Файл: Владимиров, Ю. В. Производство стальной ленты за рубежом.pdf

-диам. 60 им; габаритные размеры станка 0,7x3,1x1,25 м. Затем каждую ленту прокатывают до заданной ширины и толщины 0,05-0,2 мм с допуска­ ми +0,002 мм на шестивалковом стане той же фирмы. Стан имеет твердо­ сплавные валки диам.22 мм, скорость прокатки не более 0,4-17 м/с; га­

баритные размеры стана 0,7x2,8x1,15 м. Затем на кромкообрезальном станке обрезвюткромки ленты со скоростью 0,03343,42 м/с (2-25 м/мин) твердосплавными дисковыми ножами, имеющими сверху V - образный ка­ нал под углом.40 или 60°? Габаритные размеры кромкообрезельного стан­ ке 0,55x1,2x1,1 м. Завершающей операцией является полировке ленты на специальных шлифовальных стайках.

Производство ленты обточкой круглой заготовки

Научно-исследовательской лабораторией фирмы Дженерал моторе (США) совместно с ее отделением Гаррисон рэйдиэйтор разработан и внедрен в производство способ изготовления тончайшей ленты(фольги) путем обточки круглой .заготовки тангенциальным резцом на специальном прецизионном токарном станке /133;134/.Получающаяся при атом непре­ рывная сливная стружка, которую наматывают в рулон, под натяжением (рис.26), служит исходной полосой для последующей холодной прокатки на ленту о требуемыми свойствами.

1

Рис.26.Схеме обточки заготовки и намотки полученной полосы в

рулон под натяжением: '

I - исходная круглая заготовка; 2 - резец; 3 - полоса;^ - на­ тяжные ролики; 5 - намоточное устройство (моталке)

Фирма производит таким способом тончайшую ленту из коррозион­ ностойких сталей аустенитного (типов 302-304, 321, 347) и ферритного (типа 430) классов, а также из некоторых коррозионностойких диспер­

сионно твердеющих сталей и отдельных титановых сплавов.

Одним из наиболее часто изготовляемых видов продукции является лента толщиной 0,05 мм, шириной 80 мм, которую используют для производства радиаторов газотурбинных двигателей; отношение величи-

123

йы поверхности охлаждения к объему составляет 1675 м^/м^. Исходным металлом для изготовления такой ленты служит отожженная кольцевая . круглая заготовка шириной 80 мм, весом 82,5 кг, наружным диаметром 4-60 мм и внутренним 200 мм. Для получения исходной полосы из такой заготовки используют сконструированный и изготовленный фирмой спе­ циальный прецизионный токарный станок производительностью 450 т/год, ' отличающийся большой жесткостью конструкций. Заготовку устанавливают на шпиндель станка при помощи оправки. Для предотвращения прогиба и вибрации шпинделя при вращении его диаметр должен быть большим - 280 мм. Кроме того, обе шейки шпинделя (длина между опорами 560 мм) расположены в радиально-упорных подшипниках жидкостного трения с шестью вкладышами, куда подается масло под давлением 140 кг/см?.

Номинальный зазор между шейкой шпинделя и вкладышем его подшип­ ника составляет около 0,01 мм. В связи с этим, чтобы избежать возник­ новения контакта ’’металл-металл" в подшипниках при вращении шпинделя, разность температур между ними не должна превышать 4,45°С. Это обес­ печивается автоматическим охлаждением узлов станка проточной холодной водой.

Скорости резания заготовки составляют 61; 106; 190 и 396 м/мин в зависимости от обтачиваемого материала и его назначения. Для осу­ ществления процесса резания шпиндель о установленной на нем заготов­ кой приводится во вращение через коробку передач от электродвигателя постоянного тока мощностью 92 кВт. При этом для того, чтобы скорость резания заготовки оставалась постоянной по мере уменьшения ее диамет­ ра, число оборотов шпинделя автоматически плавно увеличивается.

Резец для обтачивания заготовки устанавливают в массивном и жес­ тком держателе, смонтированном на суипорте с ходовым винтом диам.92 мм, который имеет гидравлический привод. Движение резца вглубь обта­ чиваемой заготовки совершается на строго постоянную величину автома­ тически при номощи специальной системы. Резец - радиальный, твердо­ сплавный. Его ширина несколько превышает ширину обтачиваемой заго­ товки. Износ кромки резца составляет лишь 0,05-0,1 мм на каждую за­ готовку, благодаря чему достаточно производить лишь небольшую перешлифовку резца по окончании обточки данной заготовки.

