RU2702526C1 - Pipe rolling machine - Google Patents

Pipe rolling machine Download PDF

Info

Publication number
RU2702526C1
RU2702526C1 RU2018126715A RU2018126715A RU2702526C1 RU 2702526 C1 RU2702526 C1 RU 2702526C1 RU 2018126715 A RU2018126715 A RU 2018126715A RU 2018126715 A RU2018126715 A RU 2018126715A RU 2702526 C1 RU2702526 C1 RU 2702526C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
diameter
pipe
pusher
rollers
matrix
Prior art date
Application number
RU2018126715A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Павлович Глухов
Павел Павлович Мерзляков
Сергей Петрович Семенищев
Original Assignee
Сергей Петрович Семенищев
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 Сергей Петрович Семенищев filed Critical Сергей Петрович Семенищев
Priority to RU2018126715A priority Critical patent/RU2702526C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2702526C1 publication Critical patent/RU2702526C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B19/00Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work
    • B21B19/12Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work the axes of the rollers being arranged essentially parallel to the axis of the work
    • B21B19/14Rolling tubes by means of additional rollers arranged inside the tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21HMAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H1/00Making articles shaped as bodies of revolution
    • B21H1/18Making articles shaped as bodies of revolution cylinders, e.g. rolled transversely cross-rolling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to metal forming, particularly, to inner roller rolling of thin-wall pipes with wall thinning. Machine comprises coaxially installed matrix with crimping and calibrating sections, rolling head with deforming rollers, fixed on rotating mandrel with possibility of diametrical adjustment of rollers position, with drive in form of spindle head with controlled rotation drive and longitudinal movement, pusher installed on hydraulic cylinder rod with adjustable speed of movement, which are arranged on bed with flat guides with possibility of their adjustment and fixation in axial and transverse directions. In the matrix there is lead section with diameter of 5–6 mm which is larger than outer nominal diameter of pipe, crimping section behind it is made in form of conical surface with angle of cone generatrix of not more than 10° and cylindrical with diameter less than outer nominal diameter of pipe by 1.0–1.5 mm, calibrating section after crimping has diameter equal to external nominal diameter of pipe. Pusher is made in the form of a disc, on end part of which at first there is a lead conical section, behind it cylindrical diameter equal to inner diameter of pipe, and end with pins in number of at least two with outer surface is less than outer diameter of pipe by 1.0–1.5 mm, wherein pusher is mounted on post supported by two rollers on flat guide plates, and post is attached to end of hydraulic cylinder rod.
EFFECT: higher reliability and convenience during maintenance and operation.
6 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к конструкции устройств, воздействующих роликами на тонкостенную трубу с внутренней поверхности для осуществления ее пластической деформации.The invention relates to the field of metal forming, and in particular to the design of devices acting on a thin-walled pipe with rollers from the inner surface to effect plastic deformation.

Известно устройство для профилирования труб, содержащее цилиндрический корпус с радиальными прорезями, профилирующие ролики, установленные в упомянутых прорезях с возможностью свободного вращения, а также механизм сведения и разведения роликов (патент РФ №2339479, МПК B21D15/04, В21Н 3/08, 29.03.2007).A device for profiling pipes containing a cylindrical body with radial slots, profiling rollers installed in these slots with the possibility of free rotation, as well as the mechanism of information and breeding rollers (RF patent No. 2339479, IPC B21D15 / 04, B21H 3/08, 29.03. 2007).

Недостатком устройства является то, что оно не позволяет производить раскатку труб с утонением стенки.The disadvantage of this device is that it does not allow rolling pipes with thinning of the wall.

Известны раскатные устройства различной конструкции для больших отверстий, используемые на различных станках для повышения качества отверстий (Справочник технолога-машиностроителя в 2-х т. С74Т2/ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986, 388 с., ил.).Known rolling devices of various designs for large holes, used on various machines to improve the quality of the holes (Handbook of a technologist and machine builder in 2 volumes C74T2 / Edited by A.G. Kosilova and R.K. Meshcheryakova - 4th ed. , revised and add. - M.: Mechanical Engineering, 1986, 388 pp., ill.).

Недостатком этих устройств является то, что их нельзя использовать для раскатки труб с утонением стенки.The disadvantage of these devices is that they cannot be used for rolling pipes with thinning of the wall.

Известно устройство для внутренней раскатки труб с утонением стенки, содержащее вращающуюся оправку на конце которой установлена раскатная головка с деформирующими роликами, размещенная в матрице, устройство проталкивания трубы в матрицу (патент SU 421387 A1, В21В 19/С4, 30.03.1974).A device is known for internal rolling of pipes with thinning of the wall, containing a rotating mandrel at the end of which there is a rolling head with deforming rollers located in the matrix, a device for pushing the pipe into the matrix (patent SU 421387 A1, B21B 19 / C4, 03.30.1974).

Недостатками этого устройства являются:The disadvantages of this device are:

- сложность конструктивного исполнения из-за большого количества узлов и механизмов;- the complexity of the design due to the large number of nodes and mechanisms;

- невысокая надежность из-за большого количества подшипниковых узлов и гидроцилиндров;- low reliability due to the large number of bearing units and hydraulic cylinders;

- сложность в обслуживании и др.- difficulty in maintenance, etc.

