RU2417849C2 - Pipe cold roll mandrel - Google Patents

Pipe cold roll mandrel Download PDF

Info

Publication number
RU2417849C2
RU2417849C2 RU2009107623/02A RU2009107623A RU2417849C2 RU 2417849 C2 RU2417849 C2 RU 2417849C2 RU 2009107623/02 A RU2009107623/02 A RU 2009107623/02A RU 2009107623 A RU2009107623 A RU 2009107623A RU 2417849 C2 RU2417849 C2 RU 2417849C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
taper
section
mandrel
pipe
gage
Prior art date
Application number
RU2009107623/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009107623A (en
Inventor
Григорий Александрович Орлов (RU)
Григорий Александрович Орлов
Елена Владимировна Орлова (RU)
Елена Владимировна Орлова
Дмитрий Юрьевич Чернышов (RU)
Дмитрий Юрьевич Чернышов
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Priority to RU2009107623/02A priority Critical patent/RU2417849C2/en
Publication of RU2009107623A publication Critical patent/RU2009107623A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2417849C2 publication Critical patent/RU2417849C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Metal Rolling (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to pipe rolling and may be used in pipe cold rolling at roll stands. Proposed mandrel comprises stem and working section with cross section decreasing from said stem generating variable-taper curve, the taper at the end of squeezing section being equal to that of gage development. Mandrel working section features generatrix taper K0 matching that of gage tape in compliance with inequality KT<K0<Kp(1+2f), where f is pipe wall thickening in reduction zone vs diametre reduction in said zone; Kt is mandrel tape at the end of squeezing section equal to that of gage development in that zone, and Kp is gage development taper at the start of working section.
EFFECT: higher quality of pipe inner surface, ruling out of fold formation thereon and rejects, reduced metal consumption.
1 ex, 2 dwg

Description

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при холодной прокатке труб на валковых станах.The invention relates to pipe rolling production and can be used in cold rolling of pipes on roll mills.

Известны оправки для холодной прокатки труб, имеющие рабочий участок с криволинейной образующей (АС СССР № 659216, БИ № 16, 1979 и № 761043, БИ № 33, 1980). Недостатком этих оправок является низкое качество внутренней поверхности труб, так как профиль оправки не согласован с профилем развертки калибра в начале рабочего участка, что может привести к повышенному утолщению стенки трубы в зоне редуцирования и образованию складок на внутренней поверхности. Также недостатком перечисленных оправок является низкая точность труб вследствие несогласованности профиля оправки с профилем развертки калибра в конце участка обжатия, что приводит к образованию продольной разностенности.Known mandrels for cold rolling pipes having a working section with a curvilinear generatrix (USSR AS No. 659216, BI No. 16, 1979 and No. 761043, BI No. 33, 1980). The disadvantage of these mandrels is the low quality of the inner surface of the pipes, since the profile of the mandrel is not consistent with the profile reamer caliber at the beginning of the working section, which can lead to increased thickening of the pipe wall in the reduction zone and the formation of wrinkles on the inner surface. Another disadvantage of the mandrels listed is the low accuracy of the pipes due to inconsistency of the mandrel profile with the gauge sweep profile at the end of the compression section, which leads to the formation of a longitudinal difference.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой (прототип) является оправка для холодной прокатки труб, содержащая хвостовик и рабочий участок с уменьшающимся от хвостовика круглым поперечным сечением и образующей в виде кривой с переменной конусностью, которая в конце обжимного участка равна конусности развертки калибра (см. статью Автоматизированный метод расчета калибровок рабочего инструмента станов ХПТ / В.Г.Миронов, В.И.Рябушкин, Б.Я.Митберг и др. // Сталь. 1988. №6. С.61). Достоинством прототипа, в отличие от аналогов, является согласованность профилей оправки и калибра в конце рабочего участка, что повышает точность труб. Недостатком прототипа остается низкое качество внутренней поверхности труб, так как профиль оправки не согласован с профилем развертки калибра в начале рабочего участка, что может привести к повышенному утолщению стенки трубы в зоне редуцирования и образованию складок на внутренней поверхности.The closest in technical essence to the proposed one (prototype) is a mandrel for cold rolling of pipes, containing a shank and a working section with a circular cross section decreasing from the shank and forming in the form of a curve with a variable taper, which at the end of the crimp section is equal to the taper of the gauge sweep (see article An automated method for calculating calibrations of the working tool of the KhPT mills / V.G. Mironov, V.I. Ryabushkin, B.Ya. Mitberg, etc. // Steel. 1988. No. 6. P. 61). The advantage of the prototype, unlike analogues, is the consistency of the mandrel and caliber profiles at the end of the working section, which increases the accuracy of the pipes. The disadvantage of the prototype is the low quality of the inner surface of the pipes, since the profile of the mandrel is not consistent with the profile of the reamer gauge at the beginning of the working section, which can lead to increased thickening of the pipe wall in the reduction zone and the formation of wrinkles on the inner surface.

