DE2757071C3

DE2757071C3 - Verfahren zum Herstellen gleichzeitig mehrerer Knüppel

Info

Publication number: DE2757071C3
Application number: DE19772757071
Authority: DE
Inventors: Anatolij G. &Scaron;alimov; Sergej P. Efimenko; Vja&ccaron;eslav F. Gu***lin; Pavel A. Levi&ccaron;ev; Viktor I. Pogor&scaron;elskij; Vladimir P. Slednev; Vladimir S. Solod
Original assignee: Donetsky Politekhnichesky Institut
Current assignee: Donetsky Politekhnichesky Institut
Priority date: 1976-12-22
Filing date: 1977-12-21
Publication date: 1981-06-25
Also published as: DE2757071A1; FR2374973A1; IT1089791B; DE2757071B2; JPS5395164A; JPS5930481B2; FR2374973B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen gleichzeitig mehrerer Knüppel aus einer Flachbramme, bei dem in mehreren Stichen die vorgewärmte Flachbramme zu einem einstückigen Profil abgewälzt wird, das sich aus mehreren, auf die Längskanten gestellten, quadratischen oder rechteckigen Knüppeln zusammensetzt, die nebeneinanderliegend mit einem Teil ihrer Seitenflächen überlappend verbunden sind, und bei dem die einzelnen Knüppel über die Länge fortschreitend im überlappenden Bereich entlang der Seitenflächen getrennt werden.

Aus der AT-PS 2 45 745 ist ein Verfahren zum Herstellen gleichzeitig mehrerer Knüppel dieser Art durch Stranggießen mit anschließendem Verformen durch Kaliberwal/.en bekannt, bei dem die Trennung der mit einem Teil ihrer Seitenflächen überlappend verbundenen Knüppel mittels Schneidbrenner oder Warmsägen erfolgt Dies ist mit entsprechendem Energieaufwand bzw. Werkzeugverschleiß und mit Metallverlusten verbunden und die Trennstellen besitzen eine andere Struktur als die übrige Oberfläche der Knüppel, was für die Weiterverarbeitung nachteilig ist.

Aus der US-PS 19 77 285 ist es bekannt, das Abtrennen nebeneinanderiiegender hochkant gestellter, ίο an den Längskanten noch verbundener Knüppel ohne Materialverluste durch Abscheren in einem Walzkaliber vorzunehmen. Durch die dabei auftretenden Dehnspannungen in der Trennzone erfolgt die Bildung von Walzgrat an der Trennzone und die Walzen unterliegen ti an den Trennstellen einem schnellen Verschleiß, wodurch es zu weiterer Bildung von Walzgrat kommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

Verfahren der eingangs erwähnten Art anzugeben, mit dem die Qualität der Knüppel an den Trennstellen ohne zusätzlichen Aufwand verbessert und eine sichere Abtrennung ohne Grat gewährleistet werden kana

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Trennen der Knüppel in einem Walzkaliber erfolgt, das eine gegenseitige Verschiebung der benachbarten Knüppel in Richtung der aneinanderliegenden Seitenflächen bewirkt.

Auf diese Weise werden Knüppel erzielt, die insbesondere auch an den Trennstellen eine hohe Oberflächenquaütät besitzen.

jo Vorteilhaft ist ein weiteres Walzkaliber nachgeschaltet, das eine Verschiebung der Knüppel in einer Richtung bewirkt, die zur ursprünglichen Richtung entgegengesetzt ist

Hierdurch kann ohne Bildung von Walzgrat eine Ji Abrundung an der Trennkante erzielt werden.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung besteht nach der Erfindung darin, daß sich das einstückige Profi! aus Knüppeln mit abwechsend quadratischem und rechteckigem Querschnitt zusamniensetvi und daß beim 4(i Trennen zusätzlich ein Stauchen des Rechteckquerschnitts im Sinne der Bildung eines Quadrates erfolgt.

Dadurch ist es möglich, die Anzahl der Stiche, die für

das Abtrennen der Knüppel voneinander benötigt werden, zu reduzieren und damit die Produktivität der j Walzbearbeitung durch schnelleres, sicheres Abtrennen bei verbesserter Qualität der Trennstellen zu erhöhen.

Für den Fall, daß mehr als drei Knüppel gleichzeitig hergestellt werden sollen, ist es vorteilhaft, wenn je nach der Entfernung der Knüppel von der Mitte des Kalibers das Maß der gegenseitigen Verschiebung der angrenzenden Knüppel vergrößert wird.

