Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Шор Э.Р. Новые процессы прокатки

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
29.33 Mб
Скачать

Электрооборудование и общая характеристика станов

163

Следует отметить, что в последнее время в зарубежной тех­ нической печати1 появились сообщения о вводе в эксплуатацию ряда крупных станов для прокатки листов переменного сечения.

Сообщается, что на заводе Мс Соок фирмы Reynolds Metals (США) установлен стан кварто для горячей прокатки листов переменного сечения из алюминиевых сплавов шириной до 3 ,и, длиной до 15 м и толщиной до 75 мм (на толстом конце листа), оборудованный специальной ролико-правильной машиной и ус­

тройствами для термообработки и отделки клиновидных листов.

Продукция стана предназначена для строительства, главным об­ разом военно-морского и торгового флота.

На заводе фирмы Alcoa в Давенпорте (шт. Айова, США)

установлен прокатный стан с длиной бочки валков 3660 мм для прокатки клиновидных толстых и средних листов из легких сплавов.

Сообщается2, что обшивку крыла самолета Дуглас ДС-8 из­ готовляют из дюралюминиевых листов переменного сечения, ко­ торые производит на крупном прокатном стане фирма «Alcoa’

(Алюминиевая компания Америки). Листы шириной 3 м имеют длину 14 м, а толщина их по одной кромке равна 2,25 мм, а по

другой (противоположной по длине листа) —5,75 мм.

Значительное усовершенствование существующей технологии прокатки листов переменного сечения из легких сплавов может быть выполнено за счет мероприятий по применению оптималь­ ных режимов гомогенизации слябов и глубокого отжига горяче­ катаной полосы перед холодной прокаткой, а также за счет при­ менения новых интенсифицированных режимов горячей прокат­ ки плакированного дюралюмина без обрезки боковых кромок.

По данным А. И. Колпашникова, это позволило довести сте­ пень деформации при холодной прокатке алюминиевых сплавов

до 90% и более, т. е. проводить холодную прокатку без проме­

жуточных отжигов на окончательный размер (например, с 6 на

0,8 мм).

На рис. 89, а, б и в приведены экспериментальные данные по механическим свойствам листов и полос переменного сечения,

испытанным вдоль и поперек направления прокатки. Эти данные показывают, что полуфабрикаты обладают свойствами, превы­ шающими требования технических условий при применяемых режимах термической обработки.

1

Журнал «Modern Metals»,

1957

г.,

июль, т. 13, № 7, стр. 48—50 и

«Iron and Steel Engineer», 1957,

№ 9,

стр.

59.

2

Журнал «Aviation Week»,

1956,

т. 65, № 22.

11*

Обжатие,

а

в

Рис. 89. Механические свойства листов и полос переменного сечения:

а — из сплава Д16, поперек прокатки; сплошные линии — закалка с 500°, выдержка 30 мин. и последующее старение в течение 4 суток; пунктирные линии — нагартованное состояние; б — из стали ЗОХГСА, вдоль прокатки; сплош­ ные линии—закалка с 820°, отпуск при 200°; пунктирные

пинии — закалка

с 880°, отпуск при 500°; в — из стали

ЗОХГСА. поперек

прокатки, сплошные линии — закалка

с 880°, отпуск — 200°; пунктирные линии — нагартованное состояние

Электрооборудование и общая характеристика станов

165

Сортамент ластов и полос переменного сечения.

Листы и полосы переменного сечения прокатывают следую­ щих видов (рис. 90):

а) с односторонней клиновидностыо; б) с односторонней клиновидностыо и участком постоянного

сечения;

в) с двусторонней клиновидностыо (при наличии участка по­ стоянного сечения).

Рис. 90. Сортамент листов переменного сечения

Допуск по толщине листов до ±0,2 мм, по ширине до ±1 мм, по длине до ± 5 мм.

Отставание листов от поверхности плоской плиты при их сво­ бодной укладке до 20 мм.

Материал листов и полос — деформируемые алюминиевые

сплавы в закаленном, состаренном, а также нагартованном со­ стоянии с толщиной плакирующего слоя из чистого алюминия не менее 4% от общей толщины листа. На аналогичных станах могут быть также прокатаны клиновидные листы из стали и других металлов и сплавов.

