DE102008031569A1 - Mandrel for rolling of hollow ingot, has mandrel bar with thorn arranged at axial end of mandrel bar, where thorn is arranged in relocated manner relative to mandrel bar in more radial direction - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Lochdorn zum Walzen eines auf dem Lochdorn aufgenommenen Hohlblocks, wobei der Lochdorn eine Dornstange mit einem am axialen Ende der Dornstange angeordneten Dorn aufweist.The The invention relates to a piercer for rolling one on the piercer received hollow block, wherein the piercer a mandrel with a Having arranged at the axial end of the mandrel bar mandrel.
Als Ausgangsmaterial zur Herstellung nahtloser Rohre dient zumeist gewalzter Rundstahl, vorwiegend als Rundstrangguss bis 200 Millimeter Durchmesser, der in Längen bis zu 5 Meter in einem Drehherdofen auf Walztemperatur von ca. 1.280°C gebracht wird. Nach einer Presswasserentzunderung erfolgt das Lochen des Massivblocks auf einem Lochwalzwerk zu einem dünnwandigen Hohlblock. Als Lochwalzwerk wird dabei zumeist ein Schrägwalzwerk eingesetzt, wobei der Rohr-Hohlblock in einem Walzspalt gewalzt wird, der durch eine Anzahl Walzen, vorzugsweise von drei Walzen, die den Außenumfang des Rohr-Hohlblocks walzen, und einem dornförmigen Innenwerkzeug, das koaxial zum Rohr-Hohlblock angeordnet ist, gebildet wird. Dabei sind die Walzen zwecks Erreichen einer hinreichenden Durchsatzleitung um einen Winkel zwischen 10° und 12° zur Walzgutachse geneigt.When Raw material for the production of seamless tubes is mostly rolled Round steel, mainly as round casting up to 200 mm diameter, in lengths up to 5 meters in a rotary hearth furnace to a rolling temperature of approx. Brought 1,280 ° C. becomes. After a desiccation of the water, the punching of the Solid block on a piercing mill to a thin-walled hollow block. As a piercing mill This is usually a cross rolling mill used, wherein the hollow tube block rolled in a nip is achieved by a number of rollers, preferably three rollers, the outer circumference roll the tube hollow block, and a mandrel-shaped inner tool, the coaxial is arranged to the tube-hollow block is formed. Here are the Rolling around to achieve a sufficient flow rate an angle between 10 ° and 12 ° to the Walzgutachse inclined.
Der im Lochwalzwerk gefertigte Hohlblock wird dann in gleicher Wärme in einem Kontiwalzwerk (kontinuierliches Rohrwalzen) über ebenfalls einem Lochdorn zu einer Luppe ausgewalzt. Dabei wird eine Längung bis zu einer vierfachen Streckung erreicht, d. h. es kommt zu einer Querschnittsabnahme bis zu 75%. Das Kontiwalzwerk wird auch als MPM (Multistand Plug Mill) bezeichnet.Of the Hollow block manufactured in the piercing mill is then heated in the same heat Continuous rolling mill (continuous tube rolling) over also a piercer rolled out to a doll. This is an elongation up to a fourfold Stretching reached, d. H. it comes to a cross-section decrease until to 75%. The continuous rolling mill is also called MPM (Multistand Plug Mill) designated.
Das Kontiwalzwerk besteht zumeist aus sieben bis neun dicht hintereinander liegenden Walzgerüsten. Die einzelnen Walzgerüste sind gegeneinander jeweils verdreht angeordnet, beispielsweise um jeweils 90°. Die Walzenumfangsgeschwindigkeiten werden entsprechend den Querschnittsabnahmen aufeinander abgestimmt, so dass zwischen den Gerüsten keine nennenswerten Zug- oder Stauchkräfte auf das Walzgut wirken.The Kontiwalzwerk consists mostly of seven to nine in close succession lying rolling stands. The individual rolling stands are each rotated against each other, for example, each 90 °. The Roller peripheral speeds are matched according to the cross-sectional decreases so that there are no significant differences between scaffolds. or compression forces the rolling stock act.
Vor dem Beginn des Walzvorgangs im Kontiwalzwerk wird der Lochdorn in den Hohlblock eingeschoben bzw. eingefädelt. Nach dem Erreichen einer bestimmten Position werden dann Hohlblock samt Lochdorn in das Kontiwalzwerk eingestoßen. Das Walzgut wird von den Walzen erfasst und durch die von Gerüst zu Gerüst kleiner werdenden Walzkaliber auf dem Lochdorn ausgewalzt. Dabei nimmt der Lochdorn infolge der zunehmenden Walzgutgeschwindigkeit auch eine immer größer werdende Geschwindigkeit an.In front the beginning of the rolling process in the continuous rolling mill, the piercer is in pushed or threaded the hollow block. After reaching a certain Position will then hollow block including piercing pin in the Kontiwalzwerk thrusted. The rolling stock is captured by the rolls and smaller by the one from frame to frame rolled rolling caliber rolled on the piercer. It takes the piercer as a result of the increasing rolling stock speed also an ever-increasing Speed on.
