SU1321493A1 - Технологический инструмент прошивного стана - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к трубному производству и может быть использовано при производстве гор чекатан- ньпс бесшовных труб на трубопрокатных агрегатах с косовалковыми станками. Целью изобретени   вл етс  повышение точности геометрических размеров прошиваемых гильз путем стабилизации положени  заготовки-гильзы на оси стана. Технологический инструмент прошивного стана содержит короткую прошивную оправку 1, два симметрично расположенных вокруг оси оправки, развернутых на углы подачи и раскатки валка. Валки имеют прошивной конус 2 увеличивающегос  диаметра, цилиндрис о (Л 95721 8 6 W V // v 12 -ЛГ13 Фиг. 1

Description

ческий пережим 3 и раскатный конус А уменьшающегос  диаметра. Валки снабжены двум  концевыми участками 5 и 6 переменного диаметра с гипер()оличес- кой образующейо Переходные конические участки 7 и 8 у валков соедин ютс  меньшими основани ми с меньшими основани ми конусов, и фаски 9 и 10 рас- ноложены по концам валков. Две желобчатые линейки имеют входной конический участок 1 1. Примывгающий к нему участок 12 до сечени  пережима валков имеет 1;илиндричесв:ую рабочую поверхность , ось которой совпадает с осью оправки. Выходной участок 13 линеек выполнен с цилиндрической поверхностью , рассто ние до которого от сечени  пережима вгшков определ 1

Изобретение относитс  к трубному производству и может быть использовано при производстве гор чекатаных бе.сшовных труб на трубопрокатных агрегатах с косовалковыми станами,

Целью изобретени   вл етс  повьш1е- ние точности геометрических размеров прошиваемых гильз путем стабилизации положени  заготовки-гильзы на оси стана.

На фиг,1 изображен очаг деформации прошивного стана выше оси заготовки - в плоскости валков 5 и ниже оси заготовки - в плоскости линеек; на фиг,,2- калибровка валка, вариант; на калибровка линейки дл  тонкостенных гильз с отношением диаметра к толщине стенки , вариант; на фиг.4 - то же, дл  особотолстостенных гильзе

D/S 2s5-5; на фиг, 5 - поперечна  разностенность гильз;; 1 - полученных, с использованием калибровки известного инструмента 2 - полученных с ис- пользова нием предлагаемого инструмента

Технологический инструмент содер- жит короткую прошивную оправку 1, два симметрично расположенньпс вокруг оси оправки, развернутых на углы подачи и раскатки валка имеющих прошивной конус 2 увеличивающегос  диаметра, цилиндрш1еский пережим 3,, раскатной конус 4 уменьшающегос  диаметра, два концевых переменного диаметра участетс  из соотношени  m p-k+(0,5-1,5) d tg|3s, где m - рассто ние между угшстками с цилиндрической поверхностью j р - длина рабочей части оправки; - выдвижение носка оправки за пережим; d,. - рассто ние между линейками }ш выходном участке с цилиндрической поверхностью; j - угол подачи. Длина участка линеек до пережима валков больше длины прошивного конуса валкоз до пережима и кратчайшие поперечные рассто ни  между концевыми участками валков не превышают рассто ний между линейками в этих же сечеьш х, акже задние торцы линеек расположен) в плоскости, удаленной от задних торцов валков на величину (0,4-1 .,4) d|.tgp , 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

ка 5 и 6 с гиперболической образую- щек, переходнЕле конические участки 7 и 8, соедин ющиес  меньшими основани ми к меньшим основани м конусов, и фаски 9 и 10 по концам валков. Инструмент содержит -и две желобчатые линейки s имеющие входной конический участок 11 , пpимыкaюш й к нему участок 12 до сечени  пережима валков с цилиндрической рабс чей поверхностью, ось которой совпадает с осью оправки и выходной участок 13 с цилиндрической поверхностью, 11ассто ние до которого от сечени  пережима валков определ етс  из соотношени 

М Р - К + (0,5-l,5) d.tg/5, где М - рассто ние между участками с цилиндрической поверхностью, мм;

Р - длина рабочей части оправки, мм;

К - выдвижение носка оправки за

пережим, мм; d рассто ние между линейками

на выходном участка с цилиндрической поверхностью, (Ь - угол подачи, град. При этом длина участка линеек до пережима валков больше длины конуса валков до пережима, и кратчайшие поперечные рассто ни  между концевыми участками валков не превышают рассто 31

НИИ между линейками в этих же сечени х . Кроме того, задние торцы линеек расположены в плоскости, наход щейс  на рассто нии (0,4-1,4) Trd|.tgp от задних торцов валков.

