RU2241557C1 - Tube cold rolling method and cold rolling mill for performing the same - Google Patents

Tube cold rolling method and cold rolling mill for performing the same Download PDF

Info

Publication number
RU2241557C1
RU2241557C1 RU2003118175/02A RU2003118175A RU2241557C1 RU 2241557 C1 RU2241557 C1 RU 2241557C1 RU 2003118175/02 A RU2003118175/02 A RU 2003118175/02A RU 2003118175 A RU2003118175 A RU 2003118175A RU 2241557 C1 RU2241557 C1 RU 2241557C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rolls
pairs
deformation
pair
zone
Prior art date
Application number
RU2003118175/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003118175A (en
Inventor
Марат Васильевич Попов (UA)
Марат Васильевич Попов
Семён Владимирович Автономов (UA)
Семён Владимирович Автономов
Георгий Вольфович Вольфович (UA)
Георгий Вольфович Вольфович
Сергей Павлович Живцов (UA)
Сергей Павлович Живцов
Алексей Маратович Попов (UA)
Алексей Маратович Попов
Original Assignee
Марат Васильевич Попов
Семён Владимирович Автономов
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 Марат Васильевич Попов, Семён Владимирович Автономов filed Critical Марат Васильевич Попов
Application granted granted Critical
Publication of RU2241557C1 publication Critical patent/RU2241557C1/en
Publication of RU2003118175A publication Critical patent/RU2003118175A/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Abstract

FIELD: equipment for making seamless cold rolled elongated tubes.
SUBSTANCE: method comprises steps of batch feeding of blank to deformation zone formed by means of two pairs of rolls; deforming first portion of tube by means of first and second pairs of rolls performing reciprocation motion relative to fixed mandrel; calibrating tube wall by thickness before deforming it between second pair of rolls at deformation degree 5 -15 % and calibration factor 2.0 - 2.5; rotating blank before forward stroke and before reverse stroke of rolling stand. Tube cold rolling mill includes housing, stand with rolling rolls having in necking portions gear wheels, stationary racks engaged with gear wheels, mechanism for reciprocation motion of stand, rotating and feeding apparatus. Stand with rolling rolls is provided with additional pair of rolls that may be shifted out of engagement; deformation zone is formed by two pairs of rolls with possibility of deforming blank onto cone mandrel along which are arranged: zones for reducing by diameter, zones for reducing wall by thickness, calibration zone and overlap zone in which metal is deformed by means of two pairs of rolls. It allows to calibrate tube wall in portion of overlapping reducing zones, and it is possible to make tubes of two sizes from blank of one size.
EFFECT: enhanced quality of rolled tubes due to lowered difference of wall thickness values.
2 cl, 3 dwg, 3 tbl

Description

Изобретение относится к оборудованию для производства бесшовных холоднокатаных длинномерных труб.The invention relates to equipment for the production of seamless cold-rolled long pipes.

Известно, что прокатку на станах валкового типа осуществляют рабочими валками, которые на станах холодной прокатки труб (ХПТ) состоят из так называемых "калибров" и "осей валков". Ручей, нарезаемый по окружности калибра, имеет в меридиональной плоскости валка форму полукруга с боковыми выпусками. В наиболее простой форме развертка ручья представляет собой усеченный конус с постоянным наклоном образующей. Гребень ручья в этом случае будет иметь форму кривой, близкую к архимедовой спирали. Подобную калибровку гребня ручья называют конической. Возможно такое построение профиля гребня, при котором его развертка представляет собой ломаную линию, а рабочий конус состоит из нескольких конических и одного цилиндрического участка (так называемая многозвенная коническая калибровка гребня ручья). Анализ способов холодной прокатки труб и конических калибровок ручьев станов холодной прокатки труб показывает, что эти способы и соответствующие им калибровки не удовлетворяют правильному построению и протеканию процесса прокатки.It is known that rolling on roll type mills is carried out by work rolls, which on cold pipe rolling mills (CPT) consist of so-called "gauges" and "roll axes". The stream, cut around the circumference of the caliber, has a semicircle with side outlets in the meridional plane of the roll. In its simplest form, the broadening of the stream is a truncated cone with a constant inclination of the generatrix. The crest of the stream in this case will have a curve shape close to the Archimedean spiral. This calibration of the crest of the stream is called conical. Perhaps such a construction of the ridge profile, in which its sweep is a broken line, and the working cone consists of several conical and one cylindrical section (the so-called multi-link conical calibration of the ridge of the stream). An analysis of the methods for cold rolling pipes and conical calibrations of streams of cold rolling mill mills shows that these methods and their corresponding calibrations do not satisfy the correct construction and flow of the rolling process.