Ist der für das Kontiwalzwerk vorgesehene Umformgrad für die Luppe erreicht, läuft die Luppenspitze in ein dem Kontiwalzwerk nachgeschaltetes Extraktorwalzwerk ein. In diesem erfolgt das Abziehen des Lochdorns auf der soweit fertigen Luppe. Durch eine ovale Kalibrierung der zumeist eingesetzten Duowalzen kann hier ein Spiel zwischen dem Lochdorn und dem Walzgut erreicht werden, das im letzten Rundkaliber gleichmäßig um den Umfang verteilt wird, so dass der Lochdorn leichter gelöst werden kann. Dann erfolgt der Rückzug des Lochdorns in die Ausgangsstellung, ein Auswerfen des Lochdorns sowie das Einlegen eines neuen Lochdorns. Bevor ein Lochdorn wieder verwendet werden kann, muß er gekühlt werden, so dass ein Lochdorn-Kreislauf erforderlich ist. Üblicherweise sind etwa acht bis zehn Lochdorne gleicher Abmessungen im Umlauf.is the for the continuous rolling mill achieves the required degree of deformation for the billet, the Luppenspitze in a continuous rolling mill downstream of the continuous rolling mill one. In this, the removal of the piercer takes place on the extent finished doll. By an oval calibration of the mostly used Duo rolls can play a game between the piercer and the rolling stock achieved in the last round caliber evenly around the Scope is distributed, so that the piercer can be solved easily can. Then the retreat takes place of the piercer to the starting position, an ejection of the piercer as well as the insertion of a new piercer. Before a piercer again he must be used chilled be, so that a perforated circle is required. Usually are about eight to ten piercers of the same dimensions in circulation.
Ein sowohl beim Schrägwalzen zum Lochen von Blöcken zu Hohlblöcken als auch beim Walzen des Hohlblockes zu einer Luppe in einem mehrgerüstigen Konti walzwerk bekanntes Problem ist es, dass die Dornstange aufgrund der teilweise erheblichen Kräfte Verformungen erleidet. Damit bewegt sich auch der Dorn am axialen Ende der Dornstange exzentrisch zur Längsachse des Lochdorns. In der Folge kommt es zu Wanddickenungleichmäßigkeiten des Hohlblockes und der Luppe über deren Umfang. Dieselbe Problematik stellt sich auch beim Einsatz von Lochdornen (Walzstangen) mit ungenügender Geradheit oder Steifigkeit.One both during skew rolling for punching blocks to hollow blocks as well as when rolling the hollow block to a billet in a multi-stand Konti mills known problem is that the mandrel due to the partial considerable forces Undergoes deformations. Thus, the mandrel moves on the axial End of the mandrel eccentric to the longitudinal axis of the piercer. In the consequence it comes to wall thickness nonuniformity of the hollow block and the doll over their scope. The same problem arises when using Punching mandrels (rolling rods) with insufficient straightness or rigidity.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Lochdorn der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass es möglich wird, auch bei gewissen Verformungen der Dornstange eine gleichmäßigere Wanddicke des zu fertigenden Hohlblocks bzw. der zu fertigenden Luppe zu erzielen.Of the Invention is therefore based on the object, a piercer of the initially so that it becomes possible, even with certain Deformations of the mandrel a more even wall thickness of the produced Hollow block or to be produced doll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Dorn relativ zur Dornstange in radialer Richtung verschieblich angeordnet ist. Es wird damit die Entstehung von Wanddickenabweichungen infolge radial wirkender Kräfte, die vom Lochdorn ausgehen, vermieden bzw. zumindest reduziert.These Task is inventively characterized solved, that the mandrel displaceable relative to the mandrel in the radial direction is arranged. It is thus the emergence of wall thickness deviations due to radial forces, emanating from the piercer, avoided or at least reduced.
Die Dornstange kann dabei einen sich in radialer Richtung oder parallel hierzu erstreckenden und über das axiale Ende der Dornstange hinaus ragenden Führungsabschnitt aufweisen, der in eine korrespondierende, in radiale Richtung oder parallel hierzu verlaufende Ausnehmung im Dorn eingreift.The Mandrel can be a in the radial direction or parallel for this purpose and about have the axial end of the mandrel rod protruding guide portion, in a corresponding, in the radial direction or parallel thereto extending recess engages in the mandrel.
Alternativ kann entsprechend vorgesehen sein, dass die Dornstange eine sich in radiale Richtung oder parallel hierzu erstreckende Aufnehmung aufweist, in die ein über das axiale Ende des Dorns hinaus ragender korrespondierender, in radiale Richtung oder parallel hierzu verlaufender Führungsabschnitt eingreift.alternative may be provided accordingly that the mandrel bar a has in the radial direction or parallel thereto extending recess, into the one over the axial end of the mandrel protruding out corresponding, in radial direction or parallel thereto extending guide section intervenes.
