К атегория:

Гибка и правка металла

Правка полосового и листового материала

Правка полосового материала. Искривленную полосу кладут на плиту и, придерживая ее левой рукой, правой наносят удары молотком по выпуклым местам, ударяя сначала по краям выпуклости и постепенно, по мере выпрямления полосы, приближая удары к середине выпуклости. Работа считается законченной, когда все неровности исчезнут и полоса окажется выпрямленной.

Рис. 1. Правка стальной полосы на плите: а - прием правки, 6 - проверка результатов правки на глаз

Рассмотрим для примера правку полосы 500 X 60 X 10 мм.

Ее нужно выполнять следующим образом:
а) надеть рукавицы; левой рукой взять полосу за конец и положить на плиту выпуклостью кверху, правой рукой взять молоток;
б) начать правку, нанося удары молотком по выпуклым частям широкой стороны полосы, поворачивая по мере необходимости полосу с одной стороны на другую; регулировать силу удара в зависимости от размеров полосы и степени искривления (чем толще полоса и чем больше ее кривизна, тем сильнее должны быть удары); постепенно по мере выправления полосы следует ослаблять силу ударов и закончить правку легкими ударами, часто поворачивая полосу со стороны на сторону;
в) закончив правку широкой части полосы, повернуть полосу на ребро и сначала сильными, а потом все более слабыми ударами производить здесь правку, поворачивая полосу после каждого удара с одного ребра на другое;
г) проверить результаты правки на глаз (рис. 73,6), а при высоких требованиях к прямолинейности полосы - соответствующей линейкой или на разметочной плите.

Правка тонкой стальной полосы, изогнутой на ребро, производится несколько иначе. Предыдущий способ здесь непригоден, так как от ударов молотком по выпуклому ребру тонкая полоса будет изгибаться в стороны, а соприкасающиеся с плитой места будут сминаться.

Тонкую кривую полосу кладут на плиту. Прижав ее левой рукой, правой наносят удары молотком рядами по всей длине полосы, постепенно переходя от нижней кромки к верхней. Вначале удары должны быть сильными; по мере перехода к верхнему краю их ослабляют, но наносят чаще. При таком способе правки нижняя кромка постепенно вытягивается больше, чем верхняя, и полоса становится ровной.

Рис. 2. Правка тонкой стальной полосы: а - кривая полоса (штрихами показан порядок ударов, точками интенсивность и сила ударов), б - выправленная полоса

Правку ведут до тех пор, пока нижняя и верхняя кромки полосы не выправятся по всей длине под линейку.

Правка листового материала. Эта операция несколько более сложная. Выпуклости на листах металла в большинстве случаев находятся в середине или же разбросаны по всей поверхности. Если при правке наносить удары непосредственно по выпуклостям, то они не только не будут пропадать, а даже увеличатся. Поэтому правку листов надо вести так, чтобы их края соответственно растягивались.

Для правки лист кладут на плиту и выпуклости обводят мелом или карандашом. Поддерживая лист левой рукой, правой наносят молотком удары от края листа по направлению к выпуклости, как показано стрелками на рис. 3. Удары надо наносить часто, но не сильно. Под их действием ровная часть листа будет вытягиваться, а выпуклость постепенно выправляться. По мере приближения к выпуклости удары должны наноситься все чаще и слабее.

Во время правки нужно следить за результатом ударов: улучшается ли поверхность листа, не остаются ли на нем от ударов молотка забоины, которые появляются, если молоток слабо держат в руке.

Листы с несколькими выпуклостями, разбросанными по всей поверхности, выправляют, нанося прежде всего удары в промежутках между выпуклостями; этим растягивают лист и сводят все выпуклости в одну общую выпуклость. Последнюю выправляют обычным способом, т. е. идя от краев к середине. Затем лист перевертывают и легкими ударами молотка окончательно восстанавливают его прямолинейность.

Рис. 4. Правка листового материала (схема нанесения ударов);

Тонкие листы правят деревянными молотками. Очень тонкие листы выглаживают на гладкой и ровной плите гладкими и ровными деревянными или металлическими брусками.

Рис. 5. Правка тонкого листового материала: а - деревянным молотком, б - деревянным бруском

Последнее время при правке металла применяется метод газопламенной правки, предложенный чехословацким новатором О. Влахом. Обычными приемами определяются места на листовом материале или детали, подлежащих выпрямлению. На отмеченные места направляют струю пламени газовой горелки, нагревая неровности до красно-вишневого цвета (600-700°). Нагретый слой металла от высокой температуры расширяется, а затем при остывании под влиянием сил сжатия выпрямляется. Этот метод правки повышает производительность труда почти в пять раз.

Рис. 6. Правка проволоки в приспособлении: а - общий вид приспособления: 1 - корпус, 2 - шкив, 3 - приводной ремень, 4 - винты для перемещения кулачков, 5 - тиски ручные для захвата проволоки, 6 - проволока, 7 - кулачки, по которым проходит выправляемая проволока; б - схема приспособления (разрез)

Рис. 7. Правка изогнутых валов: а - винтовой пресс для выправления вала, б - проверка вала в центрах мелком

Группа изобретений относится к области обработки металлов давлением и может быть использована для правки металлической полосы толщиной ≤1 мм. Между комплектами тормозящих и тянущих роликов создают в металлической полосе напряжение растяжения, составляющее, по меньшей мере, 70% предела текучести. По меньшей мере, в одной группе из множества правильных роликов продольную кривизну корректируют за счет знакопеременного изгиба. При этом диаметр правильных роликов позволяет полосе при выбранном растяжении следовать кривизне правильных роликов. Причем их диаметр возрастает в пределах группы от ролика к ролику. Уменьшается продольная кривизна и повышается плоскостность полосы. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к способу правки металлической полосы, в частности тонкой металлической полосы толщиной до 1 мм, при котором в металлической полосе между комплектами тормозящих и тянущих роликов создают напряжение растяжения, составляющее, по меньшей мере, 70% предела текучести, и полосу правят между комплектами тормозящих и тянущих роликов в группе из множества правильных роликов. Под металлической полосой в рамках изобретения подразумевается, в частности, тонкая металлическая полоса толщиной 0,02-1,0 мм, преимущественно 0,05-0,5 мм.