Нерациональное использование пластических свойств деформируемого металла вызывает возникновение пиковых нагрузок в отдельных участках ручья, в том числе и в отделочных. Внедрение многозвенных калибровок позволило значительно улучшить условия деформации металла и увеличить срок службы прокатного инструмента [Тетерин П.К. Теория периодической прокатки. - М.: Металлургия, 1978. - 256 с.; Шевакин Ю.Ф., Глейберг A.З. Производство труб - М.: Металлургия, 1968. - 440 с.; Кофф З.А., Соловейчик П.М., Алешин., Гриншпун М.И. Холодная прокатка труб. - Свердловск: Гос. НТИ лит-ры по черной и цветной металлургии, 1962. - 462 с.].Irrational use of the plastic properties of the wrought metal causes peak loads in individual parts of the stream, including finishing ones. The introduction of multi-link calibrations made it possible to significantly improve the conditions of metal deformation and increase the service life of a rolling tool [Teterin P.K. Theory of periodic rolling. - M .: Metallurgy, 1978. - 256 p .; Shevakin Yu.F., Gleiberg A.Z. Pipe production - M .: Metallurgy, 1968. - 440 p .; Koff Z.A., Soloveichik P.M., Aleshin., Grinshpun M.I. Cold rolling pipes. - Sverdlovsk: State. NTI literature on ferrous and non-ferrous metallurgy, 1962. - 462 p.].

Однако при этом не устранен основной недостаток известных способов и конических калибровок - нерациональное использование мощности стана холодной прокатки.However, the main drawback of the known methods and conical calibrations is not eliminated - the irrational use of the power of the cold rolling mill.

Наиболее близким к заявляемому решению по назначению, технической сущности и достигаемому результату при использовании является способ холодной прокатки труб, включающий порционную подачу заготовки в очаг деформации, образованный двумя парами валков, и деформацию поданной порции последовательно первой и второй парами валков при их возвратно-поступательном перемещении на неподвижной оправке [см. описание к авт. св. СССР №1409358, М.кл. В 21 В 21/00, от 07.01.86], в котором с целью увеличения производительности перед деформацией второй парой валков заготовку овализуют с коэффициентом овализации 1,05-1,12 и с коэффициентом дробности 2-2,5.The closest to the claimed solution for the purpose, technical nature and the achieved result when using is a method of cold rolling of pipes, comprising a batch feed of the workpiece into the deformation zone formed by two pairs of rolls, and deformation of the filed portion sequentially by the first and second pairs of rolls during their reciprocating movement on a fixed mandrel [see description of author St. USSR No. 1409358, M.cl. In 21 In 21/00, from 01/07/86], in which, in order to increase productivity before deformation of the second pair of rolls, the workpiece is ovalized with an ovalization coefficient of 1.05-1.12 and with a fractional ratio of 2-2.5.

Известен стан холодной прокатки труб, содержащий рабочую клеть, размещенные в корпусе клети две пары ручьевых валков, установленных соосно, и привод перемещения клети [см. описание к авт. св. №1785757, М.кл. В 21 В 21/00, от 08.01.91]. Стан по сравнению с известными позволяет улучшить качество прокатываемых труб и сократить время перенастройки стана с одного маршрута на другой.A well-known cold rolling mill pipe containing a working stand, placed in the cage body two pairs of stream rolls mounted coaxially, and a drive for moving the stand [see description of author St. No. 1785757, M.C. At 21 At 21/00, from 08.01.91]. Compared to the known ones, the mill allows improving the quality of rolled pipes and reducing the time of the mill reconfiguration from one route to another.

Однако оснащение стана дополнительной парой валков не позволяет решить ряд проблем, связанных с разностенностью труб как по длине, так и по диаметру. Особенно это заметно при низком качестве заготовок.However, equipping the mill with an additional pair of rolls does not allow solving a number of problems associated with the difference in the pipes both in length and in diameter. This is especially noticeable with low quality workpieces.

Наиболее близким к заявляемому решению также является стан холодной прокатки труб, содержащий станину, клеть с рабочими валками, имеющими на шейках зубчатые колеса, взаимодействующие с колесами стационарные рейки, механизм возвратно-поступательного перемещения клети, поворотно-подающее устройство [см. описание к авт. св. №1419768, М.кл. В 21 В 21/00, от 26.12.86], в котором рабочие валки имеют возможность поворота посредством червячной передачи, включающей стационарные рейки с червячной нарезкой и зубчатые колеса.Closest to the claimed solution is also a cold pipe rolling mill containing a bed, a crate with work rolls having gear wheels on the necks, stationary rails interacting with the wheels, the cage reciprocating movement mechanism, and a rotary-feeding device [see description of author St. No. 1419768, M. cl. In 21 In 21/00, from 12.26.86], in which the work rolls can be rotated by means of a worm gear, including stationary racks with worm thread and gears.

Использование описанного выше способа позволило повысить степень разовых деформаций за проход за счет уменьшения упрочнения металла и увеличения пластичности перед деформацией во второй паре валков. Это позволило сократить число циклов холодного передела при производстве труб с сопутствующими операциями.Using the method described above, it was possible to increase the degree of one-time deformations per pass by reducing the hardening of the metal and increasing the ductility before deformation in the second pair of rolls. This has reduced the number of cold redistribution cycles in the production of pipes with related operations.

Использование описанного выше стана холодной прокатки труб позволило повысить качество прокатываемых изделий и надежность стана, но в основном уменьшить его габаритные размеры.The use of the cold pipe rolling mill described above has improved the quality of rolled products and the reliability of the mill, but basically reduced its overall dimensions.

