Особенности прокатки швеллеров

Профиль швеллера можно рассматривать как часть двутавровой балки, если у последней отделить верхние фланцы. В связи с этим и был предложен в свое время балочный метод калибровки швеллеров. Однако условия деформации металла в швеллерном калибре имеют специфические особенности. Для того чтобы предох­ранить металл в углах профиля от охлаждения и обеспечить лучшее выполнение этих углов, во всех промежуточных калибрах предусматривают ложные фланцы, которые по ходу прокатки постепенно подвергаются обжатию. Если в калибрах дву­тавровой балки созданы условия последовательной и поочередной обработки откры­тых и закрытых фланцев, то в швеллерных калибрах такая очередность не соблю­дается, так как по условиям получения профиля ложные фланцы имеют совсем иное назначение.

Особенностью прокатки и калибровки швеллеров является значительная дефор­мация всех элементов профиля при постоянном разделе калибра только по одним фланцам. Условия деформации несколько отличаются лишь в контрольных калиб­рах. Обычно раздел калибра предусматривают по нижним (действительным) флан­цам. Следовательно, принятое построение калибров и обусловливает общность ус­ловий деформации металла в них по всем элементам.

Построение промежуточных и чистовых калибров

Швеллерные калибры характеризуются наличием ложных и действительных фланцев. Ложные фланцы рассчитывают по-разному. Оказалось весьма затруднительным привести обобщенные зависимости размеров ложных фланцев от какой-либо вполне определенной характеристики профиля. Известна лишь одна общая закономерность при расчетах - это применение повышенных коэффициентов деформации по ложному фланцу по сравнению с действительным.

Рекомендуется размеры ложного фланца во всех промежуточных (черновых) калибрах принимать по следующим уравнениям:

;

; ,

где - высота ложного и действительного фланцев;

- толщина ложного и действительного фланцев у основания;

- толщина ложных фланцев на конце;

- номер калибра против хода прокатки.

Ложные фланцы в чистовом калибре имеют двойное назначение: во-первых, они служат для предупреждения утяжки внешних углов стенки готового профиля после охлаждения (особенно швеллеров больших размеров); во-вторых, они улучшают условия правки профиля в холодном состоянии на правильной машине.

Наличие небольшого ложного фланца на готовом профиле обеспечивает впол­не достаточное напряжение на полки и создает такой изгибающий момент, что пол­ки без бокового давления образуют прямой угол со стенкой. Форма ложного флан­ца на чистовом профиле представляет собой треугольник (рисунок 79). Размеры его принимают следующими:

;

Рисунок 79 – Форма ложного фланца в чистовом калибре (готовый профиль).

Размеры чистового калибра следует принимать с учетом минусовых допусков. Особенно это относится к определению средней толщины полки. Построение калибра с минусовыми допусками обеспечивает получение более экономичного профиля. По мере выработки калибра (прежде всего полок) размеры профиля постепенно увеличиваются, достигая номинальных, и при значительной выработке калибра масса погонного метра профиля может оказаться в пределах плюсового допуска, но это бывает редко, так как обычно к этому времени переходят на новые калибры.

В ряде случаев представляется возможность (из-за распределения коэффициентов деформации по проходам) иметь два одинаковых чистовых калибра. Это позволяет работать на валках более продолжительное время и получать профиля с большей точностью.