Отделка профилей и труб давлением

Семененко Ю.Л.

Металлургия, 1972 г.

УСТРАНЕНИЕ ИСКАЖЕНИЯ ФОРМЫ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ

В производстве катаных, прессованных и тянутых профилей и профильных труб (особенно тонкостенных и с асимметричным поперечным сечением) часто наряду с кривизной и закруткой имеет место также и искажение формы поперечного сечения. Для устранения искажения формы поперечного сечения профилей и профильных труб служат специальные устройства, представляющие собой одно- или многоклетевые парнороликовые формовочные машины. При пропуске через роликовые калибры поперечному сечению профиля придают правильную конфигурацию (устраняют неплоскостность граней, отклонение образуемых гранями углов от заданных значений и т. п.).

Одноклетевые парнороликовые формовочные машины для исправления формы сечения выполняют с вертикальным расположением роликов. Нижний ролик предусматривают приводным нерегулируемым, а верхний — холостым регулируемым по высоте. В некоторых одноклетевых машинах по высоте регулируются как верхний, так и нижний ролики, что позволяет при минимальном парке формующих роликов охватить широкий диапазон исправляемых профилей.

Фирма «Кайзер Алюминиум энд Кемикал» (США) выпускает одноклетевые машины для исправления контура прессованных профилей, позволяющие выполнять широкую программу работ как по охвату сортамента, так и по разнообразию формовочных операций. На машине можно производить исправление плоскостности, подгибку элементов, образующих углы, и другие операции по исправлению формы профилей.

Для машины предусмотрен большой набор формовочных дисков и распорных втулок, устанавливая которые в требуемой совокупности на верхнем и нижнем валах подготавливают калибр для соответствующей формовочной операции. При этом регулируют раствор валов перемещением по высоте верхнего холостого вала.

Машина состоит из рабочей клети и привода. В рабочую клеть входят две вертикальные боковые стойки, в которых размещены корпуса подшипников верхнего холостого и нижнего приводного валов. Корпуса подшипников верхнего вала можно перемещать в окнах стоек по высоте вращением вручную установочных винтов (чем достигается вертикальная регулировка верхнего вала). Сверху к фланцам стоек крепятся болтами планки, несущие гайки установочных винтов. При перевалке планки снимают и валы заодно с корпусами подшипников вынимают.

На рис. 102 показана одноклетевая машина для подгибки полок облегченных швеллеров № 10 и 12, отличающаяся возможностью регулировки просвета калибра не только по высоте, но и по ширине. Калибр образуют два холостых верхних ролика 1 и 2  и нижний приводной ролик. Фланцы 3 верхних роликов поджаты в осевом направлении посредством сухарей 4  установочными винтами 5, ввинченными в гайки 6.

Осп верхних роликов 7 через тарелки 8 подпружинены пружинами 9, степень сжатия которых регулируют вращением нажимных винтов 10. Нижний гладкий ролик  закреплен на приводном валу 12 и приводится от электродвигателя 13 через редуктор 14  муфту 15 и шарнирный шпиндель 16. Боковые стойки станины 17 закреплены посредством анкерных болтов 18.

Техническая характеристика машины следующая:

Подгибочную машину устанавливают за роликоправильной. Размер калибра роликов регулируют сочетанием вертикального перемещения верхних роликов и осевого перемещения их фланцев. Размер и конфигурация просвета калибра должны соответствовать выправляемому профилю.

Для точного исправления контура сложных профилей, постепенное формоизменение которых осуществляется за несколько проходов, вместо одноклетевых применяют многоклетевые пар-нороликовые машины. Между их клетями во избежание прогиба профиля устанавливают   опорные   ролики.   Примером   таких машин может служить трехклетевая парнороликовая машина с промежуточными опорными роликами фирмы «Саттон» (США). На этой машине можно исправлять форму оконных и фасадных строительных прессованных профилей шириной до 225 мм.

Каждая клеть машины состоит из двух стоек, между которыми размещены формующие ролики. Опоры верхних роликов выполнены подвижными и верхние холостые ролики регулируются по высоте за счет вращения установочных винтов.

Нижние опоры стоек заведены в Т-образные пазы плитовин клетей, благодаря чему клети могут перемещаться в поперечном направлении. Поперечное перемещение клетей достигается вращением установочных винтов. Плитовины клетей выполнены также подвижными, что позволяет регулировать межклетевое расстояние. Поперечной и продольной регулировкой клетей обеспечивают расстановку клетей, соответствующую данному исправляемому профилю. Приводными выполнены нижние нерегулируемые формующие ролики.

