RU2037350C1 - Piercing mill mandrel - Google Patents

Piercing mill mandrel Download PDF

Info

Publication number
RU2037350C1
RU2037350C1 SU5065244A RU2037350C1 RU 2037350 C1 RU2037350 C1 RU 2037350C1 SU 5065244 A SU5065244 A SU 5065244A RU 2037350 C1 RU2037350 C1 RU 2037350C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mandrel
cavity
coolant
diameter
spout
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.В. Курятников
В.В. Фролочкин
Г.В. Чикалов
В.П. Пивкин
В.К. Ширяев
А.Н. Ячменев
Ю.Г. Миронов
Original Assignee
Акционерное общество "Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности" filed Critical Акционерное общество "Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности"
Priority to SU5065244 priority Critical patent/RU2037350C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2037350C1 publication Critical patent/RU2037350C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical working. SUBSTANCE: mandrel has spout, body increasing in cross section along axis and calibrating cylinder body. Central hollow space and system of wall placed inclined channels outgoing to the surface of the body are inside mentioned members. Cylinder body of spout has annular flute. Additional group of inclined channels connecting outside surface with the side part of space is led up to the flute. Front part diameter of the space is determined according to mathematical function. EFFECT: improved design. 2 cl, 4 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при прошивке заготовок в станах винтовой прокатки с использованием водоохлаждаемых оправок. The invention relates to pipe rolling production and can be used for flashing blanks in screw rolling mills using water-cooled mandrels.

Недостатком существующих водоохлаждающих оправок является их относительно низкая износостойкость, связанная с разрушением носика или локальным эрозионным износом рабочего конуса оправки. Особенно ощутимо отмеченный недостаток проявляется при прошивке толстостенных гильз при производстве насосно-компрессорных, котельных, шарикоподшипниковых труб и труб для машиностроения, т.к. используемые оправки имеют небольшие размеры и массу и быстро разогреваются, а заготовка большую длину до 5-7 м. The disadvantage of existing water-cooling mandrels is their relatively low wear resistance associated with the destruction of the nozzle or local erosive wear of the working cone of the mandrel. A particularly noticeable drawback is manifested when flashing thick-walled sleeves in the production of tubing, boiler, ball-bearing pipes and pipes for mechanical engineering, because the mandrels used are small in size and weight and quickly heat up, and the workpiece is a large length of up to 5-7 m.

Одним из средств повышения износостойкости оправок является подбор специальных высоколегированных износостойких материалов для их изготовления. One of the means of increasing the wear resistance of mandrels is the selection of special high-alloy wear-resistant materials for their manufacture.

Однако основные недостатки разрушение носика из-за перегрева и эрозионный износ рабочей поверхности оправки не устраняются. However, the main disadvantages of the destruction of the nozzle due to overheating and erosive wear of the working surface of the mandrel are not eliminated.

Известна конструкция водоохлаждаемой оправки, в которой носик предложено выполнять из материала повышенной теплопроводности [1]
Недостатком оправки является техническая сложность изготовления оправки, кроме того, материалы повышенной теплопроводности медь, олово и другие цветные металлы имеют, как правило, низкие прочностные характеристики.
A known design of a water-cooled mandrel, in which the nozzle is proposed to be made of a material of high thermal conductivity [1]
The drawback of the mandrel is the technical complexity of the manufacture of the mandrel, in addition, materials of increased thermal conductivity copper, tin and other non-ferrous metals have, as a rule, low strength characteristics.

С целью увеличения износостойкости торец носика оправки металлизируют путем напыления износостойким материалом, а давление воды в системе охлаждения оправки увеличивают до 15-18 атм. увеличивая тем самым расход охладителя. Однако качественно закономерность износа оправки не изменяется. In order to increase the wear resistance, the end face of the mandrel nose is metallized by spraying with wear-resistant material, and the water pressure in the mandrel cooling system is increased to 15-18 atm. thereby increasing the flow rate of the cooler. However, the pattern of wear of the mandrel does not change qualitatively.