Однако при наличии в заготовке продольной разностенности она в значительной степени сохраняется и при дальнейшей обработке. Исключить продольную разностенность не представляется возможным, поскольку она обусловлена технологией прокатки заготовок на станах горячей прокатки труб, на которых получают трубы с утолщениями на концах, достигающими 30-40% от номинальной толщины стенки трубы. Только разностенность в интервале не более ± 7...8% свидетельствует о хорошем качестве готовой трубы.However, if there is a longitudinal difference in the workpiece, it is largely preserved during further processing. It is not possible to exclude the longitudinal difference, since it is due to the technology of rolling billets at hot rolling mills, on which pipes with thickenings at the ends reaching 30-40% of the nominal pipe wall thickness are obtained. Only the difference in the interval of not more than ± 7 ... 8% indicates a good quality of the finished pipe.

Кроме того, известные в современной мировой практике очаги деформации на станах ХПТ допускают изготовление труб одного сортамента, который определяется установленными на стане калибрами. Для труб другого сортамента необходимо использовать другие калибры, что чрезвычайно неэкономично. Поскольку калибры относятся к дорогостоящему инструменту, затраты на их изготовление и установку существенно сказываются на себестоимости готового продукта.In addition, the deformation zones known in modern world practice at the KhPT mills allow the production of pipes of the same product range, which is determined by the gauges installed on the mill. For pipes of a different assortment, it is necessary to use other calibers, which is extremely uneconomical. Since calibers are an expensive tool, the costs of their manufacture and installation significantly affect the cost of the finished product.

Поэтому целью предлагаемого технического решения является повышение качества готового продукта путем уменьшения разностенности труб, а также снижение его себестоимости за счет уменьшения затрат на оборудование стана в части изготовления и перевалки валков. Как известно, перевалка валков из-за замены калибров занимает до 10-20% фонда рабочего времени, что отрицательно сказывается на производительности стана ХПТ в целом и на себестоимости готового продукта.Therefore, the purpose of the proposed technical solution is to improve the quality of the finished product by reducing the difference in the pipes, as well as reducing its cost by reducing the cost of equipment of the mill in terms of manufacturing and transshipment of rolls. It is known that transshipment of rolls due to the replacement of calibers takes up to 10-20% of the working time fund, which negatively affects the productivity of the HPT mill as a whole and the cost of the finished product.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе холодной прокатки труб, включающем порционную подачу заготовки в очаг деформации, образованный двумя парами валков, и деформацию поданной порции последовательно первой и второй парами валков при их возвратно-поступательном перемещении относительно неподвижной оправки, согласно изобретению калибровку по толщине стенки осуществляют перед деформацией второй парой валков со степенью деформации 5-15% (μ) и коэффициентом калибровки 2,0-2,5 (δ), при этом поворот заготовки выполняют как перед прямым ходом, так и перед обратным ходом валков.This goal is achieved by the fact that in the known method of cold rolling pipes, including a batch feed of the workpiece into the deformation zone formed by two pairs of rolls, and the deformation of the fed portion sequentially by the first and second pairs of rolls during their reciprocating movement relative to the stationary mandrel, according to the invention, the calibration the wall thickness is carried out before deformation by a second pair of rolls with a degree of deformation of 5-15% (μ) and a calibration coefficient of 2.0-2.5 (δ), while the workpiece is rotated as Ed forward stroke, and before the reverse rolls.

Поставленная цель достигается также тем, что в известном стане холодной прокатки труб, содержащем станину, клеть с рабочими валками, имеющими на шейках зубчатые колеса, взаимодействующие с колесами стационарные рейки, механизм возвратно-поступательного перемещения клети, поворотно-подающее устройство, согласно изобретению клеть с рабочими валками содержит дополнительно вторую пару валков, имеющую на шейке зубчатое колесо, взаимодействующее с дополнительной рейкой, выполненной с возможностью вывода ее из зацепления, а очаг деформации, образованный двумя парами валков, выполнен с возможностью деформации заготовки на конической оправке, вдоль которой расположены зоны редуцирования по диаметру, обжатия по толщине стенки трубы и диаметру, зона калибровки и зона перекрытия, на которой металл деформируется обеими парами валков, при этом параметры зон деформации металла на оправке заданы и выполнены на основе совокупности равенств, в которой конусность калибрующих участков входной пары валков и оправки выполнена в соответствии с равенствомThis goal is also achieved by the fact that in the known cold rolling mill of pipes containing a bed, a crate with work rolls having gear wheels on the necks, stationary rails interacting with the wheels, a cage reciprocating mechanism, a rotary-feeding device according to the invention the work rolls additionally contains a second pair of rolls having a gear wheel on the neck, interacting with an additional rack made with the possibility of its disengagement, and the deformation zone, formed by two pairs of rolls, made with the possibility of deformation of the workpiece on a conical mandrel along which there are reduction zones in diameter, compression along the pipe wall thickness and diameter, a calibration zone and an overlap zone on which the metal is deformed by both pairs of rolls, while the parameters of the metal deformation zones on the mandrel are set and executed on the basis of a set of equalities in which the taper of the calibrating sections of the input pair of rolls and mandrel is made in accordance with the equality

Figure 00000002
Figure 00000002

где tgγк - параметр, характеризующий конусность калибрующей части ручья;where tgγ k is a parameter characterizing the taper of the calibrating part of the stream;

tgα - параметр, характеризующий конусность оправки, расстояние между парами валков выполнено в соответствии с равенствомtgα is a parameter characterizing the taper of the mandrel, the distance between the pairs of rolls is made in accordance with the equality