So ist es möglich, das Abtrennen aller Knüppel in einem Stich durchzuführen.

Wenn man bei der Herstellung einer Vielzahl von Knüppeln deren Abtrennen in maximal zwei Stichen vornehmen will, ist vorteilhaft, wenn einer gegenseitigen Verschiebung angrenzender Knüppel eine gleichzeitige Verschiebung von mehreren angrenzenden Knüppeln um dieselbe Größe vorangeht.

Schließlich ist es zur Verringerung der Axialkräfte und zur Vermeidung von Schlupf vorteilhaft, wenn die Richtung der Verschiebung auf der einen Seite von der Mitte des Kalibers aus senkrecht zur Richtung der Verschiebung auf der anderen Seite ist.

Die Erfindung wird nun an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. I schematisch das Walzen in einem Mehrein-

schniukaliber beim ersten Stich,

F ί g, 2 schematisch 4en zweiten Stich,

F i g. 3 schematisch den dritten Stich,

F i g. 4 schematisch die Abtrennung der Knüppel,

F i g, 5 die abgetrennten Knüppel,

Fig.6 schematisch das Walzen einer Bramme zur gleichzeitigen Herstellung von fünf Knüppeln,

Fig.7 schematisch die Anordnung der fünf Knüppel vor deren Abtrennung,

Fig.8 die Verschiebung eines Teils der Knüppel relativ zu den anderen,

F i g. 9 eine anschließende Verschiebung der Knüppel in entgegengesetzter Richtung,

Fig. 10 die auf Grund der Verschiebungen in entgegengesetzten Richtungen erhaltenen Knüppel,

F i g. 11 einen Ausschnitt aus einem Walzenkaliber,

Fig. 12 schematisch das Walzen von Knüppeln mit unterschiedlichem Querschnitt,

Fig. 13 schematisch das Trennen der Knüppel durch Längs- und Querbewegung,

Fig. 14 Knüppel, die miteinander durch Überlappungen gleicher Größe verbunden sind,

F i g. 15 schematisch den Beginn des Abtrennens bei der gleichzeitigen Herstellung von fünf Knüppefn,

Fig. 16 die gruppenweise Verschiebung beim Abtrennen,

F i g. 17 die letzten Stufen der Trennung,

Fig. 18drei Knüppel,die noch überlappend miteinander verbunden sind und

Fig. 19 das Schema der Verschiebung bezüglich der in Fig. 18dargestellten Knüppel.

Eine Bramme 1 (Fig. 1) mit rechteckigem Querschnitt wird in Waizen 2 und 3 mit Mehreinschnittkaliber eingestochen, das durch drei diagonal vereinigte quadratische Einschnittte gebildet ist. Indem man die Bramme 1 in einem Dieieinschnittkaliber in vier Stichen (Fig. 1 bis 4) walzt, formt man die Knüppel 4, 5 und 6, die an der Seite überlappend miteinander verbunden sind. Gleichzeitig mit der Formung der Knüppel 4,5 und 6 vermindert man die Größe der Überlappung zwischen diesen. Die Verhältnisse der Verformung werden derart berechnet, daß im Vorschlichtkaliber (F i g. 3) die Größe der Überlappung 0,01 Ibis 03 Kaliberhöhe ausmacht. Das Schlichtkaliber (Fig.4) wird derart hergestellt, daß dessen mittlerer Einschnitt gegenüber den Außeneinschnitten mindestens um eine Größe 'erschoben ist, die gleich der Größe der Überlappung ist. Durch das Walzen der Knüppel 4, 5, 6 in diesem Kaliber werden die Außenknüppel 4 und 6 um eine geringe Größe verformt

Der mittlere Knüppel 5 wird durch die Einwirkung des Kalibers auf einer der Flächen dieses Knüppels relativ zu den Knüppeln 4 und 6 verschoben. Die gegenseitige Verschiebung der angrenzenden Knüppel 4,5 und 6 erfolgt itr Richtung der aneinanderliegenden Seitenflächen.

Am Anfang wird der mittlere Knüppel 5 stauchend verformt Anschließend, wenn der mittlere spezifische Druck des Metalls auf die Walzen 2 und 5 die zulässigen Scherspannungen für die vorliegende Stahlsorte übersteigt, wird der mittlere Knüppel 5 relativ zu den Außenknüppeln 4 und 5 verschoben; dadurch werden die Knüppel 4,5 und 6 (F i g. 5) voneinander abgetrennt.