Вызывает большое сомнение декларируемая авторами область применения устройства - производство труб и оболочек диаметром 500-3000 мм и длиной до 10 м.The area of application of the device declared by the authors is very doubtful - the production of pipes and shells with a diameter of 500-3000 mm and a length of up to 10 m.

В качестве прототипа принято устройство для внутренней раскатки труб с утонением стенки (а. с. №400388 A1, В21В 19/14, 01.01.1973). Устройство содержит соосно установленные матрицу с обжимным и калибрующим участками, раскатную головку с деформирующими роликами, закрепленную на вращающейся оправке с возможностью диаметрального регулирования положения роликов, толкатель трубы.As a prototype, a device has been adopted for internal rolling of pipes with thinning of the wall (a.s. No. 400388 A1, B21B 19/14, 01/01/1973). The device comprises a coaxially mounted matrix with crimp and gauge sections, a roll head with deforming rollers, mounted on a rotating mandrel with the possibility of diametrical adjustment of the position of the rollers, a pipe pusher.

Основными недостатками этого устройства являются:The main disadvantages of this device are:

- сложность конструктивного исполнения раскатной головки (внутри нее размещены кольцевая обойма, гидроцилиндры, копирное устройство, ползуны, подводы масла к гидроцилиндрам);- the complexity of the design of the rolling head (an annular cage, hydraulic cylinders, a copying device, sliders, oil supplies to the hydraulic cylinders are placed inside it);

- недостаточная надежность из-за сложности конструкции головки и возможных утечек масла из гидроцилиндров через уплотнения);- lack of reliability due to the complexity of the design of the head and possible oil leaks from the hydraulic cylinders through seals);

- ограниченные технологические возможности, связанные с тем, что при такой конструкции раскатной головки и деформирующих роликов утонение стенки трубы не может быть большим;- limited technological capabilities associated with the fact that with such a design of the rolling head and deforming rollers, the thinning of the pipe wall cannot be large;

- затруднено обслуживание и эксплуатация устройства. Реализовать данное устройство в промышленности весьма- difficult maintenance and operation of the device. To implement this device in industry is very

затруднительно, так как, например, не решены вопросы подачи трубы в матрицу и приема ее из матрицы, и др.difficult, since, for example, the issues of supplying the pipe to the matrix and receiving it from the matrix, etc., have not been resolved.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание станка для раскатки труб с высокой надежностью, повышенными удобствами при обслуживании и эксплуатации, с широкими технологическими возможностями, обеспечивающего получение качественных изделий.The technical task of the invention is the creation of a machine for rolling pipes with high reliability, enhanced amenities for maintenance and operation, with wide technological capabilities, providing high-quality products.

Задача решается тем, что соосно установленные матрица с заходным, обжимным и калибрующим участками, полая оправка с раскатной головкой на приводе в виде шпиндельной бабки с регулируемыми приводами вращения и The problem is solved by the fact that a coaxially mounted matrix with a lead-in, crimp and gauge sections, a hollow mandrel with a roll head on the drive in the form of a spindle head with adjustable rotation drives and

продольного перемещения и толкатель, установленный на штоке гидроцилиндра с регулируемой скоростью перемещения, размещены на станине с плоскими направляющими с возможностью их регулирования и фиксирования в осевом и продольном направленияхlongitudinal movement and the pusher mounted on the rod of the hydraulic cylinder with an adjustable speed of movement, are placed on the frame with flat guides with the possibility of regulation and fixing in axial and longitudinal directions

Наличие плоских направляющих на станине станка облегчает обслуживание и эксплуатацию станка. Это объясняется наличием общей базы для узлов станка (матрица, полая оправка с раскатной головкой на приводе в виде шпиндельной бабки, толкатель на штоке гидроцилиндра), возможностью регулирования и фиксирования их на направляющих в поперечном и осевом направлениях.The presence of flat guides on the machine bed facilitates maintenance and operation of the machine. This is explained by the presence of a common base for the machine nodes (matrix, hollow mandrel with a roll head on the drive in the form of a spindle head, pusher on the hydraulic cylinder rod), the ability to adjust and fix them on rails in the transverse and axial directions.

Регулирование положения узлов станка на плоских направляющих в поперечном направлении (например, клиновыми устройствами) с последующим стопорением обеспечивает соосную установку их на станке.Adjusting the position of the machine nodes on flat guides in the transverse direction (for example, wedge devices) with subsequent locking ensures their coaxial installation on the machine.

Регулирование положения узлов станка на плоских направляющих в продольном направлении с последующим стопорением их обеспечивает возможность изготовления на станке труб различной длины. Это расширяет технологические возможности станка.Adjusting the position of the machine nodes on flat guides in the longitudinal direction with their subsequent locking makes it possible to produce pipes of various lengths on the machine. This extends the technological capabilities of the machine.

Задача решается конструктивным исполнением матрицы, толкателя и раскатной головки.The problem is solved by the design of the matrix, the pusher and the rolling head.

