RU1688504C - Method of manufacture of hexahedral profiles - Google Patents

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: regular hexahedron is rolled from round blank in three stages. First, irregular symmetrical hexahedron is formed at definite angles and height which depends on the diameter of the circle. After turning it through 90 deg., irregular symmetrical decahedron is obtained at definite direction of sides relative to the larger diagonal whose magnitude depends on diameter of circumscribed circle of the ready hexahedron. At the final stage, decahedron is reduced to finishing regular hexahedron. Enhanced accuracy of the finished rolled product is achieved through creating conditions for rationally filling the gauges in the course of rolling. EFFECT: enhanced accuracy of finished hexahedron. 3 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к прокатному и калибровочному производству, и может быть использовано при производстве высокоточных качественных шестигранных профилей из легированных и углеродистых марок стали. The invention relates to metallurgy, in particular to rolling and calibration production, and can be used in the production of high-quality high-quality hexagonal profiles from alloyed and carbon steel grades.

Цель изобретения - повышение точности конечного шестигранника. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the final hexagon.

На фиг. 1-3 показана схема деформации металла последовательно на первом, втором и третьем этапах получения чистового шестигранника. In FIG. 1-3 shows a diagram of the deformation of the metal sequentially in the first, second and third stages of obtaining a finished hex

Согласно изобретению, круглую заготовку 1 диаметром Д₁, равным 1,0-1,05 диаметра описанной окружности Д₂, прокатывают в калибре со степенью деформации (Д₁ - Н₁)/Д₁ = (0,20-0,26) и получают неправильный шестигранник 2, у которого грани 3 наклонены к большей диагонали под углом α₁ = 50-53^о. Неправильный шестигранник 2 кантуют на 90^о и задают в следующий калибр: при этом получают неправильный десятигранник 4, у которого грани 5 наклонены к большей диагонали под углом α₂ = 56-59^о. Длина проекции грани 5 на большую диагональ l = (0,1-0,15)L, где L - длина большей диагонали десятигранника. Грани 6, смежные с гранями 5, наклонены к большей диагонали под углом α₃ = 52-55^о. Далее десятигранник 4 задают без кантовки в следующий калибр, где получают правильный шестигранник 7 с диагональю Д₂, равной диаметру описанной окружности.According to the invention, a round billet 1 with a diameter of D ₁ equal to 1.0-1.05 of the diameter of the circumscribed circle D ₂ is rolled in caliber with a degree of deformation (D ₁ - H ₁ ) / D ₁ = (0.20-0.26) and get the wrong hexagon 2, in which the faces 3 are inclined to the larger diagonal at an angle α ₁ = 50-53 ^about . Incorrect hexagon 2 turn over ^about 90 and setting the next size: to afford incorrect decahedron 4, 5 which faces inclined to a greater diagonal angle α ₂ = ^about 56-59. The projection length of face 5 on the large diagonal is l = (0.1-0.15) L, where L is the length of the larger diagonal of the decahedron. Facets 6 adjacent to faces 5 are inclined to the larger diagonal at an angle α ₃ = 52-55 ^about . Next, the tetrahedron 4 is set without tilting to the next gauge, where the regular hexagon 7 with a diagonal D ₂ equal to the diameter of the described circle is obtained.

Неправильный шестигранник 2 формируют с углами наклона граней 3 к большей диагонали равными α₁ = 50-53^о для обеспечения устойчивой его прокатки в калибре, формирующем десятигранник 4, и выполнения вершин А при заданных значениях углов α₂ и α₃. При α₁ < 50^о будут ухудшены условия захвата и устойчивого поведения шестигранника в десятигранном калибре. При α₁ > 53^о будет наблюдаться незаполнение вершин А.An irregular hexagon 2 is formed with angles of inclination of the faces 3 to a larger diagonal equal to α ₁ = 50-53 ^о to ensure its stable rolling in the caliber forming the decahedron 4 and the execution of the vertices A at given angles α ₂ and α ₃ . When α ₁ <50 ^{о, the} conditions for capture and stable behavior of the hexagon in the decahedral gauge will be worsened. For α ₁ > 53 ^о , the non-completion of the vertices A

Грани 5 десятигранника прилегают к большей диагонали под углами α₂ = 56-59^о, так как этот диапазон обеспечивает устойчивый захват и прокатку десятигранника 4 в чистовом калибре при получении правильного шестигранника 7. При углах α₂ < 56^о будут ухудшены условия захвата десятигранника в чистовом калибре из-за касания по дну калибра, т.е. уменьшения площади контакта при захвате, что вызовет также неравномерность проработки профиля по ширине грани и соответственно неравномерную шероховатость и снижение точности по сечению профиля.Facets decahedron 5 adjacent to the major diagonal angles α ₂ = ^about 56-59, because this range provides a stable grip and rolling in the finishing decahedron 4 caliber in obtaining correct hexagon 7. At angles α ₂ <56 ^{about the} capturing condition will be deteriorated in decahedron fine caliber due to touching the bottom of the caliber, i.e. reducing the contact area during capture, which will also cause uneven development of the profile along the width of the face and, accordingly, uneven roughness and a decrease in accuracy over the cross section of the profile.