Figure 00000003
Figure 00000003

с учетом равенствtaking into account the equalities

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

где Lx - длина хода валков (или хода клети), мм;where Lx is the stroke length of the rolls (or stand stroke), mm;

lп - длина перекрытия обжимных зон первой и второй пары валков, мм;lп - the length of the overlap of the crimp zones of the first and second pairs of rolls, mm;

А - расстояние между центрами пар валков, мм;A is the distance between the centers of the pairs of rolls, mm;

lк1 - длина зоны калибровки первой пары валков, калибрующих по толщине стенки трубы, мм;l k1 - the length of the calibration zone of the first pair of rolls, calibrating the thickness of the pipe wall, mm;

m - подача заготовки за двойной ход клети, мм;m is the supply of the workpiece for the double course of the mill, mm;

M1 - коэффициент вытяжки, либо с учетом следующих равенствM 1 - drawing coefficient, or taking into account the following equalities

Figure 00000006
Figure 00000006

где lр2 - длина зоны редуцирования второй пары валков, мм;where l p2 is the length of the reduction zone of the second pair of rolls, mm;

Mp2 - коэффициент вытяжки в зоне редуцирования второй пары валков, а поперечное сечение ручьев калибрующей зоны первой пары валков выполнено в соответствии со следующим равенствомM p2 is the drawing coefficient in the reduction zone of the second pair of rolls, and the cross section of the streams of the calibrating zone of the first pair of rolls is made in accordance with the following equality

Figure 00000007
Figure 00000007

где В - ширина ручья, мм, D - диаметр ручья, мм калибрующей зоны первой пары валков.where B is the width of the stream, mm, D is the diameter of the stream, mm of the calibrating zone of the first pair of rolls.

Указанные в равенствах числовые значения коэффициентов установлены в результате экспериментальных исследований и практического применения. В результате исследований установлено, что только при выборе параметров способа и линейных размеров устройства в указанных диапазонах можно обеспечить высокое качество труб с точки зрения разностенности по толщине труб и их диаметру.The numerical values of the coefficients indicated in the equalities are established as a result of experimental studies and practical application. As a result of the studies, it was found that only when choosing the parameters of the method and the linear dimensions of the device in the indicated ranges, it is possible to ensure high quality of pipes from the point of view of the difference in pipe thickness and diameter.

Экспериментально установлено и подтверждено практикой, что при длине калибрующего участка равной 2,0-2,5 длины линейного смещения металла за цикл прокатки вполне достаточно для получения хорошего качества трубы при двойном повороте заготовки (перед прямым и обратным ходом клети). Если выполнять только один поворот, то этот показатель должен быть больше.It has been experimentally established and confirmed by practice that when the length of the calibrating section is 2.0-2.5, the length of the linear displacement of the metal per rolling cycle is enough to obtain good pipe quality with a double turn of the workpiece (before the forward and backward movement of the stand). If you perform only one turn, then this indicator should be greater.

Предложенные технические решения позволяют, не уменьшая общей длины развертки ручьев калибров обеих пар валков, определяющей производительность стана ХПТ, расположить участок калибровки трубы на участке перекрытия обжимных зон обеих пар валков, что позволяет при правильно выбранной подаче (m) заготовки уменьшить разностенность в 3-7 раз при прокатке двумя парами валков.The proposed technical solutions allow, without decreasing the total sweep length of the grooves of calibers of both roll pairs, which determines the productivity of the HPT mill, to position the pipe calibration section on the overlap area of the crimp zones of both roll pairs, which allows for a correctly selected feed (m) to reduce the difference by 3-7 times when rolling with two pairs of rolls.

Как видно из изложения сущности заявляемого решения, оно отличается от прототипа и, следовательно, является новым.As can be seen from the presentation of the essence of the proposed solution, it differs from the prototype and, therefore, is new.

Решения также обладают изобретательским уровнем. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа холодной прокатки труб, в котором вследствие калибровки по толщине стенки перед деформацией второй парой валков со степенью деформации 5-15% (μ) и коэффициентом калибровки 2,0-2,5 (δ), с поворотом заготовки как перед прямым ходом, так и перед обратным ходом клети, обеспечивается равномерность подачи металла на вторую пару валков, исключение переполнения металлом калибрующей зоны второй пары валков и за счет этого существенно снижается разностенность трубы.Solutions also have an inventive step. The basis of the invention is the task of improving the method of cold rolling of pipes, in which, due to calibration along the wall thickness before deformation, a second pair of rolls with a degree of deformation of 5-15% (μ) and a calibration coefficient of 2.0-2.5 (δ), with rotation of the workpiece both before the forward stroke and before the reverse stroke of the stand, the uniformity of the metal supply to the second pair of rolls is ensured, the overflow of the calibrating zone by the metal of the second pair of rolls is eliminated, and due to this, the pipe difference is significantly reduced.

