SU804024A1

SU804024A1 - Способ поперечно-винтовой прокаткипОлыХ пРОфильНыХ издЕлий и уСТРОйСТВОдл ЕгО ОСущЕСТВлЕНи

Info

Publication number: SU804024A1
Application number: SU792749291A
Authority: SU
Inventors: Иван Николаевич Потапов; Гергии Николаевич Ванин; Виталий Петрович Дулисов; Николай Михайлович Вавилкин; Валерий Сабитович Юсупов
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красногознамени Институт Стали И Сплавов; Предприятие П/Я M-5481
Priority date: 1979-04-04
Filing date: 1979-04-04
Publication date: 1981-02-15

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и касается производства трубчатых изделий с переменным по длине сечением. _

Известно устройство, в котором ^э осуществляется способ поперечно-винтовой прокатки полых профильных изделий, содержащее три приводных диска или конических валка, закрепленных в жесткой станице, гидравлический ^υнажимной механизм, управляемый системой в соответствии с профилем сменной копировальной линейкой [1].

Однако для перемещения заготовки в осевом направлении устройство име- 15 ет приводное натяжное устройство, конструкция которого весьма сложна, а необходимость обеспечения возможности сведения и разведения валков в процессе деформации по определен- 20 ному закону требует мощного и сложного в управлении гидравлического нажимного механизма, следует отметить также сложность настройки стана.

Известно устройство для осуществпения способа поперечно-винтовой прокатки полых профильных изделий, содержащие два бочкообразных, расположенных под углом к оси прокатки, валка и два кулачка, спрофилированных 30 в соответствии в прокатанным профилем поверхности заготовки в продольном сечении. На этом устройстве реализуется способ, при котором полую цилиндрическую заготовку, расположенную на оправке, деформируют бочкообразными валками

Недостатками этого устройства являются сложность изготовления деформирующего инструмента, а также очень узкий ассортимент изделий, который может изготавливаться на одном его комплекте.

Цель изобретения — повышение качества изделий путем обеспечения постоянного коэффициента овализации. Поставленная цель достигается тем, что в процессе деформации заготовку принудительно перемещают в радиальном направлении в плоскости, перпендикулярной ее оси, а также тем, что устройство для осуществления данного способа снабжено механизмом синхронизации, связанным с обоими кулачками, причем последние установлены симметрично относительно оси прокатки.

На фиг. 1 показана заготовка в момент начала прокатки, вид спереди (а) и вид сбоку (б); на фиг. 2 то же, в момент окончания прокатки, вид спереди (а) и вид сбоку (б); на фиг. 3 показано устройство для осуществления.способа.

Нагретая последняя заготовка 1 на оправке 2 задается в калибр, образованный двумя бочковидными валками 3, и расположенными'в вертикальной плоскости профильными кулачками 4. Синхронизация профилированных кулачков и механизм их возвращения в исходное положение выполнен в виде конических, шестерен 5, муфты 6 и электрического двигателя 7.

Для обеспечения хороших условий . захвата заготовки ее прокатку до заполнения счета деформации производят, когда ось заготовки -совпадает с главной осью стана. После захвата валками 3 заготовке. 1 вращается и движется в осевом направлении (геликоидальное движение), профильные кулаки 4 при этом вследствие возникающих сил трения рабочей поверхности о заготовку поворачиваются , прокатываясь по . заготовке в осевом направлении. Вследствие того, что кулачки выполнены профильными (с переменным радиусом кривизны) и установлены в исходном положении в противофазе, при прокатывании их по заготовке последняя смещается в вертикальной плоскости в соответствии с изменением радиуса кривизны профильных кулачков. Смещаясь относительно главной оси стана (положение минимального раствора валков) прокатываемая труба увеличивается в диаметре, образуя наружный профиль. Изменение радиусов кривизны·профильных кулачков выбирают из условия сохранения коэффициента овализации очага деформации постоянным (условие стабильности процесса). Смещение оси заготовок относительно главной оси стана рассч”тывается из соотношения 1 ί 4-4² I _ di ^{е =} 1 \^к&⁺т) Г^δ+ ’ где R_B —' радиус валка;

d4 и d2 ^— диаметра изделия;

Е — коэффициент овализации очага деформации.

Радиусы кривизны кулачков находят из соотношения

Кц — ^ко т е т 2“ 2 *

R*= ^Ro “ (е + I¹ - I¹ Ь

(	2	1
где R_K	и ^RK -	радиусы кривизны ку-
		лачков;
^Ro	и r2 -	начальные радиусы кулачков (выбираются конструктивно).

Таким образом, прокатку начинают с меньшего диаметра (профильной трубы) , а заканчивают большим (Фиг. 2) .

По окончании процесса профилированная труба с справкой удаляется из зоны обработки, кулачки возвращаются в исходное положение и цикл прокатки повторяется.

Устройство работает следующим образом.

В исходное положение профилированные кулачки 4 устанавливаются двигателем 7, вращение ротора которого пе.редается через упругую муфту 6 и конические шестерни 5.

Нагретую до температуры деформации заготовку на длинной оправке задают в очаг деформации, образованный вращающимися в одну сторону с развернутыми на угол подачи валками 3 и профилированными кулачками 4. За счет сил трения, возникающих на контакте заготовки с валком, она получает геникоидальное перемещение и поворачивает профилированные кулачки 4, установленные в противофазе, за счет чего происходит принудительное перемещение заготовки в вертикальной плоскости.

Пример . Двухвалковый прошивной стан МИСиС-100 оснащен устройством, состоящим из профилированных .^кулачков и синхронизирующего механизма,для опробывания предлагаемого способа прокатывают опытную партию труб в количестве 20 шт.

