины прогиба среднего участка на (3,18—

3,22) 6, где S - толщина полосы, мм.

2. Правильная машина для правки полосы, содержащая установленные в шахматном порядке верхние и нижние ролики с гладкой цилиндрической бочкой, отличающаяся тем, что бочки верхних роликов выполнены по длине иэ трех частей, при этом диаметр средней части бочки равен диаметру бочки нижних роликов, а диаметры двух крайних частей равны между собой и больше диаметра средней части в 1,025-1,035 раэа.

1 п/п мм S

f,, мм ьт

К = †--, Примечания

5 — ч ! 1 2 мм

4,5-4,9

5,5

6, 1-6,5

4, 1-4,5

5,1

5,7-6,1

3,4-3,9

4,6

5,3-5,8

2j7-392

4,0

4,8-5,4

Волнистость краевых плоских участков, мм/м, В 5-6Х случаев (по количеству гофров) наблюдались трещины у оснований гофров.

1 5 1,71

2 5 I 71

3 5 1,71

4 4 1,59

5 4 1,59

6 4 1,59

7 3 144

8 3 1,44

9 3 44

10 2 1,26

11 2 1,26

12 2 1,26

0-0, 5

0-0,5

0-0,5

О, 6-1, О, 6-1, 0,6-1, 1,3-1, 1,3-1, 1,3-1, 2,1-2, 2,1-2, 2,1-2, 4,5-5,4

5,5-6,0

6,1-7,0

1 4,7-5 6

1 5,7-6,2 ! 6,3-7,2

9 4,7-5,8

9 5,9-6,5

9 6,6-7,7

8 4,8-6,0

8 6,1-6,8

8 6,9-8,.2

2,64-2,87

3,22

3,57-3,80

2,58-2,83

3 2l

3, 59-3,84

2,36-2,71

3,20

3,68-4,03

2,14-2,54

3,18

3,81-4,28

Волна 9-.13

Волна 2-7 чч

Трещины 5-6Х

Волна 10-14

Волна 3-8

Трещины,4-5Х

Волна 10-15

Волна 5-8

Трещины 3-5Х

Волна 1) — 16

Волна 6-9

Трещины 2-3Х

l532115

Фиг. 2

ФигЗ

Составитель Э.Копаев

Редактор А.Долннич Техред Л.Сердюкова Корректор M.Ìàêñèìèmèíåö

Заказ 7987/13 Тирык 693 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагари а, II И

Г и на 101