SU973199A1

SU973199A1 - Production tool for longitudinal rolling of tubes

Info

Publication number: SU973199A1
Application number: SU813289298A
Authority: SU
Inventors: Алексей Никифорович Кириченко; Владимир Иванович Клочко; Иван Филиппович Хайдуков; Анатолий Прокопьевич Южаков; Матвей Борисович Биск; Владимир Петрович Перов; Георгий Александрович Каспирович; Эдуард Адамович Дервоед
Original assignee: Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности
Priority date: 1981-05-15
Filing date: 1981-05-15
Publication date: 1982-11-15

Description

(5) ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ПРОДОЛЬНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ(5) TECHNOLOGICAL TOOL FOR LONGITTED PIPE ROLLING

Изобретение относитс к трубопрокатному производству и, в частности, к производству труб в станах продольной прокатки.The invention relates to pipe production and, in particular, to the production of pipes in longitudinal rolling mills.

Известен в трубопрокатном производстве ручьевой валок, используемый в чередующихс горизонтальных и вертикальных двухвалковых клет х, профиль ручь которого выполнен по кривой ЛаMetl .Known in pipe production is a roll roll used in alternating horizontal and vertical twin-roll cages, the profile of which is made according to the La Metl curve.

Он обеспечивает сравнительно равномерную радиальную и тангенциальную деформацию трубы. Однако построение профил калибра, изготовление контрольного инструмента (по зависимости Ламе) вызывает известные трудности.It provides a relatively uniform radial and tangential deformation of the pipe. However, the construction of a profile caliber, the manufacture of a control tool (according to Lame) causes known difficulties.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс технологический инструмент дл продольной прокатки труб, содержащий последовательно расположенные с чередованием плоскостей разъема черновые и предчистовые калибры, уменьшающегос The closest in technical essence to the present invention is a technological tool for longitudinal rolling of tubes, containing sequentially arranged with alternation of the planes of the connector, draft and pre-finishing gauges, reducing

поперечного сечени и образованные ручь ми, каждый из которых имеет центральную дугу посто нного радиуса с центром на оси симметрии ручь и сопр женные с ней радиусные выпуски, выполненные радиусами, равными радиусу центральной дуги, с центрами, лежащими на пр мых, проход щих через центр калибра и его разъем, и чистовые калибры f 21.cross sections and formed by brooks, each of which has a central arc of constant radius centered on the axis of symmetry of the brook and radius outflows associated with it, made radii equal to the radius of the central arc, with centers lying on the straight, passing through the center caliber and its connector, and f 21 finishing gauges.

10ten

Недостатком известного инструмента несмотр на равномерное распределение радиальных и тангенциальных деформаций , вл етс то, что в выпусках калиб15 ров, описанных радиусами, превышающими радиус калибра, происходит пр ма осадка стенки трубы, котора в сочетании с накладывающимис тангенциальными усили ми от вращени валков дает A disadvantage of the known tool, despite the uniform distribution of radial and tangential deformations, is that in the calibrated outlets described by radii exceeding the radius of the caliber, a straight pipe wall slump occurs, which in combination with the superimposed tangential forces from the rotation of the rolls