Целью правки металлической полосы является получение как можно более плоской полосы. При этом на практике различают, в принципе, разные виды неровностей полосы. Помимо волнистости и серповидности, которые объясняются разностью длин по ширине полосы, часто возникает кривизна, причем различают продольную кривизну и поперечную кривизну. Правка полос происходит часто с использованием растяжения, например за счет вытягивания или изгибно-растяжной правки.

Так, известны установки для вытягивания, в которых между комплектами тормозящих и тянущих роликов создают напряжение растяжения, в результате чего достигается требуемое растяжение для желаемого вытягивания. В процессе вытягивания пластическое удлинение соответствующей полосы получается из уменьшения толщины и ширины полосы. Так, например, известен способ непрерывного вытягивания тонких полос, в частности металлических полос из стали, алюминия и т.п.толщиной 0,05-0,5 мм, при котором полоса в расположенной между комплектами тормозящих и тянущих роликов паре вытяжных роликов подвергается растяжению, требуемому для ее вытягивания в пластической области. При этом с помощью пары вытяжных роликов создается 5-25% растяжение для пластического вытягивания, а с помощью комплектов тормозящих и тянущих роликов - 75-95% растяжения для упругого или частично пластического вытягивания полосы. При этом диаметр вытяжных роликов в 1500 раз больше максимальной толщины полосы (DE 3912676 С2).

С помощью вытягивания можно на практике достичь высокой плоскостности и устранить, в частности, волнистость и серповидность. Поскольку, однако, при вытягивании полоса, как правило, в пластической области находит на последний натяжной ролик, в полосе при вытягивании часто остается значительная продольная кривизна, которая соответствует диаметру натяжного ролика за вычетом упругого отжима. Однако существует возможность устранения этой продольной кривизны, например, в диапазоне низких напряжений растяжения, посредством настраиваемого корректирующего ролика. Однако для тонких полос требуемый диаметр корректирующего ролика очень мал, чтобы обеспечить частично пластический противоизгиб. Поэтому часто требуется опирание такого изгибно-растяжного правильного ролика в кассете с опорными роликами против прогиба. В скоростных установках такие ролики склонны к вибрациям и могут вызвать нежелательную рябь на поверхности полосы. Вибрации могут быть достаточно демпфированы за счет распыляемой жидкости, однако в таком случае ее следует снова удалить в процессе очистки полосы, что связано с повышенными расходами на оборудование и эксплуатационными расходами. Кроме того, положение корректирующего ролика приходится заново настраивать для каждой толщины полосы/комбинации материалов полосы.

В качестве альтернативы, пóлосы на практике часто рихтуются в процессе изгибно-растяжной правки. При этом полоса изгибается вокруг определенного числа правильных роликов малого диаметра и за счет наложения изгиба и растяжения пластически удлиняется на коэффициент вытяжки, так что волнистость (приблизительно) устраняется.

В то время как на первых правильных роликах, в основном, создается коэффициент вытяжки, последние правильные ролики служат, главным образом, для корректировки кривизны. На первых правильных роликах полоса в зависимости от растяжения, диаметра роликов и угла обвива принимает или не принимает диаметр роликов. Однако на последних правильных роликах полоса не принимает их диаметра, поскольку для разных полос необходимо настроить соответственно оптимальные радиусы кривизны по углу обвива. По этой причине для разных полос, по меньшей мере, последние правильные ролики устанавливаются по-разному. На практике это часто приводит к высоким затратам при вводе в эксплуатацию. В остальном недостатком также являются относительно малые диаметры роликов. Из-за изгиба и малых диаметров роликов полоса по своей толщине имеет относительно высокие остаточные напряжения, которые могут быть нежелательны при дальнейшей обработке. В случае тонких полос требуется большое число правильных роликов, чтобы в желаемой степени устранить продольную остаточную кривизну.

Из ЕР 0790870 В1 известно устройство для правки металлических полос, в котором между комплектами тормозящих и тянущих роликов расположены изгибно-растяжная клеть, корректирующее роликовое устройство и многороликовый правильный блок. Последний содержит большое число рабочих роликов, опертых на опорные ролики. Все рабочие ролики изгибно-растяжной клети, корректирующего роликового устройства и многороликового правильного блока вращаются за счет трения между ними и полосой, т.е. они не приводятся во вращение. В многороликовом правильном блоке диаметры рабочих роликов могут увеличиваться от ролика к ролику. Однако диаметры, как это принято при многороликовой или изгибно-растяжной правке, относительно малы. В этой известной установке предусмотрена настройка положения правильных роликов и, следовательно, глубины погружения в зависимости от свойств полосы.

Известные способы (например, изгибно-растяжная правка, с одной стороны, и вытягивание, с другой стороны) также комбинируются между собой. Так, известен способ непрерывной правки тонких металлических полос, предусматривающий, с одной стороны, вытягивание, а с другой стороны, изгибно-растяжную правку (DE 19509067 А1).

Из US 6240762 В1 известен способ рихтовки металлической полосы в процессе изгибно-растяжной правки или вытягивания, после чего осуществляется процесс правки в роликовом правильном блоке при низком растяжении полосы.

Наконец в ЕР 1311354 В1 описаны способ и устройство для правки растяжением металлической полосы, причем она проходит через комплекты тормозящих и тянущих роликов и между обоими комплектами в процессе своего вытягивания подвергается растяжению, а в расположенном между комплектами тормозящих и тянущих роликов дополнительном комплекте роликов для повышения коэффициента вытяжки - изгибу при растяжении. При этом с помощью этого дополнительного комплекта роликов осуществляется основная часть растяжения. Тянущие ролики промежуточного комплекта роликов могут иметь иной диаметр, нежели ролики комплектов тормозящих и тянущих роликов. При этом внутренние тянущие ролики этого центрального комплекта роликов могут иметь меньший диаметр по сравнению с роликами комплектов тормозящих и тянущих роликов.