Как показали результаты исследований, в связи с тем, что угол у вершины чистового правильного шестигранного калибра 7 в плоскости захвата меньше номинального правильного шестигранника (120^о) на 1-1,5 град, то при углах неправильного десятигранника 4 - α₂ > 59^о будет наблюдаться незаполнение вершины Б правильного шестигранника 7 из-за возникающей утяжки по вершине чистового шестигранного калибра.As shown by the results of studies in view of the fact that the angle at the vertex of the finishing proper caliber Hex 7 in gripping plane less than the nominal correct hexagon ⁽¹²⁰⁾ by 1-1.5 degrees, when the angles incorrect decahedron 4 - α _2> 59 ^a there will be a non-filling of the vertex B of the regular hexagon 7 due to the arcing on the top of the fine hexagonal gauge.

При прокатке круглой заготовки различных марок стали в первом неправильном шестигранном калибре с указанными углами наклона граней ширина профиля может быть различной и изменяться от 1,05Д₂ до 1,15Д₂, т.е. боковая поверхность проката ограничивается соответственно радиусом заготовки или радиусом закругления, равным величине зазора между валками. В этой связи для качественного выполнения угла у вершины калибра при формировании на втором этапе неправильного десятигранника, т.е. во избежание утяжки у вершины калибра с заданными углами наклона граней и обеспечения устойчивости профиля в калибре, необходимо вершиной неправильного десятигранного калибра достать поверхность профиля. Это достигается только путем излома граней, прилегающих к большей диагонали десятигранника, величина проекции длины изломанного участка которых на большую диагональ равна 0,1-0,15 длины большей диагонали.When rolling a round billet of various steel grades in the first irregular hexagonal gauge with the indicated angles of inclination of the faces, the profile width can be different and vary from 1.05 D ₂ to 1.15 D ₂ , i.e. the side surface of the rental is limited, respectively, by the radius of the workpiece or the radius of curvature equal to the size of the gap between the rolls. In this regard, for the qualitative execution of the angle at the top of the caliber during the formation of the irregular decahedron at the second stage, i.e. in order to avoid tightening at the top of the caliber with the given angles of inclination of the faces and to ensure the stability of the profile in caliber, it is necessary to get the profile surface with the tip of the wrong hexagonal caliber. This is achieved only by breaking the faces adjacent to the larger diagonal of the decahedron, the magnitude of the projection of the length of the broken section onto a large diagonal is 0.1-0.15 of the length of the larger diagonal.

При длине проекции (II) менее 0,1 длины большей диагонали не происходит качественной проработки угла профиля у вершины десятигранника. When the projection length (II) is less than 0.1 of the length of the larger diagonal, there is no qualitative study of the profile angle at the top of the decahedron.

При П > 0,15L устойчивость неправильного шестигранника в десятигранном калибре падает, наблюдается "печатание" буртами валков следов (царапин) на гранях десятигранника и заваливание угла у вершины десятигранника, что приводит к браку по причине ухудшения качества поверхности профиля. At P> 0.15L, the stability of the irregular hexagon in the decahedral caliber decreases, there is a “printing” of traces (scratches) on the edges of the decahedron by the rolls of the hedge, and the angle at the top of the decahedron falls off, which leads to rejection due to a deterioration in the quality of the profile surface.

Грани 6 неправильного десятигранника 4 наклонены к большей его диагонали под углом α₃ = 52-55^о, обеспечивая условия получения вершин Б правильного шестигранника 7 без наплывов в местах разъема валков, которые имеют место при α₃ > 55^о. При α₃ < 52^о нет выполнения вершин Б готового правильного шестигранника 7 из-за отсутствия требуемого объема металла в этих местах при указанной величине отношения L/D₂.Facets 6 of the irregular decahedron 4 are inclined to its larger diagonal at an angle α ₃ = 52-55 ^о , providing the conditions for obtaining the vertices B of the regular hexagon 7 without sagging in the places where the rolls join, which take place at α ₃ > 55 ^о . When α ₃ <52 ^о, there is no fulfillment of the vertices B of the finished regular hexagon 7 due to the lack of the required metal volume in these places at the indicated value of the L / D ₂ ratio.

Результатами исследований установлено, что соотношение L/D₂ десятигранника 4 в пределах 1,05-1,1 при указанных значениях его углов α₂ и α₃ обеспечивает получение готового шестигранного профиля без нарушения его геометрии с точностью, соответствующей калиброванной стали.The results of studies have established that the ratio L / D _{2 of the} tetrahedron 4 in the range of 1.05-1.1 at the indicated values of its angles α ₂ and α ₃ provides a ready-made hexagonal profile without violating its geometry with an accuracy corresponding to calibrated steel.

