Спосіб прокатки швелерних профілів

Способ прокатки швеллерных профилей, включающий получение в черновых калибрах полосового раската с треугольными выступами в местах сопряжений полок и стенки профиля, подгибку полок в предчистовых калибрах и окончательное формирование профиля в чистом калибре, отличающийс я тем, что, по меньшей мере в первом проходе, осуществляемом с подгибкой полок профиля, обжимают полки раската на локальных участках, примыкающих к треугольным выступам, освобождая от обжатий участки, примыкающие к кромкам раската. Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении швеллеров или близких к ним по форме профилей. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является выбранный в качестве прототипа способ прокатки швеллерных стальных профилей, в соответствии с которым в черновых калибрах формируют полосовой раскат с треугольными выступами в местах образования сопряжения полок и стенки профиля. В предчистовом калибре осуществляют подгибку полок с обжатием последних по всей ширине, полосовой раскат при этом центрируют посредством наклонных участков боковых стенок кольцевых вырезов калибра в местах их сопряжения с буртами. Существенными недостатками прототипа являются трудности получения профилей с точными геометрическими размерами и образование закатов у кромок полок при прокатке. Указанные недостатки обусловлены: а) неустойчивостью положения полосо вого раската в калибре при захвате валками из-за значительной разновременности кон такта полосы с верхним и нижним валками, обусловленной разницей длин очага дефор мации по стенке и полкам профиля, а также большим углом наклона относительно вер тикали прилегающих к буртам участков бо ковых стенок кольцевых вырезов калибра; б) необходимостью в значительных затал кивающих усилиях, обеспечивающих захват полосы валками (особенно при больших углах подгибки полок); в) деформацией поверхностных слоев металла полок по всей их ширине. Кроме того, этот способ требует глубоких врезов ручьев в валки (приблизительно в полтора-два раза превышающих врезы по N3 00 о 12831 известным способам), что сокращает срок службы валков, увеличивает количество их перевалок, а кроме того, ограничивает по условиям прочности валков возможность прокатки швеллеров в широком ассортименте. Задачей заявляемого изобретения является создание способа прокатки швеллерных профилей, обеспечивающего надежное центрирование и захват полосового раската в калибре, где осуществляется подгибка полок, при высокой производительности прокатки и стойкости валков. Решение поставленной задачи обеспечивает повышение качества швеллерных профилей, улучшение технико-экономических показателей работы прокатного стана. Для решения указанной задачи в заявляемом способе прокатки швеллерных профилей в черновых калибрах получают полосовой раскат с треугольными выступами в местах образования сопряжений полок и стенки профиля. Затем, по крайней мере в первой операции подгибки, ее осуществляют, выполняя обжатие участков полок, примыкающих к треугольным выступам, и освобождая от обжатия участки, примыкающие к кромкам раската. Окончательное формирование профиля выполняют в чистовом калибре. Анализ заявляемого способа свидетельствует, что положительный эффект при осуществлении изобретения будет получен благодаря надежному центрированию и захвату полосового раската в калибре при подгибке полок, не требующему значительных заталкивающих усилий, которые обеспечивают стабильные условия прокатки и, как следствие, высокое качество готовых профилей и высокую производительность производства. Кроме того, при осуществлении изобретения используют калибры с уменьшенными, по сравнению с прототипом, врезами в валки, что увеличивает их стойкость. Надежное центрирование и эффективный захват полосы, в свою очередь, обеспечиваюгся благодаря осуществлению обжатия при подгибке полок только участков, примыкающих к треугольным выступам, что обуславливает практически одновременный контакт полосы с верхним и нижним валками, то есть выравнивание длин очага деформации по стенке и полкам. Кроме того, возможно эффективное, удерживающее в определенном положении полосовой раскат, воздействие прилегающих к буртам выпусков калибра. На фиг. 1,2 и 3 изображено формирование полосового раската с треугольными вы ступами в черновых калибрах; на фиг.4 первая операция подгибки полок; на фиг.5 последующая операция подгибки полок; на фиг.6 и 7 - окончательное формирование 5 профиля в предчистовом и чистовом калибрах; на фиг.8 и 9 - прокатка швеллера в варианте с получением в черновых калибрах полосового раската с изогнутой стенкой и полками; на фиг. 10 - положение сечения 10 полосового раската в момент захвата валками. По заявляемому способу в процессе прокатки швеллеров получают, например, в трех черновых калибрах 1,2 и 3 полосовой 15 раскат 4 с треугольными выступами 5. По крайней мере, первую операцию подгибки полок б в калибре 7 осуществляют, обжимая участки 8 раската 9, примыкающие к треугольным выступам 10. Участки 11 раската 9. 