В матрице перед обжимным и калибрующим участками размещен заходной участок диаметром на 5-6 мм больше наружного номинального диаметра трубы, обжимной участок выполнен в виде конической поверхности с углом образующей конуса не более 10° и цилиндрической с диаметром менее наружного номинального диаметра трубы на 1,0-1,5 мм, а калибрующий участок имеет диаметр, равный наружному номинальному диаметру трубы.In the matrix, in front of the crimping and calibrating sections, a lead-in section with a diameter of 5-6 mm larger than the outer nominal diameter of the pipe is placed, the crimp section is made in the form of a conical surface with a cone angle of not more than 10 ° and cylindrical with a diameter less than 1.0 of the outer nominal diameter of the pipe -1.5 mm, and the calibrating section has a diameter equal to the outer nominal diameter of the pipe.

Толкатель выполнен в виде диска, на торцевой части которого вначале находится заходной конический участок, за ним цилиндрический диаметром, равным внутреннему диаметру трубы, и торцовой с шипами в количестве не менее двух, с диаметром наружной поверхности у диска меньше наружного The pusher is made in the form of a disk, at the end of which there is initially a lead-in conical section, followed by a cylindrical diameter equal to the inner diameter of the pipe, and a face with spikes in an amount of at least two, with a diameter of the outer surface of the disk less than the outer

диаметра трубы на 1,0-1,5 мм, при этом толкатель смонтирован на стойке, опирающейся двумя роликами на плоские направляющие станины.the diameter of the pipe is 1.0-1.5 mm, while the pusher is mounted on a stand, supported by two rollers on a flat guide frame.

Толкатель закреплен на штоке гидроцилиндра с возможностью регулирования скорости перемещения.The pusher is mounted on the rod of the hydraulic cylinder with the ability to control the speed of movement.

Раскатная головка установлена на конце вращающейся оправки, снабжена тремя деформирующими роликами, размещенными на осях под углом 120° в корпусе головки, полая оправка соединена со шпинделем шпиндельной бабки, которая имеет привод вращения шпинделя и привод перемещения бабки в продольном направлении в виде винтовой пары, на полой оправке с возможностью свободного перемещения установлена приемная втулка, устройство для регулирования положения роликов выполнено в виде цилиндра, размещенного в корпусе раскатной головки, с тремя наклонными поверхностями, контактирующими с опорными роликами деформирующих роликов, цилиндр соединен с тягой, концевая часть которой выходит за пределы шпинделя бабки и снабжена резьбой, на которой размещена регулировочная гайка.The rolling head is mounted on the end of the rotating mandrel, equipped with three deforming rollers located on the axes at an angle of 120 ° in the head housing, the hollow mandrel is connected to the spindle of the headstock, which has a spindle rotation drive and a headstock movement drive in the longitudinal direction in the form of a screw pair, on with a hollow mandrel with the possibility of free movement, a receiving sleeve is installed, a device for adjusting the position of the rollers is made in the form of a cylinder placed in the case of the rolling head, with three inclined with the surfaces in contact with the support rollers of the deforming rollers, the cylinder is connected to a thrust, the end of which extends beyond the headstock spindle and is provided with a thread on which the adjusting nut is located.

При этом матрица, толкатель, раскатная головка, приемная втулка могут быть сменными.In this case, the matrix, the pusher, the rolling head, the receiving sleeve can be interchangeable.

Возможность смены матрицы, толкателя, раскатной головки и приемной втулки расширяет технологические возможности станка.The possibility of changing the matrix, pusher, rolling head and receiving sleeve expands the technological capabilities of the machine.

Возможность регулирования скорости перемещения толкателя и скорости вращения оправки с раскатной головкой позволяет изменять режимы раскатки, выходить на оптимальные режимы, что расширяет также технологические возможности станка.The ability to control the speed of the pusher and the speed of rotation of the mandrel with a roll head allows you to change the modes of rolling, to reach optimal modes, which also extends the technological capabilities of the machine.

Высокая надежность станка достигается минимальным количеством узлов, их жесткостью (например, станина массивная, литая).High reliability of the machine is achieved by a minimum number of nodes, their rigidity (for example, a massive bed, cast).

Высокое качество трубы после раскатки (повышенная точность размеров, формы) достигается применением предлагаемых схемы раскатки и конструкции матрицы.The high quality of the pipe after rolling (increased accuracy of size, shape) is achieved by using the proposed rolling scheme and matrix design.

Уменьшение искривления трубы после раскатки, вызванное разностенностью исходной трубы, обеспечивается приемной втулкой на полой оправке, которая фиксирует выходящий конец трубы.The reduction in pipe curvature after rolling caused by the difference in the initial pipe is provided by a receiving sleeve on a hollow mandrel, which fixes the outgoing end of the pipe.

Наличие шипов на торце толкателя при опоре его корпуса на направляющие станка, а также обжимного участка в матрице предотвращает проворачивание трубы в процессе ее раскатки, что положительно сказывается на качестве раскатанной трубы.The presence of spikes on the end of the pusher while supporting its body on the guides of the machine, as well as the crimp section in the matrix, prevents the pipe from turning during its rolling, which positively affects the quality of the rolled pipe.