Анализ конструкций водоохлаждаемых оправок, используемых на трубопрокатных агрегатах АНТЗ "140-1,2,3", "160", "220", "30-102", "50-200" ВТЗ, "140" СинТЗ, "140" ЧТПЗ, а также технической литературы выявили следующие общие для всех особенности:
место соединения боковых каналов с центральной полостью находится в начальной или средней части участка полости, имеющего минимальный диаметр, при этом имеется донный участок полости, который не имеет сообщения с боковыми каналами и предназначен для внутреннего охлаждения носового участка оправки;
превышение количества подводимой в оправку охлаждающей жидкости над количество выводимой из оправки. Например, при величинах минимального диаметра внутренней полости, равных 8-10 мм, и трех боковых каналов диаметром 3 мм разница в подводимом и отводимом количествах охлаждающей жидкости достигает 3-4-х кратной величины.
Analysis of the designs of water-cooled mandrels used on pipe-rolling units ANTZ "140-1,2,3", "160", "220", "30-102", "50-200" VTZ, "140" SintZ, "140" ChTPZ , as well as technical literature revealed the following common features for all:
the junction of the lateral canals with the central cavity is located in the initial or middle part of the cavity portion having a minimum diameter, while there is a bottom cavity portion that is not in communication with the lateral channels and is intended for internal cooling of the nose portion of the mandrel;
excess of the amount of coolant supplied to the mandrel over the amount of coolant discharged from the mandrel. For example, with values of the minimum diameter of the internal cavity equal to 8-10 mm and three side channels with a diameter of 3 mm, the difference in the amount of coolant supplied and discharged reaches 3-4 times.

Отмеченные особенности определяют недостатки известных конструкций водоохлаждаемых оправок. Действительно, при превышении подводимого в полость оправки количества охлаждающей жидкости над отводимым из оправки через боковые каналы циркуляция ее в донном замкнутом участке полости практически отсутствует, объем находящейся здесь жидкости перекрыт избыточным ее давлением. Поэтому свою функцию внутреннего охлаждения носового участка оправки донная часть полости выполняет лишь в первой стадии прошивки, пока носок не разогрет. The noted features determine the disadvantages of the known designs of water-cooled mandrels. Indeed, when the amount of coolant supplied to the cavity of the mandrel exceeds the discharge from the mandrel through the lateral channels, its circulation in the bottom closed section of the cavity is practically absent, the volume of the liquid located here is blocked by its excess pressure. Therefore, the bottom part of the cavity performs its function of internal cooling of the nose portion of the mandrel only in the first stage of the firmware, until the sock is warmed up.

В дальнейшем в процессе прошивки носовой участок оправки разогревается до 700-1000оС, и охлаждающая жидкость в замкнутом донном участке полости превращается в пар, причем увеличение объема и давления пара происходят настолько интенсивно, что охлаждающая жидкость вытесняется не только из донного участка полости, но также из смежных с ним участков. При этом в каналы вместо охлаждающей жидкости с большой скоростью и давлением поступает перегретый пар. Это визуально проявляется в том, что при прошивке второй половины заготовки из переднего конца гильзы с большой скоростью и шумом выходит пар. С этого момента оправки перестает работать как водоохлаждаемая, т. к. теплопроводность пара, как газа, намного меньше теплопроводности охлаждающей жидкости. Второй негативный фактор данного явления состоит в том, что перегретый пар, являясь сильнейшим окислителем, дополнительно разогревает рабочую поверхность оправки и способствует ее интенсивному локальному износу.Subsequently, during the flashing process, the nose section of the mandrel is heated to 700-1000 о С, and the cooling liquid in the closed bottom section of the cavity turns into steam, and the increase in volume and pressure of the steam occurs so intensively that the cooling liquid is displaced not only from the bottom section of the cavity, but also from adjacent sites. In this case, superheated steam enters the channels instead of the coolant at high speed and pressure. This is visually manifested in the fact that when flashing the second half of the workpiece, steam escapes from the front end of the sleeve with high speed and noise. From this moment, the mandrel ceases to work as water-cooled, because the thermal conductivity of steam as a gas is much less than the thermal conductivity of the coolant. The second negative factor of this phenomenon is that superheated steam, being the strongest oxidizing agent, additionally heats the working surface of the mandrel and contributes to its intense local wear.

