SU1620163A1 - Валок дл холодной периодической прокатки труб - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к трубному производству и может быть использовано при изготовлении холоднодеформированных труб прокаткой в несколько проходов без промежуточной термообработки и труб из низкопластичных материалов. Цель изобретени -повышение производительности путём снижени  вертикальных усилий и усилий срыва рабочего конуса с оправки при подаче заготовки в очаг деформации. Угол поперечного выпуска валка (при относительно малом коэффициенте овальности) Изобретение относитс  к трубному производству и может быть использовано при изготовлении холоднодеформированных труб прокаткой в несколько проходов без промежуточной термообработки и труб из низкопластичных материалов. Цель изобретени  - повышение производительности путём снижени  вертикальных усилий и усилий срыва рабочего конуса с оправки при подаче заготовки в очаг деформации. увеличен в обжимной зоне по отношению к углу выпуска в зоне редуцировани . При этом максимальный угол выпуска по всей длине зоны обжати  обеспечивает минимальное усилие срыва Максимальный угол выпуска в середине зоны обжати  определ етс  углом выпуска в зоне редуцировани  аред и коэффициентом овальности ручь  Угол о. ред определ етс  двум  факторами: малой величиной усилий прокатки и повышенным тангенциальным истечением металла в этой зоне. Первый из указанных факторов делает повышенный угол аред. необ зательным, второй нежелательным из-за возможного образовани  продольных складок на внутренней поверхности редуцируемого участка трубы. Минимальна  величина угла 2ред. принимаетс  из услови  плавного сопр жени  при построении поперечного профил  ручь  Угол сгред находитс  в пределах 20-40 рад. В формуле изобретени  приведены зависимости дл  определённого профил  поперечного сечени  ручь  на обеих половинах зоны обжати . 2 з.п ф- лы, 1 табл., 4 ил. На фиг.1 показан калибр дл  холодной пилигримовой прокатки труб, общий вид, на фиг.2 - разрез А-А на фиг 1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2; фиг.4 - изменение угла выпуска поперечного профил  на длине рабочей части ручь  калибра (ACEFG - в предлагаемом ручье, BKOFG - в известном). Участок ручь  пильгерного валка (фиг.1) на дуге 35-150° соответствует зоне обжати  трубы по диаметру и стенке в ручье калибра (фиг.2) и поэтому в дальнейшем называетс  зоной обжати  0обж). сл С о ND О (Ј СлЭ

Description

Дл  обеспечени  в каждом поперечном сечении ручь на длине зоны обжаш  заданных соотношений величин Вх/Вх и «х, указанными в формуле изобретени , построение дуги окружности радиусного выпуска поперечного профил  осуществл ют гак (фиг.З), чтобы центр названной окружности находилс  на пр мой, проведённой через середину хорды, ст гивающей дугу данного выпуска, перпендикул рно этой хорде, причём местоположение одного конца этой хорды (у основани  выпуска) определ ют по заданной величине Bx/AXi а другого конца (у выпуска}- по заданной величине «х.

Дл  улучшени  качества и повышени  точности прокатываемых труб ог-юк- ен е радиуса выпуска к радиусу полукруга ручь  в начале и конце зоны обжати  больше, чем в середине зоны обжат.и .

Угол выпуска профил  поперечного сечени  ручь  ка длине одной половины зоны обжати  определён из выражен i/ts

Зх х 1 ч,,,

20 1П зоны обжати  (X х - (X ред Ь arccos(1 -

а на длине другой половины выражением

Вх

. обж

Х2ч . --- рад(г,

а X - а ред 4- arccos (1 - $D X| обж

где & ред - угол выпуска профил  попереч- ко.х сечени  р%-чь  в зсме свободного редуцировани , рад;

Вх . Дх - u- ирина и диаметр руиь , мм;

В х

PJ- 1,03-(,05 - коэффициент оваль Л

иости,

- длина зоны обжаш .

Xi и Ха - координаты по длине, мм, пои

отношении радиуса выпуска к радиусу

полукруга ручь  а длине зоны обжати ,

равном 0,9 - 1,1.

Предлагаемые соотношени  (1) и (2) по изменению угла выпуска поперечного профил  позвол ют максимально уменьшить контактную поверхность между трубой и оправкой в середине зоны обжати  (фиг. 4). То, что угол а. на участке ручь  в начаче зоны обжати  не максимален, позвол ет исключить образование продольных складок на внутренней поверхности трубы в случае деформации её по диаметру без Деформации по стенке (свободного редуцировани ) на этом участке, поскольку в реальном процессе прокатки свободное редуцирование тру- 5ы на участке ручь , соответствующем началу зоны обжати , часто имеет место (например , в случае, если толщина стенки заго- товки меньше расчётной, в случае

0

5

0

5

о

О

и

5 0 5

смещени  оправка со стержнем в заднее положение, при коротком стержне и др.).

То, что угол а на указанном участке болы из, чем а зоне свободного редуцировани , позвол ет исключить переполнение ручь , имеющего малый коэффициент овальности поперечного профил  (в пределах 1.03-1,05).