Техническая задача предлагаемого изобретения - повышение качества внутренней поверхности изготовляемых труб. Техническая задача решается за счет того, что конусность образующей оправки в начале рабочего участка К0 выполнена согласованной с конусностью развертки калибра в соответствии с неравенствомThe technical task of the invention is to improve the quality of the inner surface of the manufactured pipes. The technical problem is solved due to the fact that the taper of the forming mandrel at the beginning of the working section K 0 is made consistent with the taper of the sweep of the caliber in accordance with the inequality

Figure 00000001
Figure 00000001

где Кт - конусность оправки в конце обжимного участка, равная конусности развертки калибра;where K t - the taper of the mandrel at the end of the crimp section, equal to the taper of the sweep gauge;

Кр - конусность развертки калибра в начале рабочего участка.To p - taper sweep caliber at the beginning of the working section.

f - коэффициент, связывающий утолщение стенки трубы в зоне редуцирования с обжатием по диаметру.f is the coefficient connecting the thickening of the pipe wall in the reduction zone with compression in diameter.

Сущность изобретения заключается в том, что профиль оправки согласован с профилем развертки калибра в начале рабочего участка, что повышает качество внутренней поверхности труб за счет исключения повышенного утолщения стенки трубы в зоне редуцирования и устранения возможности образования складок на внутренней поверхности.The essence of the invention lies in the fact that the profile of the mandrel is consistent with the profile of the caliber scan at the beginning of the working section, which improves the quality of the inner surface of the pipes by eliminating the increased thickening of the pipe wall in the reduction zone and eliminating the possibility of wrinkling on the inner surface.

На фиг.1 изображена оправка для холодной прокатки труб, содержащая хвостовик 1 и рабочий участок 2 с уменьшающимся от хвостовика круглым поперечным сечением и образующей в виде кривой с переменной конусностью, которая в конце обжимного участка равна конусности развертки калибра Кт, а в начале обжимного участка К0 выбирается по формуле (1). Конусность оправки станов холодной прокатки труб обычно характеризуют тангенсом угла наклона образующей в данном сечении, поэтому на фиг.1 конусность в начале рабочего участка (сечение I) К0=tgα0, а в конце обжимного участка (сечение II) Кт=tgαТ.Figure 1 shows a mandrel for cold rolling pipes, containing a shank 1 and a working section 2 with decreasing round cross-section from the shank and forming in the form of a curve with a variable taper, which at the end of the crimp section is equal to the taper of the sweep of the caliber K t , and at the beginning of the crimp plot K 0 is selected by the formula (1). The taper of the mandrel of the cold rolling mills is usually characterized by the slope of the generatrix in this section, therefore, in Fig. 1, the taper at the beginning of the working section (section I) K 0 = tgα 0 , and at the end of the crimping section (section II) K t = tgα T .

Рациональная конусность оправки в начале рабочего участка определяется по условию (1), для вывода этого условия используем фиг.2, где изображен участок прокатываемой трубы с начальным наружным диаметром D0 и толщиной стенки S0, соответствующий зоне редуцирования l1. Принимая образующие калибра и оправки в зоне l1 прямыми линиями, определим конусность оправки К0=tgα0. Рассмотрим прямоугольник ABCD, условие равенства сторон AB=CD выразим соотношениемThe rational taper of the mandrel at the beginning of the working section is determined by condition (1), to derive this condition, we use figure 2, which shows the section of the rolled pipe with an initial outer diameter D 0 and wall thickness S 0 corresponding to the reduction zone l 1 . Taking the generators of the caliber and the mandrel in the zone l 1 in straight lines, we define the taper of the mandrel K 0 = tgα 0 . Consider the rectangle ABCD, the equality of sides AB = CD is expressed by the relation

Figure 00000002
Figure 00000002

где Δ - зазор для ввода оправки; ΔS - утолщение стенки в зоне редуцирования; ΔDp - обжатие по диаметру в зоне редуцирования; Δdp - уменьшение диаметра оправки в зоне редуцирования.where Δ is the gap for inputting the mandrel; ΔS - wall thickening in the reduction zone; ΔD p - compression in diameter in the reduction zone; Δd p - reduction of the diameter of the mandrel in the reduction zone.