При L/D₂ < 1,05 происходит невыполнение правильного шестигранного профиля 7 по размеру Н₃ и в вершинах Б вследствие недостаточной величины поперечной деформации. При L/D₂ > 1,1 вследствие чрезмерной величины поперечной деформации наблюдается переполнение правильного шестигранника 7 по размеру Н₃ и образование наплывов у его вершин Б.When L / D ₂ <1.05, the correct hexagonal profile 7 does not fulfill in size H ₃ and at the vertices B due to insufficient transverse strain. When L / D ₂ > 1.1, due to excessive lateral deformation, overflow of the regular hexagon 7 in size H ₃ and the formation of sagging at its peaks B.

Пример конкретного выполнения. An example of a specific implementation.

Способ опробован в условиях калибровочного цеха металлургического завода им. А.К.Серова на опытно-промышленном прокатном агрегате 280 при получении шестигранного профиля размером под ключ 14 и 17 мм из круглой без окалины заготовки стали марки 45 холодной прокаткой за три пропуска в двухвалковых калибрах. Размеры калибров и профиля, режимы деформации и результаты исследований приведены в таблице. The method is tested in the calibration workshop of the metallurgical plant them. A.K. Serova at the experimental industrial rolling unit 280 upon receipt of a hexagonal profile with a turnkey size of 14 and 17 mm from a round without dross billet of grade 45 steel by cold rolling for three passes in twin roll calibers. The sizes of calibers and profile, deformation modes and research results are given in the table.

Как видно из приведенных результатов исследований, предлагаемый способ обеспечивает получение шестигранной стали в соответствии с требованиями стандартов на калиброванную сталь 4 класса точности (допуск

мм)994 мм). Процесс прокатки протекал стабильно без нарушения условий захвата и искажения геометрии профиля. Вне заявленного диапазона параметров нужной точности не обеспечивается.As can be seen from the above research results, the proposed method provides the production of hexagonal steel in accordance with the requirements of standards for calibrated steel 4 accuracy classes (tolerance

mm) 994 mm). The rolling process proceeded stably without violating the capture conditions and distorting the profile geometry. Outside the declared range of parameters, the required accuracy is not provided.

Реализация предлагаемого способа получения шестигранных профилей позволяет повысить точность прокатанного шестигранного профиля и, в частности, заменить традиционный способ производства калиброванной шестигранной стали волочением на более эффективный и производительный, повысить выход годного калиброванной шестигранной стали из легированных и нержавеющих марок за счет обеспечения возможности получения шестигранного профиля из круглой заготовки, являющейся наиболее удобным и технологичным профилей для удаления с его поверхности дефектов. Implementation of the proposed method for producing hexagonal profiles allows to increase the accuracy of the rolled hexagonal profile and, in particular, to replace the traditional method of producing calibrated hexagonal steel by drawing with a more efficient and productive one, to increase the yield of calibrated hexagonal steel from alloyed and stainless grades due to the possibility of obtaining a hexagonal profile from round billet, which is the most convenient and technologically advanced profile for removal from its surface defects.

Claims (1)

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШЕСТИГРАННЫХ ПРОФИЛЕЙ, включающий формирование прокаткой в фасонных калибрах двухвалковых клетей правильного шестигранника из круглой заготовки диаметром 1,0-1,05 диаметра его описанной окружности с предаврительным формированием симметричного неправильного шестигранника путем деформации круглой заготовки со степенью деформации 0,2-0,26 ее диаметра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности конечного шестигранника, формирование профиля осуществляют в три этапа с получением на первом этапе неправильного шестигранника с углами наклона четырех граней к большей диагонали, равными 50-53^o, на втором этапе меняют направление обжатия на 90^o и формируют неправильный симметричный десятигранник с углами наклона четырех граней, прилегающих к большей диагонали, равными 56-59^o, при длине проекции этих граней на большую диагональ, равной 0,1-0,15 ее длины, и длине большей диагонали, равной 1,05-1,1 диаметра описанной окружности готового шестигранника, а четыре смежные с ними грани наклонены к большей диагонали под углами, равными 52-55^o; на третьем этапе без изменения направления обжатия из десятигранника формируют готовый правильный шестигранник.METHOD FOR PRODUCING HEXAGONAL PROFILES, including forming in rolling gauges of double roll stands a regular hexagon from a round billet with a diameter of 1.0-1.05 of the diameter of its circumscribed circle with pre-forming a symmetrical irregular hexagon by deforming a round billet with a degree of deformation of 0.2-0.26 its diameter, characterized in that, in order to increase the accuracy of the final hexagon, the formation of the profile is carried out in three stages with obtaining the wrong hex in the first stage nick with four facet angles to the major diagonal equal to 50-53 ^o, the second stage compression change direction by 90 ^o and form incorrect decahedron symmetrical angles with four faces adjacent to the major diagonal equal to 56-59 ^o, when the length of the projection of these faces on a large diagonal equal to 0.1-0.15 of its length and the length of a larger diagonal equal to 1.05-1.1 of the diameter of the circumscribed circle of the finished hexagon, and four adjacent faces are inclined to the larger diagonal at angles equal to 52-55 ^o ; at the third stage, without changing the direction of compression, a finished regular hexagon is formed from the decahedron.

Images