В основе изобретения лежит задача создания способа правки металлической полосы, в частности тонкой металлической полосы, с помощью которого можно было бы рентабельным образом получать полосы высокой плоскостности и, кроме того, меньшей продольной кривизны с низкими остаточными напряжениями. Кроме того, должна быть создана установка для осуществления этого способа.

Эта задача решается посредством способа правки металлической полосы, в частности тонкой металлической полосы, толщиной ≤1 мм, при котором в металлической полосе между комплектами тормозящих и тянущих роликов создают напряжение растяжения ниже предела текучести, составляющее, по меньшей мере, 70% предела текучести, и полосу правят в процессе изгибно-растяжной правки и/или вытягивания, между комплектами тормозящих и тянущих роликов, по меньшей мере, в одной группе из нескольких правильных роликов продольную кривизну корректируют или устраняют посредством изгиба и преимущественно знакопеременного изгиба, диаметр правильных роликов и угол обвива настолько большие, что полоса при выбранном растяжении следует кривизне правильных роликов или принимает кривизну правильных роликов, и диаметр возрастает от правильного ролика к правильному ролику в направлении движения полосы.

Продольную кривизну корректируют в промежуточной группе правильных роликов преимущественно посредством знакопеременного изгиба полосы исключительно вокруг правильных роликов достаточно большого диаметра и с достаточно большим обвивом, так что полоса принимает кривизну роликов. Поскольку полоса следует кривизне роликов, регулирование глубины погружения не оказывает никакого влияния на результат правки. Следовательно, в рамках изобретения особое внимание уделено тому, чтобы положение правильных роликов и, тем самым, глубина погружения одного правильного ролика между двумя соседними правильными роликами группы были твердо заданы и не изменялись во время правки полосы и/или при правке полос разной толщины.

Неожиданным образом предложенный способ позволяет рентабельным образом получать плоские полосы минимальной продольной кривизны с низкими остаточными напряжениями. Риск возникновения ряби предотвращен без необходимости использования распыляемых жидкостей. При этом особое значение имеет тот факт, что в пределах группы правильных роликов между комплектами тянущих и тормозящих роликов предусмотрены несколько правильных роликов относительно большого диаметра, а именно такого, что при выбранном растяжении полосы она следует кривизне правильных роликов, а именно без необходимости изменения установки роликов в зависимости от толщин полос и диапазонов прочности. При подходящем числе правильных роликов и, следовательно, корректирующих кривизну роликов подходящих диаметров и, в частности, при подходящей градации диаметров можно получать полосы очень малой продольной остаточной кривизны. Выбор числа правильных роликов и их диаметров, а также градации диаметров может осуществляться при этом в зависимости от заданного допуска на продольную кривизну, например k=1/R=±0,001. Требуемое число правильных роликов и оптимальная градация преимущественно последовательно возрастающих диаметров роликов зависят от минимальной толщины полосы при максимальном пределе текучести. Группа правильных роликов содержит, например, три, преимущественно, по меньшей мере, четыре правильных ролика, особенно предпочтительно пять или более правильных роликов, причем диаметры в пределах такой группы возрастают от ролика к ролику. Это приводит к тому, что кривизна полосы от ролика к ролику уменьшается, в результате чего последовательно уменьшается продольная кривизна. Все правильные ролики имеют преимущественно диаметр, составляющий, по меньшей мере, 500-кратное, например, по меньшей мере, 1000-кратное толщины подвергаемой правке полосы и преимущественно также максимальной толщины подвергаемой правке в такой установке полосы. Напряжение растяжения между комплектами тормозящих и тянущих роликов устанавливается преимущественно, по меньшей мере, на 75%, особенно предпочтительно, по меньшей мере, на 85% предела текучести. При этом может быть целесообразным установить напряжение растяжения на значение 90% предела текучести или более. Напряжение растяжения может быть ниже предела текучести, а также в диапазоне предела текучести или выше предела текучести. Под пределом текучести в рамках изобретения подразумевается предел текучести или предел пластического удлинения R p0,2 , т.е. напряжение при испытании чисто на растяжение, при котором пластическое удлинение составляет 0,2%. Следовательно, в рамках изобретения правка полосы между комплектами тормозящих и тянущих роликов происходит за счет пластического удлинения, например вытягивания и/или растяжения с изгибом, причем корректировка кривизны происходит, однако, за счет знакопеременного изгиба вокруг правильных роликов группы.

Диаметр правильных роликов группы возрастает от ролика к ролику преимущественно на коэффициент 1,05-1,5, особенно предпочтительно на коэффициент 1,15-1,3. При этом в пределах группы правильных роликов можно работать с постоянным или переменным коэффициентом.

По сравнению с традиционным вытягиванием всегда получают полосы существенно меньшей продольной кривизны. Результирующие остаточные напряжения по ширине полосы заметно ниже остаточных напряжений, которые могут достигаться изгибно-растяжной правкой.