Разделив обе части выражения (2) на l1 и проведя преобразования, получимDividing both sides of expression (2) by l 1 and performing the transformations, we obtain

Figure 00000003
Figure 00000003

где

Figure 00000004
- коэффициент, связывающий утолщение стенки трубы в зоне редуцирования с обжатием по диаметру.Where
Figure 00000004
- coefficient connecting the thickening of the pipe wall in the reduction zone with compression in diameter.

Коэффициент f можно принять f=0,75S0/D0 (см. книгу Шевакина Ю.Ф. Калибровка и усилия при холодной прокатке труб. М.: Металлургиздат, 1963, с.188, формула (89)).The coefficient f can be taken f = 0.75S 0 / D 0 (see the book by Shevakin Yu.F. Calibration and efforts in cold rolling of pipes. M: Metallurgizdat, 1963, p. 188, formula (89)).

Из выражения (3) следует, что К0≠Kp(1+2f), так как не может быть равен 0 зазор для ввода оправки Δ. Также не может быть К0р(1+2ƒ), так как Δ и l1 - положительные числа. Таким образом, правая часть неравенства (1) обоснована. Справедливость левой части неравенства (1) объясняется тем, что при К0≤КТ образующая оправки будет либо прямолинейной, либо выпуклой, что затрудняет сход трубы с оправки и может вызвать налипание металла на оправку.From the expression (3) it follows that K 0 ≠ K p (1 + 2f), since the clearance for entering the mandrel Δ cannot be equal to 0. Also, there cannot be K 0 > K p (1 + 2ƒ), since Δ and l 1 are positive numbers. Thus, the right-hand side of inequality (1) is justified. The validity of the left-hand side of inequality (1) is explained by the fact that at K 0 ≤ K T the forming mandrel will be either rectilinear or convex, which makes it difficult for the pipe to come off the mandrel and can cause metal to stick to the mandrel.

В качестве примера рассмотрим выполнение оправки для прокатки труб по маршруту 55×6,3→25×3 мм (исходные и конечные диаметр и толщина стенки трубы). Для прокатки трубы использовали калибр стана холодной прокатки труб, имеющий конусность в начале рабочего участка Кр=0,1, а в конце обжимного участка Кт=0,023. Конусность оправки в начале рабочего участка выполнили по соотношению (1), приняв коэффициент f=0,75·6,3/55=0,086:As an example, consider the implementation of a mandrel for rolling pipes along the route 55 × 6.3 → 25 × 3 mm (initial and final diameter and wall thickness of the pipe). For pipe rolling, the caliber of the cold pipe rolling mill was used, having a taper at the beginning of the working section K p = 0.1, and at the end of the crimping section K t = 0.023. The taper of the mandrel at the beginning of the working section was performed according to the relation (1), taking the coefficient f = 0.75 · 6.3 / 55 = 0.086:

0,023<К0<0,1·(1+2·0,086) или0.023 <K 0 <0.1 · (1 + 2 · 0.086) or

0/023<К0<0,117.0/023 <K 0 <0.117.

Назначили К0=0,05.Assigned To 0 = 0.05.

По длине обжимного участка конусность оправки выполнили переменной, изменяющейся от К0=0/05 до Кт=0,023 по линейному закону.Along the length of the crimp section, the taper of the mandrel was made variable, varying from K 0 = 0/05 to K t = 0,023 according to the linear law.

В результате прокатки получили трубы с хорошим качеством внутренней поверхности без закатов и складок, а также без продольной разностенности.As a result of rolling, pipes with a good quality of the inner surface without sunsets and creases, as well as without longitudinal delta, were obtained.

Техническим результатом заявляемого изобретения является получение высококачественных холоднокатаных труб. Промышленные эксперименты, выполненные в трубопрокатном цехе одного из заводов, показали, что прокатка на заявляемой оправке позволяет устранить брак по складкам на внутренней поверхности труб, а также снизить расход металла на изготовление калибров на 20-30% по сравнению с прототипом.The technical result of the claimed invention is to obtain high-quality cold-rolled pipes. Industrial experiments performed in the pipe rolling shop of one of the plants showed that rolling on the inventive mandrel eliminates the folds on the inner surface of the pipes, as well as reduce metal consumption for the manufacture of calibers by 20-30% compared with the prototype.

