RU2056227C1 - Method for separating pipes into annular billets - Google Patents
Method for separating pipes into annular billets Download PDFInfo
- Publication number
- RU2056227C1 RU2056227C1 RU93044255A RU93044255A RU2056227C1 RU 2056227 C1 RU2056227 C1 RU 2056227C1 RU 93044255 A RU93044255 A RU 93044255A RU 93044255 A RU93044255 A RU 93044255A RU 2056227 C1 RU2056227 C1 RU 2056227C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- rollers
- annular
- billets
- ring
- Prior art date
Links
Landscapes
- Forging (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении при разделении труб на кольца, в частности в подшипниковой промышленности при изготовлении кольцевых заготовок из труб под последующую раскатку или точение колец подшипников качения. The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in mechanical engineering for the separation of pipes into rings, in particular in the bearing industry in the manufacture of ring billets from pipes for subsequent rolling or turning of bearing rings.
Известен способ разделения труб на кольцевые заготовки, включающий подачу трубы в зону разделения, раскатку и отделение кольцевой заготовки путем радиального перемещения ролика со стороны внутренней поверхности на участке трубы заданной ширины [1]
При отделении колец по известному способу происходит искажение профиля колец и профиля трубы, что снижает качество изделий. Это явление возникает потому, что при воздействии локального радиального усилия изнутри на участке, равном ширине отделяемого кольца, до наступления разрушения трубы по месту среза на внутренней поверхности трубы в результате пластической деформации образуется так называемая утяжина.A known method of separating pipes into annular blanks, including feeding the pipe into the separation zone, rolling and separating the annular blank by radially moving the roller from the side of the inner surface in the pipe section of a given width [1]
When separating the rings by a known method, the ring profile and pipe profile are distorted, which reduces the quality of the products. This phenomenon occurs because when a local radial force is exerted from the inside on a section equal to the width of the detachable ring, before the pipe breaks at the place of the cut on the pipe’s inner surface, a so-called elongation is formed as a result of plastic deformation.
Одновременно с этим на наружной поверхности трубы у торца в месте среза образуется наплыв, а на наружной поверхности отделяемого кольца в той же зоне утяжина. Указанные дефекты аналогичны дефектам, образующимся при рубке заготовок на ножницах или в штампе. At the same time, an influx is formed on the outer surface of the pipe at the end in the place of the cut, and on the outer surface of the detachable ring in the same zone, a sag. These defects are similar to defects that occur when cutting blanks on scissors or in a stamp.
Известен также способ отделения кольцевых заготовок от трубы, включающий вращение исходной трубы и воздействие посредством роликов с внутренней и наружной ее поверхностей на кольцевой участок трубы заданной ширины радиальными усилиями, равными по величине и направленными одно навстречу другому [2]
Этот способ полностью не устраняет искажения профиля отделяемых колец, так как несогласованное перемещение наружного и внутреннего роликов приводит к искажению круглой формы отделяемого кольца, что снижает качество изделий, вызывает повышенный расход металла на последующую механическую обработку и в ряде случаев приводит к браку.There is also a method of separating annular billets from the pipe, including the rotation of the original pipe and the impact through the rollers from its inner and outer surfaces on the annular section of the pipe of a given width by radial forces equal in magnitude and directed one towards the other [2]
This method does not completely eliminate the distortion of the profile of the detachable rings, since the inconsistent movement of the outer and inner rollers leads to distortion of the round shape of the detachable ring, which reduces the quality of the products, causes an increased consumption of metal for subsequent machining and, in some cases, leads to marriage.
Целью изобретения является повышение качества заготовок путем предотвращения искажения круглости их формы. The aim of the invention is to improve the quality of the workpieces by preventing distortion of the roundness of their shape.