Число правильных роликов или корректирующих кривизну роликов и градация их диаметров рассчитываются особенно предпочтительно на основе математической модели, которая учитывает в качестве входных параметров толщину или диапазон толщин полосы, модуль упругости, коэффициент Пуассона, кривые напряжение - деформация, требуемый коэффициент вытяжки для устранения волнистости, ожидаемые колебания растяжения или коэффициента вытяжки полосы, ожидаемые колебания прочности (внутри продукта), ожидаемые колебания толщины полосы (внутри продукта) и/или значение максимально допустимой продольной остаточной кривизны. Математическая модель рассчитывает тогда для различных полос, исходя из конфигурации роликов, необходимые напряжения растяжения полосы и результирующую продольную остаточную кривизну. При этом необходимое число корректирующих кривизну роликов и оптимальная градация диаметров роликов зависят от минимальной толщины полосы, при которой определенная продольная остаточная кривизна должна лежать еще в пределах допуска. Особое значение имеет тот факт, что такой расчет на основе математической модели может быть осуществлен для определенных диапазонов и что затем в процессе ввода в эксплуатацию и, в частности, также в процессе эксплуатации больше не требуется изменения параметров и, в частности, изменения глубины погружения правильных роликов. Напротив, в изобретении предложено, что положение правильных роликов и, следовательно, глубина их погружения между двумя соседними правильными роликами в пределах их группы в установке твердо заданы и не изменяются, в частности, во время правки, а также при смене материала полосы и/или толщины полосы. За счет подходящего согласования относительно больших диаметров роликов, причем металлическая полоса принимает кривизну этих роликов, можно с прекрасными результатами с помощью единственной твердо установленной конфигурации править полосы с определенным диапазоном толщин и, следовательно, также полосы разной толщины. Даже если положение правильных роликов и, следовательно, глубина погружения твердо заданы и, следовательно, правка производится с твердо установленной конфигурацией, то это в рамках изобретения не исключает того, что технологически предусматривается возможность «открыть» группу правильных роликов и, следовательно, раздвинуть их, чтобы (временно) пропустить полосу через нее без изгиба, например, когда через установку пропускается место соединения между началом и концом полосы (например, сварной шов). Затем все правильные ролики снова приводятся в твердо заданную или твердо установленную конфигурацию, при которой полосы обрабатываются в желаемом диапазоне толщин без дальнейшей подгонки.

В рамках изобретения между комплектами тормозящих и тянущих роликов предусмотрена только одна группа правильных роликов, в которой диаметры возрастают от ролика к ролику, так что, следовательно, все ролики группы имеют разные диаметры. Однако изобретение включает в себя также варианты, в которых в пределах такой группы с возрастающими диаметрами роликов (каждые) два соседних ролика имеют одинаковый диаметр. Кроме того, в рамках изобретения перед и/или за группой правильных роликов расположены один или несколько дополнительных правильных роликов. Так, например, может быть целесообразным, если перед группой правильных роликов расположены один или несколько дополнительных правильных роликов, причем их диаметр преимущественно меньше или равен диаметру первого правильного ролика группы. Предпочтительно, однако, выбрать диаметр этих дополнительных правильных роликов, соответствующий, по меньшей мере, 500-кратному (минимальной) толщины полосы. Эти дополнительные правильные ролики могут быть расположены также между комплектами тормозящих и тянущих роликов. Однако изобретение включает в себя также варианты, в которых обработка полосы происходит в нескольких зонах, например нескольких зонах вытягивания, причем, следовательно, друг за другом расположены несколько комплектов натяжных роликов с образованием нескольких зон обработки, например зон вытягивания. Предложенная группа правильных роликов для устранения продольной кривизны расположена в этом случае всегда в последней зоне обработки, например последней зоне вытягивания. После корректировки кривизны посредством правильных роликов больше не происходит, следовательно, никакой деформации, так что сохраняется окончательный результат подверженной правке и, кроме того, лишенной продольной кривизны полосы.

В рамках изобретения все правильные ролики группы не приводятся во вращение. Однако изобретение включает в себя также варианты, в которых во вращение приводятся один, несколько или все правильные ролики группы. Такая возможность напрашивается, например, тогда, когда используются (очень) большие правильные ролики с большими инерционными моментами. Привод одного или нескольких правильных роликов позволяет тогда избежать, в частности, проскальзывания при пуске установки.

Объектом изобретения является также установка для правки металлической полосы, в частности тонкой металлической полосы толщиной ≤1 мм, вышеописанным способом. Такая установка содержит, по меньшей мере, один комплект тормозящих роликов и один комплект тянущих роликов, а также, по меньшей мере, одну расположенную между комплектами тормозящих и тянущих роликов группу из нескольких правильных роликов. Диаметр правильных роликов в пределах группы возрастает от ролика к ролику в направлении движения полосы. Диаметр правильных роликов составляет, по меньшей мере, 500-кратное и преимущественно, по меньшей мере, 1000-кратное (минимальной) толщины полосы. Диаметр правильных роликов в пределах группы возрастает от ролика к ролику на коэффициент 1,05-1,5, преимущественно 1,15-1,3. На практике в группе могут использоваться, например, правильные ролики диаметром 100-2000 мм, например 200-1600 мм, предпочтительно 300-1500 мм.

Изобретение более подробно поясняется чертежами, на которых представлено следующее:

фиг.1 - установка для правки металлической полосы предложенным способом;

фиг.2 - видоизмененный вариант объекта по фиг.1;

фиг.3 - фрагмент другого предпочтительного варианта выполнения изобретения.

На фигурах показана установка для правки металлической полосы, в частности тонкой полосы 1 толщиной ≤1 мм. Такая установка содержит в своей принципиальной конструкции комплект 2 тормозящих и комплект 3 тянущих роликов. В данном примере комплект 2 содержит только одну пару роликов, т.е. два тормозящих ролика 2.1, 2.2, а комплект 3 - также только одну пару роликов, т.е. два тянущих ролика 3.1, 3.2. Следует учесть, что изобретение включает в себя также варианты с комплектами из большего числа натяжных роликов, например по четыре или по шесть роликов. С помощью этих комплектов 2, 3 натяжных роликов в металлической полосе 1 создается растяжение или напряжение растяжения, составляющее, по меньшей мере, 75%, преимущественно, по меньшей мере, 90% предела текучести. Между комплектами 2, 3 в рамках изобретения расположена группа 4 правильных роликов 4.1-4.7. В этой группе 4 за счет знакопеременного изгиба устраняется продольная кривизна полосы. При этом диаметр D1-D7 роликов группы 4 относительно большой, а именно настолько большой, что полоса 1 при выбранном растяжении следует кривизне всех этих правильных роликов в пределах группы. На фиг.1 видно, что диаметр D1-D7 правильных роликов 4.1-4.7 группы 4 возрастает от ролика к ролику в направлении R движения полосы и, следовательно, становится больше. В данном примере группа 4 содержит семь правильных роликов, причем диаметр D1-D7 возрастает от ролика к ролику на коэффициент примерно 1,25. При этом положение правильных роликов 4.1-4.7 внутри установки твердо задано. Регулирование положения или глубины погружения в рамках изобретения не предусмотрено. Напротив, за счет одноразового расчета параметров удается безупречная правка при небольшой остаточной продольной кривизне для полос разной толщины без необходимости регулирования глубины погружения отдельных роликов.

