RU2250147C1 - Method for helical piercing of cast billet - Google Patents
Method for helical piercing of cast billet Download PDFInfo
- Publication number
- RU2250147C1 RU2250147C1 RU2004100259/02A RU2004100259A RU2250147C1 RU 2250147 C1 RU2250147 C1 RU 2250147C1 RU 2004100259/02 A RU2004100259/02 A RU 2004100259/02A RU 2004100259 A RU2004100259 A RU 2004100259A RU 2250147 C1 RU2250147 C1 RU 2250147C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- angle
- rolls
- billet
- mandrel
- workpiece
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и касается получения полых заготовок из непрерывнолитой заготовки или слитка.The invention relates to the field of metal forming and relates to the production of hollow billets from continuously cast billets or ingots.
В настоящее время известен способ получения трубчатых изделий, включающий прошивку сплошной заготовки с обжатием по диаметру 8-20% при углах подачи 10-18 градусов [1]. Недостатком этого способа является невозможность получения качественных гильз из литого металла, т.к. при таких режимах прошивки происходит разрушение металла в осевой зоне заготовки перед носком оправки.Currently, a known method for producing tubular products, including flashing a solid billet with compression in diameter of 8-20% at feed angles of 10-18 degrees [1]. The disadvantage of this method is the inability to obtain high-quality cast metal sleeves, because with these firmware modes, the metal is destroyed in the axial zone of the workpiece in front of the toe of the mandrel.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному техническому решению является способ винтовой прошивки литой заготовки, включающий подачу нагретой заготовки в рабочие валки, развернутые на угол подачи и раскатки, и прошивку заготовки оправкой, установленной в калибре, образованном валками и направляющим инструментом [2].Closest to the technical nature of the claimed technical solution is a method of screw flashing a cast billet, including feeding the heated billet into work rolls deployed at the feed and rolling angle, and flashing the workpiece with a mandrel installed in a caliber formed by rolls and a guiding tool [2].
Недостатком данного способа является невозможность получения качественной внутренней поверхности гильз, а также проработки структуры по толщине стенки при высокой точности геометрических размеров.The disadvantage of this method is the impossibility of obtaining a high-quality inner surface of the liners, as well as the elaboration of the structure along the wall thickness with high accuracy of geometric dimensions.
Задачей изобретения является повышение качества и точности геометрических размеров гильз при прошивке из литого металла. Поставленная цель достигается тем, что в способе винтовой прошивки литой заготовки, включающем подачу нагретой заготовки в рабочие валки, развернутые на угол подачи и раскатки, и прошивку заготовки оправкой, установленной в калибре, образованном валками и направляющим инструментом, прошивку осуществляют при величине угла подачи не менее 12 градусов, угла раскатки 6-10 градусов с обжатием в пережиме 21-35%, при этом используют валки, угол входного конуса которых составляет 4-8 градусов, а величину обжатия заготовки перед носком оправки определяют из соотношения:The objective of the invention is to improve the quality and accuracy of the geometric dimensions of the sleeves when flashing from cast metal. This goal is achieved by the fact that in the method of screw flashing a cast billet, including feeding the heated billet to work rolls deployed at the feed and rolling angle, and flashing the workpiece with a mandrel installed in the caliber formed by the rolls and the guiding tool, the flashing is carried out at a feed angle not less than 12 degrees, the rolling angle of 6-10 degrees with a compression in the clamp 21-35%, while using rolls, the angle of the input cone of which is 4-8 degrees, and the amount of compression of the workpiece in front of the mandrel is determined t by the relation:
где u0 - относительное обжатие заготовки перед носком оправки;where u 0 is the relative compression of the workpiece in front of the toe of the mandrel;
φ - угол наклона входного конуса валка, град;φ is the angle of inclination of the input cone of the roll, deg;
β - угол подачи, град;β is the feed angle, deg;
γ - угол раскатки, град.γ - rolling angle, deg.
