SU1555002A1

SU1555002A1 - Water-cooled mandrel for piercing rolling mill

Info

Publication number: SU1555002A1
Application number: SU874364177A
Authority: SU
Inventors: Владимир Яковлевич Осадчий; Алексей Александрович Мышечкин; Владимир Константинович Шумилин; Юрий Леонидович Калашников; Виктор Моисеевич Бродский; Юрий Семенович Гальперин
Original assignee: Всесоюзный заочный машиностроительный институт
Priority date: 1987-12-17
Filing date: 1987-12-17
Publication date: 1990-04-07

Abstract

Изобретение относитс к трубопрокатному производству, а именно к инструменту прошивных станов, и может быть использовано на станах поперечно-винтовой прокатки. Целью изобретени вл етс повышение срока службы. На полое тело 1 оправки нанесено наружное покрытие 2. Коэффициент теплопроводности материала полого тела оправки в 1,9 - 5,5 раза больше коэффициента теплопроводности материала сло прокрыти , а прочность материала сло покрыти больше прочности материала полого тела в 1,0 - 1,9 раза. При этом толщина сло покрыти составл ет 4 - 25% от общей толщины стенки оправки. 1 ил.The invention relates to pipe production, in particular to the tool of piercing mills, and can be used on helical rolling mills. The aim of the invention is to increase the service life. The outer coating 2 is applied to the hollow body 1 of the mandrel. The thermal conductivity of the material of the hollow body of the mandrel is 1.9 to 5.5 times the thermal conductivity of the material of the laminate layer, and the strength of the material of the coating layer is greater than the strength of the material of the hollow body 1.0 - 1.9 times. The thickness of the coating layer is 4-25% of the total wall thickness of the mandrel. 1 il.

Description

Изобретение относится к трубопрокатному производству,. а именно к инструменту прошивных станов, и может быть использовано на станах по- _г перечно-винтовой прокатки.The invention relates to pipe production. namely the instrument piercing mills, and can be used on mills po- _g pepper-rolling screw.

Целью изобретения является повышение срока службы.The aim of the invention is to increase the service life.

На чертеже дана оправка, общий вид. 10The drawing shows a mandrel, a General view. 10

Оправка содержит полое тело 1 толщиной S₂ и покрытие 2 толщиной S^»The mandrel contains a hollow body 1 of thickness S ₂ and a coating 2 of thickness S ^ "

В процессе прошивки нагретого до высокой температуры металла одновременно происходят-два процесса: пос- 15 тупление тепла на поверхность оправки и передача его теплопроводностью к центру оправки с последующим отводом проточной охлаждающей водой. Если преобладает поступление тепла на по- 20 верхность оправки над его отводом, оправка в процессе прошивки сильно нагревается ^на поверхности до 800^с) если эти процессы сбалансированы, то заметного разогрева оправки за цикл 25 прошивки· не будет.In the process of flashing a metal heated to a high temperature, two processes occur simultaneously: heat is transferred to the surface of the mandrel and transferred by its thermal conductivity to the center of the mandrel, followed by removal by running cooling water. If the influx of heat to the surface of the mandrel over the removal of the mandrel predominates, the mandrel heats up strongly during flashing ^ on the surface to 800 ^ s) if these processes are balanced, then the mandrel will not noticeably heat up during the 25 firmware cycle ·.

Предлагаемую оправку можно получить известными способами получения оправок ·'( заковкой концов трубной заготовки, штамповкой). 30The proposed mandrel can be obtained by known methods of producing mandrels · '' (by forging the ends of the tube stock, stamping). thirty

При.этом для использования ее в производстве необходимо правильно выбрать толщину внутреннего и внешнего слоев оправки и материал каждого слоя,Moreover, for using it in production, it is necessary to choose the thickness of the inner and outer layers of the mandrel and the material of each layer,

Как показывает изучение поверх- 35 ности и продольных шлифов оправок, толщина наружного слоя оправки, который находится в наиболее тяжелых температурных условиях и подвергается значительному тепловому воздействию, 40 составляет около 2 мм. Вследствие тяжелых условий работы на продольных шлифах оправок после прошивки просматриваются трещины на глубину до 1,52 мм. Следовательно, наименьшая толщи-45 на внешнего слоя оправки, выполняемого из жаро- и износостойких сталей должна быть не менее 2 мм,что составляет 4-6% от общей толщины стенки оправки. 50As the study of the surface and longitudinal sections of mandrels shows, the thickness of the outer layer of the mandrel, which is under the most severe temperature conditions and is subjected to significant thermal stress, 40 is about 2 mm. Due to the difficult working conditions on the longitudinal sections of the mandrels after flashing, cracks are visible to a depth of 1.52 mm. Therefore, the smallest thickness-45 on the outer layer of the mandrel made of heat and wear-resistant steels should be at least 2 mm, which is 4-6% of the total thickness of the mandrel wall. fifty