Особенностью этого токарного станка по сравнению с обычным яв­ ляется наличие моталки для намотки получаемой полосы в рулон иод на­ тяжением, создаваемым системой натяжных роликов (см.рис.26). Перед

намоткой в рулон обрезают передний конец полосы, пропускают его че­

рез систему натяжных роликов, правят и при помощи обычного ременного Захлестывателя заправляют на барабан моталки. Полосу наматывают на закрепляемую на барабане пустотелую оправку, в качестве которой ис-

124

пользуют остаток предварительно обточенной заготовки с толщиной стенки 6,35 мм. Скорость намотки равна скорости схода полосы с резца и находится в строгом соответствии со скоростью резания.

Натяжение, применяемое при намотке полосы в рулон, имеет большое значение для осуществления данного процесса резания. При токарной об­ работке глубина резания всегда меньше толщины стружки (рис.27). Бла-

Рис.27.Схема резания:

I - резец;" 2 - снимаемый резцом слой заготовки; 4 , - глубина резания; 1ь - толщина стружки при отсутствии натяжения (обычный способ резания); k! - толщина стружки при наличии на­ тяжения; у -- окружная скорость наруж­ ного поверхностного слоя заготовки; if' - скорость схода стружки с резца (скорость намотки); Р - сила натяже­

ния

годаря натяжению уменьшается толщина стружки и сглаживается ее повер­ хность, резко снижается высота неровностей, наличие которых наиболее характерно для обычного резания. При одной и той же глубине резания полоса в связи с. уменьшением ее толщины сходит с резца (по закону по­ стоянства объема) со скоростью, значительно превышающей окружную ско­ рость наружного слоя обтачиваемой заготовки. Отношение этих скоростей, равное отношению толщины стружки к к глубине резания t .зависит от материала заготовки и коэффициента трения резца о поверхность обта­ чиваемой заготовки. По данным фирмы Дженерал моторе, это отношение для нержавеющих сталей аустенитного класса равно примерно 1,2, а для ферритного - 1,8

С целью обеспечения высокого качества поверхности и требуемой толщины полосы, из которой получают ленту с необходимыми свойствами, натяжение при намотке следует поддерживать таким образом, чтобы ука­ занное отношение было постоянным. Для этого фирма применила на станке высокоэффективную автоматическую систему регулирования. Натяжение поддерживают в пределах 10,5-63,5 кг/мм , причем меньшее значение относится к сталям ферритного класса, а большее - аустенитного класса.

Толщина полосы неодинакова по ее длине. В связи с этим перед на­ моткой в рулон полосу приходится пропускать через правильные ролики и производить обрезку переднего конца, что обеспечивает надежный захват этого конца намоточным барабаном.

125

После намотки в рулон полосу подвергают холодной прокатке на клети кварто с твердосплавными рабочими валками. В результате этого из нее получают гладкую ленту требуемой толщины, заданной повышенной прочности и пластичности, что достигается благодаря применению обжа­ тия. Так, полоса из стали типа 430, полученная обточкой круглой за­ готовки, может быть загнута на 180°, но ломается при обратном загибе. Та же полоса после холодной прокатки на ленту может быть загнута на тот же угол и разогнута несколько раз без разрушения. Более высокая пластичность ленты может быть обеспечена последующим отжигом, однако при изготовлении радиаторов из такой ленты такую обработку фирма не применяет.

Выводы

1 . Принятая национальными стандартами зарубежных стран максим ная ширина холоднокатаной стальной ленты составляет 610 или 630 мм и более.

2 . В США, Японии, ФРГ, Швеции, Франции, Англии, Австрии.и дру зарубежных странах широко осуществляется выпуск стальной ленты высо­ кой точности; допуски по толщине и разнотолщинности для такой ленты в основном соответствуют допускам, принятым в СССР (ГОСТ 503-71)для высокоточной ленты. Показатели чистоты и отделки поверхности, плоскостности(разнотолщинность, волнистость, коробоватость и желобчатость) и механические свойства ленты, производимой отдельными зару­ бежными фирмами, в ряде случаев выше, чем предусмотрено национальны­

таной ленты способом прокатки за рубежом применяют горячекатаный

подкат’, у которого допуски по толщине, разнотолщинности и по ребро­ вой кривизне меньше, чем у подката для обычной холоднокатаной иирокой полосы.