В основу изобретения поставлена также задача усовершенствования стана холодной прокатки труб, в котором вследствие выполнения клети с рабочими валками с дополнительной парой валков, имеющих на шейке зубчатое колесо, взаимодействующее с дополнительной рейкой, выполненной с возможностью вывода ее из зацепления, выполнения очага деформации, образованного двумя парами валков, с возможностью деформации заготовки на конической оправке, вдоль которой расположены зоны редуцирования по диаметру, обжатия по толщине стенки трубы и диаметру, зона калибровки и зона перекрытия, на которой металл деформируется обеими парами валков, задания и выполнения параметров зон деформации металла на оправке на основе вышеприведенной совокупности равенств, обеспечивается калибровка стенки трубы на участке перекрытия обжимных зон, дополнительно увеличивается равномерность подачи металла на вторую пару валков, исключающая переполнение металлом калибров второй пары валков, и за счет этого достигается, с одной стороны, возможность получать готовый продукт более высокого качества, с другой стороны, возможность получать с помощью одного очага деформации трубы двух типоразмеров из одного типоразмера заготовки.The basis of the invention is also the task of improving the cold rolling mill of pipes, in which, due to the stand with work rolls with an additional pair of rolls having a gear wheel on the neck, interacting with an additional rack made with the possibility of disengaging it, performing a deformation zone formed by two pairs of rolls, with the possibility of deformation of the workpiece on a conical mandrel along which there are reduction zones in diameter, compression in the pipe wall thickness and diameter, and the calibration and the overlap zone, on which the metal is deformed by both pairs of rolls, setting and fulfilling the parameters of the metal deformation zones on the mandrel based on the above set of equalities, ensures the calibration of the pipe wall at the overlap of the crimp zones, the uniformity of the metal supply to the second pair of rolls increases, eliminating metal overfilling of the calibers of the second pair of rolls, and due to this, on the one hand, it is possible to obtain a finished product of higher quality, on the other hand Orons, the ability to receive with the help of a single focus of deformation of the pipe two standard sizes from one standard size of the workpiece.

Следствием таких возможностей предлагаемого способа и прокатного стана с очагом деформации, осуществляющим этот способ, является уменьшение количества перевалок калибров, уменьшение количества используемых калибров, увеличение производительности стана холодной прокатки труб, снижение себестоимости готовой продукции за счет снижения затрат на переоборудование стана ХПТ.The consequence of such possibilities of the proposed method and a rolling mill with a deformation zone carrying out this method is to reduce the number of gauge transshipments, reduce the number of calibers used, increase the productivity of the cold pipe rolling mill, reduce the cost of finished products by reducing the cost of refitting the HPT mill.

Как отмечено выше, известен способ холодной прокатки труб и станы холодной прокатки труб с двумя рядами валков.As noted above, a known method of cold rolling pipes and cold rolling mills with two rows of rolls.

Однако разностенность готового продукта, полученного с помощью известных станов и способов, остается значительной, поскольку существенно зависит от разностенности заготовок.However, the difference in the finished product obtained using known mills and methods remains significant, since it significantly depends on the difference in the blanks.

При прокатке труб в соответствии с предлагаемым способом в двух парах валков при соблюдении условия определенной степени деформации и коэффициента калибровки при повороте заготовки как перед прямым, так и обратным ходом, знакопеременная деформация действует на уже сформировавшуюся в процессе предварительной деформации структуру, упорядочивая ее, приводит к интенсивному развитию релаксационных процессов, следствием чего является снижение упрочнения металла и, в конечном счете, повышение разовых степеней деформации, а значит, и производительности.When rolling pipes in accordance with the proposed method in two pairs of rolls, subject to the conditions of a certain degree of deformation and calibration coefficient when turning the workpiece both before direct and reverse, the alternating deformation acts on the structure already formed during the preliminary deformation, ordering it, leads to the intensive development of relaxation processes, the consequence of which is a decrease in the hardening of the metal and, ultimately, an increase in one-time degrees of deformation, and hence loneliness.

Поскольку указанные выше технические результаты достигают уже в значительной степени при обработке в одной паре валков, а обработка во второй паре, используя достигнутое, их увеличивает, в некоторых случаях возможно ограничиться обработкой только в одной паре валков, используя вторую пару валков в основном для получения прецизионных труб.Since the above technical results are already achieved to a large extent when processing in one pair of rolls, and processing in the second pair, using the achieved, increases them, in some cases it is possible to limit processing to only one pair of rolls, using the second pair of rolls mainly to obtain precision pipes.

Предлагаемый способ холодной прокатки труб и стан для осуществления этого способа являются в настоящее время единственными, позволяющими получать прецизионные трубы с разностенностью в пределах ± 2,0-3,0% из заготовки практически с любой разностенностью. Это обстоятельство позволяет использовать для обработки на станах ХПТ трубы-заготовки, полученные на агрегатах горячей прокатки, включая разнотолщинные отходы производства.The proposed method for cold rolling pipes and a mill for implementing this method are currently the only ones that allow obtaining precision tubes with a difference in the range of ± 2.0-3.0% from the workpiece with almost any difference. This circumstance makes it possible to use billet pipes obtained at hot rolling units for processing at HPT mills, including production waste of different thicknesses.