Износ проявляется в виде глубоких борозд, расположенных на рабочей поверхности оправки позади отверстий боковых каналов, число борозд равно количеству боковых каналов (эрозионный износ). Часто износ проявляется в виде отдельных вырывов металла с рабочей поверхностью оправки и наплывов металла вследствие неравномерного нагрева оправки. Глубина дефектов достигает 5-7 мм. Процесс прошивки на такой оправке характеризуется появлением дефектов на внутренней поверхности гильзы. Depreciation is manifested in the form of deep grooves located on the working surface of the mandrel behind the holes of the side channels, the number of grooves is equal to the number of side channels (erosive wear). Often wear is manifested in the form of separate tearing of the metal with the working surface of the mandrel and the influx of metal due to uneven heating of the mandrel. The depth of defects reaches 5-7 mm. The firmware process on such a mandrel is characterized by the appearance of defects on the inner surface of the sleeve.

Наиболее близкой к предлагаемой конструкции является водоохлаждаемая оправка прошивного стана, состоящая из носика, рабочей части, увеличивающейся в поперечном сечении вдоль оси и цилиндрического калибрующего участка, имеющих выполненную внутри центральную полость и систему боковых каналов в стенке, выходящих на поверхность в начале рабочей части [2]
При этом центральную полость в оправке выполняют в виде осевых отверстий различного диаметра, а отверстия боковых каналов размещают на стыке рабочей части оправки с носиком либо на поверхности самой рабочей части. Количество боковых каналов диаметром 2,0-3,0 мм составляет 2-4.
Closest to the proposed design is a water-cooled mandrel of the piercing mill, consisting of a spout, a working part, increasing in cross section along the axis and a cylindrical gage section, having a central cavity made in the interior and a system of side channels in the wall that come to the surface at the beginning of the working part [2 ]
The central cavity in the mandrel is made in the form of axial holes of various diameters, and the holes of the side channels are placed at the junction of the working part of the mandrel with the nose or on the surface of the working part itself. The number of side channels with a diameter of 2.0-3.0 mm is 2-4.

Недостатком известной конструкции оправки является относительно малая стойкость, особенно при прошивке заготовки в толстостенную гильзу. Основной причиной выхода оправок из строя и частой их замены является разрушение носика, сопровождающееся закатом оправки или эрозионным износом рабочего участка, характеризующимся локальной глубокой выработкой рабочего конуса до 5-7 мм глубиной, вырывами, задирами и наплывами металла. Прошивка на такой оправке сопряжена с появлением на внутренней поверхности гильзы дефектов в виде плен и закатов. A disadvantage of the known design of the mandrel is the relatively low resistance, especially when flashing the workpiece in a thick-walled sleeve. The main reason for the failure of the mandrels and their frequent replacement is the destruction of the nozzle, which is accompanied by sunset of the mandrel or erosion of the work area, characterized by local deep working cone up to 5-7 mm in depth, tearing, scoring and influx of metal. The firmware on such a mandrel is associated with the appearance on the inner surface of the liner of defects in the form of captives and sunsets.

Целью изобретения является повышение износостойкости оправки за счет интенсификации наружного и внутреннего охлаждения оправки и повышения качества труб за счет улучшения качества наружной поверхности оправки (снижение эрозионного износа). The aim of the invention is to increase the wear resistance of the mandrel due to the intensification of the external and internal cooling of the mandrel and improve the quality of the pipes by improving the quality of the outer surface of the mandrel (reduction of erosive wear).

Цель достигается тем, что в оправке, состоящей из носика, рабочей части, увеличивающейся в поперечном сечении вдоль оси, и цилиндрического калибрующего участка, имеющих внутреннюю полость и систему боковых каналов в стенке, выходящих на поверхность в начале рабочей части, на цилиндрической части носика выполнена кольцевая выемка, в которой подведена дополнительная группа наклонных каналов, соединяющих наружную поверхность с передним торцевым участком полости. The goal is achieved by the fact that in the mandrel, consisting of a nozzle, a working part, increasing in cross section along the axis, and a cylindrical gage section, having an internal cavity and a system of side channels in the wall, facing the surface at the beginning of the working part, on the cylindrical part of the nozzle is made an annular recess in which an additional group of inclined channels is connected connecting the outer surface with the front end portion of the cavity.