Это достигается тем, что в способе разделения труб на кольцевые заготовки, включающем вращение исходной трубы и воздействие посредством роликов с внутренней и наружной ее поверхностей на кольцевой участок трубы заданной ширины радиальными усилиями равными по величине и направленными одно навстречу другому, в начальный момент приложения радиальных усилий наружный и внутренний ролики перемещают один навстречу другому до достижения пластической деформации заготовки, а затем оба ролика синхронно перемещают в радиальном направлении от оси трубы, при этом величины перемещения внутреннего и наружного роликов связаны соотношением:
Sв= Sн• где Sв, Sн величины перемещения соответственно внутреннего и наружного роликов, мм;
Do, do соответственно наружный и внутренний диаметры трубы, мм;
D1 текущий наружный диаметр деформируемого кольцевого участка трубы, мм.This is achieved by the fact that in the method of separating pipes into annular billets, including the rotation of the original pipe and the impact by means of rollers from its inner and outer surfaces on the annular section of the pipe of a given width with radial forces equal in magnitude and directed one towards the other, at the initial moment of application of radial forces the outer and inner rollers move one towards the other until the plastic deformation of the workpiece is achieved, and then both rollers synchronously move in the radial direction from si pipes, while the displacement of the inner and outer rollers are related by the ratio:
S in = S n • where S in , S n the displacement values, respectively, of the inner and outer rollers, mm;
D o , d o respectively the outer and inner diameters of the pipe, mm;
D 1 current outer diameter of the deformable annular pipe section, mm
При таком способе резки трубы на кольцевые заготовки при двухсторонней радиальной деформации кольцевого участка происходит и тангенциальная деформация его, способствующая увеличению диаметральных размеров. При этом в начальный момент приложения радиальных усилий наружный и внутренний ролики перемещают один навстречу другому до достижения пластической деформации заготовки а затем оба ролика синхронно перемещают в радиальном направлении от оси трубы, и величины перемещения внутреннего и наружного роликов связаны указанным соотношением. With this method of cutting the pipe into annular billets with bilateral radial deformation of the annular section, its tangential deformation also occurs, which contributes to an increase in the diametrical dimensions. In this case, at the initial moment of application of radial forces, the outer and inner rollers move one towards the other until the plastic deformation of the workpiece is achieved, and then both rollers synchronously move in the radial direction from the pipe axis, and the displacement values of the inner and outer rollers are connected by the indicated ratio.
При деформации в этом кольцевом участке возникают сжимающие тангенциальные напряжения, которые вызывают появление радиальных сдвиговых напряжений в плоскости сопряжения трубы и деформируемого кольцевого участка, что приводит к качественном отрезке кольцевой заготовки без образований утяжин и наплывов в пограничной зоне плоскости среза как на трубе, так и на отделенной кольцевой заготовке. During deformation, compressive tangential stresses arise in this annular section, which cause radial shear stresses to appear in the mating plane of the pipe and the deformable annular section, which leads to a high-quality segment of the annular workpiece without the formation of sagging and sagging in the boundary zone of the shear plane both on the pipe and on separated ring blank.
Кроме того, синхронное перемещение внутреннего и наружного роликов, определяемое заявленным соотношением, обеспечивает сохранение круглой формы деформируемой кольцевой заготовки на всем протяжении процесса от начала деформации до отделения кольцевой заготовки. In addition, the synchronous movement of the inner and outer rollers, determined by the stated ratio, ensures the preservation of the round shape of the deformable ring billet throughout the process from the beginning of deformation to the separation of the ring billet.
На чертеже изображена схема резки трубы на кольцевые заготовки. The drawing shows a diagram of a pipe cutting into ring blanks.
Способ резки трубы на кольцевые заготовки осуществляется следующим образом. The method of cutting pipes into ring blanks is as follows.
Со стороны внутренней поверхности трубы 1 роликом 2 прикладывают радиальное усилие Рвн к кольцевому участку 3 трубы заданной ширины b, а с наружной поверхности трубы роликом 4 прикладывают навстречу усилию Рвн и равное ему по величине радиальное усилие Рн к тому же кольцевому участку 3. При этом сначала ролики 2 и 4 перемещают один навстречу другому до достижения пластической деформации кольцевого участка 3 трубы, момент достижения которого определяют косвенным путем, а затем при сохранении направления перемещения ролика 2 от оси трубы ролик 4 начинают перемещать синхронно ролику 2 в радиальном направлении также от оси трубы, и величины их перемещений связаны указанным соотношением, т.е. величина перемещения внутреннего ролика Sв зависит от величины перемещения наружного ролика Sн и соотношения между исходными и текущими размерами отделяемого кольца.From the side of the inner surface of the pipe 1, the roller 2 exerts a radial force P vn to the annular section 3 of the pipe of a given width b, and from the outer surface of the pipe, the roller 4 applies the force P vn and the equal radial force P n to the same annular portion 3. In this case, first, the rollers 2 and 4 are moved one towards the other until the plastic deformation of the annular section of the pipe 3 is reached, the moment of which is determined indirectly, and then, while maintaining the direction of movement of the roller 2 from the axis of the pipe to 4 they begin to move synchronously to the roller 2 in the radial direction also from the axis of the pipe, and the magnitudes of their movements are related by the indicated ratio, i.e. the amount of movement of the inner roller S in depends on the amount of movement of the outer roller S n and the ratio between the original and current dimensions of the detachable ring.