166

Продольная прокатка листов и профилей переменного сечения

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 18

 

 

Ширина и клиновидность листов

 

 

 

Тип стана

Диаметр и длина

Ширина листа

Наибольшая

 

бочки валков

 

 

мм

клиновидность

 

 

 

 

мм

 

 

 

мм/м

 

Дуо

500x900

 

До 750

До

1,0

 

Дуо

600х1200

 

До 1000

' До 1,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 19

Механические

свойства

клиновидных

листов

из алюминиевого сплава Д16

 

 

 

в

состоянии поставки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Относительное

 

Состояние

 

Предел проч­

 

Предел текучести

удлинение при

 

 

ности при растя­

кг1мм2

 

1 - 11,3 VF

 

 

 

 

жении, кг/мм2

 

 

 

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Закаленные и

состаренные

>41,5

 

>27,5

 

>13

Нагартованные....................

43,5—46,5

 

34—35

 

10—8

Примечание. Испытанию подвергали образцы, взятые поперек направления прокатки.

Макро- и микроструктура металла листов переменного сече­ ния, а также качество и величина плакирующего слоя, обеспечи­ вающего их сопротивление коррозии, ничем не отличаются от листов постоянного сечения из соответствующих алюминиевых

сплавов.

Листы переменного сечения из алюминиевого сплава Д16 в течение ряда лет успешно применяют для ответственных равно­ прочных конструкций.

Глава VII

ПРОКАТКА-ВОЛОЧЕНИЕ ТАВРОВЫХ ПРОФИЛЕЙ ПЕРЕМЕННОГО СЕЧЕНИЯ

Тавровые профили переменного сечения изготовляются на

волочильном стане, оборудованном специальными клетями (валковыми фильерами), путем комбинированного процесса прокатки-волочения в неприводных валках. Переменное сечение

профиля достигается путем перемещения осей неприводных вал­ ков во время процесса прокатки. Исходной заготовкой служит горячекатаный или прессованный тавровый профиль постоян­ ного сечения.

Принципиальная схема процесса прокатки-волочения тавро­

вого профиля с переменной толщиной стойки и полок показана на рис. 91, а.

Для экспериментальной проверки этого нового процесса и для промышленной эксплуатации сконструирована и изготовле­ на установка, состоящая из волочильного стана с максималь­ ным усилием волочения (40 г), двух рабочих клетей (валковых

фильер) и электрической нагревательной печи (рис. 91, б). Одна из клетей установки — трехвалковая — предназначена

для уменьшения толщины стенок таврового профиля, а дру­ гая — четырехвалковая — предназначается для деформации таврового профиля по ширине и высоте ребер.

Схема расположения валков в клетях показана на рис. 92.

В начале работы передний конец заготовки пропускают через раздвинутые валки фильера. Этот конец профиля захватывается

кареткой волочильного стана и протягивается через вращаю­ щийся фильер. Для получения переменной толщины стенок про­

филя валки фильера в процессе прокатки-волочения сближают­ ся. Скорость сближения валков синхронизирована со скоростью волочения путем применения специальной электрической схемы.

Особенность схемы заключается в том, что для обеспече­ ния синхронизации скоростей сближения валков и скорости дви­ жения цепи волочильного стана, генераторы, питающие двигате­ ли механизма установки валков в рабочих клетях, посажены на один вал с главным двигателем волочильного стана. Клиновид-

Прокатка-волочение тавровых профилей переменного

сечения

169

ность 'профиля определяется в зависимости от

соотношения

м.ежду скоростью сближения валков и скоростью волочения,

 

Процесс прокатки-волочения может производиться как в хо-

лодном, так и в горячем состоянии. В валковым фильером устанавливается

ство.

По этому принципу могут быть созданы станы не только для изготов­ ления тавровых профилей переменного

сечения, ио и для других типов откры­ тых профилей, например уголковых, зетовых и т. п.

Установка для прокатки-волочения может быть также использована для калибровки горячекатаных тавровых и другого типа фасонных профилей, т. е.

для придания горячекатаным профи­

лям жестких допусков по размерам и высокого качества наружной поверх­ ности.

На одном из отечественных метал­ лургических заводов изготовляли тав­ ровые профили переменного сечения из

последнем случае перед нагревательное устрой-

3-валковая клеть

^-валковая клеть

конструкционной

стали

ЗОХГСА.

 

В опытном порядке изготовлены пар­

 

тии тавровых профилей

переменного

 

сечения из цюралюмина марки Д16,

 

причем заготовкой для этих профилей

 

являются тавровые профили постоян­

 

ного сечения, полученные путем прес­

Рис. 92. Схема расположе­

сования на горизонтальных гидравли­

ния валков в трех- и четы­

ческих прессах.

 

 

рехвалковых клетях

Профили переменного сечения из­ готавливают также из других деформируемых металлов и спла­ вов.