Технологические возможности станка расширяются также за счет того, что при постоянных размерах матрицы можно раскатывать трубы с различной степенью деформации, а также получать трубы с переменной толщиной стенки.The technological capabilities of the machine are also expanding due to the fact that with constant matrix sizes, pipes with various degrees of deformation can be rolled out, as well as pipes with a variable wall thickness.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:The invention is illustrated by drawings, which depict:

- на фиг. 1 - общий вид станка;- in FIG. 1 - general view of the machine;

- на фиг. 2 - матрица;- in FIG. 2 - matrix;

- на фиг. 3 - толкатель;- in FIG. 3 - pusher;

- на фиг. 4 - раскатная головка;- in FIG. 4 - rolling head;

- на фиг. 5 - процесс деформации трубы.- in FIG. 5 - the process of pipe deformation.

На фиг. 1 на плоских направляющих (условно не показаны) станины 1 установлена неподвижно матрица 2, слева - толкатель 3 трубы 11 в матрицу 2 с приводом движения в виде гидроцилиндра 4 с гидравлической станцией 5, справа - шпиндельная бабка 6 с приводом перемещения в виде винтовой пары 7 и приводом вращения шпинделя (условно не показан). На шпинделе шпиндельной бабки 6 закреплена полая оправка 8, на ней с возможностью свободного перемещения размещена приемная втулка 9, на конце полой оправки установлена раскатная головка 10 с тремя деформирующими роликами. Все узлы станка снабжены устройствами для регулирования и фиксирования их положения на плоских направляющих станины в осевом и поперечном направлениях (условно не показаны). Труба 11 перед началом раскатки размещена между толкателем 3 и матрицей 2.In FIG. 1, the matrix 2 is fixedly mounted on the flat guides (not shown conventionally) of the bed 1, the pusher 3 of the pipe 11 is mounted on the left in the matrix 2 with a movement drive in the form of a hydraulic cylinder 4 with a hydraulic station 5, on the right is a headstock 6 with a displacement drive in the form of a screw pair 7 and a spindle rotation drive (conventionally not shown). A hollow mandrel 8 is fixed on the spindle of the headstock 6, a receiving sleeve 9 is placed on it with the possibility of free movement, a rolling head 10 with three deforming rollers is installed on the end of the hollow mandrel. All nodes of the machine are equipped with devices for regulating and fixing their position on the flat guides of the bed in the axial and transverse directions (not shown conditionally). The pipe 11 before rolling starts placed between the pusher 3 and the matrix 2.

На фиг. 2 матрица имеет заходной цилиндрический участок 12 диаметром на 5-6 мм больше наружного номинального диаметра трубы, обжимной участок 13 в виде конической поверхности с углом образующей конуса не более 10° и цилиндрической с диаметром меньше наружного номинального диаметра трубы на 1,0-1,5 мм, калибрующий участок 14 диаметром, равным наружному номинальному диаметру трубы.In FIG. 2, the matrix has a cylindrical entry section 12 with a diameter of 5-6 mm larger than the outer nominal diameter of the pipe, a crimped section 13 in the form of a conical surface with a cone forming angle of not more than 10 ° and cylindrical with a diameter less than the outer nominal pipe diameter by 1.0-1, 5 mm, calibrating section 14 with a diameter equal to the outer nominal diameter of the pipe.

На фиг. 3 толкатель выполнен в виде диска 15, закрепленного на стойке 16, опирающейся двумя роликами 17 на плоские направляющие станины. Толкатель закреплен на конце штока гидроцилиндра.In FIG. 3, the pusher is made in the form of a disk 15, mounted on a rack 16, supported by two rollers 17 on a flat guide frame. The pusher is mounted on the end of the cylinder rod.

На диске 15 выполнен заходной конический участок 18, цилиндрический 19 диаметром, равным внутреннему диаметру трубы, торцевой 20 с шипами 21 в количестве не менее двух. Диаметр наружной поверхности диска меньше наружного диаметра трубы на 1,0-1,5 мм.On the disk 15 is made an entry conical section 18, cylindrical 19 with a diameter equal to the inner diameter of the pipe, end 20 with spikes 21 in an amount of at least two. The diameter of the outer surface of the disk is less than the outer diameter of the pipe by 1.0-1.5 mm.

На фиг. 4 раскатная головка с устройством для регулирования положения роликов содержит корпус 22, установленный на конце вращающейся полой оправки. В соответствующих вырезах корпуса, выполненных под углом 120°, на осях 23 размещены с возможностью свободного вращения деформирующие ролики 24. Левые концы осей 23 шарнирно соединены с корпусом 22, правые снабжены стойками 25 с опорными роликами 26, которые контактируют с наклонными поверхностями, выполненными под углом 120° на цилиндре 27, размещенном в осевой расточке корпуса 22.In FIG. 4, a rolling head with a device for adjusting the position of the rollers comprises a housing 22 mounted at the end of a rotating hollow mandrel. In the corresponding cutouts of the housing, made at an angle of 120 °, the deformation rollers 24 are freely rotatable on the axes 23. The left ends of the axles 23 are pivotally connected to the housing 22, the right ends are provided with struts 25 with support rollers 26, which contact with inclined surfaces made under angle of 120 ° on the cylinder 27, placed in the axial bore of the housing 22.