20 примыкающие к кромкам 12. при этом освобождают от обжатия. Промежуточную подгибку полок 13 заканчивают в калибре 14, формируя раскат 15, который затем подвергается окончатель25 ной обработке, в том числе подгибке, в предчистовом контрольном 16 и чистовом 17 калибрах. Заявляемый способ по описанному примеру может быть реализован с использовани30 ем предчистового калибра 7, образованного ручьями двух валков в виде кольцевого выступа 18 и выреза 19, боковые грани 20 которого выполнены с двойными, знакопеременным перегибом 21. Касательная в точке перегиба 35 22 для осуществления способа по описанному примеру должна быть выполнена под острым углом а к горизонтали 23. При дефиците ширины бочки валков для осуществления условий деформирования в 40 соответствии с заявляемым способом может использоваться калибр с укороченной прямолинейной боковой гранью выреза. В черновых калибрах может быть получен полосовой раскат с изогнутой стенкой 45 24 и наклонными относительно горизонтали полками (краевыми участками раската) 25. Подгибку полок 25, по крайней мере первую ее операцию в калибре 26, осуществляют, освобождая от обжатия участки 27 полок 25. 50 прилегающие к кромкам 28. При этом для осуществления способа используется калибр с двойным знакопеременным перегибом боковой грани выреза 29, касательная в точке перегиба 30 которого может быть вы55 полнена параллельно горизонтали 31. Такая конструкция калибра может использоваться в нескольких предчистовых калибрах, где осуществляются операции подгибки полок. 12831 При прокатке швеллеров по заявляемому способу полосовой раскат 32 (фиг. 10) центрируется относительно оси прокатки посредством одновременного контакта полосы при захвате валками в точках 33 и 34, возможно также удерживающее раскат воздействие прилегающих к буртам 35 боковых стенок 36 кольцевых вырезов 37. Способ обеспечивает возможность выполнения боковых стенок 36 параллельно или под незначительным углом к 10 вертикали, что повышает эффективность центрирования полосы. Выравнивание длин очага деформации со стороны верхнего и нижнего валков обеспечивает эффективный захват полосы валками. 15 Так, например, при прокатке швеллера N? 20 по заявляемому способу из прямоугольной заготовки сечением 330x50 мм формируют полосовой раскат шириной 300 мм, толщиной краевых участков (полок) 16,3 20 мм, центрального (стенки) - 12,5 мм. На полосовом раскате формируют выступы треугольного сечения высотой ~15мм. Краевые участки полосы (полки) выполняют под углом ~11°18' к горизонтали. Первую опера- 25 ц и ю п о д г и б к и п о л о к о с у щ е с т в л я ю т , обжатия участки раската, примыкающие к треугольным выступам и освобождая при этом от обжатия участки полосового раската, прилегающие к кромкам. Длину осво- 30 бождаемого от обжатия участка полок определяют, исходя из условия In = Іст (In и Іст - длины очагов деформации по полкам и стенке соответственно), равной 40 мм. Боковые стенки ручья в виде кольцевого 35 выреза для осуществления способа выполняют с двойным знакопеременным перегибом. При этом касательная в точке перегиба параллельна горизонтали, а вертикальная проекция расстояния от точки перегиба до 40 буртов составляет 48 мм при ширине ручья 310 мм. Боковые стенки ручья, прилегающие к буртам, выполняют под углом 6°12' к вертикали. В первом предчистовом калибре полки 45 подгибают до угла с вертикалью ~20°. в последующих двух - до ~16°. Окончательное формирование профиля осуществляют в чистовом калибре. 50 Обжатие участков раската, примыкающих к треугольным выступам и освобожде ние от обжатия участков, примыкающих к кромкам раската, при подгибке обеспечивает: а) надежное центрирование и эффек тивный захват полосового раската в гибоч ных калибрах, что обуславливает высокую точность размеров готового профиля, со кращение затрат времен и на наст ройку стана; б) уменьшение растягивающих напря жений при изгибе элементов полосы в на ружных углах профиля и, следовательно, повышение качества поверхности мест со пряжения стенки с полками,отсутствие за катов у кромок полок; в) возможность прокатки швеллеров без использования сложной вводной проводковой арматуры и, как следствие, сокращение времени на настройку стана. Для осуществления подгибки полок в предчистовом калибре в соответствии с заявляемым способом, а именно, освобождая от обжатия участки полок, прилегающие к кромкам раската, необходимо использование конструктивной формы калибра, характеризующейся тем, что боковые грани кольцевых вырезов выполнены укороченными прямолинейными или с двойным знакопеременным перегибом. Как показала опытная проверка, в результате использования заявляемого способа предельные отклонения размера ширины пол ок при прокат ке сос тавл яю т ± 0,5 мм, против ±1-3 мм, получаемых с использованием известных способов, Заявляемое изобретение в сравнении с прототипом обладает следующими преимуществами; а) позволяет повысить точность выпол нения размеров полок по ширине на 60%; б) увеличивает производительность прокатного стана за счет сокращения вре мени на настройку стана на ~0,5%. Заявляемый способ прокатки швеллерных профилей представляет несомненный интерес для прокатного производства, так как позволит получать профили высокой точности с повышенными прочностными характеристиками, обуславл ивающими экономию металла в народном хозяйстве до 10%. 12831 ~\ Фиг-t 5 V /7 ////7ГГ/ Фиг 5 Фиг? Риг в Фиг. Ю Упорядник Замовлення 4085 Техред М.Моргентал Коректор М. Самборська Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл , 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул Гагаріна, 101