Заявляемая совокупность отличительных признаков обеспечивает достижение цели изобретения, а именно, повышение качества и точности геометрических размеров гильз при прошивке из литого металла. Уменьшение угла подачи менее 12 градусов приводит к появлению на внутренней поверхности гильзы плен из-за разрушения металла перед носком оправки. Установка угла раскатки менее 6 градусов в сочетании с малым углом подачи приводит к локализации деформации в наружных слоях прокатываемой трубы и отсутствию проработки структуры стенки трубы, увеличение угла раскатки свыше 10 градусов вызывает ухудшение условий захвата. Прошивка с обжатиями по диаметру в пережиме менее 21% не обеспечивает проработку литой структуры, а увеличение обжатия более 35% приводит к уменьшению пластичности металла. При значении угла входного конуса валка менее 4° происходит разрушение металла в осевой зоне заготовки, увеличение угла конусности свыше 8° приводит к ухудшению захвата. Величину обжатия заготовки перед носком оправки определяют из соотношения:The claimed combination of distinctive features ensures the achievement of the purpose of the invention, namely, improving the quality and accuracy of the geometric dimensions of the sleeves when piercing from cast metal. A decrease in the feed angle of less than 12 degrees leads to the appearance of captures on the inner surface of the sleeve due to the destruction of the metal in front of the mandrel toe. Setting the rolling angle to less than 6 degrees in combination with a small feed angle leads to localization of deformation in the outer layers of the rolled pipe and to the absence of a study of the structure of the pipe wall; an increase in the rolling angle above 10 degrees causes a deterioration of the gripping conditions. Firmware with crimps with a diameter of less than 21% in diameter does not provide for the elaboration of the cast structure, and an increase in compression of more than 35% leads to a decrease in the ductility of the metal. When the angle of the input cone of the roll is less than 4 °, the metal is destroyed in the axial zone of the workpiece, an increase in the taper angle of more than 8 ° leads to a deterioration of grip. The amount of compression of the workpiece in front of the toe of the mandrel is determined from the ratio:
Изобретение иллюстрируется чертежом, где показано продольное сечение очага деформации вертикальной плоскостью. Из чертежа видно, что относительное обжатие заготовки перед носком оправки определяется в плоскости, перпендикулярной оси прокатки и проходящей через первую по ходу прокатки точку касания металлом носка оправки. Величина относительного обжатия обычно рассчитывается по формуле:The invention is illustrated in the drawing, which shows a longitudinal section of the deformation zone with a vertical plane. It can be seen from the drawing that the relative compression of the workpiece in front of the mandrel toe is determined in a plane perpendicular to the rolling axis and passing through the first point of contact with the metal of the mandrel toe passing along the rolling. The value of the relative compression is usually calculated by the formula:
u0=(D3-D0)/D3,u 0 = (D 3 -D 0 ) / D 3 ,
где u0 - относительное обжатие заготовки перед носком оправки;where u 0 is the relative compression of the workpiece in front of the toe of the mandrel;
D3 - диаметр исходной заготовки, мм;D 3 - the diameter of the initial billet, mm;
D0 - диаметр заготовки в плоскости, проходящей через точку касания металлом носка оправки, мм.D 0 is the diameter of the workpiece in a plane passing through the point of contact with the metal of the mandrel sock, mm
Зная величину обжатия перед носком оправки, можно определить положение последней в очаге деформации.Knowing the amount of compression in front of the mandrel toe, you can determine the position of the latter in the deformation zone.
Способ прокатки осуществляется следующим образом. Нагретая заготовка задается в рабочие валки, где обжимается ими в калибре, образованном за счет взаимного сближения контактных поверхностей валков, оси которых наклонены к оси заготовки. При этом угол между осью прокатки и проекцией оси валка на плоскость, проходящую через ось прокатки и отрезок, являющийся кратчайшим расстоянием от оси прокатки до оси валка, является углом раскатки, а угол между осью прокатки и проекцией оси валка на плоскость, перпендикулярную плоскости раскатки и проходящую через ось прокатки, является углом подачи. При обжатии заготовки валками металл заполняет очаг деформации, и встречается с неподвижной в осевом направлении оправкой, длина участка очага деформации от касания заготовкой валка до встречи ее с носком оправки определяется величиной обжатия перед носком оправки, которая обусловлена соотношением:The rolling method is as follows. The heated workpiece is set in the work rolls, where it is crimped by them in a gauge formed by the mutual contact of the contact surfaces of the rolls, the axes of which are inclined to the axis of the workpiece. The angle between the rolling axis and the projection of the roll axis onto the plane passing through the rolling axis and the segment, which is the shortest distance from the rolling axis to the roll axis, is the rolling angle, and the angle between the rolling axis and the projection of the roll axis onto the plane perpendicular to the rolling plane and passing through the rolling axis is the feed angle. When a workpiece is crimped by rolls, the metal fills the deformation zone and meets a mandrel that is stationary in the axial direction, the length of the deformation zone section from touching the workpiece to the roll until it meets the mandrel toe is determined by the amount of compression in front of the mandrel toe, which is caused by the ratio:
Выбранная величина обжатия u0 обеспечивает надежный вторичный захват, т.е. созданный запас сил трения достаточен для преодоления сопротивления оправки при движении металла в очаге деформации.The selected compression value u 0 provides reliable secondary capture, i.e. the created reserve of friction forces is sufficient to overcome the resistance of the mandrel when the metal moves in the deformation zone.
