RU2065788C1

RU2065788C1 - Method of hollow billets production

Info

Publication number: RU2065788C1
Application number: RU94011013A
Authority: RU
Inventors: В.А. Попов; Б.А. Романцев; О.Н. Тарасенко
Original assignee: Московский институт стали и сплавов
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 1996-08-27
Also published as: RU94011013A

Abstract

FIELD: metallurgy, rolling, hollow blanks production. SUBSTANCE: aim is to improve quality of hollow billets due to decrease of inner surface oxidation of pierced hollow billets in production of hollow billets using method of cross-screw rolling by piercing in barrel-type roll piercing rolling mill. Method provides for piercing of heated solid billet in barrel-type roll piercing rolling mill on mandrel held by rod, on which after mandrel conical-cylindrical bush is mounted with capability of relative motion, and hollow billet release by removal of rod with mandrel and bush. Method is distinguished for the fact, that since the moment of mandrel nose coming out of billet rear butt rod with mandrel is being moved along rolling run at speed of rolling. After hollow billet coming out of rolls hollow billet and rod with mandrel and bush are stopped simultaneously, cooled and then hollow billet is released. Inner cavity of hollow billet during whole process of piercing and cooling remains plugged: from one side - by mandrel, that does not come out beyond limits of hollow billet rear butt, and from other side - by cone-cylindrical bush, so that air entrance in inner cavity of hollow billet is limited or fully prevented and intensity of hollow billet inner surface oxidation is decreased. EFFECT: improved quality of hollow billets, decreased their inner surface oxidation. 4 dwg

Description

Изобретение относится к области трубного производства, а именно к области получения полых трубных заготовок гильз методом поперечно-винтовой прокатки путем прошивки в косовалковом стане. The invention relates to the field of pipe production, and in particular to the field of producing hollow tube billet blanks by the method of cross-helical rolling by flashing in a Kosovalkovy mill.

Известен способ получения полых заготовок методом прессования Данилов Ф. А. и др. Горячая прокатка и прессование труб, М. Металлургия, 1972, с.240. Данный способ включает следующие операции:
1. Загрузку нагретой заготовки вместе с прошивочным кольцом-прокладкой в контейнер пресса, расположенный вне его рабочей оси.A known method of producing hollow billets by pressing Danilov F.A. et al. Hot rolling and pressing of pipes, M. Metallurgy, 1972, p.240. This method includes the following operations:
1. Loading the heated billet together with the piercing ring-gasket into the press container located outside its working axis.

2. Установку контейнера по оси пресса. 2. Installation of the container along the axis of the press.

3. Нанесение на верхней торец заготовки технологической смазки. 3. Application of technological grease to the upper end face.

4. Прошивку заготовки с проталкиванием выдавленного металла и наконечника иглы через опорное кольцо. 4. Flashing the workpiece by pushing the extruded metal and the tip of the needle through the support ring.

5. Извлечение иглы. 5. Removing the needle.

6. Извлечение гильзы. 6. Removing the sleeve.

Однако вышеописанный способ имеет существенный недостаток: вследствие свободного доступа воздуха во внутреннюю полость гильзы ее стенки подвергаются интенсивному окислению, что при последующей обработке может привести к появлению на внутренней поверхности гильзы рисок или окисных пленок, существенно снижающих качество металла и ведущих к увеличению брака. However, the above method has a significant drawback: due to the free access of air to the inner cavity of the liner, its walls undergo intensive oxidation, which during subsequent processing can lead to the appearance on the inner surface of the liner of scratches or oxide films, significantly reducing the quality of the metal and leading to an increase in marriage.

Наиболее близким техническим решением является способ, описанный а авт. св. СССР N 884752, B 21 B 25/02, 1980. Данный способ включает в себя следующие операции:
1. Поперечно-винтовую прошивку сплошной нагретой заготовки валками на оправке, удерживаемой стержнем, на который за оправкой устанавливают с возможностью относительного перемещения конусно-цилиндрический наконечник.The closest technical solution is the method described by ed. St. USSR N 884752, B 21 B 25/02, 1980. This method includes the following operations:
1. Cross-helical piercing of a continuous heated billet with rolls on a mandrel held by a rod, onto which a conical-cylindrical tip is mounted relative to the mandrel with the possibility of relative movement.

2. Освобождение прошитой неохлажденной гильзы извлечением стержня с оправкой и перемещением втулки. 2. Release stitched uncooled sleeve by removing the mandrel rod and moving the sleeve.

Следует отметить, что данный способ обладает тем же недостатком: внутренняя полость горячей гильзы не защищена от доступа воздуха и окисления в процессе прошивки и охлаждения. It should be noted that this method has the same drawback: the internal cavity of the hot sleeve is not protected from air and oxidation during flashing and cooling.