Цилиндр 27 соединен с тягой 28, проходящей через полую оправку и шпиндель 29 шпиндельной бабки, имеющей резьбовой конец.The cylinder 27 is connected to a rod 28 passing through a hollow mandrel and a headstock spindle 29 having a threaded end.

На торце шпинделя размещена регулировочная гайка 30, контактирующая с резьбовым концом тяги 28. При поворачивании гайки 30 в том или ином направлении тяга 28 и цилиндр 27 начинают перемещаться в ту или иную сторону. При этом наклонные поверхности на цилиндре 27 взаимодействуют с опорными роликами 26 деформирующих роликов 24, и диаметр раскатки D изменяется за счет сведения или разведения At the end of the spindle there is an adjusting nut 30 in contact with the threaded end of the rod 28. When the nut 30 is turned in one direction or another, the rod 28 and cylinder 27 begin to move in one direction or another. In this case, the inclined surfaces on the cylinder 27 interact with the support rollers 26 of the deforming rollers 24, and the diameter of the rolling D changes due to information or breeding

деформирующих роликов 24. Диаметр D в итоге регулируется за счет изменения размера L.deforming rollers 24. The diameter D is finally adjusted by changing the size L.

Для гарантированного сведения деформирующих роликов 24 концевые части их осей охвачены общим резиновым кольцом (условно не показано).For guaranteed reduction of the deforming rollers 24, the end parts of their axes are covered by a common rubber ring (not shown conditionally).

На фиг. 5 представлен процесс деформации трубы (изображение условное).In FIG. 5 shows the process of pipe deformation (conditional image).

Раскатку трубы на станке осуществляют следующим образом (фиг. 1).The rolling pipe on the machine is as follows (Fig. 1).

В исходном положении толкатель 3 находится в крайнем левом положении, шпиндельная бабка 6 с полой оправкой 8 и раскатной головкой 10 находится в крайнем правом положении.In the initial position, the pusher 3 is in the extreme left position, the headstock 6 with the hollow mandrel 8 and the pivoting head 10 is in the extreme right position.

Трубу 11 устанавливают между матрицей 2 и толкателем 3 на специальную легко удаляемую подставку (условно не показана) соосно матрице и толкателю.The pipe 11 is installed between the matrix 2 and the pusher 3 on a special easily removable stand (not shown conditionally) coaxially with the matrix and the pusher.

С помощью толкателя 3 подают трубу 11 в заходной участок матрицы 2, при этом труба 11 надежно удерживается на оси за счет толкателя 3 и матрицы 2. Убирают подставку.Using the pusher 3, the pipe 11 is fed into the inlet portion of the matrix 2, while the pipe 11 is reliably held on the axis by the pusher 3 and the matrix 2. The stand is removed.

Перемещают (фиг. 1, 2, 3, 4, 5) шпиндельную бабку 6 с полой оправкой 8 и раскатной головкой 10 влево таким образом, чтобы деформирующие ролики 24 раскатной головки 10 находились в матрице 2 в калибрующем участке 14.Move (Fig. 1, 2, 3, 4, 5) the headstock 6 with the hollow mandrel 8 and the slider 10 to the left so that the deforming rollers 24 of the slider 10 are in the matrix 2 in the calibration section 14.

Включают вращение полой оправки 8 и далее толкателем 3 начинают подачу трубы 11 в матрицу 2.The rotation of the hollow mandrel 8 is turned on, and then the pusher 3 starts feeding the pipe 11 into the matrix 2.

При этом труба 11 вначале деформируется конической частью, а затем калибруется цилиндрической частью обжимного участка 13 с полным устранением некруглости трубы. Затем труба 11 поступает в калибрующий участок 14 матрицы 2 и деформирующими роликами 24 раскатывается с утонением стенки.In this case, the pipe 11 is first deformed by the conical part, and then calibrated by the cylindrical part of the crimp section 13 with the complete elimination of the non-circularity of the pipe. Then the pipe 11 enters the gage section 14 of the matrix 2 and rolls with deforming rollers 24 with thinning of the wall.

В момент, когда раскатанная труба 31 (фиг. 5) начинает выходить из матрицы, приемной втулкой 9 фиксируют ее конец, перемещая втулку 9 навстречу выходящей трубе 31.At the moment when the rolled pipe 31 (Fig. 5) starts to exit the matrix, the receiving sleeve 9 fixes its end by moving the sleeve 9 towards the output pipe 31.

Приемная втулка 9 изготовлена с использованием вкладыша из антифрикционного материала, контактирующего с наружной поверхностью полой оправки 8. Наружная поверхность полой оправки 8 имеет точные размеры и малую шероховатость поверхности.The receiving sleeve 9 is made using a liner of antifriction material in contact with the outer surface of the hollow mandrel 8. The outer surface of the hollow mandrel 8 has accurate dimensions and a small surface roughness.

