RU2255821C2 - Roll for die rolling of cone elongated hollow metallic articles - Google Patents
Roll for die rolling of cone elongated hollow metallic articles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2255821C2 RU2255821C2 RU2003123822/02A RU2003123822A RU2255821C2 RU 2255821 C2 RU2255821 C2 RU 2255821C2 RU 2003123822/02 A RU2003123822/02 A RU 2003123822/02A RU 2003123822 A RU2003123822 A RU 2003123822A RU 2255821 C2 RU2255821 C2 RU 2255821C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- roll
- length
- radius
- outlets
- section
- Prior art date
Links
Landscapes
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к трубопрокатному оборудованию, а именно к инструменту для производства конусных длинномерных полых металлических изделий горячей прокаткой из цилиндрических труб на принципиально новых установках (пилигримовых станах) с уменьшением диаметра и толщины стенки от одного конца к другому.The invention relates to a tube rolling equipment, and in particular to a tool for the production of cone lengthy hollow metal products by hot rolling from cylindrical pipes on fundamentally new plants (pilgrim mills) with a decrease in diameter and wall thickness from one end to the other.
Известен валок пилигримового стана, содержащий по окружности бочки (360°) ручей с последовательно расположенными по длине бойком, полирующим углом продольного выпуска и холостым участком, при этом боёк и угол продольного выпуска выполнены с переменными поперечными сечениями по длине в виде кругов с выпусками (Данилов Ф.А. и др. Горячая прокатка труб, М.: Металлургия, 1972, с.314-315.A roll of a pilgrim mill is known, containing a barrel along the circumference (360 °) of a stream with a striker sequentially arranged along the length, polishing the angle of the longitudinal outlet and a blank section, while the striker and the angle of the longitudinal outlet are made with variable cross-sections along the length in the form of circles with outlets (Danilov F.A. et al. Hot Rolling of Pipes, Moscow: Metallurgy, 1972, p. 314-315.
Недостатком этих валков является то, что они позволяют прокатывать гильзы только одного диаметра в цилиндрические трубы с конусной частью под пилигримовую головку на длине от 400 до 600 мм в зависимости от диаметров калибров и диаметров прокатываемых труб. При смене диаметра заготовки требуется замена валков.The disadvantage of these rolls is that they allow you to roll sleeves of only one diameter into cylindrical pipes with a conical part under the pilgrim head for a length of 400 to 600 mm, depending on the diameters of the gauges and the diameters of the rolled pipes. When changing the diameter of the workpiece, replacement of the rolls is required.
Известен валок пилигримового стана, содержащий по окружности бочки ручей круглого поперечного сечения с выпусками, длина которого составлена из последовательно расположенных бойка, образованного радиусом гребня валка увеличивающейся величины, полирующего участка, имеющего постоянный радиус гребня валка, переходного и холостого участков, причём выпуска поперечного сечения изменяются по длине бойка с переходом на 1/5-1/4 полирующего участка (20-25%) от 37-32 до 23-20° (Шевакин Ю.Ф., Глейберг А.З. Производство труб. М.: Металлургия, 1968, с.139-140, 160).Known roll pilgrim mill, containing around the circumference of the barrel a stream of circular cross-section with outlets, the length of which is made up of sequentially striker formed by the radius of the crest of the roll of increasing magnitude, polishing section, with a constant radius of the crest of the roll, transitional and idle sections, and the release of the cross section vary along the length of the striker with the transition to 1 / 5-1 / 4 of the polishing section (20-25%) from 37-32 to 23-20 ° (Shevakin Yu.F., Gleiberg A.Z. Pipe production. M: Metallurgy, 1968, p.139-140, 160).
Недостатком данных валков так же, как и вышеуказанных, является невозможность прокатки гильз (заготовок) разных диаметров в валках одного типоразмера, без замены их при переходе на другой размер гильз, что приводит к увеличению перевалок валков, снижению производительности станов, а также невозможности прокатки конусных длинномерных полых металлических изделий.The disadvantage of these rolls, as well as the above, is the impossibility of rolling sleeves (blanks) of different diameters in rolls of one standard size, without replacing them when changing to another sleeve size, which leads to an increase in transshipment of rolls, lower productivity of mills, as well as the impossibility of rolling cone long hollow metal products.