На торце заготовки формируется углубление, которое по мере продвижения заготовки по очагу деформации превращается в полость, максимальная величина обжатия заготовки по диаметру составляет от 21 до 35%, что обеспечивает хорошую проработку литой структуры исходного материала.A depression is formed at the end of the workpiece, which, as the workpiece moves along the deformation zone, turns into a cavity, the maximum compression of the workpiece in diameter is from 21 to 35%, which ensures a good study of the cast structure of the starting material.
Пример осуществления способа.An example implementation of the method.
Для прокатки труб размерами 108×10 на ТПА с трехвалковым раскатным станом прошивали непрерывнолитую заготовку диаметром 156 мм. По традиционной технологии для их производства используется круг 120 мм. Нагрев заготовок осуществляли в кольцевой печи до температуры 1240°C. Перед прошивкой устанавливали расстояние между валками В=112 мм, обжатие в пережиме - 28%, между линейками Л=120 мм, коэффициент овализации - 1,07. Угол входного конуса валка составлял φ=6°, угол раскатки γ=8°, диаметр оправки 88 мм, угол подачи β=14°. Величину обжатия заготовки перед носком оправки определяли из соотношения (1).For rolling pipes with dimensions of 108 × 10 on a TPA with a three-roll rolling mill, a continuously cast billet with a diameter of 156 mm was stitched. According to traditional technology, a circle of 120 mm is used for their production. The preforms were heated in a ring furnace to a temperature of 1240 ° C. Before flashing, the distance between the rolls was B = 112 mm, the compression in the pinch was 28%, between the bars L = 120 mm, the ovalization coefficient was 1.07. The angle of the inlet cone of the roll was φ = 6 °, the rolling angle γ = 8 °, the diameter of the mandrel 88 mm, the feed angle β = 14 °. The amount of compression of the workpiece in front of the toe of the mandrel was determined from relation (1).
sin6°·Cos14°=0,1045·0,97=0,1014sin6 ° Cos14 ° = 0.1045.97 = 0.1014
Таким образом, величина обжатия перед носком оправки должна быть не менее 6,4%, но и не более 10,1%, соответственно этим значениям была выбрана величина выдвижения носка оправки за пережим валков. Толщина стенки регулируется путем перемещения оправки в указанном диапазоне изменения обжатий.Thus, the amount of compression in front of the mandrel nose should be not less than 6.4%, but also not more than 10.1%, respectively, the magnitude of the extension of the mandrel toe beyond the pinch rolls was chosen according to these values. The wall thickness is adjusted by moving the mandrel in the specified range of compression changes.
Всего по предлагаемому варианту прокатано 6 труб, дополнительно после прошивки удалили из потока 4 гильзы для анализа качества и параметров формоизменения. Осмотр внутренней и наружной поверхности труб и гильз показал отсутствие дефектов. Трубы по качеству соответствовали требованиям ГОСТ. Металлографические исследования показали полную проработку литой структуры, отсутствие несплошностей и трещин.In total, 6 tubes were rolled according to the proposed option; in addition, after flashing, 4 sleeves were removed from the stream for analysis of the quality and shape-changing parameters. Inspection of the inner and outer surfaces of pipes and sleeves showed no defects. The quality pipes met the requirements of GOST. Metallographic studies showed a complete study of the cast structure, the absence of discontinuities and cracks.
Таким образом, предлагаемый способ прокатки обеспечивает получение труб высокой точности по геометрическим размерам с качественной внутренней и наружной поверхностью.Thus, the proposed rolling method ensures the production of pipes of high accuracy in geometric dimensions with high-quality internal and external surfaces.