5 . Для изготовления ленты высокой точности за рубежом, как и

СССР, используют в основном специальные узкополосные одноклетевые, или многоклетевые (непрерывные) лентопрокатные и плющильные станы. Для производства особоточной ленты (особенно тонкой и тончайшей)

применяют станы усовершенствованных или новых конструкций, на боль­ шинстве которых осуществляется автоматическое регулирование толщины

126

проката. К таким станам, в частности, относятся шести-двадцативалко-* вне, МКВ, типа Тейлора и станы с предварительно напряженными бесстанинными клетями. Для всех этих станов характерна повышенная жест­ кость валковой системы.

6 . В последние годы получил наиболее широкое распространение в сокоэффективный, в ряде случаев не требующий применения специального лентопрокатного оборудования способ изготовления ленты путем продоль­ ной резки широкой полосы на несколько узких полос. Для этого на Ме­ таллургических заводах устанавливают современные широкополосные про­ катные станы МКВ и многовалковые станы, обеспечивающие выпуск широ­ кой полосы с такими же допусками по толщине и разнотолщинности,к8кие свойственны ленте. Кроме того, применяют агрегаты продольной рез­ ки полосы, что практически исключает смятие кромок на получаемой из нее ленте. Для изготовления ленты таким способом металлургические предприятия строят специальные отделения, где осуществляется как продольная, так и поперечная резка полос. Однако способ производства ленты продольной резкой широких полос в настоящее время применяют в широком масштабе главным образом в том случае, если не предъявляют­ ся повышенные требования к допускам по толщине и разнотолщинности, а также к качеству кромок ленты.

7. В последние годы за рубежом производство ленты способом про дольной резки широкой полосы (особенно партиями небольшого веса) организуют в специальных центрах обслуживания, которые представляют собой промежуточные оптовые базы или склады металлопродукции и час­ то являются филиалами металлургических фирм или самостоятельными фирмами.

8 . Для изготовления ленты способом продольной резки широкой по лосы используют агрегаты с приводным, тянущим и тянуще-приводным резом. Наибольшее распространение' получили агрегаты с тянущим резом.

9 . В США изготовляют небольшие партии тончайшей ленты прокатко полосы, полученной в виде непрерывной сливной стружки при обточке резцом круглой заготовки на специальном токарном станке.

127

4. "Stahl und Eisen", 1972, Bd.92, Ы10, S. 459-65, JW 1864.

5."Черные ыеталлн”, 1972, №10,стр.31-34.

6.Владимиров Ю.В.-"Бюллетень ин-та "Черметинформация", 1969,

№18, стр.1 3 - 2 5 .

7. "Wire and Wire Products", 1973, v. 48, N 3, p. 53-54a.

8.The Wire Industry Yearbook, London, 1973, p. 189-91.

9.Iron and Steel Works of the World. Edition. Metal Bulletin Books, London, 1969.

10.Metallurgical Plantmakers of the World. First Edition. Published by Metal Bulletin Books LTD, London (Association

19.Japan Ioshida Klnen. Iron Works Co, LTD. Cold Rolling and Wire Flattening Mills, 1972, (каталог фирмы Иосида кинен).

20.Annual Statistical Report. American Iron and Steel Institute, 1969-1973.

21.Japans Iron and Steel Industry, 1972, Edition, Kawata Publicity, Inc. Tokyo, 1973*

22.Statistisches Jahrbuch der Eisen-und Stahlindustrie ftlr 1971. Dttsseldorf, 1972.

23.Файнштейн B.M., Оратовский Е.Л. - Бюллетень ин-та "Черметинфермация", 1974, И 9 , стр. 3-18

24.Stainless Steel. A World Survey Metal Bulletin, 1972.

25.Kogyo. Каталог фирмы Токусв киндзоку когё, Токио, 1973.

26.Kaltwalzwerke ffir Stahl und NE-Metalle. Schloemann, Dttsseldorf, 1968 (каталог фирмы Шлёманн).

27.Информация ин-та "Черметинфермация", 1970, серия 7,И 5.

28.Когос А.М., Романов В.М. Современные многовалковые станы холодной прокатки в СССР и за рубежом. I -68-18?

1 2 8

НИШНФОРМТЯЖМАШ, 196?.

29» Когес А.М. Современные зарубежные листовые станы холодней

33."Metal Bulletin", 1972, N 5734, р. 28.'

34."Bleche, BBhre, Profile", 1973, Bd.20, H 2, S. 43-46.

36."Iron Age Metalworking International", 1973, v.12, H 23,p.40.

37."Steel Times", 1973, v. 201, H 1, p. 27-28;32-33.

38."Iron Age", 1970, v. 206, H 7, p. 94-95.

39."Metallurgia", 1970, v. 82, N 489, p. 2-4.