В то время как на фиг.1 изображен первый вариант, в котором между комплектом 2 тормозящих и комплектом 3 тянущих роликов расположена только группа 4 правильных роликов, на фиг.2 изображен видоизмененный вариант, в котором перед группой 4 правильных роликов 4.1-4.6 расположены дополнительные ролики 5.1-5.3. Их диаметр D" соответствует диаметру D1 первого правильного ролика группы 4.

На фиг.3 изображен вариант, в котором перед правильными роликами 4.1-4.7 группы 4 расположены дополнительные правильные ролики 5.1-5.4. Они имеют относительно маленький диаметр D" и образуют как бы изгибно-растяжные ролики. По этой причине каждый из роликов 5.1-5.4 поддерживается опорными роликами 6. В этом варианте перед группой правильных роликов расположена, следовательно, группа изгибно-растяжных роликов 5.1-5.4. Комплекты тормозящих и тянущих роликов на фиг.3 не показаны.

Углы обвива могут быть настроены на практике, при необходимости, (существенно) бóльшими, чем показано на фигурах. Целесообразны углы обвива до 180° или даже более. В этом отношении первый ролик 3.1 комплекта 3 может быть (одновременно) составной частью группы 4 и, следовательно, также участвовать в пластической деформации полосы за счет изгиба.

1. Способ правки тонкой металлической полосы толщиной ≤1 мм, включающий создание в металлической полосе между комплектами тормозящих и тянущих роликов напряжение растяжения, составляющее по меньшей мере 70% предела текучести, и правку полосы изгибно-растяжной правкой и/или вытягиванием с помощью множества правильных роликов, причем между комплектами тормозящих и тянущих роликов по меньшей мере одной группой из множества правильных роликов продольную кривизну тонкой металлической полосы корректируют путем ее изгиба, при этом используют правильные ролики, диаметр которых позволяет полосе при выбранном растяжении следовать их кривизне, причем диаметр правильных роликов в пределах группы возрастает в направлении движения полосы от ролика к ролику.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что положение правильных роликов и, следовательно, глубина погружения одного правильного ролика между двумя соседними правильными роликами группы жестко заданы и во время правки полосы и/или полос разной толщины не изменяется.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что группа правильных роликов содержит по меньшей мере три правильных ролика, предпочтительно по меньшей мере четыре правильных ролика, особенно предпочтительно по меньшей мере пять правильных роликов с возрастающим от ролика к ролику диаметром.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что диаметр правильных роликов составляет по меньшей мере 500-кратное, преимущественно по меньшей мере 1000-кратное толщины подвергаемой правке полосы.

5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что напряжение растяжения составляет по меньшей мере 75%, предпочтительно по меньшей мере 85%, например, по меньшей мере 90% предела текучести.

6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что диаметр группы правильных роликов возрастает от ролика к ролику на коэффициент от 1,05 до 1,5.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что диаметр правильных роликов группы возрастает от ролика к ролику на коэффициент от 1,15 до 1,3.

8. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что число правильных роликов группы и градацию их диаметров рассчитывают на основе математической модели, которая учитывает в качестве входных параметров толщину или диапазон толщин полосы, модуль упругости, коэффициент Пуассона, кривые напряжение-деформация, требуемый коэффициент вытяжки для устранения волнистости, ожидаемые колебания растяжения или коэффициента вытяжки полосы, ожидаемые колебания прочности, ожидаемые колебания толщины полосы и/или значение максимально допустимой продольной остаточной кривизны.

9. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что толщина подвергаемой правке полосы составляет 0,02-1,0 мм, например 0,05-0,5 мм.

10. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что перед и/или за группой правильных роликов устанавливают один или множество дополнительных правильных роликов.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что диаметр дополнительных правильных роликов меньше или равен диаметру первого правильного ролика группы.

12. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что один, множество или все правильные ролики группы приводят или не приводят во вращение.

13. Установка для правки металлической полосы (1), в частности тонкой металлической полосы толщиной ≤1 мм, в соответствии со способом по любому из пп.1-12, содержащая по меньшей мере один комплект (2) тормозящих роликов и один комплект (3) тянущих роликов и по меньшей мере одну расположенную между комплектами (2, 3) группу (4) из множества правильных роликов (4.1-4.7), причем диаметр (D1-D7) правильных роликов (4.1-4.7) позволяет полосе (1) при выбранном растяжении следовать кривизне правильных роликов (4.1-4.7), причем их диаметр (D1-D7) возрастает от ролика к ролику в направлении (R) движения полосы.

14. Установка по п.13, отличающаяся тем, что положение правильных роликов (4.1-4.7) и, следовательно, глубина погружения одного правильного ролика между двумя соседними правильными роликами группы (4) жестко заданы.

15. Установка по п.13 или 14, отличающаяся тем, что группа (4) содержит по меньшей мере три ролика, преимущественно по меньшей мере четыре ролика, особенно предпочтительно по меньшей мере пять роликов с возрастающим от ролика к ролику диаметром (D1-D7).

16. Установка по п.13 или 14, отличающаяся тем, что диаметр (D1-D7) правильных роликов группы (4) составляет по меньшей мере 500-кратное, предпочтительно по меньшей мере 1000-кратное толщины подвергаемой правке полосы.

17. Установка по п.13 или 14, отличающаяся тем, что диаметр (D1-D7) правильных роликов (4.1-4.7) группы (4) возрастает от ролика к ролику на коэффициент от 1,05 до 1,5, предпочтительно от 1,15 до 1,3.

18. Установка по п.13 или 14, отличающаяся тем, что перед и/или за группой (4) правильных роликов расположены один или множество дополнительных правильных роликов (5.1-5.3).

19. Установка по п.13 или 14, отличающаяся тем, что она выполнена с множеством зон обработки, например одной или множеством зон вытягивания и/или одной или множеством изгибно-растяжных зон, при этом группа (4) правильных роликов расположена в последней зоне обработки, например в последней зоне вытягивания, или образует последнюю зону обработки.