Поэтому приемная втулка 9 легко перемещается на полой оправке 8 вдоль нее и может быть легко вручную остановлена от вращения.Therefore, the receiving sleeve 9 easily moves along the hollow mandrel 8 along it and can be easily manually stopped from rotation.

Проворачивание трубы 11 в матрице 2 при ее раскатывании исключено за счет, во-первых, сил трения между трубой 11 и матрицей 2 на обжимном участке 13, во-вторых, за счет фиксации трубы 11 шипами 21 на диске 15 толкателя 3, который через ролики 17 опирается на плоские направляющие станины.The rotation of the pipe 11 in the matrix 2 during its rolling out is excluded due to, firstly, the friction forces between the pipe 11 and the matrix 2 on the crimp section 13, and secondly, due to the fixing of the pipe 11 by the spikes 21 on the disk 15 of the pusher 3, which through the rollers 17 relies on a flat guide bed.

Процесс деформирования трубы 11 ведут до тех пор, когда диск 15 толкателя 3 окажется в зоне цилиндрической поверхности обжимного участка 13 матрицы 2 и приблизится на минимально возможное расстояние к раскатной головке 10.The process of deformation of the pipe 11 is carried out until the disk 15 of the pusher 3 is in the zone of the cylindrical surface of the crimp section 13 of the matrix 2 and approaches the minimum possible distance to the rolling head 10.

Затем вращение полой оправки 8 останавливают. Деформирующие ролики 24 сводят к центру. Выводят раскатную головку 10 за пределы матрицы 2 на небольшое расстояние.Then the rotation of the hollow mandrel 8 is stopped. The deforming rollers 24 are reduced to the center. Take out the rolling head 10 outside the matrix 2 for a small distance.

Толкателем 3 выталкивают нераскатанный конец трубы 11 за пределы матрицы 2. При этом на раскатанной трубе 31 получают небольшой нераскатанный участок.The pusher 3 pushes the non-rolled end of the pipe 11 beyond the limits of the matrix 2. At the same time, a small non-rolled section is obtained on the rolled pipe 31.

Затем шпиндельную бабку 6 перемещают в крайнее правое положение. Раскатанная труба 31 с нераскатанным участком будет находиться на полой оправке 8, опираясь на приемную втулку 9 и деформирующие ролики 24. После этого она может быть снята с полой оправки 8.Then the headstock 6 is moved to the extreme right position. The rolled pipe 31 with an undeveloped portion will be located on the hollow mandrel 8, resting on the receiving sleeve 9 and the deforming rollers 24. After that, it can be removed from the hollow mandrel 8.

Возвращают толкатель 3 в крайнее левое положение. Станок готов к выполнению следующего цикла раскатки трубы.Pusher 3 is returned to the leftmost position. The machine is ready for the next pipe rolling cycle.

Раскатной станок предлагаемой конструкции используют на одном из предприятий г. Ижевска.The rolling machine of the proposed design is used at one of the enterprises of Izhevsk.

Станок позволяет утонить стенку и повысить качество горячепрессованных труб из алюминиевого сплава 6061 по ASTM В 221-05а (АД33 ГОСТ 4784-97). Исходные трубы, например, с наружным диаметром 300 и 370 мм, в состоянии поставки имеют допуск на наружный диаметр ±1,6 мм, толщину стенки 7 и 8 мм с допуском ±0,6 мм, некруглость труб не выходит за предельные размеры по наружному диаметру.The machine allows you to thin the wall and improve the quality of hot-pressed pipes from aluminum alloy 6061 according to ASTM B 221-05a (AD33 GOST 4784-97). The source pipes, for example, with an outer diameter of 300 and 370 mm, are supplied with an outer diameter tolerance of ± 1.6 mm, a wall thickness of 7 and 8 mm with a tolerance of ± 0.6 mm, the non-circularity of the pipes does not exceed the outer outer limits diameter.

После раскатки трубы на станке в холодном состоянии при сохранении исходных диаметров 300 и 370 мм получают трубы длиной до 2300 мм с допуском на диаметр ±0,6 мм, с толщиной стенки 5,5 и 6,0 с допуском +0,5 мм.After rolling the pipe on the machine in a cold state while maintaining the original diameters of 300 and 370 mm, pipes with a length of up to 2300 mm are obtained with a tolerance of ± 0.6 mm, with a wall thickness of 5.5 and 6.0 with a tolerance of +0.5 mm.

Качество наружной поверхности трубы соответствует качеству поверхности матрицы на калибрующем участке. Качество внутренней поверхности определяется величиной перемещения трубы на один оборот полой оправки (подача). Достаточно качественную поверхность, удовлетворяющую требования конструкторской документации на изделие, получают при подаче 2-4 мм на оборот полой оправки. Подача регулируется дросселированием объема подаваемой жидкости в гидроцилиндр толкателя.The quality of the outer surface of the pipe corresponds to the quality of the surface of the matrix in the calibration section. The quality of the inner surface is determined by the amount of movement of the pipe by one revolution of the hollow mandrel (feed). A sufficiently high-quality surface that meets the requirements of the design documentation for the product is obtained by feeding 2-4 mm per revolution of the hollow mandrel. The feed is regulated by throttling the volume of fluid supplied to the pusher hydraulic cylinder.