Выбранное расположение начала выходного участка 13 соответствует плоскости выхода гильзы из раскатного конуса 4 валков. Смещение начала участка В в любую сторону от указан- ного положени  приводит к тому, что калибр, образуемый линейками, не соответствует конфигурации деформируемой гильзы. Это снижает эффективност предлагаемого инструмента. Минималь- ное значение пределов  вл етс  дл  пропивки в толстостенную гнлъзу, так как при прошивке коэффициент овали

и снижению точности геометрич размеров гильз. При равенстве ных вел1тчин кратчайщее рассто между валками соответствует д заготовки на входе и диаметру на выходе. Это йбеспечивает к концевых участков валков с за кой и гильзой без их обжати  л ет стабилизировать положени товки-гильзы в очаге деформац плоскости валков. Однако дл  лени  более устойчивого проце полнени  и освобождени  очага мации концевые участки валков использовать дл  обжати  заго гильзы на 5-10%. Дп  этого ра ние между вачками под концевы ками уменьшает -  до 0,95-0,90 ни  между линейками под соотв

зации минимален ( 1,04), а максимальнее - дл  тонкостенных ( 1, щим цилиндрическим участком.

Уменьшение рассто ни  от задних Процесс прошивки заготовок торцов линеек до задних торцов валков приводит к снижению т нущих усилий и, как следствие, нарушению процесса прощивки. Увеличение рассто ни  более (0,4-1 ,4)- ird| tg|i приводит к повьшению вибрации гильзы в очаге деформации , так как снижаетс  длина

совалковом стане с применением лагаемого технологического ин та осуществл етс  следующим о

Нагрета  заготовка задаетс телем в калибр косовалкового ного стана. Передний конец за захватьшаетс  концевыми участ валков и обжимаетс  на 5-10%, этом заготовка центрируетс  н ке 12 в плоскости линеек. Посл заготовка обжимаетс  на прошив нусе 2 валков и в нее внедр ет сок оправки 1. Образуема  поло заготовке раскатываетс  на кон валков и рабочей поверхности о 1, при этом центрирование осущ л етс  линейками. Сформировавщ гильза на выходе из очага дефо центрируетс  дополнительно кон ми участками 6 валков и выходн участком 13 линеек, при этом г обжимаетс  на 5-10%.

центрирующего участка 13.

Угол наклона образующей между участками 12 и 13 выбираетс  в зависимости от толстостенности гильзы. Дл  тонкостенных гильз (D/S 9-22) образующа  должна быть наклонена в ту же сторону, что и образующа  раскатного конуса валка, а дл  толстостенных и особотолстостенных гильз (D/3 2,5-5) прошивка идет с посадом по диаметру, а следовательно, образующа  имеет наклон в сторону, противоположную образующей раскатного конуса валка. Отклонени  от указанного требовани  ведут к искажению очага деформации и снижению эффективности работы линеек.

Кратчайшие рассто ни  между валка- мн под концевыми участками не должны превьщзать рассто ний между линейками

на соответствующих участках с ЦИЛИНД-JQ румента.Предлагаемый технологический рической поверхностью. Ограничение инструмент имел следующую калибровку. сделано на следующем основании, Уве- Валки имели биконическую калибровку с

личение рассто ни  между валками больше указанного соотношени  приводит к по влению зазора между заготовкой и гильзой с одной стороны и концевыми участками валков с другой стороны.

Это приводит к повьш ению колебаний заготовки-гильзы в очаге деформации

и снижению точности геометрических размеров гильз. При равенстве указанных вел1тчин кратчайщее рассто ние между валками соответствует диаметру заготовки на входе и диаметру гильзы на выходе. Это йбеспечивает контакт концевых участков валков с заготовкой и гильзой без их обжати  и позвол ет стабилизировать положение заготовки-гильзы в очаге деформации в плоскости валков. Однако дл  осуществлени  более устойчивого процесса заполнени  и освобождени  очага деформации концевые участки валков можно использовать дл  обжати  заготовки и гильзы на 5-10%. Дп  этого рассто ние между вачками под концевыми участками уменьшает -  до 0,95-0,90 рассто ни  между линейками под соответствующим цилиндрическим участком.

Процесс прошивки заготовок

в косовалковом стане с применением предлагаемого технологического инструмента осуществл етс  следующим образом.

Процесс прошивки заготовок

Нагрета  заготовка задаетс  толкателем в калибр косовалкового прошив-. ного стана. Передний конец заготовки захватьшаетс  концевыми участками 5 валков и обжимаетс  на 5-10%, при этом заготовка центрируетс  на участке 12 в плоскости линеек. После этого заготовка обжимаетс  на прошивном конусе 2 валков и в нее внедр етс  носок оправки 1. Образуема  полость в заготовке раскатываетс  на конусе 4 валков и рабочей поверхности оправки 1, при этом центрирование осуществл етс  линейками. Сформировавща с  гильза на выходе из очага деформации центрируетс  дополнительно концевыми участками 6 валков и выходным участком 13 линеек, при этом гильза обжимаетс  на 5-10%.