Wenn Knüppel mit abgerundeten Kanten hergestellt werden sollen, wird in folgender Weise verfahren: nach einer gegenseitigen Verschiebung der angrenzenden Knüppel, bei der noch Kein Abtrennen erfolgt, wird anschließend eine Verschiebung der Knüppel in der Richtung durchgeführt, die zur ursprünglichen Richtung entgegengesetzt ist.

Aus einer Bramme (Fig.6) werden in den Walzen 2 und 3 in mehreren Stichen gleichzeitig fünf Knüppel 7,8, 9,10 und 11 mit rechteckigem Querschnitt geformt. Die Knüppel 7, 8, 9, 10 und 11 (Fig.7) sind miteinander durch Überlappungen verbunden, die 0,01 bis 0,3 Kaliberhöhe betragen. In dem Mehreinschnittkaliber 12 (Fig.8) sind die Kalibereinschnitte derart ausgeführt,

in daß die Knüppel 8 und 10 beim Walzen relativ zu den Knüppeln 7, 9 und dem Knüppel 11 um eine Größe verschoben werden, die geringer als die der Überlappung ist, d. h. im Kaliber 12 findet kein Abtrennen statt. Die Verschiebung der Knüppel 8 und 10 relativ zu den Knüppeln 7, 9 und 11 erfolgt durch die Einwirkung des Kalibers 12 auf die kleinere Fläche der Knüppel 8 und 10.

Nach dem Walzen der überlappend miteinander verbundenen Knüppel 7, 8, 9, 10 und 11 in dem Mehreinschnittkaliber 12 werden Hjese in einem Mehreinschnittkaliber 13 (Fig.9) gewalzt, dessen Einschnitte derart ausgebildet sind, daß beim Walzen der Knüppel 7, 8, 9, 10 und 11 die Knüppel 8 und 10 vorwiegend jeweils an der kleineren Räche gestaucht werden, die im vorhergehenden Kaliber 12 (Fig.8) nicht gestaucht worden ist Das bedeutet, daß im Kaliber 13 (Fig.9) die Verschiebung der Knüppel 8 und 10 im Vergleich zu der Vorverschiebung im Kaliber 12 (F i g. 8) entgegengesetzt gerichtet ist Dabei werden die

ίο Knüppel 7, 9 und 11 relativ zueinander nicht verschoben. Die Verschiebung der Knüppel 8 und 10 im Mehreinschnittkaliber 13 (Fig.9) wird um eine Größe bewirkt, die der der Überlappung zwischen den Knüppeln 7,8,9,10 und 11 im Kaliber 12 (F i g. 8) gleich ist oder diese übersteigt. Eine solche Folge von Verschiebung und Gegenverschiebung gestattet es, die Knüppel scherend zu trennen. Die Oberfläche der Knüppel 7, 8, 9, 10 und 11 an den Trennstellen besitzt eine höhere Qualität, und die Kanten der Knüppel 7,8, 9, 10 und 11 (Fig. 10) sind an den Trennstellen durch Zusammenziehen des Metalls an dieser Stelle abgerundet.

Die Größe der Versetzung der Walzen relativ zueinander beträgt

I = /i, sin -y-,

worin h\ Größe der Überlappung im Stich vor dem ίο /rennen, φ Kantenwinkel des Kalibers im Stich vor dem Trennen bedeuten, v?enn vor dem Stauchen einer der Flächen des mittleren Knüppels die Flächen von zwei angrenzenden Knüppeln auf einer Geraden liegen.

Der Abstand zwischen den Vertikalachsen der

"ή Einschnitte der oberen Walze 2 und der unteren Wab.e 3 wird nach einem Schema an Hand F i g. 11 öestimmt.

Aus dem Dreieck ACD bestimmt man die Größe Δ.

wobei die Punkte A und C an den überlappend miteinander verbundenen Seiten der Knüppel auf einer Geraden liegen. Für Knüppel mit quadratischem Querschnitt ergibt sich

I = DC = A C sin ~ =

sin

Wenn beim Trennen der Knüppel voneinander die Knüppel auch gleichzeitig in Längsrichtung verschoben werden, indem sie unterschiedlich gestaucht werden.