Предлагаемые технические решения принципиально отличаются от известных тем, что позволяют снизить требования к качеству горячекатаных труб-заготовок, используемых при производстве холоднокатаных труб, как по их периметру, так и по длине, поскольку получение высококачественных горячекатаных труб в настоящее время является пока неразрешимой проблемой.The proposed technical solutions fundamentally differ from the known ones in that they reduce the quality requirements for hot-rolled tubes-blanks used in the production of cold-rolled tubes, both along their perimeter and in length, since obtaining high-quality hot-rolled tubes is currently an insoluble problem.

Предлагаемые решения обеспечивают также возможность получать два типоразмера труб из одного типоразмера заготовки. Первый типоразмер получают после деформации в первой паре валков, второй типоразмер получают после деформации во второй паре валков.The proposed solutions also provide the opportunity to obtain two sizes of pipes from the same size of the workpiece. The first size is obtained after deformation in the first pair of rolls, the second size is obtained after deformation in the second pair of rolls.

Как отмечено выше, разностенность после обработке во второй паре валков уменьшается в 5-7 раз.As noted above, the difference after processing in the second pair of rolls is reduced by 5-7 times.

Фиг.1 - схема расположения зон деформации металла на оправке.Figure 1 - arrangement of zones of deformation of the metal on the mandrel.

Фиг.2 - схема зубчато-реечного привода валков стана 2-рядной прокатки.Figure 2 - diagram of the rack-and-pinion drive rolls of the mill 2-row rolling.

Фиг.3 - поперечное сечение ручья калибрующей зоны первой пары валков.Figure 3 is a cross section of the stream of the calibrating zone of the first pair of rolls.

Предлагаемый способ был реализован на стане ХПТ-32 и ХПТ-55. Способ, включающий порционную подачу заготовки в очаг деформации, образованный двумя парами валков, и деформацию поданной порции последовательно первой и второй парами валков при их возвратно-поступательном перемещении на неподвижной оправке осуществляли при параметрах, показанных в таблице 1.The proposed method was implemented on the mill KhPT-32 and KhPT-55. A method including a batch feed of a workpiece into a deformation zone formed by two pairs of rolls, and deformation of the fed portion in series with the first and second pairs of rolls during their reciprocating movement on a stationary mandrel was carried out with the parameters shown in table 1.

Figure 00000008
Figure 00000008

Стан холодной прокатки труб содержит станину, клеть с двумя парами рабочих валков 1 и 2 (фиг.1), имеющих на шейках зубчатые колеса 3 и 4 (фиг.2), взаимодействующие со стационарными рейками 5 и 6 (фиг.2), механизм возвратно-поступательного перемещения клети и поворотно-подающее устройство. Рейка 5 обеспечивает движение входной пары валков, рейка 6 - выходной пары валков. Регулировочные клинья 7 реек приводов обеспечивают возможность отключения второй пары валков.The cold pipe rolling mill contains a bed, a cage with two pairs of work rolls 1 and 2 (Fig. 1) having gear wheels 3 and 4 (Fig. 2) on their necks, interacting with stationary rails 5 and 6 (Fig. 2), a mechanism reciprocating movement of the stand and rotary-feeding device. Rail 5 provides movement of the input pair of rolls, rail 6 - the output pair of rolls. Adjusting wedges of 7 rails of drives provide an opportunity of shutdown of the second pair of rolls.

Вдоль конической оправки расположены зоны редуцирования по диаметру lp1, lр2, обжатия по толщине стенки трубы lo1, lo2 и диаметру, зоны калибровки lк1, lк2 и зона перекрытия lп, на которой металл деформируется обеими парами валков.Along the conical mandrel are reduction zones of diameter l p1 , l p2 , compression of the pipe wall thickness l o1 , l o2 and diameter, calibration zone l k1 , l k2 and overlap zone lп, on which the metal is deformed by both pairs of rolls.

Стан холодной прокатки труб работает следующим образом, реализуя предлагаемый способ. Заготовку, закрепленную в механизме поворота, направляют в зону редуцирования Lp1, в которой происходит обжатие заготовки по диаметру первой парой валков.. После прохождения заготовкой зоны обжатия стенки lo1 она попадает в зону калибрования lк1. Таким образом получают трубы одного типоразмера. Затем заготовка поступает в зону редуцирования lр2 (обжатия по диаметру второй парой валков) и далее в зону lo2 обжатия стенки второй парой валков. Перед поступлением заготовки в зону lр2 она проходит зону lп, в которой металл заготовки деформируется обеими парами валков. Вторую пару валков включают с помощью регулировочных клиньев 7 при необходимости получения больших деформаций и труб с минимальной разностенностью и получают трубы другого типоразмера.The cold pipe rolling mill operates as follows, implementing the proposed method. The workpiece, fixed in the rotation mechanism, is sent to the reduction zone L p1 , in which the workpiece is crimped in diameter by the first pair of rolls. After the workpiece passes the wall compression zone l o1, it enters the calibration zone l k1 . In this way, pipes of the same size are obtained. Then the workpiece enters the reduction zone l p2 (compression by diameter of the second pair of rolls) and then into the compression zone l o2 of the wall by the second pair of rolls. Before the workpiece enters the zone l p2, it passes through the zone ln, in which the metal of the workpiece is deformed by both pairs of rolls. The second pair of rolls is turned on using adjusting wedges 7, if necessary, to obtain large deformations and pipes with a minimum difference and receive pipes of a different size.

