способ резки горячего проката

Формула изобретения

Способ резки горячего проката на ножницах, включающий зажим проката, отделение заготовки путем перемещения одного из ножей из положения предварительного бокового смещения, отличающийся тем, что предварительное боковое смещение выполняют в сторону их перекрытия на величину e, определяемую из неравенства

0<e,

где e - предварительное боковое смещение ножей, мм;

- предельно допустимая косина реза, мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к резке проката сдвигом, и может быть использовано в обжимных прокатных комплексах металлургических заводов и заготовительных цехах машиностроительных предприятий.

Известен способ резки проката на ножницах с параллельными ножами, при котором к зажатому прокату прикладывают сдвигающую нагрузку подвижным ножом, а боковой зазор между ножами сохраняют постоянным в течение всего процесса резки [1].

Недостатками данного способа являются существенное искажение профиля на торцах получаемых заготовок с образованием больших заусенцев и даже соединительных перемычек, затягиваемых в боковой зазор между ножами.

Все это в конечном счете осложняет технологический процесс и увеличивает потери металла на обрезь.

В качестве прототипа принят способ резки преимущественно сортового проката на заготовки /2/, при котором боковой зазор между ножами уменьшают пропорционально изменению толщины разрезаемого проката в течение всего процесса резки.

Недостатком известного способа является низкое качество получаемых заготовок из-за большой утяжки металла и большие потери металла на обрезь, обусловленные невыполнением профиля на концевых участках из-за дефицита металла.

Задача, которую решает предлагаемое изобретение, заключается в уменьшении утяжки металла на концах заготовок. Эта задача решается за счет уменьшения изгибающего пластического момента в процессе резки, а также активизации действия максимальных касательных напряжений, которые интенсифицируют процесс сдвиговой деформации (резки), и достигается тем, что в известном способе резки горячего проката на ножницах, включающем зажим проката, отделение заготовки путем перемещения одного из ножей из положения предварительного бокового смещения, согласно изобретению предварительное боковое смещение ножей выполняют в сторону их перекрытия на величину e, определяемую из неравенства:

0<e,

где

e - предварительное боковое смещение ножей, мм;

- предельная допустимая косина реза, мм.

Способ поясняется чертежом, где показано положение полосы, ножей и прижима перед началом процесса резания.

Способ реализуется следующим образом. Исходную полосу 1 подают на нижний подвижный нож 2, который предварительно устанавливают с перекрытием по отношению к верхнему неподвижному ножу 3.

Величина перекрытия e выбирается из неравенства:

0<e.

Несоблюдение этого условия приведет к большой утяжке металла на торцах полученных заготовок, если боковой зазор между ножами будет положительный, либо увеличатся потери металла на обрезь в случае превышения предельно допустимой косины реза , значения которой определены ГОСТами и нормативными документами. Прижимом 4 прижимают полосу 1 к подвижному ножу 2 с усилием P_пр, а затем прикладывают поперечную сдвигаемую нагрузку так, что подвижный нож 2, отделяемая заготовка и прижим 4 начинают двигаться вверх как единое целое. Процесс резки сопровождается, с одной стороны, утяжкой, с другой - смятием металла на концах получаемых заготовок. Ввиду того, что ножи устанавливают с перекрытием, пластический изгибающий момент, создаваемый давлением обоих ножей, получается значительно меньшим (поскольку уменьшается плечо силы) в сравнении с ситуацией, когда ножи предварительно устанавливают с боковым зазором. Поскольку процесс пластической деформации сдвига локализуется в более узкой зоне, при этом траектория движения нижнего ножа проходит в окрестностях максимальных касательных напряжений, то энергетические затраты также снижаются. Перемещение нижнего подвижного ножа 2 осуществляют одновременно с продольным его смещением в направлении встречи с режущей кромкой верхнего неподвижного ножа 3 до окончательного отделения заготовки от полосы 1.

Пример конкретного выполнения. Экспериментальные исследования процесса резки полосы на мерные заготовки выполняли в лабораторных условиях ОАО "Уралмаш". Для проведения опытов была изготовлена модель ножниц с нижним резом, позволяющая осуществлять резку из положения как отрицательного, так и положительного бокового зазора между ножами. В качестве исходной полосы использовали свинцовые (с добавлением 0,5% сурьмы) заготовки сечением 20 х 30 мм и длиной 700... 800 мм. Качество резки характеризовали средними значениями высоты и протяженности утяжки, а также относительной величиной высотной утяжки. Результаты исследований приведены в таблице.

Из рассмотрения таблицы следует, что использование предложенного способа резки снижает (в данных условиях проведения опытов) утяжку металла на концах получаемых заготовок в 1,85 раз в продольном и в 2,98 раз в высотном направлениях.

Требуется разделить полосу сечения 150 х 150 мм (марки стали - Ст.40) на мерные длины (заготовки). В соответствии с ГОСТом 4693-77 продольная допустимая косина реза для такого сечения составляет 8 мм. В соответствии с предложенным способом ножи ножниц с нижним резом устанавливают таким образом, чтобы к началу процесса резки межу ними был отрицательный боковой зазор e = 5 мм, который удовлетворяет неравенству: 0 < 5 < 8. Разделение полосы, предварительно нагретой до 1200^oC, на заготовки осуществляют путем перемещения нижнего ножа вверх одновременно с продольным смещением.

В сравнении с прототипом предложенный способ позволяет снизить утяжку металла и повысить качество металла, что, в конечном счете, снизит потери металла на обрезь за счет уменьшения длины участков с невыполненным профилем на готовом прокате.