20 утолщение стенки трубы, превышающее номинальное, а выполненна по дуге большего радиуса, чем радиус калибра, центральна часть не обеспечивает устойчивость трубы в калибре данной формы. Цель изобретени - снижение поперечной разностенности труб. Поставленна цель достигаетс тем что в инструменте, содержащем последовательно расположенные с чередованием плоскостей разъема черновые и предчистовые калибры, уменьшающегос поперечного сечени и образованные ручь ми, каждый из которых имеет цент ральную дугу посто нного радиуса с центром на оси симметрии ручь и сопр женные с ней радиусные выпуски, вы полненные радиусами, равными радиусу центральной дуги, с центрами, лежащими на пр мых, проход щих через центр калибра и его разъем, и чистовые калибры , центры радиусов центральных дуг каждого ручь черновых и предчистовых калибров смещены от центра этого калибра к .дуге на величину, состав л ющую половину разницы высот этого и чистового калибров, а центры радиусов выпусков смещены от центра калиб ра к дуге на величину, составл ющую половину разницы ширины этого калибра и чистового, и величина радиуса дл всех калибров выбрана равной половине высоты чистового калибра/ Предложенный инструмент способствует получению в вершине и выпусках калибра профил трубы, соответствующего профилю чистовых калибров, при этом область наиболее интенсивной деформации лежит в пределах катающего радиуса валков. На фиг. 1 показан калибр, составленный двум ручь ми; на фиг. 2 - то же, трем ручь ми; на фиг. 3 то же четырьм ручь ми, на фиг. 4 - схема деформации трубы, в известном двухручьевом калибре, на фиг. 5 - то же, в предложенном Все калибры предложенного технологического инструмента образованы руч ми (двум , трем , четырьм ), каждый из-которых имеет центральную дугу 1 , величина радиуса которой равна половине высоты чистового калибра, и посто нна дл всех калибров, и сопр жен ные с ней радиусные выпуски 2, выполненные радиусами той же величины, что и радиус центральной дуги. Профиль калибра чернового и предчистового предложенного технологичес кого инструмента строитс следующим . образом. По ос м, соответствующим вершинам калибра, откладываетс величина смеени центра радиуса центральной дуги , определ ема из выражени а 0,5(Н-Н), и из него проводитс раиусом г, равным 0,5Н-, участок центральной дуги калибра, по оси разъема калибра или по пр мой, соедин ющей центр калибра и разъем, откладывают величину смещени центра радиусного выпуска из выражени ,5(В--В) и проводитс дуга радиусного выпуска тем же радиусом ,5Н.. Значени Н , В , и By. рассчитываютс с учетом размеров исходной заготовки и готовой трубы и означают соответственно высоту и ширину рассчитываемого калибра и чистового. Центральную дугу и дуги радиусных выпусков калибров сопр гают радиусом о, величина которого определ етс из условий устойчивости поперечного сечени трубы и ограничиваетс выражением f 0,25()Подобным образом стро т все черновые и предчистовые калибры предложенного технологического инструмента и размещают их последовательно с чередованием разъема. Дл Каждого калибра рассчитываютс высота Н и ширина , из услови деформации в калибре мен етс положение центров радиусов г, но сами величины г сохран ютс посто нными дл рассчитываемых калибров . В калибре предложенного технологического инструмента зона наиболее интенсивной деформации находитс в области катающего радиуса валка. При неизменных радиусах вершины калибра и выпусков профиль трубы претерпевает знакопосто нный изгиб с осадкой, при стенка трубы испытывает как сжимающие , так и раст гивающие напр жени , которые снижают утолщение стенки . Так как раст гивающие напр жени от знакопосто нного изгиба распределены по наружной поверхности трубы, то они, в отличие от известных овальных калибровок, не оказывают никакого вли ни на раскрытие дефектов внутренней поверхности. Нар ду с редукционным и калибровочным станами предложенный технологический инструмент может примен тьс и при оправочной прокатке труб, при этом за чистовой калибр принимаетс калибр20, the pipe wall is thicker than the nominal one, and is made along an arc of a larger radius than the caliber radius; the central part does not ensure the stability of the pipe in the caliber of this shape. The purpose of the invention is to reduce the transverse delta pipes. The goal is achieved by the fact that in a tool containing series-arranged rough and pre-gauge gauges, a smaller cross-section and formed by brooks, each of which has a central arc of constant radius with a center on the axis of symmetry, the brook and radius associated with it Outlets made with radii equal to the radius of the central arc, with the centers lying on the straight, passing through the center of the gauge and its connector, and the finishing gauges, the centers of the radii of the central The corner of each stream of rough and preliminal calibers is shifted from the center of this caliber to the arc by an amount equal to half the difference in height between this and the finishing gauge, and the centers of outlet radii are shifted from the center of the gauge to the arc by an amount equal to half the width of this caliber and the radius for all calibers is chosen equal to half the height of the finishing caliber / The proposed tool helps to obtain the profile of the pipe corresponding to the profile of finishing calibers in the apex and the gauge releases, while The area of the most intense deformation lies within the rolls rolling radius. FIG. Figure 1 shows a caliber made up of two creeks; in fig. 2 - the same, three creeks; in fig. 3 with the same four streams, in FIG. 4 is a diagram of the deformation of a pipe, in a known two-handed caliber; FIG. 5 - the same, in the proposed All calibers of the proposed technological tool are formed by handles (two, three, four), each of which has a central arc 1, the radius of which is equal to half the height of the finishing gauge, and constant for all calibers, and matching radius outlets 2 with it, made with radii of the same size as the radius of the central arc. The caliber profile of the draft and pre-finishing proposed technological tool is constructed as follows. in a way. On the axis, corresponding to the vertices of the caliber, the magnitude of the shift of the center of the center radius of the central arc, determined from the expression a 0.5 (H – H), is deposited, and from it is carried out with a radius g equal to 0.5H, the central arc portion of the caliber, along the axis the caliber connector, or along the straight line connecting the center of the caliber and the connector, set aside the amount of displacement of the center of the radius release from the expression, 5 (B - B) and the arc of the radial release is carried out with the same radius, 5H .. H, B, and By values. are calculated taking into account the dimensions of the initial billet and finished pipe, and mean, respectively, the height and width of the calculated caliber and finishing. The central arc and the arcs of radial caliber outlets are matched with a radius o, the value of which is determined from the stability conditions of the cross section of the pipe and limited by the expression f 0.25 . For each gauge, the height H and the width are calculated, from the condition of the deformation in the caliber the position of the centers of the radii r changes, but the values of r themselves remain constant for the calculated calibers. In the caliber of the proposed technological tool, the zone of the most intense deformation is in the region of the roll radius rolling. At constant radii of the top of the gauge and outlets, the profile of the pipe undergoes a sign-bending with a draft, and the pipe wall experiences both compressive and tensile stresses, which reduce wall thickening. Since the tensile stresses from the sign-constant bending are distributed over the outer surface of the pipe, they, unlike the known oval calibrations, have no effect on the opening of defects of the inner surface. Along with the reduction and calibration mills, the proposed technological tool can also be used for mandrel rolling of tubes, while the gauge is taken as the finishing gauge.