В результате радиальной деформации кольцевой участок 3 стремится удлиниться в тангенциальном направлении, в радиальной плоскости сопряжения трубы 1 и деформируемого кольцевого участка 3 от тангенциальных сжимающих напряжений σсж, возникающих в отделяемом кольце, создается результирующая составляющая напряжение среза σср, направленная к периферии участка 3.As a result of radial deformation, the annular section 3 tends to elongate in the tangential direction, in the radial plane of the conjugation of the pipe 1 and the deformable annular section 3 from the tangential compressive stresses σ sr occurring in the detachable ring, the resulting shear stress component σ cp directed to the periphery of section 3 is created.
Аналогичным образом, в остальной части трубы 1 в той же плоскости возникают растягивающие напряжения, создающие результирующую составляющую напряжение среза, направленную к оси трубы. Разнонаправленные результирующие напряжения (напряжения среза σср) в двух сопряженных по плоскости разделения элементах трубы обеспечивают отделение кольцевой заготовки от трубы.Similarly, in the rest of the pipe 1, tensile stresses occur in the same plane, creating the resulting component shear stress directed to the pipe axis. Multidirectional resulting stresses (shear stresses σ av ) in two pipe elements conjugated along the separation plane ensure separation of the annular workpiece from the pipe.
Взаимосвязанное перемещение внутреннего и наружного роликов обеспечивает сохранение круглой формы отделяемой кольцевой заготовки на всем протяжении деформации. The interconnected movement of the inner and outer rollers ensures the preservation of the round shape of the detachable annular workpiece throughout the deformation.
П р и м е р. Исходной заготовкой служила горячекатаная труба диаметром 72,4 мм и толщиной стенки 8,8 мм из стали ШХ15. Снаружи и изнутри вращающейся трубы на участок шириной 20 мм воздействовали наружным и внутренним роликами в радиальном направлении при перемещении их один навстречу другому до достижения пластической деформации. В этот момент переключением механизма перемещения наружный ролик начинают перемещать в том же направлении от оси трубы в зависимости от величины перемещения внутреннего ролика и исходных и текущих размеров отделяемой кольцевой заготовки. PRI me R. The initial billet was a hot-rolled pipe with a diameter of 72.4 mm and a wall thickness of 8.8 mm from ShKh15 steel. Outside and inside the rotating pipe, a section with a width of 20 mm was exposed to the outer and inner rollers in the radial direction when moving them one towards the other until plastic deformation was achieved. At this moment, by switching the movement mechanism, the outer roller begins to be moved in the same direction from the axis of the pipe, depending on the amount of movement of the inner roller and the initial and current dimensions of the detachable annular workpiece.
В результате возникновения напряжений среза от трубы отделилось кольцо высотой 20 мм с наружным диаметром 80,9 мм и толщиной стенки 7,5 мм. Отклонения размеров отделенного кольца составили по диаметру и толщине стенки ± 0,15 мм, в то время как при отделении кольца по известному способу-прототипу отклонения размеров достигали по диаметру ± 0,25 мм, по толщине стенки ± 0,15 мм. Полученное изделие является заготовкой для последующего изготовления механической обработкой наружных колец подшипника 208 с минимально необходимыми припусками 0,9 мм по наружному диаметру и 1,4 мм по внутреннему диаметру. As a result of shear stresses, a ring 20 mm high with an outer diameter of 80.9 mm and a wall thickness of 7.5 mm was separated from the pipe. The deviations in the dimensions of the separated ring were ± 0.15 mm in diameter and wall thickness, while when separating the rings according to the known prototype method, the deviations in dimensions reached ± 0.25 mm in diameter and ± 0.15 mm in wall thickness. The resulting product is a workpiece for subsequent manufacturing by machining the outer rings of the bearing 208 with the minimum required allowances of 0.9 mm in outer diameter and 1.4 mm in inner diameter.