При этом диаметр переднего участка полости определен по зависимости
D 2 n min

Figure 00000001
где dk диаметр отверстия наклонного канала, мм;
n количество каналов;
k (1,05-1,1) коэффициент перекрытия отверстий каналов металлов при прошивке, определен эмпирически, меньшие значения 1,05 приняты для прошивки тонкостенных гильз, большие 1,1 для прошивки толстостенных гильз;
Dnmin диаметр переднего участка полости.The diameter of the anterior portion of the cavity is determined by the dependence
D 2 n min
Figure 00000001
where d k the diameter of the hole of the inclined channel, mm;
n number of channels;
k (1.05-1.1) the coefficient of overlap of the holes of the metal channels during firmware, determined empirically, lower values of 1.05 are accepted for the firmware of thin-walled sleeves, large 1.1 for the firmware of thick-walled sleeves;
D nmin is the diameter of the anterior portion of the cavity.

Указанные признаки, отличающие предлагаемое техническое решение от известных, позволяют достичь цель изобретения повысить износостойкость оправки путем интенсификации внутреннего и наружного охлаждения оправки и улучшить качество труб. These features distinguishing the proposed technical solution from the known ones make it possible to achieve the objective of the invention to increase the wear resistance of the mandrel by intensifying the internal and external cooling of the mandrel and improve the quality of the pipes.

В предложенном техническом решении при выполнении этого условия, т.е. когда количество отводимой из оправки охлаждающей жидкости больше или равно количеству жидкости, подводимой в полость, создаются идеальные условия для циркуляции охлаждающей жидкости в донной части полости, расположенной к носику за плоскостью соединения боковых каналов с полостью. При циркулировании охлаждающей жидкости условия парообразования в донной части полости замедляются, т.к. нагретая охлаждающая жидкость постоянно заменяется новой менее нагретой, при этом теплообмен между носовым участком оправки, ее корпусом и окружающей средой увеличивается. Новая конструкция боковых каналов посредством сообщения их с дном полости дает возможность не только интенсифицировать циркуляцию, но обеспечить постоянный сквозной поток охлаждающей жидкости через донный участок полости и еще в большей степени увеличить теплообмен между носовой частью оправки, ее корпусом и окружающей средой. В результате этого условия образования паровой пробки в донном участке полости и вытеснения ею охлаждающей жидкости из полости исключаются. В боковые каналы оправки в процессе прошивки поступает под давлением не пар, как в прототипе, а охлаждающая жидкость. Наличие на боковой поверхности носика кольцевой выточки, в которую выведены отверстия боковых каналов, сообщающиеся с дном полости, облегчает поступление охлаждающей жидкости непосредственно к поверхности носика и уменьшает его разогрев. В результате этого происходит интенсивное наружное охлаждение носика и рабочей части оправки, и эрозионного износа не происходит. In the proposed technical solution, when this condition is met, i.e. when the amount of coolant discharged from the mandrel is greater than or equal to the amount of fluid supplied to the cavity, ideal conditions are created for the circulation of coolant in the bottom of the cavity located to the nose behind the plane of connection of the side channels with the cavity. When the coolant circulates, the conditions of vaporization in the bottom of the cavity slow down, because the heated coolant is constantly replaced by a new less heated one, while the heat exchange between the nose of the mandrel, its body and the environment increases. The new design of the side channels by communicating them with the bottom of the cavity makes it possible not only to intensify the circulation, but to provide a constant through flow of coolant through the bottom of the cavity and to even more increase the heat transfer between the nose of the mandrel, its body and the environment. As a result of this, the conditions for the formation of a vapor plug in the bottom of the cavity and its displacement of the coolant from the cavity are excluded. In the side channels of the mandrel during the flashing process, it is not steam that comes under pressure, as in the prototype, but coolant. The presence on the side surface of the spout of an annular recess, into which the holes of the side channels are connected, communicating with the bottom of the cavity, facilitates the flow of coolant directly to the surface of the spout and reduces its heating. As a result of this, intense external cooling of the nozzle and the working part of the mandrel occurs, and erosion wear does not occur.

Повышение стойкости носика существенно снижает количество закатов оправки в гильзу. Исключение эрозионного износа и улучшение поверхности рабочего конуса способствует уменьшению количества внутренних плен и складок, образующихся в процессе раскатки стенок гильзы. Increasing the resistance of the nozzle significantly reduces the number of mandrel sunsets in the sleeve. Elimination of erosion wear and improvement of the surface of the working cone helps to reduce the number of internal films and folds formed during the rolling of the walls of the sleeve.