Ferner können auch zwei Paare Führungsabschnitte und Ausnehmungen axial benachbart angeordnet sein, wobei die beiden Paare relativ zueinander um 90° um die Längsachse des Lochdorns verdreht angeordnet sind. Hiermit wird es möglich, dass der Dorn relativ zur Dornstange in allen radialen Richtungen beweglich ist.Further can also two pairs of guide sections and recesses axially adjacent, the two Pairs relative to each other by 90 ° the longitudinal axis the piercer are arranged twisted. This will make it possible that the Mandrel relative to the mandrel in all radial directions movable is.
Zwischen dem Führungsabschnitt und der Ausnehmung kann eine Linearführung ausgebildet sein. Auch zwischen dem axialen Endbereich des Führungsabschnitts und dem Grund der Ausnehmung kann eine Linearführung ausgebildet sein. Die Oberfläche des Führungsabschnitts und der Ausnehmung können mit einem Gleitlagermaterial versehen sein. Im Bereich der Linearführungen kann ein Schmiermittel angeordnet sein. Hierbei handelt es sich beispielsweise um ein Schmierfett.Between the guide section and the recess may be formed a linear guide. Also between the axial end portion of the guide portion and the ground the recess may be a linear guide be educated. The surface of the guide section and the recess can be provided with a sliding bearing material. In the area of linear guides a lubricant may be arranged. This is it for example, a grease.
Gemäß einer Weiterbildung sind im Lochdorn Kühlmittel vorgesehen, mit denen er gekühlt werden kann. Die Kühlmittel können Leitungselemente umfassen, mit denen ein Kühlmedium in eine sich über eine vorgegebene axiale Erstreckung ausdehnende Innenbohrung im Lochdorn geleitet werden kann.According to one Continuing education are in the piercer coolant provided with which it is cooled can. The coolants can Include line elements with which a cooling medium in a through a predetermined axial extent expands inner bore in the punch can be directed.
Zur Erzielung einer langen Lebensdauer kann vorgesehen werden, dass die Außenoberfläche der Dornstange und/oder des Dorns mit einer Schicht aus verschleißfestem Material, insbesondere aus keramischem Material, versehen ist.to Achieving a long life can be provided that the outer surface of the Mandrel and / or mandrel with a layer of wear-resistant Material, in particular of ceramic material, is provided.
Schließlich kann die Dornstange über ihren axialen Verlauf eine leicht konische Form aufweisen, was den Abzug der Dornstange von der fertigen Luppe in dem Hohlblock begünstigt.Finally, can the mandrel bar over their axial course have a slightly conical shape, which the Deduction of the mandrel from the finished billet in the hollow block favors.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann ein Hohlblock bzw. eine Luppe mit gleichmäßigerer Wanddicke gefertigt werden. Bei unverändert hinten axial festgelegter Dornstange wird der Dorn (die Dornspitze) mit radialem Spiel von wenigen Millimetern angeordnet. Es liegt also keine feste Verbindung, wie beispielsweise eine Verschraubung, zwischen Dornstange und Dorn vor.By the measures according to the invention can made a hollow block or a billet with a uniform wall thickness become. At unchanged behind axially fixed mandrel, the mandrel (the mandrel tip) with radial play of a few millimeters arranged. It is so no fixed connection, such as a screw, between Mandrel and thorn in front.
Durch die vorgeschlagene Ausgestaltung wird die Übertragung radial wirkender Kräfte von der Dornstange auf den Dorn vermieden oder zumindest reduziert.By the proposed embodiment will transmit radially acting personnel avoided or at least reduced by the mandrel on the mandrel.
Die Erfindung kommt bevorzugt beim Lochen in einem Schrägwalzwerk bei der Herstellung eines nahtlosen Rohres zum Einsatz.The Invention is preferred when punching in a cross rolling mill used in the production of a seamless pipe.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawing are embodiments of Invention shown. Show it:
In
Der
Bereich, in dem der Dorn
Die
Linearführung
Wie
das alternative Ausführungsbeispiel
gemäß
Wie
in
Die
Dornstange
Die
Dornstange
Bei
allen Lösungen
kann vorgesehen werden, dass der Lochdorn
Eine
Weiterbildung sieht eine konisch ausgebildete Dornstange
- 11
- Lochdornpiercer
- 22
- Dornstangemandrel
- 33
- axiales Endeaxial The End
- 44
- Dornmandrel
- 55
- Führungsabschnittguide section
- 5'5 '
- Führungsabschnittguide section
- 5''5 ''
- Führungsabschnittguide section
- 66
- Ausnehmungrecess
- 6'6 '
- Ausnehmungrecess
- 6''6 ''
- Ausnehmungrecess
- 77
- Linearführunglinear guide
- 88th
- axialer Endbereich des Führungsabschnittsaxial End portion of the guide section
- 99
- Grund der Ausnehmungreason the recess
- 1010
- Linearführunglinear guide
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- Längsachselongitudinal axis
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