Каждая клеть снабжена опорными роликами.

Все клети установлены на общей станине, имеющей поперечное перемещение с целью точной установки машины.

Формующие функции выполняют и роликовые правильные машины с шахматным расположением одиночных роликов. При этом дополнительно к правильным роликам, расположенным в вертикальной плоскости, устанавливают формующие ролики в горизонтальной плоскости (на вертикальных осях или правильные ролики выполняют с глубокими врезами).

Дефекты профилей в виде вмятин и вогнутости гранен устраняют на обычных волочильных станах, на которых производят волочение на короткой оправке без редуцирования (уменьшения размеров).

Форму сечения (круглость) тонкостенных электросварных труб большого диаметра восстанавливают на прессах-расширителях (экспандерах). При этом главным образом используют гидравлические прессы. В последние годы появились более экономичные по сравнению с гидравлическими механические прессы-расширители.

Вмятины и некруглость (овальность) особо тонкостенных труб можно устранять с помощью устройств, рабочим органом которых является вводимый внутрь трубы волнообразно изогнутый стержень или головка с роликами. При вращении и поступательном перемещении инструмента в трубе, защемленной в упругой постели, выглаживаются изнутри вмятины и устраняется овальность.

МЕХАНИЧЕСКОЕ УДАЛЕНИЕ ОКАЛИНЫ

Механическое удаление окалины деформационным способом основано на разрушении значительно более хрупкого по сравнению с основным металлом слоя окалины посредством деформирования растяжением, обжатием (дрессировкой), кручением или изгибом, а также дробеструйной обработкой. Широко распространена ломка окалины изгибом. Изгиб часто применяют для удаления окалины с прутков (главным образом с катанки перед волочением) и с горячекатаной полосы, предназначенной для холодной прокатки. При этом изгибом удаляют преимущественно толстый слой окалины. Тонкий слой окалины удаляется либо последующей механической очисткой, либо травлением.

Для ломки окалины изгибом используют окалиноломающие гибочные ролики. Применяют двух-, трех- и многороликовые устройства. Используют ролики малого диаметра с тем, чтобы изгибы были достаточно резкими, позволяющими удалить как можно большую часть окалины. Ролики располагают в двух перпендикулярных или в трех, расположенных под углом 120°, плоскостях.

Типовая схема ломки окалины представлена на рис. 103. Оси двух гибочных роликов / расположены под углом 90° один к другому, что позволяет при изгибе последующим роликом охватывать участки поверхности прутка, не подвергнутые изгибу предыдущим роликом. Остаток окалины, не осыпавшейся при изгибе в роликах, счищается парой металлических щеток 2, вращающихся навстречу одна другой и одновременно вокруг оси прутка.

Щетки изготавливают из стальной холоднотянутой проволоки диаметром 0,15—0,2 мм. С целью очистки и повышения срока службы щетки обдувают струей воздуха под давлением. Очищенный таким образом пруток можно после соответствующей смазки подвергнуть волочению. Весьма важен правильный выбор состава смазки. В качестве смазки используют так называемое «металлическое мыло». Смазку применяют с наполнителем, которым служит гашеная известь.

По приведенной схеме очищают преимущественно углеродистую проволоку (катанку). В случае мягкой проволоки окалиноломающие ролики предусматривают неприводными и вращение им сообщается протягиваемой проволокой, огибающей ролики. При этом изгибом в роликах создается противонатяжение проволоки, что уменьшает усилие волочения и износ волок.

Схема ломки окалины многороликовым устройством приведена на рис. 104. С увеличением числа роликов нагрузка на каждый из них снижается, что уменьшает износ роликов. Однако чем меньше число роликов, тем больше угол охвата проволокой отдельных роликов и эффективнее удаление окалины.

Для окончательной очистки от окалины, кроме щеток, применяют пропускание через стальную вату, пропускание между подушками, набитыми стальной стружкой, древесными опилками пли обрезками кожи, а также протяжку через стационарный или вращающийся барабан с чугунной дробью или абразивом. В США для очистки окалины широко используют магнитную вибрацию.

С горячекатаной полосы из углеродистой или нержавеющей стали окалину, образовавшуюся при горячей прокатке, удаляют в травильных линиях с кислотными ваннами. При этом ломку окалины перед травлением проводят деформационным способом. Иногда используют растяжение полосы между клетями прокатного стана с превышением предела текучести материала полосы. Наиболее же распространенной является ломка окалины в окалиноломателе, снабженном гибочными роликами и установленном на входе в правильную линию.