Задачей предлагаемого способа получения гильз, включающего поперечно-винтовую прошивку нагретой сплошной заготовки валками на оправке, удерживаемой стержнем, на который за оправкой устанавливают с возможностью относительного перемещения конусно-цилиндрическую втулку, и освобождение охлажденной гильзы извлечением стержня с оправкой и втулки, прежде всего является улучшение качества продукции за счет снижения окисления внутренней поверхности гильзы. Поставленная задача достигается тем, что:
1. На стержне непосредственно за оправкой устанавливают конусно-цилиндрическую втулку с возможностью относительного перемещения, вследствие чего доступ воздуха во внутреннюю полость гильзы через передний торец заготовки маловероятен.The objective of the proposed method for producing sleeves, including cross-screw piercing of a heated continuous billet with rolls on a mandrel held by a rod, onto which a cone-cylindrical sleeve is mounted relative to the mandrel with the possibility of relative movement, and releasing the cooled sleeve by removing the mandrel rod and the sleeve, first of all, is to improve product quality by reducing oxidation of the inner surface of the liner. The task is achieved in that:
1. On the rod directly behind the mandrel, a conical-cylindrical sleeve is installed with the possibility of relative movement, as a result of which air is not likely to enter the inner cavity of the sleeve through the front end of the workpiece.

2. Начиная с момента выхода носка оправки из заднего торца прошиваемой заготовки стержень с оправкой отводят по ходу прокатки со скоростью прокатки, что препятствует поступлению воздуха в полость прошитой гильзы с заднего ее торца. 2. Starting from the moment the mandrel toe comes out from the rear end of the stitched blank, the rod with the mandrel is retracted along the rolling speed, which prevents air from entering the cavity of the stitched sleeve from its rear end.

3. Извлечение стержня с оправкой и втулки из гильзы осуществляют только после ее охлаждения, когда процесс окисления протекает с минимальной скоростью. 3. Removing the core with the mandrel and the sleeve from the sleeve is carried out only after cooling, when the oxidation process proceeds at a minimum speed.

На фиг. 1 изображен установившийся период прошивки. Заготовка, под действием валков перемещающаяся в осевом и тангенциальном направлении, прошивается на оправке, причем переднее ее отверстие закупорено втулкой. In FIG. 1 shows the steady-state firmware period. The workpiece, under the action of the rolls moving in the axial and tangential directions, is stitched on the mandrel, and its front hole is plugged with a sleeve.

На фиг. 2 показано окончание процесса прошивки. Носок оправки вышел из заднего торца заготовки, и с этого момента стержень с оправкой начинают отводить по ходу прокатки со скоростью прокатки. In FIG. 2 shows the end of the firmware process. The toe of the mandrel has come out of the rear end of the workpiece, and from that moment on, the core and mandrel begin to retract during rolling at a rolling speed.

На фиг. 3 показана охлаждающая заготовка, причем внутреннее ее отверстие в течение всего процесса охлаждения остается герметически закупоренным оправкой, с одной стороны, и втулкой с другой. In FIG. Figure 3 shows a cooling preform, with its internal opening throughout the entire cooling process remaining hermetically sealed mandrel, on the one hand, and the sleeve on the other.

На фиг. 4 показана конусно-цилиндрическая втулка, используемая для закупорки переднего отверстия гильзы во время прошивки и охлаждения. In FIG. 4 shows a conical-cylindrical sleeve used to plug the front bore of the sleeve during flashing and cooling.

Способ осуществляется следующим образом (ил. фиг. 1, 2, 3). Заготовку, порезанную на мерные длины и нагретую до температуры прокатки, задают в валки (1). Стержень (2) с прошивной оправкой (3) и конусно-цилиндрической втулкой (4), расположенной непосредственно за оправкой, к этому моменту находится в исходном положении (носок оправки выдвинут за пережим валков). The method is as follows (ill. Fig. 1, 2, 3). A workpiece cut into measured lengths and heated to a rolling temperature is set in rolls (1). The rod (2) with a piercing mandrel (3) and a conical-cylindrical sleeve (4) located directly behind the mandrel is at this point in its original position (the toe of the mandrel is extended beyond the pinch of the rolls).