Перечисленная совокупность признаков позволяет повысить износостойкость оправки и повысить качество труб. The listed set of features allows to increase the wear resistance of the mandrel and to improve the quality of the pipes.

На фиг. 1 показана оправка; на фиг. 2 конструкция носового участка оправки; на фиг. 3 механизм охлаждения оправки в процессе прошивки; на фиг. 4 схема деформации. In FIG. 1 shows a mandrel; in FIG. 2 design of the nose portion of the mandrel; in FIG. 3 mandrel cooling mechanism during firmware; in FIG. 4 deformation scheme.

Оправка состоит из рабочей части 1, носика 2 с выполненной на боковой поверхности кольцевой выемкой 3 и калибрующего цилиндрического участка 4, имеющих внутри центральную полость 5 для подвода охлаждающей жидкости с участком полости минимального диаметра 6 и системой боковых каналов для отвода охлаждающей жидкости, часть которых соединена с дном полости и имеет выход на боковую поверхность носика в кольцевую выточку. The mandrel consists of a working part 1, a spout 2 with an annular recess 3 made on the side surface and a calibrating cylindrical section 4 having inside a central cavity 5 for supplying coolant with a portion of the cavity of minimum diameter 6 and a system of side channels for draining coolant, some of which are connected with the bottom of the cavity and has access to the lateral surface of the spout in an annular groove.

В исходном состоянии оправка находится в пространстве, ограниченном валками 8 и линейками 9, образующими калибр в прошивном стане. Охлаждающую жидкость подают через упорный стержень, на который насажена оправка в полость под избыточным давлением 15-18 атм. Количество боковых каналов и размеры их поперечных сечений подобраны таким образом, что количество проходящей через них охлаждающей жидкости равно или больше поступающей в оправку через участок полости с минимальным диаметром. Кроме того, часть боковых каналов имеет сообщение с дном полости. В этом случае через донный участок полости проходит сквозной поток охлаждающей жидкости. Как было обмечено, с целью более свободной подачи охладителя на поверхность носика и уменьшения перекрытия отверстий боковых каналов металлом заготовки при периодическом пересечении ею плоскостей валков, вывод отверстий каналов целесообразно осуществлять в кольцевую выемку, выполненную на наружной поверхности носика. Размеры кольцевой выемки выбирают из условия равенства площадей поперечных сечений выемки и отверстия канала. С целью обеспечения конструктивной прочности носика глубину выемки выполняют минимальной, не более 1 мм, требуемую площадь сечения обеспечивают за счет ширины выемки. Например, при диаметре отверстия канала 3 мм и площади поперечного сечения 7 мм2 глубина выемки составит 1 мм, а ширина 7 мм.In the initial state, the mandrel is in the space bounded by the rollers 8 and the rulers 9, forming a caliber in the piercing mill. Coolant is fed through a thrust rod, on which the mandrel is inserted into the cavity under an overpressure of 15-18 atm. The number of side channels and the dimensions of their cross sections are selected in such a way that the amount of coolant passing through them is equal to or greater than entering the mandrel through a portion of the cavity with a minimum diameter. In addition, part of the lateral channels has a message with the bottom of the cavity. In this case, a through flow of coolant passes through the bottom of the cavity. As was noted, in order to more freely supply cooler to the surface of the nozzle and to reduce overlapping of the holes of the side channels with the metal of the workpiece when it periodically intersects the roll planes, it is advisable to remove the channel openings into an annular recess made on the outer surface of the nozzle. The dimensions of the annular recess are selected from the condition that the cross-sectional areas of the recess and the channel opening are equal. In order to ensure the structural strength of the nose, the depth of the notch is minimal, not more than 1 mm, the required cross-sectional area is provided due to the width of the notch. For example, with a channel hole diameter of 3 mm and a cross-sectional area of 7 mm 2, the depth of the notch is 1 mm and the width is 7 mm.