В качестве прототипа принят валок пилигримового стана, содержащий по окружности бочки ручей круглого поперечного сечения с выпусками, длина которого составлена из последовательно расположенных бойка, образованного радиусом гребня валка увеличивающей величины, с постоянными углами поперечного выпуска на одной трети протяженности бойка, а на остальной части плавно уменьшающимися до значения выпусков полирующего участка, при этом радиус гребня валка в конце участка с постоянной величиной выпусков составляет 1,3 радиуса гребня его начала, полирующего участка, имеющего постоянный радиус гребня валка, переходного (угла продольного выпуска) и холостого участков (авт. свидетельство СССР №554019 В 21 В 21/02 от 23.05.1977).As a prototype, a pilgrim mill roll was adopted, containing around the barrel circumference a brook of circular cross-section with outlets, the length of which is made up of sequentially driven strikers formed by the radius of the crest of the roll of increasing magnitude, with constant transverse angles of one third of the striker length, and smoothly in the rest of it decreasing to the values of the outlets of the polishing section, while the radius of the roll ridge at the end of the section with a constant value of outlets is 1.3 of the radius of the ridge of its beginnings , A polishing portion having a constant radius of the crest of the roll, the transition (the angle of the longitudinal issue) and idle portions (auth. USSR Certificate №554019 In 21 21/02 from 23.05.1977).
Недостатком прототипа так же, как и вышеуказанных аналогов, является невозможность производства горячей прокаткой конусных длинномерных полых металлических изделий из цилиндрических заготовок (труб) с уменьшением диаметра и толщины стенки от одного конца к другому.The disadvantage of the prototype, as well as the above analogues, is the impossibility of hot rolling of conical long hollow metal products from cylindrical billets (pipes) with a decrease in diameter and wall thickness from one end to the other.
Цель изобретения - промышленное поточное производство способом горячей прокатки конусных длинномерных полых металлических изделий с уменьшающимся диаметром и толщиной стенки от одного конца к другому, имеющих запас прочности при значительном снижении их веса, снижение их стоимости и замена железобетонных изделий на экономически и эстетически конкурирующие долговечные облегчённые изделия из металла.The purpose of the invention is industrial continuous production by hot rolling of conical long hollow metal products with a decreasing diameter and wall thickness from one end to the other, having a safety margin with a significant reduction in their weight, reducing their cost and replacing reinforced concrete products with economically and aesthetically competing durable lightweight products from metal.
Поставленная цель достигается тем, что в валке пилигримового стана, содержащем по окружности бочки ручей круглого поперечного сечения с выпусками, длина которого составлена из последовательно расположенных бойка, образованного радиусом гребня валка увеличивающейся величины, с постоянными углами поперечного выпуска на одной трети протяжённости бойка, а на остальной части плавно уменьшающимися до значения выпусков полирующего участка, при этом радиус гребня валка в конце участка с постоянной величиной поперечного выпуска составляет 1,3 радиуса гребня его начала, полирующего участка, имеющего постоянный радиус гребня валка, переходного (угла продольного выпуска) и холостого участков, круглый переменный калибр с поперечными выпусками расположен по винтовой линии на цилиндрической поверхности диаметра валка, а число шагов винтовой линии определяется из выраженияThis goal is achieved by the fact that in the roll of the pilgrim mill, containing around the circumference of the barrel a stream of circular cross-section with outlets, the length of which is composed of sequentially shaped strikers formed by the radius of the crest of the roll of increasing magnitude, with constant transverse angles of one third of the length of the striker, and the remaining part smoothly decreasing to the values of the outlets of the polishing section, while the radius of the roll ridge at the end of the section with a constant transverse output is 1, 3 radius of the ridge of its beginning, a polishing section having a constant radius of the roll ridge, transitional (longitudinal outlet angle) and idle sections, a circular variable caliber with transverse outlets is located along a helical line on the cylindrical surface of the roll diameter, and the number of steps of a helical line is determined from the expression
n=(Lsinα)/(27πRк)+В+B1,n = (Lsinα) / (27πR k ) + B + B 1 ,
где L - длина длинномерного конусного изделия, мм;where L is the length of the long conical product, mm;
Rk - катающий радиус валка, мм;R k is the rolling radius of the roll, mm;
α - угол наклона оси калибра к оси валка, град.;α is the angle of inclination of the axis of the caliber to the axis of the roll, deg .;
В - длина холостого участка на входе, равная (0,20-0,25)n;In - the length of the blank area at the entrance, equal to (0.20-0.25) n;
B1 - длина холостого участка на выходе, равная (0,10-0,15)n,B 1 - the length of the idle section at the exit equal to (0.10-0.15) n,