40."Iron and Steel", 1970, v. 43, N 6, p. 374-75*

41."The British Steelmaker", 1970, ▼. 36, N 6, p, 20-21.

42."Steel Times", 1970, v. 198, H 7, p. 479-81.

44."Stahl und Elsen", 1970, H 20, S. 1125.

45."Bleche, BBhre, Profile", 1970, Bd. 17, N 8, S. 16-20;134.

46. "La Metallurgle et la Construction Mecanique", 1970, v. 102,

1 7 , P. 403.

4 7 . "Blast Furnace and Steel Plant", 1969, v. 57, H 8,p. 688.

48.Sennits August.Walzmaschinenfabrlk GmbH. Msseldorf, 1971 (каталег фирмы Шмитц Станы для холодней прекатки стальней ленты. Ревероивные лентепрекатные станы. ГПНТБ, ФК 7768-72).

49.The Sondziair cold strip m ill. Innocent!, 1969 (каталег фирмы Инночентм).

•50. Владимирев С.В. - Бюллетень ин-та "Черыетинфермация", 1965,

*I , отр.57-58.

51.Sundwig. ZwBlf-Walzengerlste. Zwaazig-WalzengorMsto. ,SXB. Sundwig.Hemer, BBH, 1970 (каталег фирмы Зундниг).

52."Binder, Bleche, BBhre", 1973, Bd. 14, H 4, S.168-70.

59."Draht-Welt", 1973, Bd. 59, H 2, S. 77.

60."Stahl und Bison", 1972, H 5, S. 195-208.

129

Ч 61. Рейзиан С.Е., Никитина Л.А. - Бюллетень ив-та "Черметин-

фориация", 1969, * 2 3 , стр.1-10.

62.Hutnik (QSSE), 1971, Я 2, S. 62-65.

63.Ройзман С.Е. -^Бюллетень ин-та "Черметияфермация", 1973,

ИХА, стр.13-23.

64."Wire and Wire Products", 1966, v. 41, H 12,p. 1965,2059.

66."Blast Furnace and Steel Plant", 1969, ▼» 57, H 8,p.688.

67."Sheet Metal Industries", 1971, v. 48, H 7, Р» 553.

68. "Usine nouvelle", 1971, v. 27, Я 28, p. 62-63.

69."Bleche, HBhre, Profile", 1972, Bd. 19, H 10, S. 576.

70."Sheet Metal Industries", 1970, v. 47, Я 2,p. 138-424153-54.

71» "Ingenieer Digest", 1969, r . 8, H 11,p. 68-70;'

72."Metal Bulletin", 1969, r . 76, H 167, p. 9.

73."Binder, Bleche, H8hre", 1970, Bd.17, Я 11, S. 574-83.

74."Sheet Metal Industries", 1969, т.Чб, H 5. P. 407-11.

75."Canadian Metallurgical Quarterly", 1968,v. 7, H 4, p. 255-56.

76."Sheet Metal Industries", 1972, v. 49, H 1, p. 54-56*58.

77.Владимиров Ю.В. -Бюллетень ин-та "Черметияфермация", 1965,

И 3, стр.55.

78.Владииирев Ю.В. - г Бюллетень ин-та "Черметинфермацияу 1974,

К 6 , стр. 61-6?

79.' Информация ин-та "Черметияфермация", 1971, серия 7, М2.

80.Лнпухив В.А. Листепрекатнее преваведстве в капиталистических странах, Н., "Металлургия", 1964.

81.Cold Processing of Steel. The Iron and Steel Institute,London, 1973, P. 3-9.

82."Stainless Steel", 1972, H 23, p. 14-15.

83."Metal Bulletin Monthly", 1972, Я 21, p. 15-20,41.

84."Bagineer", 1969, ▼. 229, Я 5936, p. 30-31.

85."Sheet Metal Industries", 1973, ▼. 50, Я 6, p. 342-44.

86."Centinentaler Eiaenhandel", 1971, Bd.20, H 8, S. 32.

87."Centinentaler Stahlnarkt", 1972, H 11, S. 31.'

88."Machinery and Production Engineering" ,1969,t . 115,Я 2978,

P. 935-35.

89."Sheet Metal Industries", 1972, t . 49, H 11, p. 6 8 5 -8 6 4 7 0 5 .

91."Pro-metal", I960, r . 13, H 78, p. 411-17.

92."Werkstatt und Betrieh", 1967, Bd. 76, Я 1, S. 51.

93."British Steelmaker", 1968, v. 34, Я 3, p. 24.

94."Binder, Bleche, HBhre", 1 9 7 0 , Bd. 17, H 2, S. 142.

130