Использование способа разделения труб обеспечивает повышение качества кольцевых заготовок благодаря уменьшению искажений формы отделяемого кольца как по периметру (сохранение круглой формы кольца), так и в поперечном сечении. Кроме того, использование способа обеспечивает экономию металла до 15% за счет снижения припуска на последующую обработку благодаря незначительному искажению формы кольца. Using the method of separation of pipes provides an increase in the quality of annular blanks by reducing distortion in the shape of the detachable ring both around the perimeter (maintaining a circular shape of the ring) and in cross section. In addition, the use of the method provides metal savings of up to 15% by reducing the allowance for subsequent processing due to slight distortion of the shape of the ring.
Claims (1)
где Sв, Sн - величины перемещения соответственно внутреннего и наружного роликов, мм;
Do, do - соответственно наружный и внутренний диаметры трубы, мм;
D1 - текущий наружный диаметр деформируемого кольцевого участка трубы, мм.METHOD FOR DIVIDING PIPES TO RING Billets, including the rotation of the original pipe and the impact by means of rollers from its inner and outer surfaces onto the annular section of the pipe of a given width by radial forces equal in magnitude and directed one towards the other, characterized in that the external moment of application of radial forces and the inner rollers move one towards the other until the plastic deformation of the workpiece is achieved, and then both rollers synchronously move in the radial direction from the axis tr loss, while the displacement of the inner and outer rollers are related by the ratio
where S in , S n - the displacement, respectively, of the inner and outer rollers, mm;
D o , d o - respectively, the outer and inner diameters of the pipe, mm;
D 1 - current outer diameter of the deformable annular pipe section, mm
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93044255A RU2056227C1 (en) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | Method for separating pipes into annular billets |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93044255A RU2056227C1 (en) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | Method for separating pipes into annular billets |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2056227C1 true RU2056227C1 (en) | 1996-03-20 |
RU93044255A RU93044255A (en) | 1997-03-20 |
Family
ID=20147324
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93044255A RU2056227C1 (en) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | Method for separating pipes into annular billets |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2056227C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2699490C1 (en) * | 2019-05-17 | 2019-09-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные металлургические технологии" (ООО "ИНМЕТ") | Method of cutting pipe on strip workpiece |
-
1993
- 1993-09-08 RU RU93044255A patent/RU2056227C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 617183, кл. B 21H 1/06, 1976. 2. Авторское свидетельство СССР N 1773592, кл. B 23D 21/10, 1992. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2699490C1 (en) * | 2019-05-17 | 2019-09-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные металлургические технологии" (ООО "ИНМЕТ") | Method of cutting pipe on strip workpiece |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0610510B1 (en) | Method of radial forging of blank | |
US4173134A (en) | Apparatus and method for guiding a ring structure during the manufacture thereof | |
RU2056227C1 (en) | Method for separating pipes into annular billets | |
US4722211A (en) | Method of forming hollow parts | |
US3288542A (en) | Method of rolling bearing races | |
SU822960A1 (en) | Method of expanding shaped rings | |
EP2521626B1 (en) | Tube rolling plant and method for rolling seamless tubes | |
RU1773592C (en) | Method of dividing pipes into annular blanks | |
US4016739A (en) | Method of shaping ring blanks | |
RU2106217C1 (en) | Method of rotation drawing of hollow axisymmetric parts | |
EP0878246A2 (en) | Steel mill processing by rhombic reversal reduction rolling | |
JPH07314017A (en) | Paired swaging roller for swaging flange end part of symmetrically-shaped steel | |
SU632450A1 (en) | Method of making annular articles | |
SU1031564A1 (en) | Apparatus for chamfers ing sheet part holes | |
SU994094A1 (en) | Tool for three-roll cross wedge rolling | |
RU2624882C2 (en) | Method of manufacturing ring | |
US4720988A (en) | Method for the profiling cold-rolling of rings with tangential expansion | |
SU1005962A1 (en) | Method of roll=press broaching | |
RU2108186C1 (en) | Method for shaping flat ring blanks | |
SU1155342A1 (en) | Method of manufacturing bushes having a flange | |
SU373997A1 (en) | Method of expanding annular workpieces | |
JP2663806B2 (en) | Edger mill for rolling H-section steel and rolling method thereof | |
SU738736A1 (en) | Method of making products with cross-section varying in length | |
SU1738447A1 (en) | Method of rolling wide metal shells and bandages | |
SU1393514A1 (en) | Method of rolling sectional annular articles |