диаметр калибра постепенно уменьшается от входного сечения к выходному, который определяется из выраженияthe diameter of the caliber gradually decreases from the input section to the output, which is determined from the expression
Dвход=Dвых+2tgαкL,D input = D output + 2tgα to L,
где Dвход - максимальный диаметр входного сечения калибра или диаметр основания конусного изделия, мм;where D input is the maximum diameter of the input section of the caliber or the diameter of the base of the conical product, mm;
Dвых - минимальный диаметр выходного сечения калибра или диаметр вершины конусного изделия, мм;D o - the minimum diameter of the output section of the caliber or the diameter of the top of the conical product, mm;
αk - угол конусности длинномерного конусного изделия;α k is the taper angle of the long conical product;
L - длина длинномерного конусного изделия, мм.L is the length of the long conical product, mm
полукалибр на верхнем валке выполнен с левосторонним, а на нижнем с правосторонним направлением винтовой линии α или наоборот, а полукалибр валка выполнен полукруглым с поперечными тангенциальными или овальными выпусками постоянной величины (30-32°) от входного сечения на центральном угле, равном 30-35°, а затем плавно уменьшающимися к выходному сечению от до 20-18°.the half-gauge on the upper roll is made with left-handed, and on the lower with the right-hand direction of the helix α or vice versa, and the half-gauge of the roll is made semicircular with transverse tangential or oval outlets of constant size (30-32 °) from the inlet section at a central angle of 30-35 °, and then gradually decreasing to the output section from to 20-18 °.
Выпуска (углы) поперечного сечения на входе 30-32° (в начальной стадии) обеспечивают лучший захват цилиндрической заготовки (трубы), а постоянная величина их от входного сечения на центральном угле, равном 30-35°, даёт возможность вести процесс затравки (начала прокатки) цилиндрических труб-заготовок с разбегом по диаметрам на 10-15%. Плавно уменьшающиеся углы поперечного выпуска к выходному сечению до 20-18° придают конусному длинномерному изделию необходимые геометрические размеры, а валки, образующие калибр с указанными отличиями, обеспечивают прокатку конусных длинномерных полых металлических изделий заданной формы и геометрических размеров. Выполнение (расположение) круглого переменного калибра с поперечными выпусками по винтовой линии на цилиндрической поверхности диаметра валка позволяет уменьшить диаметр валка в "n" раз, т.е. даст возможность производить конусные длинномерные полые металлические изделия длиной 12000 мм и более в валках диаметром 1000-1100 мм вместо 4500 мм, если нарезать калибр по окружности, а это в свою очередь приведет к увеличению габаритов оборудования и мощности приводов в десятки раз, что является неосуществимым. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый валок для периодической прокатки конусных длинномерных полых металлических изделий отличается тем, что круглый переменный калибр с поперечными выпусками расположен по винтовой линии под углом α к оси валка, калибр которого постепенно уменьшается от входного сечения к выходному, полукалибр на верхнем валке выполнен с левосторонним, а на нижнем с правосторонним направлением винтовой линии или наоборот, а полукалибр валка относительно горизонтальной оси выполнен круглым с тангенциальными или овальными выпусками постоянной величины от входного сечения на центральном угле, равном 30-35°, а затем плавно уменьшающимся к выходному сечению до 20-18°.Outlets (angles) of the cross section at the inlet 30-32 ° (in the initial stage) provide the best capture of the cylindrical billet (pipe), and their constant value from the inlet section at the central angle equal to 30-35 ° makes it possible to conduct the seed process rolling) of cylindrical tubes-blanks with a run in diameters of 10-15%. Smoothly decreasing angles of the transverse outlet to the output section of up to 20-18 ° give the conical lengthy product the necessary geometric dimensions, and the rolls forming the caliber with the indicated differences provide rolling conical lengthy hollow metal products of a given shape and geometric dimensions. The implementation (arrangement) of a circular variable caliber with transverse outlets along a helical line on a cylindrical surface of the diameter of the roll allows reducing the diameter of the roll by "n" times, i.e. will make it possible to produce cone lengthy hollow metal products with a length of 12,000 mm and more in rolls with a diameter of 1000-1100 mm instead of 4500 mm if the caliber is cut around the circumference, and this in turn will lead to an increase in the dimensions of the equipment and drive power by tens of times, which is not feasible . Comparative analysis with the prototype shows that the inventive roll for periodic rolling of conical long hollow metal products is characterized in that a circular variable gauge with transverse outlets is located along a helical line at an angle α to the axis of the roll, the caliber of which gradually decreases from the input section to the output, half-gauge by the upper roll is made with left-hand, and on the lower with the right-hand direction of the helix or vice versa, and the half-gauge of the roll relative to the horizontal axis is made round with tangential or oval outlets of constant magnitude from the inlet section at a central angle of 30-35 °, and then gradually decreasing to the outlet section to 20-18 °.