Прокатка стальных тавровых профилей переменного сече­ ния обычно ведется партиями, т. е. партия профилей с опреде­ ленным обжатием прокатывается сначала в четырехвалковой кдети, где профиль обжимается по высоте стойки и ширине пол­ ки. Затем эта клеть с помощью мостового крана убирается, а у волочильного стана устанавливается трехвалковая клеть, в ко­ торой производится прокатка этой же партии профилей, но об-

жимаем,ых по толщине полки и стойки профиля. При наличии двух волочильных станов, валковые фильеры (3- и 4-валковый) могут быть установлены у каждого стана в отдельности и про­ цесс прокатки-волочения профилей производится партиями, без

170 Продольная прокатка листов и профилей переменного сечения

перестановки валковых клетей. При сравнительно небольших об­ жатиях может осуществляться также непрерывный процесс про­ катки-волочения профиля в обеих клетях, установленных одна

за другой.

При обжатии заготовки в четырехвалковой клети кромки про­

филя утолщаются и для снятия этих утолщений, а также глав­

ным образом для обжатия полок профиля и его стойки по тол­

щине заготовка обжимается в трехвалковой клети.

В этом случае процесс прокатки-волочения характеризуется

уменьшенной трудоемкостью по сравнению с прокаткой-волоче­ нием партиями в каждой из клетей по отдельности; однако при

данной схеме прокатки-волочения концевые отходы профиля уве­ личиваются примерно в два раза, так как для захвата кареткой волочильного стана профиль следует пропустить через обе клети, установленные, как указано выше, последовательно одна за другой.

В производственной практике в настоящее время получил наибольшее распространение процесс прокатки тавровых про­ филей переменного сечения, обжимаемых по толщине волки и ■стойки в трехвалковой клети.

1.КОНСТРУКЦИЯ РАБОЧИХ КЛЕТЕЙ 1

По своей конструкции трех- и четырехвалковые клети анало­ гичны.

Изменение 1межосевого расстояния валков в четырехвалковой клети производится опусканием верхнего валка при непод­ вижном нижнем и одновременном сближении боковых валков, а

в трехвалковой клети — опусканием боковых валков и подъемом нижнего. Для упрощения конструкции клетей валки в них не-

лриводные, а движение сообщается прокатываемому металлу, как это указано выше, приложением к егр переднему концу за­ готовки тянущего усилия от цепи волочильного стана.

Четырехвалковая клеть схематично показана на рис. 93. Все валки клети, кроме нижнего, установленного в станине, монти­ руются в подвижных подушках. Перемещение трех подвижных подушек с валками осуществляется от электродвигателя посто­ янного тока через общий передаточный механизм. Подушки вме­ сте с установленными в них валками перемещаются с помощью

винта, проходящего через гайку, закрепленную в станине. Этот винт в верхней части имеет нарезку с шагом, 'большим, чем в

нижней, благодаря ч,ему при опускании винта траверса подни­

мается. Последняя передает движение подушкам через тяги,

шарнирно связанные с рычагами (через роликовые опоры).

1 Конструкция клетей разработана инж. Г. М. Зак.

Прокатка-волочение тавровых профилей переменного сечения

171

Между роликовыми опорами и подушками установлен

клино­

вой механизм, с помощью которого осуществляется настройка валков без изменения кинематических соотношений. Таким об-

Рис. 93. Схема устройства четырехвалковой клети

разом, при перемещении верхнего валка вниз боковые валки сближаются, причем относительная скорость их сближения за­ висит от соотношения шага винтовой нарезки в нижней и верх­ ней частях нажимного винта (и отношения плеч рычагов). Кон­ струкция предусматривает возможность регулировки плеч рыча­

гов в пределах 20%, что является достаточным для получения широкого сортамента профилей. Регулировка в больших преде­

лах осуществляется применением нажимного винта и гайки тра­ версы с другим шагом резьбы.

172 Продольная прокатка листов и профилей переменного сечения

Принципиальная схема

устройства

трехвалковой

клети

(рис,

94) отличается от описанной выше

схемы четырехвалковой

клети

только расположением

валков и

направлением их

пере-

Рис. -94. Схема устройства трехвалковой клети

мещения. Разница заключается в том, что в трехвалковой клети все рабочие .валки подвижные, нажимное устройство распола­ гается внизу, а привод нажимного устройства с двухступенча­ тым редуктором расположен вне клети и соединяется с червяч­ ным валом с помощью универсального шарнирного шпинделя.

Перемещение нижнего валка за один цикл составляет 3 мм, а наклонных валков — 1,41 мм. Эти перемещения валков опре­ деляются соотношением шагов резьбы в гайках станины и под­ вижной траверсы и величиной плеч нажимных рычагов. Изме­ нение .большого плеча обеспечивает регулировку относительного

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