20. Установка по п.13 или 14, отличающаяся тем, что один, множество или все правильные ролики группы выполнены приводимыми или неприводимыми во вращение.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к устройствам для переворачивания правильного аппарата, содержащего множество валков, отстоящих друг от друга и установленных с возможностью вращения на шасси, и средства для его крепления на устройстве переворачивания. Устройство для переворачивания содержит две стойки, проходящие вертикально от цоколя, средства удержания и крепления правильного аппарата, предназначенные для взаимодействия со средствами крепления правильного аппарата, при этом средства удержания и крепления расположены между стойками, приводные средства вращения средств удержания и крепления вокруг горизонтальной оси между первым положением, в котором, когда правильный аппарат соединен с устройством переворачивания, валки правильного аппарата направлены вниз, и вторым положением, в котором когда правильный аппарат соединен с устройством переворачивания, валки правильного аппарата направлены вверх, приводные средства вертикального поступательного перемещения средств удержания и крепления. При этом каждое приводное средство соединено с одной из стоек. Упрощается конструкция. 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для правки полосового проката. От неподвижной нижней опоры отходят множество вертикальных балок, которые соединены с неподвижной верхней опорой. Балки расположены по обе стороны от продольной оси движения полосового проката. Нижняя правильная клеть неподвижна во время работы и опирается на неподвижную опору. Верхняя правильная клеть закреплена на верхней опоре с возможностью перемещения с помощью средств перемещения по отношению к неподвижной верхней опоре между положением покоя и положением правки, в котором полосе сообщается волнообразный путь движения. При этом каждая клеть содержит множество валков, отстоящих друг от друга и установленных с возможностью вращения в опорных подшипниках с осями, перпендикулярными к продольной оси движения проката. Компенсируется прогиб правильных клетей. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для правки длинномерных подкрепленных ребрами деталей. Правку подкрепленных деталей осуществляют последовательным обжатием роликами ребер и полотна подкрепленной детали при расчете усилия сжатия роликов и области их воздействия в зависимости от стрелы прогиба детали в двух перпендикулярных плоскостях и углов закручивания поперечных сечений детали. Правку осуществляют с помощью устройства, выполненного в виде набора раскатников, корпуса которых имеют форму обжимаемых элементов в виде скоб, обжимающие ролики установлены на концах скоб, при этом один из роликов снабжен приводным валом, а второй микрометрическим механизмом нагружения. При этом на корпусе каждой скобы установлены передвижные упоры для регулировки положения роликов на обжимаемом элементе. Повышается качество длинномерных подкрепленных ребрами деталей. 3 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть применено для испытания листовых материалов на плоское растяжение с возможностью исключения поперечных деформаций. Зажимы для закрепления поперечных краев листового материала выполнены в виде поперечных направляющих балок и прижимных планок, неподвижно зафиксированных на листовом материале и на направляющих балках, что обеспечивает удерживание листа и препятствует его поперечной деформации. 1 ил.

Изобретение относится к способу правки металлической полосы, в частности тонкой металлической полосы толщиной до 1 мм, при котором в металлической полосе между комплектами тормозящих и тянущих роликов создают напряжение растяжения, составляющее, по меньшей мере, 70 предела текучести, и полосу правят между комплектами тормозящих и тянущих роликов в группе из множества правильных роликов

В ходе обработки, хранения или эксплуатации металлические детали и заготовки могут терять первоначальную форму.

Для выполнения последующих операций, соблюдения размеров и формы готового изделия важно, чтобы конфигурация и размеры заготовки совпадали с проектными значениями. Этого достигают промежуточно-подготовительной операцией правки металла. Операцию проводят на холодной детали либо нагревают ее с целью пластичности.

Листовая заготовка может помяться, имеющая цилиндрическую форму — искривиться. Валы и оси могут погнуться.

Что такое правка металла?

Процесс возвращения металлической заготовке исходной формы называется правкой металла. Дефекты бывают следующие:

• Волна.
• Вмятина.
• Выпуклость.

А также некоторые другие.

Виды правки металла

Операция подразделяется на два подвида:

• Ручная.
• Машинная.

Ручная правка и рихтовка металла применяется в домашних мастерских и при изготовлении уникальных изделий. Набор инструмента несложен, но требуется высокая квалификация рабочего — правильщика.

Машинная правка используется в промышленности. Оборудование массивное и сложное, но обладает высокой производительностью и возможностями автоматизации процесса. Кроме того, операцию машинной правки часто совмещают с гибкой и нарезкой листовых заготовок, включая ее в состав единого технологического комплекса.

Операцию можно осуществлять при комнатной температуре. Работа при температуре 0С и ниже недопустима — материал теряет пластичность и становится хрупким. Иногда заготовку приходится нагревать до 140-400С, чтобы повысить пластичность.

Правка листового металла

От вида дефекта зависит и сложность операции правки листового металла.

Наиболее сложные случаи – это комбинация разных видов дефектов, например, волнистость края и выпуклость в центре листа одновременно.

Выпуклость

Выпуклость правят ударами по окружности, начиная от внешней стороны дефекта и постепенно уменьшая радиус окружности, продвигаясь от края к центру дефекта. Сила ударов становится меньше, а частота — возрастает.

Если на заготовке не одна выпуклость, их следует объединить в одну большую. Бить следует между локальными дефектами, добиваясь их объединения, после чего действовать, как описано выше.

Волнообразность краев

Правка листового металла с волнистыми краями проводится начиная с краев листа и постепенно продвигаясь к его центру. После растяжения заготовки в середине волнистость краев разглаживается.

Тонкие листы

Заготовки малой толщины не поддаются правке бойками из-за высокой вероятности образования разрывов и заломов.

Для правки тонколистового металла используют протяженные поверхности металлических или деревянных брусков-гладилок. Заготовку разглаживают с разных сторон, постепенно усиливая нажим.

Периодически надо переворачивать полосу, чтобы не возникла выпуклость в другую сторону. При наличии нескольких выпуклостей в начале следует выправить концы полосы, а потом переходить к середине.