Для облегчения расточки канала, сообщающегося с дном полости, направление оси наклона канала к оси оправки выполняют перпендикулярно либо под углом, но противоположно направлению оси каналов, отверстия которых расположены на стыке носика и рабочей части оправки (фиг. 2). To facilitate the boring of the channel communicating with the bottom of the cavity, the direction of the axis axis of the channel to the axis of the mandrel is perpendicular or at an angle, but opposite to the direction of the axis of the channels, the openings of which are located at the junction of the nose and the working part of the mandrel (Fig. 2).

Заготовку задают в валки 8 и прошивают на оправке. В процессе прошивки, в результате контакта металла заготовки с оправкой, а также сухого трения на контактных поверхностях происходит разогрев поверхности оправки и особенно ее носового участка, имеющего малый объем в сравнении с рабочим участком. Однако посредством активной циркуляции этот избыток тепла забирается и удаляется вместе с охлаждающей жидкостью. Отсутствие замкнутого объема, циркуляция охлаждающей жидкости, а также выполнение условия соответствия количества поступающей в оправку и удаляемой из оправки охлаждающей жидкости исключает возможность образования паровой пробки внутри оправки. Таким образом, обеспечивается надежное внутреннее охлаждение оправки и через боковые каналы на поверхность носика 2 и рабочей части 1 подается охлаждающая жидкость, но не перегретый пар. Этим обеспечивается эффективное наружное охлаждение оправки и исключается эрозионное разрушение оправки. The workpiece is set in rolls 8 and stitched on the mandrel. During the flashing process, as a result of the contact of the workpiece metal with the mandrel, as well as dry friction on the contact surfaces, the surface of the mandrel and especially its nose section, which has a small volume in comparison with the working section, are heated. However, through active circulation, this excess heat is taken and removed together with the coolant. The absence of a closed volume, the circulation of the coolant, as well as the fulfillment of the condition for matching the amount of coolant entering the mandrel and removed from the mandrel, eliminates the possibility of the formation of a vapor plug inside the mandrel. This ensures reliable internal cooling of the mandrel and through the side channels to the surface of the nozzle 2 and the working part 1, coolant is supplied, but not superheated steam. This ensures effective external cooling of the mandrel and eliminates erosive destruction of the mandrel.

Поступающая на поверхность оправки охлаждающая жидкость, забирая у оправки тепловую энергию, превращается в пар, который через передний конец гильзы удаляется в окружающую среду. The coolant entering the surface of the mandrel, taking thermal energy from the mandrel, turns into steam, which is removed into the environment through the front end of the sleeve.

Предлагаемая конструкция оправки опробована в условиях прокатки труб из стали ШХ-15 размером 90х18 мм на ТПА "50"200" Волжского трубного завода. Заготовку длиной 4,5 м диаметром 120 мм задавали в валки прошивного стана и прошивали на оправке диаметром 60 мм в гильзу размером 119х27,5 мм, длиной 6,5 м. В оправке была выполнена полость, минимальный диаметр которой составлял 8 мм, и две группы боковых каналов, выходные отверстия одной из которых размещены, как обычно, на стыке рабочего участка с носиком, а другой от дна полости выведены на середину боковой поверхности носика в кольцевую выточку. Количество боковых каналов в каждой группе 4, диаметр каналов 3 мм, ширина кольцевой выточки 7 мм, глубина 1 мм. Угол наклона осей каналов к оси оправки составлял для одной группы 30о, для другой 120о, а между осями каналов каждой из групп 45о. Давление охлаждающей воды составляло 15 атм.The proposed design of the mandrel was tested under the conditions of rolling pipes from ШХ-15 steel measuring 90x18 mm on TPA "50" 200 "of the Volzhsky Pipe Plant. A 4.5-meter-long billet with a diameter of 120 mm was set into the rolls of the piercing mill and stitched on a mandrel with a diameter of 60 mm in a sleeve 119x27.5 mm in size, 6.5 m long. A cavity was made in the mandrel, the minimum diameter of which was 8 mm, and two groups of side channels, the outlet openings of one of which were placed, as usual, at the junction of the working section with the nose and the other from the bottom of the cavity brought to the middle of the lateral vein ited spout in an annular groove. The number of lateral channels in each group 4, channel diameter of 3 mm, the width of the annular recess 7 mm, depth 1 mm. The angle of the axes of the channel inclination to the axis of the mandrel was for one group 30 on to the other 120, and between the axes of the channels of each of the groups are 45 o . The pressure of the cooling water was 15 atm.