Заготовка, под действием валков перемещающаяся в осевом и тангенциальном направлении, своим передним торцом как бы "наезжает" и "накручивается" на коническую часть неподвижно в осевом направлении стоящей втулки, после чего последняя вместе с гильзой начинает перемещаться относительно стержня. Стержень во время прошивки удерживают от осевого перемещения до того момента, когда носок оправки начнет выходить из заднего торца прошиваемой заготовки. Этот момент можно определить, измеряя, например, усилие металла на валки или оправку (в момент выхода усилие резко упадет), для чего достаточно установить месдозы в подушки валков или в упорную головку. После того, как носок оправки начнет выходить из заднего торца заготовки, стержень с оправкой отводят по направлению прокатки со скоростью прокатки. Когда прошитая гильза полностью вышла из валков, ее вместе со стержнем, оправкой и втулкой удаляют из стана и охлаждают до температуры окружающей среды. Извлечение стержня с оправкой и втулки из гильзы производят только после охлаждения последней. The workpiece, which moves axially and tangentially under the action of the rolls, with its front end “bumps” and “winds” onto the conical part motionless in the axial direction of the standing sleeve, after which the latter, together with the sleeve, begins to move relative to the rod. The rod is kept from axial movement during flashing until the mandrel toe comes out of the rear end of the flashing blank. This moment can be determined by measuring, for example, the force of the metal on the rolls or mandrel (at the moment of exit, the force will drop sharply), for this it is enough to install mesdoses in the pillows of the rolls or in the thrust head. After the toe of the mandrel begins to exit from the rear end of the workpiece, the mandrel bar is retracted in the rolling direction at a rolling speed. When the stitched sleeve has completely come out of the rolls, it, together with the rod, the mandrel and the sleeve, is removed from the mill and cooled to ambient temperature. Removing the core with the mandrel and the sleeve from the sleeve is carried out only after cooling the latter.

Вследствие того, что переднее отверстие прошиваемой заготовки во время прошивки остается закупоренным конусно-цилиндрической втулкой, а заднее - носком оправки, которая не выходит из заднего торца гильзы, доступ воздуха во внутреннюю полость ограничен или полностью исключен, и окалинообразование на внутренней поверхности гильзы существенно уменьшается, что ведет к улучшению качества заготовки и уменьшению потерь металла в окалину. Извлечение стержня с оправкой и втулки из прошитой гильзы производят только после ее охлаждения, когда интенсивность окалинообразования существенно уменьшается и снижение качества заготовки маловероятно. Due to the fact that the front hole of the workpiece to be stitched during flashing remains clogged with a conical-cylindrical sleeve, and the back is the tip of the mandrel, which does not come out of the rear end of the sleeve, air access to the internal cavity is limited or completely excluded, and scale formation on the inner surface of the sleeve is significantly reduced , which leads to an improvement in the quality of the workpiece and a decrease in metal losses in the scale. Removing the core with the mandrel and the sleeve from the stitched sleeve is carried out only after cooling, when the rate of scale formation is significantly reduced and the quality of the workpiece is unlikely to decrease.

Пример конкретного выполнения
Заготовку из стали ШХ 15 диаметром 80 мм режут на штанги длиной 2,5 м и нагревают до температуры 1180^oC, после чего прошивают на стане поперечно-винтовой прокатки. Диаметр оправки 35 мм, диаметр стержня 30 мм, размеры втулки: длина l_вт 100 мм, Д_вт 60 мм, Φ 45^o. В упорной головке установлены месдозы, посредством которых контролируют усилие металла на оправку. В момент выхода носка оправки из заднего торца прошиваемой заготовки усилие падает, и стержень с оправкой отводят из очага деформации со скоростью прокатки. После этого гильзу со стержнем, оправкой и втулкой удаляют из стана и охлаждают до температуры окружающей среды, после чего стержень с оправкой и втулкой извлекают из внутренней полости заготовки. ЫЫЫ2Concrete example
A billet of steel ШХ 15 with a diameter of 80 mm is cut into rods 2.5 m long and heated to a temperature of 1180 ^o C, after which they are stitched on a cross-helical rolling mill. The diameter of the mandrel 35 mm, the diameter of the rod 30 mm, the dimensions of the sleeve: length l _W 100 mm, D _W 60 mm, Φ 45 ^o . Mesdozes are installed in the thrust head, by means of which the force of the metal on the mandrel is controlled. At the moment the mandrel toe comes out from the rear end of the stitched blank, the force drops, and the mandrel bar is withdrawn from the deformation zone at the rolling speed. After that, the sleeve with the rod, the mandrel and the sleeve is removed from the mill and cooled to ambient temperature, after which the rod with the mandrel and the sleeve is removed from the inner cavity of the workpiece. YYY2

Claims

A method for producing hollow billets, comprising transversely helical piercing of a heated continuous billet with rolls on a mandrel held by a rod, onto which a cone-cylindrical sleeve is mounted relative to the mandrel and the sleeve is released by removing the core with the mandrel and moving the sleeve, characterized in that from the moment the outlet of the mandrel toe from the rear end of the workpiece starts to withdraw the rod with the mandrel along the course of rolling at a speed equal to the speed of movement of the sleeve and sleeve, after lzy of rolls simultaneously stop sleeve and the rod with the mandrel and the sleeve, cooled and then release liner.