Мягкие бойки для рихтовки не применяют. Их делают из высокопрочного сплава и придают округлую форму или скругляют острую сторону.

Чтобы выправить закаленный металл, удары направляют по вогнутому участку детали. С растяжением материала на вогнутой стороне заготовка будет распрямляться. Операцию проводят на имеющей полусферическую форму рихтовочной бабке, по которой деталь постепенно передвигают вверх и вниз.

Чтобы выправить закаленный угольник с нарушением прямого угла, разработано два приема. Если угол превратился в острый, удары направляют возле внутреннего угла. Если же угол превратился в тупой, удары направляют в зону у вершины внешнего угла. Материал в зоне воздействия растягивается и прямой угол восстанавливается.

Способ аналогичен работе с полосой. Неровности маркируются мелом, заготовка располагается выпуклостью вверх. Удары направляются от периферии дефекта к его центру.

Когда основной дефект откорректирован, снижают мощность ударов и поворачивают деталь вокруг продольной оси, во избежание деформации в другую сторону. Тем же способом правится квадратный и прямоугольный прокат.

Здесь применяют способ раскручивания. Один конец спирали фиксируют в закрепленных на правильной плите тисках, другой — в ручной струбцине.

После частичного раскручивания спирали ее прижимают к плите и правят, как круглый прокат, определяя кривизну на просвет.

Основные способы правки металла

На выбор способа влияет характер и площадь сечения, марка и вид сплава, размеры дефекта относительно общего размера изделия.

В зависимости от метода приложения напряжений в металлических заготовках, различают три способа правки металла:

• изгибом в холодном состоянии;
• растяжением в холодном состоянии;
• местный нагрев.

Нагрев осуществляется газовыми горелками или индукционным способом.

Для каких целей применяют правку металла

Конфигурация детали может быть нарушена в ходе ее первичной обработки, транспортировки или хранения. Такие заготовки непригодны для дальнейшего использования, но не являются невозвратным, окончательным браком. Правку металла используют с целью возвращения заготовке формы, определенной конструкторско-технологической документацией.

Иногда с целью снижения себестоимости продукции предприятие намеренно приобретает заготовки ненадлежащей формы, в этом случае операция включается в технологический процесс. Плановая правка металла может также быть включена в техпроцесс после операций по термической обработке, вызывающих изменение формы детали. В противном случае работа будет внеплановой, и стоимость ее входит в незапланированные убытки.

Оборудование для правки

Основа любого набора инструментов — это правильная плита. Она должна быть идеально ровной, массивной и устойчивой, для чего ее отливают из ударопрочного чугуна или стали, для упрочнения конструкции снабжают продольными и поперечными ребрами жесткости. Устанавливают их на массивное бетонное основание.

Молотки для правки должны быть мягче, чем материал заготовки. Поэтому их снабжают деревянными или резиновыми бойками. Для работы со стальными листами используют молотки с мягкими бойками из меди или свинца. Боек должен иметь закругленную форму. Боек квадратной формы не годится, так как он будет оставлять на листовой заготовке характерные следы — забоины. Масса плиты должна относиться к массе молотка примерно как 100:1.

Для работы с листовой заготовкой применяют также подкладочную плиту из плотной резины, со сформированным на ней большим количеством бугорков одинаковой высоты. Под ударами металл сам находит свое место, и производительность процесса заметно возрастает по сравнению с голой стальной правильной плитой.

Для работы с тонкими листами применяется специальная оснастка — гладилки и поддержки. Для работы с закаленными деталями применяют цилиндрические или полусферические правильные бабки.

В домашней мастерской используют наковальню или массивную металлическую плиту.

На предприятиях применяют специальные механизированные правильные комплексы с механической подачей листа и автоматизированным исправлением дефектов. В одних заготовку протягивают между массивными вращающимися валками, вращающимися в противоположные стороны. В других операция происходит на правильной плите путем опускания широкого пресса.

Правка полосового металла осуществляется в следующем порядке. На выпуклой стороне мелом отмечают границы изгибов. Полосу располагают на правильной плите так, чтобы она плоской поверхностью лежала на плите выпуклостью вверх, соприкасаясь в двух точках. Для правки применяют молоток с круглым гладким полированным бойком. Молотки с квадратным бойком применять не следует, так как они оставляют следы в виде забоин (квадратов, углов). Удары наносят по выпуклым частям, регулируя силу удара в зависимости от толщины полосы и величины кривизны; чем больше искривление и чем толще полоса, тем сильнее удары. По мере выправления полосы силу удара ослабляют и чаще переворачивают полосу с одной стороны на другую до полного выправления. При нескольких выпуклостях чала выправляют ближайшие к концам, а затем расположенные в середине.

Рис. 87. Правка металла: а — проверка па глаз; 6 — момент правки

Результаты правки (прямолинейность заготовки) проверяют на глаз (рис. 87), а более точно — на разметочной плите по просвету или наложением линейки на полосу.

Правку узких серповидно изогнутых заготовок производят на плите под линейку. Для этого заготовку кладут на плиту, одной рукой прижимают к плите и молотком (деревянным или стальным с выпуклым бойком)

начиная с более короткой вогнутой кромки изогнутой заготовки, т. е. той, где волокна металла сжаты и их необходи-

Рис. 88. Правка полосы, имеющей серповидную кривизну (а), и схема правки листового металла: 6, в — погнутые заготовки; г, д — распределение ударов

мо растянуть для того, чтобы заготовка выровнялась. В начале правки удары по вогнутой кромке должны быть более сильными, и по мере приближения к противоположной кромке — все слабее и слабее. Этим достигается то, что вогнутая, более короткая кромка постепенно вытягивается и заготовка выпрямляется (рис. 88, а), что контролируется линейкой.

После проверки на глаз на выпуклой стороне мелом отмечают границы изгибов. Затем укладывают на плиту или наковальню (рис. 89) пруток так, чтобы изогнутая часть находилась выпуклостью вверх. Удары наносят молотком по выпуклой части от краев изгиба к средней части, регулируя силу удара в зависимости от диаметра прутка и вели-. .