Определение эффективности работы оправки предложенной конструкции осуществляли в сравнении с результатами работы оправки-прототипа. Количество испытуемых оправок 12 шт. The definition of the efficiency of the mandrel of the proposed design was carried out in comparison with the results of the mandrel of the prototype. The number of tested mandrels 12 pcs.

Нагретую до 1160оС заготовку прошивали в гильзу. Процесс прошивки на каждой оправке вели до момента появления дефектов на внутренней поверхности гильз в виде плен, закатов или заката оправки.Heated to 1160 C in a sleeve pierced billet. The process of flashing on each mandrel was carried out until defects appeared on the inner surface of the sleeves in the form of captives, sunsets or sunset mandrels.

После прошивки заготовок на оправках предложенной конструкции систему охлаждения отключали и повторяли прокатку с использованием оправки-прототипа. After flashing the blanks on the mandrels of the proposed design, the cooling system was turned off and rolling was repeated using the prototype mandrel.

Данные опытной прокатки приведены в таблице, из которой следует, что стойкость предложенной конструкции оправки увеличилась в сравнении со стойкостью оправки-прототипа в среднем в 3,2 раза и составила 210 шт. Полностью устранен эрозионный износ рабочей части оправки. Основной причиной выхода из строя оправки предложенной конструкции являлось физическое истирание рабочей поверхности оправки, вызывающее повышение толщины гильзы выше допустимого предела для данного сортамента труб. Состояние поверхности оправок удовлетворительное, и она может быть использована при прошивке заготовки в гильзу с большей толщиной стенки. Из таблицы также следует, что количество труб с дефектами на внутренней поверхности труб уменьшилось с 0,21 до 0,08% а число "закатов" оправки сократилось с 4 до 1. The experimental rolling data is shown in the table, from which it follows that the resistance of the proposed mandrel design increased in comparison with the resistance of the prototype mandrel by an average of 3.2 times and amounted to 210 pcs. The erosive wear of the working part of the mandrel has been completely eliminated. The main reason for the failure of the mandrel of the proposed design was the physical abrasion of the working surface of the mandrel, causing an increase in the thickness of the sleeve above the allowable limit for this pipe assortment. The surface condition of the mandrels is satisfactory, and it can be used when flashing a workpiece into a sleeve with a larger wall thickness. The table also shows that the number of pipes with defects on the inner surface of the pipes decreased from 0.21 to 0.08% and the number of “sunsets” of the mandrel decreased from 4 to 1.

Claims (2)

1. ОПРАВКА ПРОШИВНОГО СТАНА, содержащая носик, рабочую часть, увеличивающуюся в поперечном сечении вдоль оси, и калибрующий цилиндрический участок, имеющие выполненную внутри центральную полость и систему наклонных каналов в стенке, выходящих на поверхность в начале рабочей части, отличающаяся тем, что на цилиндрической части носика выполнена кольцевая выемка, к которой подведена дополнительная группа наклонных каналов, соединяющих наружную поверхность с передним торцевым участком полости. 1. CORRECTION OF THE BROADCASTING MACHINE, comprising a spout, a working part, increasing in cross section along the axis, and a calibrating cylindrical section, having a central cavity made inside and a system of inclined channels in the wall that come to the surface at the beginning of the working part, characterized in that on the cylindrical An annular recess is made to the part of the nozzle, to which an additional group of inclined channels connecting the outer surface with the front end portion of the cavity is connected. 2. Оправка по п.1, отличающаяся тем, что диаметр переднего участка полости определен по зависимости
Figure 00000002

где dк диаметр отверстия наклонного канала, мм;
n количество наклонных каналов;
K коэффициент перекрытия каналов (K 1,05 1,1);
Dп m i n диаметр переднего участка полости, мм.
2. The mandrel according to claim 1, characterized in that the diameter of the front portion of the cavity is determined according to
Figure 00000002

where d to the diameter of the holes of the inclined channel, mm;
n number of inclined channels;
K channel overlap coefficient (K 1.05 1.1);
D p m i n the diameter of the front portion of the cavity, mm
SU5065244 1992-10-12 1992-10-12 Piercing mill mandrel RU2037350C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5065244 RU2037350C1 (en) 1992-10-12 1992-10-12 Piercing mill mandrel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5065244 RU2037350C1 (en) 1992-10-12 1992-10-12 Piercing mill mandrel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2037350C1 true RU2037350C1 (en) 1995-06-19