wird die Qualität der Oberfläche der Knüppel an den Trennstellen verbessert und die Zahl der Stiche, die für das Trennen der Knüppel erforderlich sind, vermindert Da/u werden in einem Dreieinschnittkaliber nut rechteckigen Einschnitten unterschiedliche Knüppel 14. Ii, 16 (Fig. 12) gewalzt. Die Knüppel 14, 15, 16 sind miteinander durch Überlappungen verbunden, deren Größe 0.02 Kaliberhöhe beträgt. Dabei ist die Hache des Querschnittes des Knüppels 15 um das I.Jfachc größer als die Fläche des Querschnitts der Knüppel 14, 16; sie alle haben aber einen rechteckigen Querschnitt. In der durch die Walzen 2 und 3 (Hg. 13) gebildeten Formiinderungs/one werden die Knüppel 14 und 16 wirwiegend an einer der flächen gestaucht. I).¹. die •Vußenemschnitte der oberen Walze 2 und der unteren Walze 3 freien Platz haben, werden auf diese Weise die Ktuippel 14 und 16 relativ zu dem Knüppel 15 verschoben. Da die Streckung des Knüppels 15 bedeutend größer als die der Knüppel 14 und Ih ist. unii praktisch kein Metall über die Trennzone fließt, erfolgt das '!rennen der Knüppel gleichzeitig durch die Einwirkung um zwei Spannungen, einer Scherspannung in der Längsrichtung und einer Scherspannung in der Querrichtung.

Wenn die \usgangsbrammc (Ausgangsstrang) eine große Breite hat. was beispielsweise möglich ist. wenn sie in einer Stranggicßanlage hergestellt wurde, kann man aus dieser eine große Anzahl von Knüppeln (funf bis dreizehn) formen. In diesem I all ist es zweckmäßig, je nach der Entfernung der Knüppel vom Zentrum die Größe tier gegenseitigen Verschiebung der angrenzenden Knüppel zu erhohen. Dadurch ist es möglich, das '!rennen der Knüppel voneinander in einem Such zu verwirklichen. So werden beim Walzen einer breiten Bramme (I ig. 14) fünf Knüppel 17, 18. 19, 20 und 21 gleichzeitig gebildet Die Verformung wird so lange durchgeführt, bis die Knüppel 17 is 21 cvoii nahezu quadratischen Querschnitt bekommen. Die Große der I 'herlappung zw ischen ilen Knüppeln h betragt 0.01 bis 0.3 Kaliberhöhe. Die Seitenflächen der .ingrenzenden Knüppel 17 bis 21 liegen auf einer Cicradcn.

a'onn ,J,.. π,,ι.,,ηιηΛ.Γ . .-rK, ι·,,Ι.»Π.Μ1 kr.lintvl 17 hll

21 im Kaliber 22 (I ig. 15) gewalzt werden, wird der Knüppel 19 nur etw.is gestaucht und in seiner Stellung gehalten, während die diesem benachbarten Knüppel 18 und 29 relativ /u dem Knüppel 19 um eine Große verschoben werden, die mindestens der der l'beri.ippung gleich ist.

Gleichzeitig werden die Knüppel 17 und 21 relativ zu der Knüppeln 18 und 20 um die Größe der dazwischenliegenden t berlappung verschoben, d. h. sie vv erden relativ zu dem Knüppel 19 um zwei Überiappu'-trsgroßen verschoben. Ie nach der Entfernung der Knüppel vom mittigen Knüppel 19 wird auf diese Weise das Maß der Verschiebung der Knüppel Wenn die Notwendigkeit besteht, eine relativ große Zahl von Knüppeln in einem kontinuierlichen Kniippclwalzweik zu walzen bzw. zu trennen, ist es vorteilhaft, wenn man vor der gegenseitigen Verschiebung der

·, angrenzenden Knüppel eine Verschiebung von mehreren Knüppeln um eine und dieselbe Größe verwirklicht. Werden beim Walzen aus einer Ausgangsbramme fünf quadratische Knüppel 17 bis 21 (Fig. 16) geformt, die durch Überlappungen miteinander verbunden sind

ι' und ist die Größe der Überlappungen an allen Knüppeln gleich und beträgt 0.0| bis 0.3 der Kaliberhöhe, werden sie in einem Mehreinschnitikaliber 23 (F ig. 16) gewalzt Während der Knüppel 19 seine Stellung beibehalt, verschiebt man die Knüppel 17 ur.d 18 sowie auch die