Таким образом, заявляемый валок соответствует критерию изобретения "новизна". Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".Thus, the inventive roll meets the criteria of the invention of "novelty." Comparison of the proposed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field did not allow us to identify signs that distinguish the claimed solution from the prototype, which allows us to conclude that the criterion of "significant differences".
Изобретение поясняется чертежом, на котором представлены валки, калибр и очаг деформации в начале входного и калибр в конце выходного сечений.The invention is illustrated by the drawing, which shows the rolls, caliber and deformation zone at the beginning of the input and the caliber at the end of the output section.
Валки (1 и 2) для периодической прокатки конусных длинномерных полых металлических изделий содержат по окружности бочки ручьи круглого поперечного сечения с выпусками αв. Ручьи расположены по винтовой линии с углом наклона α к оси валков. Число шагов винтовой линии определяем по формулеRolls (1 and 2) for the periodic rolling of cone long hollow metal products contain round the circumference of the barrel streams of circular cross section with outlets α in . Streams are located along a helix with an angle of inclination α to the axis of the rolls. The number of steps of a helix is determined by the formula
n=(Lsinα)/(27πRк)+В+B1.n = (Lsinα) / (27πR k ) + B + B 1 .
При длине конусного длинномерного полого металлического изделия, равной 12000 мм, Rk=1000 мм и α=30° n=1,91, а с учетом входного и выходного холостых участков n примем равным (2,2-2,3)n. Два ручья образуют калибр, который имеет форму усечённого конуса, основаниями которого являются круги 3 и 6 с поперечными выпусками, размеры которых плавно уменьшаются от входного сечения к выходному и определяются из выраженияWhen the length of the conical lengthy hollow metal product equal to 12000 mm, R k = 1000 mm and α = 30 ° n = 1.91, and taking into account the input and output idle sections n, we take equal to (2.2-2.3) n. Two streams form a caliber, which has the shape of a truncated cone, the bases of which are circles 3 and 6 with transverse outlets, the sizes of which gradually decrease from the inlet to the outlet and are determined from the expression
Dвход=Dвых+2tgαкL.D input = D output + 2tgα to L.
Больший калибр (3) в начале входного сечения имеет форму круга с поперечными тангенциальными или овальными выпусками с углами 30-32°, величины которых имеют постоянное значение на центральном угле 30-35° (на рисунке не указан), а затем плавно уменьшаются к выходному сечению (6) до 20-18°. Полукалибр (ручей) на верхнем валке выполнен с левосторонним, а на нижнем с правосторонним направлением винтовой линии под углом α к оси валка. Прокатку конусных длинномерных полых металлических изделий (5) производят на конической длинной оправке (4) из цилиндрических трубных заготовок путем периодической подачи их в очаг деформации с кантовкой на угол ≈90°.The larger caliber (3) at the beginning of the input section has the shape of a circle with transverse tangential or oval outlets with angles of 30-32 °, the values of which have a constant value at the central angle of 30-35 ° (not shown in the figure), and then gradually decrease to the output section (6) to 20-18 °. The half-gauge (stream) on the upper roll is made with left-hand, and on the lower with right-hand direction of the helix at an angle α to the axis of the roll. Cone long hollow metal products (5) are rolled on a long conical mandrel (4) from cylindrical tube blanks by periodically feeding them into the deformation zone with a pitching at an angle of ≈90 °.