Family

ID=21614695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5065244 RU2037350C1 (en) 1992-10-12 1992-10-12 Piercing mill mandrel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2037350C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2457052C1 (en) * 2011-01-12 2012-07-27 Открытое акционерное общество "Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности" (ОАО "РосНИТИ") Cooled mandrel of rotary piercer and method of cooling
WO2012128733A1 (en) * 2011-03-21 2012-09-27 Lazorkin Viktor Andriiovych Method for manufacturing hollow forged pieces and forging system for carrying out said method
RU2587702C1 (en) * 2014-12-30 2016-06-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Disk mill mandrel
RU2738291C1 (en) * 2017-11-29 2020-12-11 Ниппон Стил Корпорейшн Piercing installation, mandrel bar and method for manufacturing seamless metal pipe using them
RU2747405C1 (en) * 2017-11-29 2021-05-04 Ниппон Стил Корпорейшн Piercing mill and method of manufacturing seamless metal pipe using a piercing mill
RU2814881C2 (en) * 2022-05-30 2024-03-05 Публичное акционерное общество "Трубная металлургическая компания" (ПАО "ТМК") Screw piercing method and device for its implementation

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 430911, кл. B 21B 25/04, 1974. *
2. Матвеев Ю.М., Ваткин Я.П. Калибровка инструмента трубных станов. М.: Металлургия, 1970, с.57-59. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2457052C1 (en) * 2011-01-12 2012-07-27 Открытое акционерное общество "Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности" (ОАО "РосНИТИ") Cooled mandrel of rotary piercer and method of cooling
WO2012128733A1 (en) * 2011-03-21 2012-09-27 Lazorkin Viktor Andriiovych Method for manufacturing hollow forged pieces and forging system for carrying out said method
RU2587702C1 (en) * 2014-12-30 2016-06-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Disk mill mandrel
RU2738291C1 (en) * 2017-11-29 2020-12-11 Ниппон Стил Корпорейшн Piercing installation, mandrel bar and method for manufacturing seamless metal pipe using them
RU2747405C1 (en) * 2017-11-29 2021-05-04 Ниппон Стил Корпорейшн Piercing mill and method of manufacturing seamless metal pipe using a piercing mill
RU2814881C2 (en) * 2022-05-30 2024-03-05 Публичное акционерное общество "Трубная металлургическая компания" (ПАО "ТМК") Screw piercing method and device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5404936A (en) Method for heating a roll and a heatable roll
US6810800B1 (en) Cylinder for a rotary press
US5996680A (en) Twin roll casting
EP0601932B1 (en) Method for elongating metal tubes by means of a mandrel mill
RU2037350C1 (en) Piercing mill mandrel
FI79392B (en) VALS, SOM AER ANORDNAD ATT DRIVAS VID EN FOERUTBESTAEMD TEMPERATUR.
US3752227A (en) Embossing roll with integral cooling means
US5687604A (en) Thermal controlled mandrel with replaceable tip for copper and brass extrusion
US1989507A (en) Rolling mill mandrel
CA1087884A (en) Roller for skew rolling mill
RU2021045C1 (en) Piercing mill mandrel
US1997997A (en) Mandrel for tube rolling mills
JPH02200306A (en) Method and apparatus for manufacturing seamless metal tube by cold pilger process
US1951078A (en) Piercing point
JP3259639B2 (en) Strong cooling type plug and cooling method thereof
JP3304783B2 (en) Plug cooling method and device
CN212069939U (en) Improved structure of water-cooling roller
JPS63154207A (en) Method and device for manufacturing seamless metallic tube
CA2290291C (en) Heatable calender roll
SU1306610A1 (en) Water-cooled mandrel
CN217101778U (en) Conveying roller with cooling channel
AU738831B2 (en) Twin roll casting
RU2477186C2 (en) Screw rolling mill mandrel assembly
JP3458712B2 (en) Perforated plug
SU820936A1 (en) Method of helical piercing