Способ прокатки угловых асимметричных профилей
METHOD OF ROLLING ASSYMETRIC ANGULAR PROFILES

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при прокатке угловых асимметричных профилей, преимущественно железнодорожных, типа уголка контррельсового, характеризующихся разными по толщине и ширине полками, причем обе полки переменной толщины по ширине.
Известен способ прокатки угловых асимметричных профилей [1] (патент РФ № 2288048 «Новый способ прокатки угловых асимметричных профилей», МПК8 B21В1/09, опубл. 27.11.2006, бюл. № 13), включающий многопроходное обжатие заготовки в валках с калибрами, при котором начальное формирование профиля начинают в четырех симметричных калибрах, из которых два первых являются горизонтальными десятигранной формы, и после кантовки раската из второго калибра его задают в вертикальный восьмигранный калибр, кантуют и прокатывают в калибре ромбовидной формы, кантуют и продолжают прокатку в подготовительном ребровом калибре колокольного вида с раскрытием, смещенным по высоте, и с формой боковых граней, образованных верхними и нижними ручьями, идентичной форме закрытого ручья следующего по ходу прокатки разрезного фасонного калибра с обязательным совмещением идентичных элементов раската и калибра при захвате, а окончательное оформление профиля производят в трех последующих фасонных угловых калибрах.
Наиболее близким по техническому решению и достигаемым результатам является способ прокатки угловых асимметричных профилей [2] (патент РФ № 2254942 «Способ прокатки угловых асимметричных профилей», МПК8 B21В1/08, опубл. 27.06.2005, бюл. № 18), включающий многопроходное обжатие заготовки в валках с калибрами, при котором формирование профиля начинают в несимметричных ящичных калибрах и после кантовки раската на 90° прокатку продолжают в чередующихся открытых и закрытых фасонных подготовительных калибрах с одинаковыми величинами углов и радиусов закругления в вершинах верхних ручьев и одинаковыми величинами углов и радиусов закругления на гребнях нижних ручьев калибров, а окончательное оформление профиля производят в предчистовом и чистовом калибрах, имеющих одинаковые раскрытия и обеспечивающих равенство минимальных диаметров по полкам в ручьях нижних валков.
Недостатками этих способов является применение закрытых калибров с разъемом калибров, расположенных на R6…15 и R12 МАКС, что влечет к переполнению калибров металлом и образованию «лампасов» и «усов» на поверхности проката в разъеме калибров, для удаления которых требуется дополнительная механическая обработка опорных поверхностей до требуемых радиусов их скруглений.
Техническим результатом настоящего изобретения является улучшение качества прокатываемого профиля за счет точного выполнения его геометрии и ликвидации скрученности, гарантированное получение необходимых радиусов закругления в местах разъема калибров, увеличение производительности.
Указанный технический результат достигается тем, что способ прокатки угловых асимметричных профилей, преимущественно железнодорожных, типа уголка контррельсового, включающий многопроходное обжатие нагретой заготовки в валках с калибрами, начальное формирование профиля в несимметричных ящичных калибрах и после кантовки на 90° прокатку в чередующихся открытых и закрытых фасонных подготовительных калибрах, окончательное оформление профиля, при этом окончательное формирование профиля производят в предчистовом калибре, являющимся контрольным, который повернут на 45о относительно чистового и предыдущих калибров с расположением разъемов калибров в поверхностях, являющимися образующими радиуса R10, сопряженного с выпуском калибра 8% (ФИГ.2) и радиуса R3…5 мм, сопряженного с поверхностью контакта с подошвой рельса, с зазором между валками 5…8 мм.
За счет применения кантовки перед предчистовым калибром 6 (ФИГ.1) и обжатия рабочей поверхности контррельсового уголка, а также поверхности контакта с рельсом, уменьшиться векторная разнополярность и как следствие скручиваемость полосы. С учетом допуска на линейность поверхности контакта с шейкой рельса (0,1) ФИГ.2., применение контроля рабочей поверхности и поверхности контакта с рельсом позволит выполнять данное условие до получения чистового профиля.
Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно - технической информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого техническо го решения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источников, характеризующихся признаками, тождественными всем существен ным признакам заявляемого изобретения.
Следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию "новизна" и «изобретательский уровень».
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены:
Фиг.1 схема последовательности формоизменения по проходам поперечного сечения полосы при прокатке уголка контррельсового при реализации заявляемого способа;
Фиг.2 профиль уголка контррельсового 850;
Фиг.3 предчистовой контрольный калибр (предполагаемое изобретение).
На Фиг. 1 (1, 2) показаны два несимметричных открытых ящичных калибра, в которых осуществляют подготовку раската для задачи его после кантовки на 90° в открытый фасонный подготовительный калибр. Фиг.1 (3, 4) - показаны фасонные калибры с одинаковыми величинами углов (α) и радиусов закругления R в вершинах верхних ручьев и одинаковыми углов (β) и радиусов закругления (r) на гребнях нижних ручьев калибров. На Фиг.1 (5, 6) показаны два последних фасонных калибра, которые окончательно формируют профиль. Кантовку раската осуществляют на 45° после прокатки в пятом калибре Фиг.1 (5). На Фиг.1 (6) показан предчистовой калибр, где расположение разъемов калибров находится в поверхностях, являющимися образующими радиуса R10, сопряженного с выпуском калибра 8% (Фиг.2) и радиуса R3…5 мм, сопряженного с поверхностью контакта с подошвой рельса, с зазором между валками 5…8 мм. На Фиг. 1 (7) показан чистовой калибр.
Исходную заготовку прямоугольного сечения нагревают до температуры 1200-1250°С и прокатывают первоначально в двух ящичных несимметричных калибрах, где начинают формировать будущую вершину профиля, затем прокат происходит в 2-х фасонных калибрах Фиг.1 (3,4) с одинаковыми величинами углов (α) и радиусов закругления R в вершинах верхних ручьев и одинаковыми углами (β) и радиусами закругления (r) на гребнях нижних ручьях калибров, затем раскат задается в 5 фасонный калибр Фиг.1 (5), а после кантовки на 45° в 6-й контрольный предчистовой калибр Фиг.1 (6), с выполнением контроля граней рабочей поверхности и поверхности сопряжения с шейкой рельса, в последующем после выполнения контроля раскат передается в чистовой калибр 7 Фиг.1 (7.).
Применение изобретения позволит: обеспечить точное выполнение геометрии профиля, исключить его скрученность, получить необходимые радиусы закругления в местах разъема калибров; повысить устойчивость и качество проката.
Источники информации:
[1] патент РФ № 2288048 «Новый способ прокатки угловых асимметричных профилей», МПК8 С21В1/09, опубл. 27.11.2006, бюл. № 13;
[2] патент РФ № 2254942 «Способ прокатки угловых асимметричных профилей», МПК8 С21В1/08, опубл. 27.06.2005, бюл. № 18.