Источники информацииSources of information
1. Авторское свидетельство СССР №738697 В 21 в 19/00, 8/00, опубл. БИ №21, 1980 г.1. USSR author's certificate No. 738697 B 21 at 19/00, 8/00, publ. BI No. 21, 1980
2. Прокатное производство. Справочник, т.2. Под редакцией Е.С.Рокотяна. М.: Металлургиздат, 1962, стр.391-411, 430-431.2. Rolling production. Reference, vol. 2. Edited by E.S.Rokotyan. M .: Metallurgizdat, 1962, pp. 391-411, 430-431.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004100259/02A RU2250147C1 (en) | 2004-01-09 | 2004-01-09 | Method for helical piercing of cast billet |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004100259/02A RU2250147C1 (en) | 2004-01-09 | 2004-01-09 | Method for helical piercing of cast billet |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2250147C1 true RU2250147C1 (en) | 2005-04-20 |
Family
ID=35634838
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004100259/02A RU2250147C1 (en) | 2004-01-09 | 2004-01-09 | Method for helical piercing of cast billet |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2250147C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2489221C1 (en) * | 2012-01-19 | 2013-08-10 | Открытое акционерное общество "Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности" (ОАО "РосНИТИ") | Method of hot-rolled pipe production |
RU2578887C1 (en) * | 2014-09-30 | 2016-03-27 | Публичное акционерное общество "Северский трубный завод" | Method of producing hollow sleeves at piercer |
RU2656901C2 (en) * | 2014-03-19 | 2018-06-07 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Method of seamless metal pipe manufacturing |
RU2735436C1 (en) * | 2020-05-25 | 2020-11-02 | Александр Васильевич Гончарук | Method of helical rolling of billet into sleeve |
-
2004
- 2004-01-09 RU RU2004100259/02A patent/RU2250147C1/en active IP Right Revival
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Прокатное производство. Справочник, т.2, под редакцией РОКОТЯНА Е.С., М., Машиностроение, 1962 г., с.с.391-411, 430-431. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2489221C1 (en) * | 2012-01-19 | 2013-08-10 | Открытое акционерное общество "Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности" (ОАО "РосНИТИ") | Method of hot-rolled pipe production |
RU2656901C2 (en) * | 2014-03-19 | 2018-06-07 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Method of seamless metal pipe manufacturing |
RU2578887C1 (en) * | 2014-09-30 | 2016-03-27 | Публичное акционерное общество "Северский трубный завод" | Method of producing hollow sleeves at piercer |
RU2735436C1 (en) * | 2020-05-25 | 2020-11-02 | Александр Васильевич Гончарук | Method of helical rolling of billet into sleeve |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2005285839B2 (en) | Plug, method of expanding inside diameter of metal pipe or tube using such plug, method of manufacturing metal pipe or tube, and metal pipe or tube | |
CN107695102B (en) | A method of block after preventing thick-walled pipe roll piercing | |
TW200821057A (en) | Method of manufacturing ultrathin wall metallic tube by cold working method | |
RU2250147C1 (en) | Method for helical piercing of cast billet | |
JP2008126255A (en) | Method of manufacturing seamless tube | |
RU2391155C1 (en) | Method of shell manufacturing out of cast blank | |
RU2773967C1 (en) | Screw fitting method | |
RU2455092C1 (en) | Method of seamless tube production | |
SA111320071B1 (en) | Tube Rolling Plant | |
SU704691A1 (en) | Method of producing hot-rolled bimetallic pipes | |
RU2378062C1 (en) | Manufacturing method of bushings cross-screw rolling mill | |
RU2723494C1 (en) | Method of rolling hollow billet on mandrel in three-shaft helical rolling mill and working roll for implementation thereof | |
RU2441722C1 (en) | Method of seamless pipe production at the aggregate with screw piercing machines and continuous lengthwise rolling | |
RU2207200C2 (en) | Method for making seamless hot rolled large-diameter tubes at high accuracy of wall in tube rolling lines with pilger mills | |
RU2004121625A (en) | METHOD FOR PRODUCING BIMETALLIC CENTRIFUGAL-CAST Billets and BIMETALLIC WEAR-RESISTANT TUBES FOR TRANSPORTING ABRASIVE BULK MATERIALS AND PULPS ON PIPELINES | |
RU2759820C1 (en) | Screw piercing method in a four-roll mill | |
RU2150342C1 (en) | Method for cold pilger rolling of tubes | |
RU2671022C1 (en) | Piercing mill guide ruler | |
JP2002533219A (en) | Tool design for cold pilger making of tubes. | |
RU2557839C1 (en) | Method of production of cold-wrought seamless pipes (versions) and heat-resistant seamless pipe made by this method (versions) | |
JP2024000976A (en) | Inclined rolling method and method for manufacturing seamless steel pipe | |
RU2443484C2 (en) | Large-diameter seamless pipe production | |
SU893280A1 (en) | Tube production method | |
SU598666A1 (en) | Production tool of three-high expanding mill | |
JPH105820A (en) | Manufacture of seamless metallic tube |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RH4A | Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation |
Effective date: 20070605 |
|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20071001 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080110 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100110 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20110810 |