Поскольку деформация трубы на станке ведется в холодном состоянии, получаемая структура металла обеспечивает 5-7% увеличение прочностных и пластических свойств у изделия после последующей термической обработки (закалка + искусственное старение).Since the pipe deformation on the machine is carried out in a cold state, the resulting metal structure provides a 5-7% increase in the strength and plastic properties of the product after subsequent heat treatment (hardening + artificial aging).

Раскатанные трубы используют для изготовления лейнеров для металлокомпозиционных баллонов. При этом ввиду того, что у поставщика труб отсутствуют возможности для изготовления горячим прессованием труб диаметром 300 и 370 мм с толщинами стенок 5,5 и 6,0 мм, применение предлагаемого станка для раскатки труб в итоге позволяет также снизить затраты на дорогой металл, массу лейнеров и, следовательно, массу баллонов, повысить надежность изделий.Rolled pipes are used for the manufacture of liners for metal composite cylinders. Moreover, due to the fact that the supplier of pipes does not have the ability to hot-press to produce pipes with a diameter of 300 and 370 mm with wall thicknesses of 5.5 and 6.0 mm, the use of the proposed machine for rolling pipes ultimately also reduces the cost of expensive metal, weight liners and, consequently, the mass of cylinders, increase the reliability of products.

Claims (6)

1. Станок для раскатки труб, содержащий соосно установленные матрицу с обжимным и калибрующим участками, раскатную головку с деформирующими роликами, закрепленную на вращающейся полой оправке с возможностью диаметрального регулирования положения роликов, и толкатель трубы, отличающийся тем, что матрица, полая оправка с раскатной головкой на приводе в виде шпиндельной бабки с регулируемыми приводами вращения и продольного перемещения и толкатель, установленный на штоке гидроцилиндра с регулируемой скоростью перемещения, размещены на станине с плоскими направляющими с возможностью их регулирования и фиксирования в осевом и поперечном направлениях, при этом в матрице перед обжимным и калибрующими участками выполнен заходной участок диаметром на 5-6 мм больше наружного номинального диаметра трубы, при этом обжимной участок выполнен в виде конической поверхности с углом образующей конуса не более 10° и цилиндрической поверхности с диаметром, который меньше наружного диаметра трубы на 1,0-1,5 мм, а калибрующий участок выполнен с диаметром, равным номинальному диаметру трубы, при этом толкатель выполнен в виде диска, на торцевой части которого вначале выполнен заходной конический участок, за ним – цилиндрический, диаметр которого равен внутреннему диаметру трубы, и торцевой с шипами в количестве не менее двух с диаметром наружной поверхности меньше наружного диаметра трубы на 1,0-1,5 мм, причем толкатель смонтирован на стойке, опирающейся двумя роликами на плоские направляющие станины, а раскатная головка, установленная на конце вращающейся полой оправки, содержит опорные ролики и три деформирующих ролика, размещенные на осях под углом 120° в корпусе раскатной головки, причем полая оправка соединена со шпинделем шпиндельной бабки, которая имеет привод вращения шпинделя и привод перемещения бабки в продольном направлении в виде винтовой пары, а на полой оправке с возможностью свободного перемещения установлена приемная втулка для фиксации конца раскатанной трубы.1. Machine for rolling pipes, comprising a coaxially mounted die with crimp and gauge sections, a rolling head with deforming rollers mounted on a rotating hollow mandrel with the possibility of diametric adjustment of the position of the rollers, and a pipe pusher, characterized in that the matrix, a hollow mandrel with a rolling head on the drive in the form of a headstock with adjustable drives for rotation and longitudinal movement and a pusher mounted on the rod of the hydraulic cylinder with an adjustable speed of movement, placed on tannin with flat guides with the possibility of their regulation and fixing in the axial and transverse directions, while in the matrix in front of the crimping and calibrating sections, a lead-in section with a diameter of 5-6 mm larger than the outer nominal diameter of the pipe is made, while the crimp section is made in the form of a conical surface with the angle of the generatrix of the cone is not more than 10 ° and a cylindrical surface with a diameter that is less than the outer diameter of the pipe by 1.0-1.5 mm, and the calibrating section is made with a diameter equal to the nominal diameter of the pipe, the pusher is made in the form of a disk, on the end part of which at the beginning a lead-in conical section is made, followed by a cylindrical one, the diameter of which is equal to the inner diameter of the pipe, and a face with spikes in an amount of at least two with the diameter of the outer surface is 1 less than the outer diameter 0-1.5 mm, and the pusher is mounted on a stand, supported by two rollers on a flat guide bed, and a rolling head mounted on the end of a rotating hollow mandrel contains support rollers and three deforming rollers, times besides, the hollow mandrel is connected to the spindle of the headstock, which has a spindle rotation drive and a headstock movement drive in the longitudinal direction in the form of a screw pair, and a receiving sleeve is mounted on the hollow mandrel with the possibility of free movement fixing the end of the rolled pipe. 2. Станок по п. 1, отличающийся тем, что он содержит устройство для регулирования положения роликов, выполненное в виде цилиндра, размещенного в корпусе раскатной головки, с тремя наклонными поверхностями, контактирующими с опорными роликами, причем цилиндр соединен с тягой, концевая часть которой выходит за пределы шпинделя бабки и снабжена резьбой, на которой размещена регулировочная гайка.2. The machine according to p. 1, characterized in that it contains a device for adjusting the position of the rollers, made in the form of a cylinder placed in the housing of the rolling head, with three inclined surfaces in contact with the support rollers, the cylinder being connected to a rod, the end of which extends beyond the headstock spindle and is provided with a thread on which the adjusting nut is located. 3. Станок по п. 1, отличающийся тем, что матрица выполнена сменной.3. The machine according to p. 1, characterized in that the matrix is replaceable. 4. Станок по п. 1, отличающийся тем, толкатель выполнен сменным.4. The machine according to p. 1, characterized in that the pusher is removable. 5. Станок по п. 1, отличающийся тем, что раскатная головка выполнена сменной.5. The machine according to claim 1, characterized in that the rolling head is replaceable. 6. Станок по п. 1, отличающийся тем, что приемная втулка выполнена сменной.6. The machine according to claim 1, characterized in that the receiving sleeve is removable.
RU2018126715A 2018-07-19 2018-07-19 Pipe rolling machine RU2702526C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018126715A RU2702526C1 (en) 2018-07-19 2018-07-19 Pipe rolling machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018126715A RU2702526C1 (en) 2018-07-19 2018-07-19 Pipe rolling machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2702526C1 true RU2702526C1 (en) 2019-10-08