Исходную заготовку - трубу с

D_H = 55 мм, d_6H =20 мм из стали 50 нагревают в индукционнойпечи до 1150 + 10°С, одевают на длинную оправку и прокатывают в коническую трубу с D'_H = 55 мм, = 35 мм, d_8H = 20 мм и L =900 мм. При условии синхронного вращения профильных кулачков отклонение внутреннего отверсттия как по длине трубы, так и внутри партии, не превышает 0,3 мм, что соответствует 5-7 классу точности, отклонения наружного диаметра лежат в пределах 7 класса точности, что намного превышает требования по точности к горячему прокату. Отсутствие таких типичных дефектов как утяжины, закаты и складки значительно повышает качество профильных труб.

Claims

вид спереди (з) и вид сбоку (б); на фиг. 3 показано устройство дл осуществлени .способа. Нагрета последн заготовка 1 на оправке 2 задаетс в калибр, образованный двум бочковидными валками 3, и расположеннымив вертикально плоскости профильными кулачками 4. Синхронизаци профилированных кулачков и механизм их возвращени в исходное положение выполнен в виде конических шестерен 5, муфты 6 и электрического двигател 7. Дл обеспечени хороших условий захвата заготовки ее прокатку до за полнени счета деформации производ т когда ось заготовки совпадает с глав ной осью стана. После захвата валками 3 заготовка 1 вращаетс и движетс в осевом направлении (геликоидаль ное движе-ние) , профильные кулаки 4 при этом вследствие возникающих сил трени рабочей поверхности о заготов ку поворачиваютс , прокатыва сь по заготовке Е осевом направлении. Всле ствие того, что кулачки выполнены пр фильными (с переменным радиусом кри визны) и установлены в исходном положении в противофазе, при прокатывании их по заготовке последн смещаетс в вертикальной плоскости в со ответствии с изменением радиуса кривизны профильных кулачков. Смеща сь относительно главной оси стана (положение минимального раствора валко прокатываема труба увеличиваетс в диаметре, образу наружный профиль. Изменение радиусов кривизны-профиль111 1Х кулачков выбирают из услови сох ранени коэффициента овализации очага деформации посто нным (условие стабильности процесса). Смещение оси заготовок относительно главной оси стана рассч тываетс из соотношени J : о i , d, Кц - радиус валка; d и d2 - диаметра издели ; - коэффициент овализации очага деформации Радиусы кривизны кулачков наход из соотношени RK RO + е + R - R - Ге + - I - о le + 22 ( -2 где R и RK радиусы кривизны кулачков; Rg и Rp - началькьге радиус5л кулачков (зчСираютс конструктивно) . Таким образом, прокатку начинают с меньшего диаметра (профильной трубы ) , а заканчивают большим (6иг. 2) . По окончании процесса профилированна труба с справкой удал етс из зоны обработки, кулачки возвращаютс в исходное положение и цикл прокатки повтор етс . Устройство работает следующим образом . В исходное положение профилированные кулачки 4 устанавливаютс двигателем 7, вращение ротора которого пе.редаетс через упругую муфту 6 и конические шестерни 5. Нагретую до температуры деформации заготовку на длинной оправке задают в очаг деформации, образованный вращающимис в одну сторону с развернутыми на угол подачи валками 3 и профилированными кулачками 4. За счет сил трени , возникающих на контакте заготовки с валком, она получает геникоидальное перемещение и поворачивает профилированные кулачки 4, установленные в противофазе, за счет чего происходит принудительное перемещение заготовки в вертикальной плоскости. Пример . Двухвалковый прошивной стан МИСиС-100 оснащен устройством , состо щим из профилированных .кулачков и синхронизирующего механизма ,дл опробывани предлагаемого способа прокатывают опытную партию труб в количестве 20 шт. Исходную заготовку - трубу с D( 55 мм, dgj 20 мм из стали 50 нагревают в индукционнойпечи до 1150 + 10°С, одевают на длинную оправку и прокатыва 0т в коническую трубу с DH 55 мм, Df, 35 мм, dзн 20 мм и L .900 мм. При условии синхронного вращени профильных кулачков отклонение внутреннего отверстти как по длине трубы, так и внутри партии, не превышает 0,3 мм, что соответствует 5-7 классу точности, отклонени наружного диаметра лежат в пределах 7 .класса точности, что намного превышает требовани по точности к гор чему прокату. Отсутствие таких типичных дефектов как ут жины, закаты и складки значительно повышает качество профильных труб. Формула изобретени 1. Способ поперечно-винтовой прокатки полых профильных изделий, при котором полую цилиндрическую заготовку , расположенную на оправке, деформируют бочкообразными валками, отличающийс тем, что, с целью повышени качества изделий путем обеспечени посто нного коэффициента овалиэации, в процессе деформации, заготовку принудительно перемещают

в радиальном направлении в плоскости, перпендикул рной ее оси.
2. Устройство дл осуществлени способа по п. 1, содержащее два бочкообразных , расположенных под углом к оси прокатки валка и два кулачка, спрофилированных в соответствии с прокатанным профилем поверхности заготовки в продол ом сечении, о т л и чаю1деес тем, что оно снабжено механизмом синхронизации, св занным с обоими кулачками, причем последние установлены симметрично относительно оси прокатки.

Источники информации, ,. прин тые во внимание при экспертизе

1.Целиков А.И. и др. Специальные прокатные станы. М., Металлурги 1971, с. 56-73.

2.Смирнов B.C. и др. Поперечна прокатка в машиностроении, Машгиз, 1957, с. 243-247 (прототип).

У////////////