Кпоме того, характер распределени  угла a f«a длине зоны обжати  практически совпадает с распределением вертикальных УСИЛИЙ (особенно при использовании оправок с криволинейной образую дей), что спо- собствует кх уменьшению,

уменьшение угла а от середины к концу зоны обжати способствует как и в рас- сготренном выше известном ручьз, повышению точноепл прокатываемых труб. В то же врем  (в отличие от известного оучь ) мала  на всей длине зоны обжатие величина Вх/Дх способствует уменьшению деформации трубо при обратном ходе клети . В предлагаемом диапазоне отношени  ri/r нижний редел (,90) устанавливает максимальную деформацию трубы при обратном ходэ клети, г верхний предел (п/г 1.К) - )ла ьную площадь контакт между трубой и опраз.ой, пои которых обес- г.чирзотсч уменьи;ение усили  срыва трубы с оправка. Указан- - е пределы отношени  ri/r установлены з ксперимектал ьно (см.таблицу)

ПОСКОЛЬКУ нсс-ззгчомэрна  деформаци  трубы в поперечных выпусках ручь  на участках в начале и конце зоны обжати  спо- собстзует ухудшению качества прога.ьшаемых труб и в го же врем  на участка в середине зоны обжати  вли ние деформации в выпусках на качество труб м.има/ ьно целесообразно, в укз- зз -.trjx пределах отксчшение п/г в начале и конце зоны о5жати , на участках длиной (0,1 - 0,°) , - было большим, чем в середине этой ззны.

Предлагаемо, и известный (прототип) руч|и, а акжа другие варианты прокатки (таблица ) были опробованы в калибрах стана ХПТ 32 при прокатке труб из сплавов титана с применением нетермообработан- ной холоднокатаной заготовки, упрочненной в результате предшествующей прокатки на стане ХПТ.

В предлагаемом ручье построение дуги -ыпуска профил  поперечного сечени  осуцес вл пи следующим образом (см, фиг.З).

Местоположение концов хорды АС, ст гивающей дугу выпуска АС, определили по известному соотпошению между

шириной и диаметром ручь  В/Д 1,05 (точка С) и по расчётному углу выпуска «(точка А), Затем через середину хорды АС перпендикул рно к ней провели пр мую Oi M.

Длину отрезков АК и СК выбрали равной радиусу п дуги окружности выпуска по за- даному отношению п/r, величину которого в начале и конце зоны обжати  (при а 45°) принимали равным 1,00, а в середине зоны обжати  принимали равным 0,90.

В известном ручье угол выпуска а уменьшали на длине зоны обжати  (на дуге по окружности калибра от 35 до 140°, см. отрезок OF на фиг.4) от величины угла п. , равной а макс в предлагаемом ручье, до величины, равной а мин , в предлагаемом ручье, по закону пр мой линии, поскольку таким образом измен етс  угол а в известном ручье в функции к отношению п /г. При этом отношение п/r уменьшилось от 1,07 в начале до 1,04 в конце зоны обжати ,

В процессе прокатки труб в калибрах с предлагаемым ручьём неравномерность подачи заготовки в очаг деформации по длине хода винта подачи (разброс подачи) составл ла 2 мм, бросков заготовки не было, качество поверхности и геометрические размеры прокатываемых труб соответствовали установленным требовани м.

В процессе прокатки труб в калибрах с известным ручьём наблюдалс  разброс подачи до 6 мм и периодически происходили броски заготовки.

Производительность по сравнению с прокаткой в калибрах с предлагаемым ручьём была в среднем на 25-30% ниже. На наружной поверхности прокатываемых труб в отдельных местах имелись характерные закусы и закаты, обусловленные бросками заготовки.

Использование изобретени  позвол ет повысить производительность на 25-25%, снизить силовые параметры процесса прокатки и улучшить качество многопроходных холоднокатаных (тепло- катаных) труб, изготавливаемых без промежуточной термообработки между отдельными проходами, и труб из низкопластичных материалов, увеличив выход годного в среднем на 12-18%.

Claims (3)

1. Валок дл  холодной периодической прокатки труб, включающий бочку с ручьём по окружности, имеющим зону свободного редуцировани  и прилегающую к ней зону обжати  уменьшающегос  по длине полукруглого поперечного сечени  с симметричными радиусными выпусками и переменным углом выпуска, о т л и ч а- ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  производительности путём снижени  вертикальных усилий и усили  срыва рабочего конуса с оправки при подаче заготовки в очаг деформации, угол выпуска а х профил  поперечного сечени  ручь  на длине одной половины зоны обжати  определён выражением

ах СЕред + arccos (1 -

Xi,

1о5ж;

а на длине другой половины зоны обжати - 15 выражением

« ред + arccos(1 В X I обж -X 2

2DX

обж

).

где «ред - угол выпуска профил  поперечного сечени  ручь  в зоне свободного редуцировани , рад;

Вх и Дх - ширина и диаметр профил  ручь  в поперечном сечении X на длине зо- ны обжати  соответственно, мм;

Вх/Дх 1,03... 1,05- коэффициент овальности профил  ручь  на длине зоны обжати ;

обж - длина зоны обжати  в ручье калибра , мм;

Xi и Х2 - текуща  координата на длине соответственно одной и другой половин зоны обжати , мм, при 0 Xi 10бж/2 и 0бж/2 Х2 обж,

при отношении радиуса выпуска к радиусу полукруга ручь  на длине зоны обжати  в пределах 0,90-1,10.

2. Валок по п.1, отличающий- с   тем, что центр дуги окружности радиусного выпуска размещен на пр мой, проведённой через сеоедину и перпендикул рно хорде, ст гивающей дугу выпуска, причём местоположение конца хорды у основани  выпуска определено по заданной величине 8х/Дх, а конц.а у вершины выпуска - по заданной величине «х .

3. Валок по п.п.1 и 2, отличающий- с   тем, что, с целью улучшени  качества и повышени  точности прокатываемых труб, отношение радиуса выпуска к радиусу полукруга ручь  в начале и конце зоны обжати  больше, чем в середине зоны обжати .

ft

(V) 1Ч

J X0

ct,pad

fe.J

25