, Knüppel 20 und 21 relativ zu diesem. Die Verschiebung der Knüppel 17, 18, 20 und 21 wird um eine und dieselbe Größe verwirklicht, die größer als die der Überlappung ist Da die Knüppel 17 und 18, 20 und 21 um die gleiche Gröiie verschoben werden, ieriii uauei /.wisiiicü lici'i angrenzenden Knüppeln 17, 18 und 20, 21 die gegenseitige Verschiebung. Das bedeutet, daß die Knüppel 17 bis 21 im Kaliber 23 in drei Gruppen eingeteilt werden; die erste Gruppe — die miteinander verbundenen Knüppel 17 und 18. the zweite Gruppe — der Knüppel 19 — und die dritte Gruppe — die miteinander verbundenen Knüppel 20 und 21. Anschließend werden die erste und die dri-tc Gruppe gewalzt Der Knüppel 17 (F i g. 17) w ird relativ zu dem Knüppel 18. und der Knüppel 20 relativ zu dem Knüppel 21 bis

.■ zum vollständigen Abtrennen der Knüppel voneinander verschoben.

Wenn es erforderlich ist. eine relativ geringe Anzahl von Knüppeln, z. B. drei, zu walzen und zu trennen, und beim Walzen Knüppel 24, 25 und 26 (F i g. 18) geformt werden, bleiben sie vorteilhaft miteinander durch Überlappungen verbunden, die an einer Seite von der horizontalen Diagonale des Knüppels 25 beispielsweise unter dieser (F ig. 19) liegen. MIe Knüppel 24, 25 und 26 haben eine quadratische Form und sind durch I bcrlappungen verbunden, deren Größe 0.01 bis 0.3 Kalibergroße beträgt. Im Mehreinschnittkaliber (Fig. 191 wirkt man durch das Kaliber 27 auf die Seitenflächen der Knüppel 24 und 26 ein und verschiebt sie relativ zu dem Knüppel 25. Durch die Verschiebung der Knüppel 24 und 26 um eine Große, die die der Überlappung übersteigt, erfolgt ein Abscheren und die Knüppel 24. 25 und 26 werden voneinander abgetrennt. Da das Kaliber 27 zu einer Vertikalachse symmetrisch ist. die durch die Mitte des Knüppels 25 geführt ist. fehlt ■ praktisch die Einwirkung von A\ialkraften auf die Walzen. Da sich die Geraden, auf denen die Seitenflächen der Knüppel mit der Überlappung liegen, wenn sie fortgesetz; werden, unter einem Winkel von 90 schneiden, liegen auch die Richtungen der

.^ Einwirkung des Kalibers auf die zu stauchenden Flächen der Knüppel 24 und 26 unter demselben Winkel von 90 .

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Claims

Patentansprüche;

I.Verfahren zum Herstellen gleichzeitig mehrerer Knüppel aus einer Flachbramme, bei dem in mehreren Stichen die vorgewärmte Flachbramme zu einem einstückigen Profil abgewalzt wird, das sich aus mehreren, auf die Längskanten gestellten, quadratischen oder rechteckigen Knüppeln zusammensetzt, die nebeneinanderliegend mit einem Teil ihrer Seitenflächen überlappend verbunden sind, und bei dem die einzelnen Knüppel über die Länge fortschreitend im überlappenden Bereich entlang der Seitenflächen getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daßdas Trennen der Knüppel (4 bis 11, 14 bis 21, 24 bis 26) in einem Walzkaliber (12, 13, 22, 23, 27) erfolgt, das eine gegenseitige Verschiebung der benachbarten Knüppel in Richtung der aneinanderliegenden Seitenflächen bewirkt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Walzkaliber (12) nachgeschaltet ist, das eine Verschiebung der Knüppel (7 bis 11) in einer Richtung bewirkt, die zur ursprünglichen Richtung entgegengesetzt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das einstückige Profil aus Knüppeln (14, 15, 16) mit abwechselnd quadratischem und rechteckigem Querschnitt zusammensetzt und daß beim Trennen zusätzlich ein Stauchen des Rechteckquerschnitts (15) im Sinne der Bildung eines Quadrates erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichr-f.t, daß je nach der Entfernung der Knüppel (17 bis il) von der Mitte des Kalibers das Maß der gegenseitigen Verschiebung der angrenzenden Knüppel (17 bis 21) vergrößert wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einer gegenseitigen Verschiebung angrenzender Knüppel (17 bis 21) eine gleichzeitige Verschiebung vor. mehreren angrenzenden Knüppeln (17 bis 21) um dieselbe Größe vorangeht.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Verschiebung auf der einen Seite von der Mitte des Kalibers aus senkrecht zur Richtung der Verschiebung auf der anderen Seite isl.