II

Расчеты при различных вариантах сочетаний материалов внешнего и внутреннего слоев по формулам показывают, что максимальное значение толщины 55 наружного слоя'оправки не превышает 25%. Следовательно, толщина наруж ного слоя предлагаемой оправки составляет 4-25% от общей толщины стенки оправки.Calculations for various combinations of materials of the outer and inner layers according to the formulas show that the maximum thickness 55 of the outer layer of the correction does not exceed 25%. Consequently, the thickness of the outer layer of the proposed mandrel is 4-25% of the total thickness of the mandrel wall.

Анализ свойств материалов для изготовления известных оправок и, соответственно, наружного слоя предлагаемой оправки показывает, что всем требованиям для выполнения внутреннего слоя предлагаемой оправки удовлетворяют, например, сталь ЗОГ, сталь 60. Если взять в качестве материала внешнего слоя оправки сталь 18ХНВА (как одну из рекомендуемых для изготовления известных, оправок), то параметры предлагаемой оправки будут следующие.An analysis of the properties of materials for the manufacture of known mandrels and, accordingly, the outer layer of the proposed mandrel shows that all the requirements for fulfilling the inner layer of the proposed mandrel are satisfied, for example, by ZOG steel, steel 60. If we take 18XHVA steel as the material of the outer layer of the mandrel (as one of recommended for the manufacture of known mandrels), then the parameters of the proposed mandrel will be as follows.

При выполнении внутреннего слоя из стали ЗОГ = 1,4; Ά ₂/ Ά, = 3,2)When performing the inner layer of steel ZOG = 1.4; Ά ₂ / Ά, = 3,2)

Для оправки диаметром 120 мм требуется следующее наименьшее соотношение коэффициентов теплопроводно сти:For a mandrel with a diameter of 120 mm, the following minimum ratio of thermal conductivity coefficients is required:

2,90, т.е. 'λχ/'λ^ ?('А_г/'А,) мин. В этом случае S_v = = 6,0 мм; S₂ = 39,0 мм. Общая толщина стенки S_s = 45,0 мм! S, /Sg- = 0,133 При выполнении внутреннего слоя из стали 60 О', / G> г = 1,22; 712 /Ά1 = = 2,72; САг./'М) мин ~ 2,57. Для оправки диаметром 120 мм S, = 5,1 мм; S_z = = 34,8 мм; Sg- = 39,9 мм; S, /S _х = = 0,128.2.90, i.e. 'λχ /' λ ^? ('A _g /' A,) min. In this case, S _v = = 6.0 mm; S ₂ = 39.0 mm. Total wall thickness S _s = 45.0 mm! S, / Sg- = 0.133 When performing the inner layer of steel 60 O ', / G> r = 1.22; 712 / Ά1 = 2.72; SAG ./ 'M) min ~ 2.57. For a mandrel with a diameter of 120 mm S, = 5.1 mm; S _z = = 34.8 mm; Sg- = 39.9 mm; S, / S _x = 0.128.

Параметры предлагаемой оправки определены из условия полного охлаждения ее за цикл прошивки. Поэтому нагрев значительно ниже, а стойкость выше, чем у известных оправок. Использование изобретения позволит уменьшить расход оправок, простои оборудования, связанные с их заменой, улучшить качество труб за счет уменьшения вероятности использования изношенной оправки.The parameters of the proposed mandrel are determined from the condition of its complete cooling during the firmware cycle. Therefore, the heating is much lower, and the resistance is higher than that of the known mandrels. The use of the invention will reduce the consumption of mandrels, equipment downtime associated with their replacement, improve the quality of the pipes by reducing the likelihood of using a worn mandrel.

Claims

Claim

Water-cooled mandrel piercing mill containing a hollow body with an outer coating, characterized in that, in order to increase service life, the material of the hollow body is selected with a thermal conductivity of 1.9-5.5 thermal conductivity of the coating material, the Strength of which is 1.0 -1.9 strength of the material of the hollow body, and the thickness of the coating layer is 4-25% of the total wall thickness.