На полупромышленном прошивном стане 30-60 была проведена опытна  прошивка заготовок с использованием предлагаемого технологического инст

углами входного ггрошивного и выходного раскатного конусов и пережимом шириной 10 мм. На входе и выходе валков бьши выполнены концевые участки переменного диаметра с гиперболггчес- кой образующей, при этом ширина фасо). на входе составл ла 35 мм, а на выхо

де - 50 мм. Диаметр валка в пережиме 240 мм, максимальный диаметр входного концевого участка 234 мм, выходного - 237 мм. Линейки имели три рабочих участка: длина до пережима цилиндрического участка 105 мм, выходного - 50 мм, длина участка, расположенного между цилиндрическими участками 55 мм. Дл  прошивки особотолсто стенных гильз (D/S 2,5-5) использовались линейки с радиусом 30,5 мм участка до пережима валков и выходного - 29 мм; дл  тонкостенных гильз (D/S 9-22) примен лись линейки с радиусом цилиндрического до пережима участка 30,5 мм и выходного - 32 мм. При этом кратчайшее рассто ние между валками на концевых участках было равно 60 и 57 мм, 60 и 63 мм. Расстоние между линейками под цилиндричес- КИМ участком 61 мм, расположенным до пережима валков.

Заготовки из стали 20 диаметром 60 мм и длиной 180 мм нагревали до

, о

1200 С и прошивали при углах подачи валков 8°, углах раскатки О и .частоте вращени  валков 50 об/мин, на оправках диаметрами 25-56 мм.

При прошивке с использованием известного технологического инструмента задн   часть наход щейс  в очаге деформации заготовки имела перекос с осью прошивки. Внешним про влением этого было биение заднего конца заготовки , особенно после выхода его из Входной воронки, Отклонен.и  выход щей из очага деформации гильзы от оси прошивки сдерживались стержнем, но искривленна  гильза оказывала боковое давление на стержень, наруша  стабильное положение оправки и устойчивость стержн . При прошивке толстостенных гильз в некоторых случа х это служило причиной поломки стержн . Обследование недокатов показало следующее« Угол между осью заготовки и осью гильзы находитс  в пределах 3-5 , при этом длина контактной площадки во входном конусе с левым валком в 2,1 раза больше, чем с правым.

Усредненна  по сечени м относительна  поперечна  разностенность партий гильз (по 12 штук), прошитых с использованием известного и предлагаемого технологического инструмента, показаны на фиг,5. Средн   величина разно- стенности партии гильз, прошитых с использованием известного инструмен

та, составила 13,6%, дл  партий гильз, прошитых с использованием предлагае- мого инструмента, - 6,2%, Разностен- ность гильз снизш1:ась на 54% при этом значительно снижена длина ков с повышенной концевой разностен- ностью. Снижение продольной кривизны составл ет 87%. I

Таким образом, использование предлагаемого технологического инструмента , дл  прошивки заготовок в косовал- ковом стане, позвол ет существенно повысить точность геометрических размеров пильз ;ш счет стабилизации положени  заготовки-гильзы на оси прошивки . Поперечна  разностенность гильз снижаетс  более чем в два раза, продольна  кривизна - в 8-9 раз« Это позволит снизить расход металла за счет уменьшени  концевой обрези готовых труб, а также за счет уменьшени  номинальной толщины стенки готовых труб. Это приведет к соответствующему повьшеншо производительности трубопрокатного агрегата.

Форм.ула изобретени 

1, Технологический инструмент про- щивного стана, содержащий оправку, два симметрично расположенных вокруг ее оси развернут гх на углы подачи и раскатки, валка, пережим и

два конуса, две желобчатые линейки, кажда  из которых имеет до пережима валков участок с цилиндрической рабочей поверхностью ось которой совпадает с осью оправкиJ отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности геометрических размеров прошиваемых гильз путем стабилиза1.1,ии положени  заготовки-гильзы на оси стана, каждый валок выполнен с двум 

концевыми переменного диаметра участками с гиперболической образующей, примыкающими меньшими основани ми к меньшим основани м конусов, кажда  линейка выполнена с выходным участком с цилиндрической поверхностью, рассто ние до которого от сечени  пережима валков определено из соотношени  :

М Р - К + (0,5-l,5)-d, tg/i ,

Claims (2)

1 Д6 М - рассто ние между участками с цилиндрической поверхностью, мм;

Р - длина рабочей части оправки, мм:

7132

К - выдвижение носка оправки за

пережим, мм; d - рассто ние между линейками

на выходном участке с цилиндрической поверхностью, мм; |Ь - угол подачи, град, при этом длина участка линеек до пережима валков больше длины конуса валков до пережима и кратчайшие попереч14938

ные рассто ни  между концевыми участками валков не превышают рассто ний между линейками в этих же сечени х.

5

2. Инструмент по п.1, о т л и - чающийсй тем, что задние торцы линеек расположены в плоскости, размещенной на рассто нии (0,4-1,4)х x li dj.tgp от задних торцов валков.

2

J5 . 50 го

t

Фиг.З

VJ

)

I 0

Ч

§

Э:

с

Oj w

«5:

§

ftv

0 /7/r

iOD 200 300 400 Длина гильз HI MMj/f

Редактор А.Ворович

Заказ 2701/6Тираж 480Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  иаб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул„ Проектна , 4

Фиг. 5

Составитель В.Юсупов

Техред И.Попович Корректор А.Ильин