Claims (1)

Оправка для холодной прокатки труб, содержащая хвостовик и рабочий участок с уменьшающимся от хвостовика круглым поперечным сечением и образующей в виде кривой с переменной конусностью, которая в конце обжимного участка равна конусности развертки калибра, отличающаяся тем, что она в начале рабочего участка выполнена с конусностью образующей К0, согласованной с конусностью развертки калибра в соответствии с неравенством Kт<K0<Kp(1+2f),
где
Figure 00000005
- коэффициент, связывающий утолщение стенки трубы ΔS в зоне редуцирования с обжатием по диаметру ΔDp в этой зоне;
Кт - конусность оправки в конце обжимного участка, равная конусности развертки калибра в конце обжимного участка;
Кр - конусность развертки калибра в начале рабочего участка.
A mandrel for cold rolling pipes containing a shank and a working section with a circular cross section decreasing from the shank and forming in the form of a curve with a variable taper, which at the end of the crimping section is equal to the taper of the reamer gauge, characterized in that it is made with a taper forming To 0 , consistent with the taper of the sweep of the caliber in accordance with the inequality K t <K 0 <K p (1 + 2f),
Where
Figure 00000005
- the coefficient connecting the thickening of the pipe wall ΔS in the reduction zone with compression in diameter ΔD p in this zone;
To t - the taper of the mandrel at the end of the crimp section, equal to the taper of the reamer caliber at the end of the crimp section;
To p - taper sweep caliber at the beginning of the working section.
RU2009107623/02A 2009-03-03 2009-03-03 Pipe cold roll mandrel RU2417849C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009107623/02A RU2417849C2 (en) 2009-03-03 2009-03-03 Pipe cold roll mandrel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009107623/02A RU2417849C2 (en) 2009-03-03 2009-03-03 Pipe cold roll mandrel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009107623A RU2009107623A (en) 2010-11-10
RU2417849C2 true RU2417849C2 (en) 2011-05-10

Family

ID=44025505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009107623/02A RU2417849C2 (en) 2009-03-03 2009-03-03 Pipe cold roll mandrel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2417849C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009107623A (en) 2010-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW200821057A (en) Method of manufacturing ultrathin wall metallic tube by cold working method
JPWO2010073863A1 (en) Manufacturing method of seamless metal pipe by cold rolling
RU2417849C2 (en) Pipe cold roll mandrel
CN103974788B (en) The manufacture method of seamless steel pipe
RU2677404C1 (en) Manufacturing pipes method
RU2434704C2 (en) Method of producing variable-profile ogival shell in one or several passes by rotary extrusion
RU2150342C1 (en) Method for cold pilger rolling of tubes
RU2677558C1 (en) METHOD OF PRODUCTION WELDED LONGITUDINAL PIPES WITH DIAMETER OF FROM 10 TO 530 mm ON CONTINUOUS ELECTRIC PIPE WELDERS
RU2787931C1 (en) Method for determining the diameter of the hole of a hollow mandrel on its front end with screw punching in a three-high rolling mill
RU2156174C2 (en) Sizing of tool for tube cold rolling
RU2523379C2 (en) ROLL OF PILGER MILL FOR ROLLING SEAMLESS HOT-ROLLED 610×28-32 AND 630×28-32 mm PIPES FOR PIPELINES OF BOILER UNIT INERMEDIATE STEAM SUPERHEATING FROM ESR &#34;690×bh590×3300-3500&#34;, &#34;700×bh580×3200±50&#34; AND &#34;720×bh600×3200±50&#34; mm SLEEVES AND HOLLOW INGOTS
RU2635207C1 (en) METHOD OF MANUFACTURING SEAMLESS PIPES WITH A DIAMETER LESS 120 mm SCREW ROLLER
RU2726231C1 (en) Method of producing calibrated hexagonal profiles from stainless steels
RU2527828C1 (en) PILGER MILL ROLL FOR ROLLING 630×28 mm &#34;09Г2С&#34; STEEL FOR GAS PIPES OF GAS LIFT SYSTEMS AND GAS FIELD CONSTRUCTION FROM HOLLOW INGOTS OF ELECTROSLAG REMELTING SIZED TO &#34;720×65×3400±50&#34; mm
RU2527516C1 (en) PILGER MILL ROLL FOR HOT ROLLING OF 610×28-40 mm PIPES
RU2698241C1 (en) Rolling method in rolls with wavy barrel profile
RU2391155C1 (en) Method of shell manufacturing out of cast blank
RU2351411C1 (en) Oval of light-section mill
RU2339468C2 (en) Mandrel for periodic pipe rolling with inner longitudinal ribs
RU2299773C1 (en) Closed shape forming method
JP5036449B2 (en) Pipe bending method
RU2690766C1 (en) Method of forming pipes with conical ends
SU183696A1 (en)
RU170655U1 (en) BILL FOR ROLLING A ROUND VARIETY PROFILE
SU1414487A1 (en) Method of setting up the passes of tube cold rolling mill

Legal Events

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

Effective date: 20140304