59735973

клети, в котором происходит окончательное формирование стенки трубы на оправке. При оправочной прокатке труб предложенный технологический инструмент способствует снижению неравномер- 5 ности деформации стенки трубы, что ведет к повышению качества труб и снижению возможности дефектообразовани .cage in which the final formation of the pipe wall on the mandrel. When mandrel rolling of tubes, the proposed technological tool helps to reduce the non-uniformity of deformation of the tube wall, which leads to an increase in the quality of the tubes and a decrease in the possibility of defect formation.

П р И м е р. Производ т трубы размером ф 108 мм со стенкой 12-18 мм на Ю 9-клетьевом калибровочном стане ТПА-ЙО, В этом случае суммарна деформаци составл ет 20, причем обжати в первой клети 1,2, в 2-6 клет х 3,5, в седьмой.2,5, восьмой 0,8, В дев -15 той клети обжати нет, а происходит выравнивание периметра трубы.PRI mery. Tubes with a size of 108 mm with a wall of 12-18 mm are produced on an E 9-stand calibrating mill TPA-YO. In this case, the total strain is 20, with reduction in the first stand 1.2, in 2-6 cells x 3, 5, in the seventh .2,5, the eighth 0.8, In the virgins -15 of that stand, there is no reduction, but the perimeter of the pipe is leveling.

Заготовка после обкатной машины диаметром 136 мм прокатываетс в первой клети, калибр которой имеет высоту го ,8 и ширину ,9, дуги, образующие вершину калибра и радиусные выпуски имеют радиус, равный половине высоты чистового калибра 5, мм. При этом заготовке в вершине и выпусках 25 придаетс профиль чистового калибра. Затем труба попадает во второй калибр, повернутый относительно первого на 90°, который имеет высоту ,2 мм и ширину 133,1, дуги, образующие вершину 30 калибра и радиусные выпуски, описаны тем же радиусом, что и в первом калибре 5, мм, при этом заготовка сохран ет в вершине и радиусных выпусках профиль чистового калибра. Вс дефор- jj маци профил трубы происходит в зоне катающего радиуса валка, в этом случае стенка трубы испытывает не только сжимающие, но и раст гивающие напр жени , что снижает утолщение стенки 40 трубы, особенно при прокатке толстостенных труб.The workpiece after the rolling machine with a diameter of 136 mm is rolled in the first stand, the caliber of which has a height of 8, width and 9, arcs forming the top of the caliber and radius outlets have a radius equal to half the height of the finishing caliber of 5 mm. In doing so, a blank caliber profile is attached to the workpiece at the top and outlets 25. Then the pipe enters the second caliber, rotated relative to the first one by 90 °, which has a height of 2 mm and a width of 133.1, the arcs forming the top of the 30 gauge and radius outlets are described by the same radius as in the first caliber 5, mm, at the same time, the workpiece retains the finishing gauge profile at the apex and radius releases. The entire deformation of the pipe occurs in the zone of the rolling radius of the roll; in this case, the pipe wall experiences not only compressive but also tensile stresses, which reduces the thickening of the pipe wall 40, especially when rolling thick-walled pipes.

В последующих калибрах происходит аналогична деформаци трубы, а в восьмом и дев том калибрах, имеющих 45 круглый профиль, трубе придают окончательные размеры.In subsequent calibers, a similar deformation of the pipe occurs, and in the eighth and ninth calibers, which have 45 round profiles, the final dimensions are given to the pipe.

По существующей технологии деформацию на калибровочном стане ведут в овальных калибрах, создающих значите-j льную неравномерность деформации в трубе. При калибровке толстостенных труб за счет этого наводитс дополни96According to the existing technology, deformation on a calibration mill is carried out in oval calibers, which create significant non-uniformity of deformation in the pipe. When calibrating thick-walled pipes, this adds up to 96

тельна поперечна разностенность с образованием квадрата на внутренней поверхности. Кроме того, знакопеременные изгибы профил трубы привод т к раскрытию плени разрывом на внутренней поверхности.The shear is transversely thin-wall with the formation of a square on the inner surface. In addition, alternating bends in the profile of the pipe lead to the opening of the film by a rupture on the inner surface.

Предложенный технологический инструмент только от снижени разностенности и предотвращени образовани квадрата на внутренней поверхности труб дает экономический эффект не менее 100 тыс. рублей на одной трубопрокатной установке.The proposed technological tool only from reducing the difference in wall thickness and preventing the formation of a square on the inner surface of the pipes gives an economic effect of at least 100 thousand rubles on one tube-rolling installation.

Claims

1. USSR author's certificate number 590025, cl. B 21 B 27/02, 1976.

2. USSR author's certificate according to the application N 2949843 / 22-02, cl. 821 U / l 1980. Bi / fpue.1 Ig.2