Family

ID=68170789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018126715A RU2702526C1 (en) 2018-07-19 2018-07-19 Pipe rolling machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2702526C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU302147A1 (en) * DEVICE FOR PIPING OF PIPES
SU400388A1 (en) * 1970-11-20 1973-10-01 DEVICE'S FOR PIPE ROLLING
SU812395A1 (en) * 1978-11-09 1981-03-15 Semenov Anatolij L Apparatus for expanding articles such as sleeves
DE3627121A1 (en) * 1986-08-06 1988-02-11 Hausherr & Soehne Rudolf Method and apparatus for the production of single- or multiple-start internal threads in pipes
RU2089321C1 (en) * 1994-05-11 1997-09-10 Всероссийский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики Rolling off apparatus
RU2339479C1 (en) * 2007-03-29 2008-11-27 Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет - УПИ" Device for pipes profiling

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU302147A1 (en) * DEVICE FOR PIPING OF PIPES
SU253004A1 (en) * А. Д. Васин, Л. А. Беккер , Г. К. Никуличев DEVICE FOR CROSSING OF PIPES
SU400388A1 (en) * 1970-11-20 1973-10-01 DEVICE'S FOR PIPE ROLLING
SU812395A1 (en) * 1978-11-09 1981-03-15 Semenov Anatolij L Apparatus for expanding articles such as sleeves
DE3627121A1 (en) * 1986-08-06 1988-02-11 Hausherr & Soehne Rudolf Method and apparatus for the production of single- or multiple-start internal threads in pipes
RU2089321C1 (en) * 1994-05-11 1997-09-10 Всероссийский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики Rolling off apparatus
RU2339479C1 (en) * 2007-03-29 2008-11-27 Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет - УПИ" Device for pipes profiling

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8997541B2 (en) Method and device for stretch-flow forming
JP2019503871A5 (en)
RU2316402C2 (en) Round tube straightening apparatus
RU2702526C1 (en) Pipe rolling machine
RU2303497C2 (en) Seamless tube producing method
US4095447A (en) Method and rolling mill for continuous tube rolling
CA2772658C (en) Device and method for processing elongate workpieces without cutting
US1798742A (en) Method and means for forging billets
EP0060820B2 (en) Method and apparatus for production of tubes
RU2505366C1 (en) Method and device for pipes manufacturing by cold pilger rolling method
US3222904A (en) Method and apparatus for extrusive rolling of non-cylindrical hollow bodies
RU2401708C2 (en) Method and rolling mill to produce seamless steel tubes
RU2339479C1 (en) Device for pipes profiling
JP6850733B2 (en) Ring rolling mill with axially fixed rolling bearings
CS221945B2 (en) Punching mill for making the seamless pipes
US6490900B1 (en) Pipe gauging and rounding apparatus and method
CN1129616A (en) Alignment of rollers
RU2339478C1 (en) Device for profiling of multiple-thread line pipes
RU2477664C2 (en) Device for making helical section tubes
US4567744A (en) Method and apparatus for forming long cylindrical metal products
Chernykh et al. Studying the effect of the mandrel diameter on the quality of pipes produced by longitudinal rolling
US2458110A (en) Apparatus for producing seamless tubes
RU2373013C2 (en) Spiral profiled tube manufacturing device
CN108480470A (en) A kind of dual irregular pre-deformation device and method of precision bend pipe
Lu et al. Simulation and forming mechanism analysis of multi-pass spinning process of deep cylinder parts

Legal Events

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

Effective date: 20200720