Исходный металлопрокат, как листовой, так и объемный, не всегда обладает показателями плоскостности, достаточными для качественного выполнения последующих операций деформирования. В таких случаях в качестве предварительной операции используется правка металла. Родственным термином - рихтовка металла - называют разновидность данной операции, в результате которой происходит выравнивание только оси прутка.

Государственными стандартами оговариваются следующие виды допусков формы готового проката:

1. Для прутков круглого и квадратного поперечного сечения - пространственная кривизна и видимая скручиваемость
2. Для прутков квадратного сечения, кроме того - вогнутость и выпуклость граней;
3. Для стальных полос - неплоскостность, серповидность, выпуклость боковых граней.
4. Для листов - неплоскостность.
5. Для лент и рулонов - телескопичность и ребровая кривизна.

В случае высокоточной штамповки все вышеперечисленные дефекты провоцируют ускоренный износ штампов, а точность готовой продукции снижается. Причиной подобных искривлений могут являться также разделительные операции на листовых и сортовых ножницах, когда края листа/полосы или торцы прутков недопустимо искривляются.

Еще больше предпосылок для выполнения правки при горячей штамповке. Готовые поковки искривляются при:

• Выталкивании из полости штампового ручья (особенно часто это происходит с поковками сложной формы);
• Термообработке, после которой в металле возникают внутренние остаточные напряжения;
• Обрезке облоя вследствие неконтролируемой усадки металла.

В технологиях холодной штамповки правка металла выполняется после гибки деталей из высокоуглеродистых или пружинных сталей, а также при холодном выдавливании изделий с длинной стержневой частью. Достаточно распространена также правка и рихтовка металла в виде рулона перед его роспуском на ленты.

Основанием для включения такой операции в технологический процесс производства служат результаты замеров формы деталей, для чего используются либо специальные шаблоны, либо универсальный мерительный инструмент. При незначительных отклонениях иногда допустима ручная рихтовка металла, но в большинстве случаев этого недостаточно.

Разновидности правки металла

Рассматриваемая операция может выполняться в холодном и горячем состоянии. В горячем состоянии правят поковки, которые уже прошли все переходы деформирования, включая и обрезку облоя. Отдельной операции при этом не предусматривают, а производят деформирование в заключительном ручье штампа обрезного пресса (хотя в обоснованных случаях горячая правка металла может быть выполнена и на основном штамповочном оборудовании). Преимуществами такой обработки считаются меньшая энергоемкость, а также благоприятное влияние на структуру и эксплуатационные свойства материала поковки.

Холодная правка в горячей штамповке применяется после того, как отштампованные изделия прошли термическую обработку. Инструмент для выполнения такой операции весьма прост, и по конфигурации рабочей полости полностью соответствует размерам поковки, которые приведены на ее чертеже. Операцию часто производят одновременно в двух плоскостях, что повышает качество готового изделия.

В листовой штамповке правка выполняется:

• После вырубки-пробивки толстолистового металла, когда перерезывание волокон металла заготовки приводит к возникновению внутренних напряжений;
• После свободной гибки (особенно без прижима), для снятия дефектов формы заготовки, которые возникли вследствие пружинения;
• При штамповке напровал, когда искривление металлической заготовки происходит из-за интенсивного трения изделия по матрице;
• После многопереходной вытяжки деталей с фланцами.

В холодной листовой штамповке различают обжатие гладкими, точечными и вафельными штампами. В первом случае ведется плоская поверхностная калибровка, поэтому данный способ эффективен для тонколистовых заготовок из металлов высокой пластичности. Удельные усилия не превышают 100 МПа, а на поверхности готового изделия отсутствуют отпечатки инструмента.

Для заготовок с большей толщиной, а также из металлов повышенной твердости приходится выполнять точечную/вафельную правку. На рабочем инструменте выполняются мелкие насечки в виде зубцов, причем их острия на пуансоне и матрице не должны совпадать. Удельные усилия при этом выше - до 250…300 МПа, зато в результате происходит выправление всех поверхностных дефектов.

Иногда плоскую правку производят перед вальцовкой. Исходный лист или полоса металла прокатывается через несколько правильных роликов (их число всегда должно быть непарным, причем количество верхних, нажимных, роликов всегда на один больше, чем нижних, опорных).

Оборудование для правки

Если данные переходы совмещаются с основными операциями деформирования (как часто бывает при горячей штамповке), то специального оборудования не требуется. Холодную правку металлических прутков или полос выполняют на . Они представляют собой машины горизонтального исполнения, которые работают по принципу ротационной штамповки.

Отличие заключается в том, что давления, создаваемые рабочими роликами, не должны превышать предела пластичности выправляемого материала. Такие машины функционируют в автоматическом режиме, а потому отличаются высокой производительностью. Аналогично правят и прутки, только профиль рабочих роликов в этом случае выполняется не плоским, а соответствующим сечению исходного материала.

Выправить объемные в плане заготовки можно и на прессах. Если удельное усилие не превышает 300 МПа, то применяются винтовые прессы с дугостаторным приводом серии Ф17__. Эффект достигается благодаря высокой скорости соударения плоского штампа (прикрепленного к ползуну) с изделием, которое требует правки. Поскольку распределение давления по всей поверхности одинаково, то одновременно на рабочей плите может находиться несколько одинаковых по габаритным размерам деталей. Это снижает трудоемкость операции.

Наиболее сложной и ответственной является правка деталей после холодного выдавливания. Поскольку деформационное упрочнение материала при этом весьма велико, то удельные усилия могут достигать предела пластичности, т.е. 600…800 МПа и даже более. Ударный характер нагрузки, создающейся винтовым прессом, не обеспечивает должного качества правки из-за инерции материала. Поэтому используются специальные прессы серий К82__ и К83__ с кривошипно-коленным рабочим механизмом. Особенность схемы такого пресса - в возможности обеспечить выдержку детали (до 2…3 с) под давлением при крайнем нижнем положении ползуна оборудования. В результате внутренние напряжения преодолеваются, а деталь выравнивается.