В соответствии с предлагаемым решением были модернизированы станы ХПТ-32 и ХПТ-55. Результаты модернизации станов приведены в таблице 2.In accordance with the proposed solution, the mills KhPT-32 and KhPT-55 were modernized. The results of the modernization of the mills are shown in table 2.

Figure 00000009
Figure 00000009

Результаты применения предлагаемого способа на станах холодной прокатки труб ХПТ-32 и ХПТ-55 приведены в таблице 3.The results of the application of the proposed method on cold rolling mills of pipes ХПТ-32 and ХПТ-55 are shown in table 3.

Figure 00000010
Figure 00000010

Как видно из изложения сущности заявляемых решений и параметров их конкретного воплощения, их реализация позволила уменьшить разностенность труб в 7-8 раз и обеспечила возможность получать трубы двух типоразмеров из одной заготовки.As can be seen from the presentation of the essence of the claimed solutions and the parameters of their specific embodiment, their implementation allowed us to reduce the difference between the pipes by 7-8 times and made it possible to obtain pipes of two sizes from one workpiece.

Прямым следствием повышения качества готового продукта на станах ХТП путем уменьшения разностенности труб с помощью предложенной конструкции стана является расширение сортамента прокатываемых труб, снижение себестоимости за счет уменьшения затрат на оборудование стана, в частности на изготовление дополнительных пар валков для получения новых типоразмеров труб, а также за счет сокращения количества циклов холодного проката.A direct consequence of improving the quality of the finished product at KhTP mills by reducing the pipe spacing with the proposed mill design is to expand the range of rolled pipes, reducing costs by reducing the cost of equipment of the mill, in particular the manufacture of additional pairs of rolls to obtain new pipe sizes, as well as by reducing the number of cold rolled cycles.

Claims (2)

1. Способ холодной прокатки труб, включающий порционную подачу заготовки в очаг деформации, образованный двумя парами валков, и деформацию поданной порции последовательно первой и второй парами валков при их возвратно-поступательном перемещении относительно неподвижной оправки, отличающийся тем, что калибровку по толщине стенки осуществляют перед деформацией второй парой валков со степенью деформации 5-15% (μ) и коэффициентом калибровки 2,0-2,5 (δ), при этом поворот заготовки выполняют как перед прямым ходом, так и перед обратным ходом валков.1. A method of cold rolling pipes, including a batch feed of the workpiece into the deformation zone formed by two pairs of rolls, and deformation of the fed portion sequentially by the first and second pairs of rolls during their reciprocating movement relative to the stationary mandrel, characterized in that the wall thickness calibration is carried out before the deformation of the second pair of rolls with a degree of deformation of 5-15% (μ) and a calibration coefficient of 2.0-2.5 (δ), while the workpiece is rotated both before the forward stroke and before the roll reverse . 2. Стан холодной прокатки труб, содержащий станину, клеть с рабочими валками, имеющими на шейках зубчатые колеса, взаимодействующие с колесами стационарные рейки, механизм возвратно-поступательного перемещения клети, поворотно-подающее устройство, отличающийся тем, что клеть с рабочими валками содержит дополнительно вторую пару валков, имеющую на шейке зубчатое колесо, взаимодействующее с дополнительной рейкой, выполненной с возможностью вывода ее из зацепления, а очаг деформации, образованный двумя парами валков, выполнен с возможностью деформации заготовки на конической оправке, вдоль которой расположены зоны редуцирования по диаметру, обжатия по толщине стенки трубы и диаметру, зона калибровки и зона перекрытия, на которой металл деформируется обеими парами валков, при этом параметры зон деформации металла на оправке заданы и выполнены на основе совокупности равенств, в которой конусность калибрующих участков входной пары валков и оправки выполнена в соответствии с равенством2. Cold pipe rolling mill, comprising a bed, a cage with work rolls having gear wheels on the necks, stationary rails interacting with the wheels, a cage reciprocating movement mechanism, a rotary-feeding device, characterized in that the cage with work rolls additionally contains a second a pair of rolls having a gear wheel on the neck interacting with an additional rack configured to disengage from it, and the deformation zone formed by two pairs of rolls is made with the possibility of deformation of the workpiece on a conical mandrel, along which there are reduction zones by diameter, compression by the pipe wall thickness and diameter, the calibration zone and the overlap zone on which the metal is deformed by both pairs of rolls, while the parameters of the metal deformation zones on the mandrel are set and made on the basis of set of equalities in which the taper of the calibrating sections of the input pair of rolls and mandrel is made in accordance with the equality tgγк/tgα=(1,1-1,2), (1)tgγ c / tgα = (1.1-1.2), (1) где tgγк - параметр, характеризующий конусность калибрующей части ручья;where tgγ k is a parameter characterizing the taper of the calibrating part of the stream; tgα - параметр, характеризующий конусность оправки, расстояние между парами валков выполнено в соответствии с равенствомtgα is a parameter characterizing the taper of the mandrel, the distance between the pairs of rolls is made in accordance with the equality Lx=А+lп, (2)L x = A + l p , (2) с учетом равенств lк1=(0,6÷0,8)lп, (3)taking into account the equalities l k1 = (0.6 ÷ 0.8) l p , (3) lк1=δmM1, (4)l k1 = δmM 1 , (4) где Lx - длина хода валков (или хода клети), мм;where L x - the stroke length of the rolls (or stand travel), mm; lп - длина перекрытия обжимных зон первой и второй пары валков, мм;l p - the length of the overlap of the crimp zones of the first and second pairs of rolls, mm; А - расстояние между центрами пар валков, мм;A is the distance between the centers of the pairs of rolls, mm; lк1 - длина зоны калибровки первой пары валков, калибрующих по толщине стенки трубы, мм;l k1 - the length of the calibration zone of the first pair of rolls, calibrating the thickness of the pipe wall, mm; m - подача заготовки за двойной ход клети, мм;m is the supply of the workpiece for the double course of the mill, mm; M1 - коэффициент вытяжки, либо с учетом следующих равенствM 1 - drawing coefficient, or taking into account the following equalities lп=lк1+lр2, (5)l p = l k1 + l p2 , (5) lр2=(l,8÷2,0)mMp2, (6)l p2 = (l, 8 ÷ 2.0) mM p2 , (6) где lр2 - длина зоны редуцирования второй пары валков, мм;where l p2 is the length of the reduction zone of the second pair of rolls, mm; Мр2 - коэффициент вытяжки в зоне редуцирования второй пары валков, а поперечное сечение ручьев калибрующей зоны первой пары валков выполнено в соответствии со следующим равенствомM p2 is the drawing coefficient in the reduction zone of the second pair of rolls, and the cross section of the streams of the calibrating zone of the first pair of rolls is made in accordance with the following equality B/D=1,02-1,03, (7)B / D = 1.02-1.03, (7) где В - ширина ручья, мм;where B is the width of the stream, mm; D - диаметр ручья, мм.D is the diameter of the stream, mm.
RU2003118175/02A 2002-06-14 2003-06-16 Tube cold rolling method and cold rolling mill for performing the same RU2241557C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2002064897 2002-06-14
UA2002064897 2002-06-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2241557C1 true RU2241557C1 (en) 2004-12-10
RU2003118175A RU2003118175A (en) 2004-12-20