Использование предлагаемых валков позволит впервые в мировой практике осуществить промышленное поточное производство конусных длинномерных полых металлических изделий с заданными геометрическими параметрами, обеспечить потребность народного хозяйства страны, производить конкурентоспособную продукцию и экспортировать её в другие страны мира.The use of the proposed rolls will make it possible for the first time in world practice to carry out industrial in-line production of cone lengthy hollow metal products with specified geometric parameters, to meet the demand of the national economy, produce competitive products and export it to other countries of the world.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003123822/02A RU2255821C2 (en) | 2003-07-29 | 2003-07-29 | Roll for die rolling of cone elongated hollow metallic articles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003123822/02A RU2255821C2 (en) | 2003-07-29 | 2003-07-29 | Roll for die rolling of cone elongated hollow metallic articles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003123822A RU2003123822A (en) | 2005-01-20 |
| RU2255821C2 true RU2255821C2 (en) | 2005-07-10 |
Family
ID=34977904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003123822/02A RU2255821C2 (en) | 2003-07-29 | 2003-07-29 | Roll for die rolling of cone elongated hollow metallic articles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2255821C2 (en) |
-
2003
- 2003-07-29 RU RU2003123822/02A patent/RU2255821C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003123822A (en) | 2005-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108160709B (en) | Titanium alloy hot-rolled seamless pipe production system and production process thereof | |
| EP2085159B1 (en) | Process for manufacturing metal pipe with extremely thin wall by cold rolling | |
| RU2255821C2 (en) | Roll for die rolling of cone elongated hollow metallic articles | |
| CN101249508A (en) | Method for producing seamless steel pipe with reversible reciprocating periodic time hot rolling technique | |
| CN102172627B (en) | Composite insulator hardware helical groove skew rolling roll groove design method | |
| RU2378063C1 (en) | Mandrel of rotary piercer | |
| RU2294251C2 (en) | Roll of pilger mill for rolling thick-wall large- and mean-diameter tubes | |
| RU2709554C1 (en) | Method of wire hardening by plastic deformation | |
| US6360575B1 (en) | Calibration of an instrument for the cold-rolling of tubes | |
| EP4342599A1 (en) | Method of rolling balls | |
| RU2268796C2 (en) | Method for making cone elongated hollow metallic products by hot rolling and apparatus for performing the same | |
| RU2542131C1 (en) | Roll of pilger mill for rolling of thin-wall tubes with diameter of 508 mm with increased accuracy as to wall | |
| RU2401170C1 (en) | Method of asymmetric cold rolling of pipes | |
| US2005125A (en) | Apparatus for sinking tubular work pieces | |
| EP4342598A1 (en) | Method of rolling balls | |
| RU2392073C2 (en) | Method of shuttering profile obtainment | |
| RU2554246C1 (en) | Roller of helical rolling mill | |
| RU2241557C1 (en) | Tube cold rolling method and cold rolling mill for performing the same | |
| RU2537637C2 (en) | Pilger mill roll for hot rolling of 530 and 550 mm thin-wall pipes | |
| RU2542135C2 (en) | Production of tapered long-length metal articles by hot rolling | |
| CN218743940U (en) | Rolling structure for cold rolling thin-wall pipe | |
| US2050236A (en) | Apparatus for forming tubular blanks | |
| RU2545932C2 (en) | ROLL OF PILGER MILL FOR ROLLING OF HEAVY-WALL 630×56 mm PIPES OF HARDLY-DEFORMED STEEL AND ALLOY GRADES FOR NUCLEAR POWER PRODUCTION STRUCTURES FROM ESR SLEEVES AND HOLLOW INGOTS SIZED TO 690-720×70-90×3400 mm | |
| RU2564503C2 (en) | Pilger mill roll for 273-630 mm diameter pipes rolling | |
| RU2723494C1 (en) | Method of rolling hollow billet on mandrel in three-shaft helical rolling mill and working roll for implementation thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090730 |