Family

ID=34391283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003118175/02A RU2241557C1 (en) 2002-06-14 2003-06-16 Tube cold rolling method and cold rolling mill for performing the same

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2241557C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2523398C1 (en) * 2012-12-11 2014-07-20 Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" PRODUCTION OF SEAMLESS COLD-FORMED OIL-WELL TUBING SIZED TO 114,3×6, 8×9000-10700 mm FROM CORROSION-RESISTANT ALLOY OF "ХН30МДБ-Ш" GRADE
RU2545935C2 (en) * 2013-04-15 2015-04-10 Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" Plant for production of tapered long-sized hollow metal parts

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2523398C1 (en) * 2012-12-11 2014-07-20 Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" PRODUCTION OF SEAMLESS COLD-FORMED OIL-WELL TUBING SIZED TO 114,3×6, 8×9000-10700 mm FROM CORROSION-RESISTANT ALLOY OF "ХН30МДБ-Ш" GRADE
RU2545935C2 (en) * 2013-04-15 2015-04-10 Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" Plant for production of tapered long-sized hollow metal parts

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2085159A1 (en) Process for manufacturing metal pipe with extremely thin wall by cold rolling
RU2735435C1 (en) Method of helical rolling bars
RU2241557C1 (en) Tube cold rolling method and cold rolling mill for performing the same
US20160121381A1 (en) Aluminum bar and production method thereof
RU2410179C1 (en) Method of producing thin-wall multi-face tubes (versions)
JP4888252B2 (en) Seamless pipe cold rolling method
RU2268099C1 (en) Method for making sheathing preset-contour shape
EP1080799B1 (en) Calibration of an instrument for the cold-rolling of tubes
JPH06262253A (en) Production of square tube with excellent shape characteristic
RU2295410C1 (en) Tube shaping mill
RU2106217C1 (en) Method of rotation drawing of hollow axisymmetric parts
RU2392073C2 (en) Method of shuttering profile obtainment
RU2368439C1 (en) Manufacturing method of contour form profile
RU2401170C1 (en) Method of asymmetric cold rolling of pipes
RU108326U1 (en) TECHNOLOGICAL TOOL OF A THREE-SWEEL CROSS-SCREW ROLLING MACHINE
RU2268796C2 (en) Method for making cone elongated hollow metallic products by hot rolling and apparatus for performing the same
RU2003118175A (en) METHOD OF COOL PIPE ROLLING AND COOL PIPE ROLLING MACHINE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2723494C1 (en) Method of rolling hollow billet on mandrel in three-shaft helical rolling mill and working roll for implementation thereof
RU2118213C1 (en) Method for making c-shaped bent section
JP2970504B2 (en) Rolling method of constant parallel flange channel steel with external method
UA53490A (en) Method for cold rolling of tubes and cold rolling mill for implementation of the method
SU1227299A1 (en) Method of producing axially symmetrical articles
SU1660815A1 (en) Method of manufacturing ringlike items
RU170655U1 (en) BILL FOR ROLLING A ROUND VARIETY PROFILE
RU2054980C1 (en) Method of periodical cold rolling of tubes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060617