SU931246A1

SU931246A1 - Screw rolling mill tool

Info

Publication number: SU931246A1
Application number: SU803215361A
Authority: SU
Inventors: Александр Григорьевич Лунев; Иван Николаевич Потапов; Станислав Александрович Козерадский; Эдуард Николаевич Ларин; Александр Алексеевич Снегирев; Виктор Иванович Внуков; Сергей Григорьевич Кравченко; Виталий Анатольевич Правиков; Геннадий Юрьевич Логинов
Original assignee: Московский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стали И Сплавов
Priority date: 1980-12-11
Filing date: 1980-12-11
Publication date: 1982-05-30

Description

Изобретение относитс к прокатному производству, а именно технологическому инструменту стана винтовой прокатки..The invention relates to rolling production, namely the technological tool of the helical rolling mill ..

Известен технологический инструмент стана винтовой про.катки, включающий два бочковидных валка и направл ющие линейки. Валки и линейки образуют своей поверхностью очаг деформации , симметричный относительно его оси. Валки имеют одинаковый профиль поверхности и линейки также имеют одинаковый профиль, соответствующий профилю валков 1.A technological tool for a helical rolling mill including two barrel-shaped rolls and guide bars is known. The rolls and rulers form with their surface a deformation zone, symmetrical about its axis. The rolls have the same surface profile and the rulers also have the same profile corresponding to the profile of the rolls 1.

Недостатком указанного техноло- гического инструмента вл етс то, что он образует осесимметричный очаг дефО 1ации. При этом при деформировании металла линии скольжени пересекаютс в центре заготовки на прот жении всего очага деформации,что приводит к интенсивной пластической деформации центра заготовки и к ее разрушению в центре.The disadvantage of this technological tool is that it forms an axisymmetric center of deflation. In this case, during the deformation of the metal, the slip lines intersect at the center of the workpiece throughout the entire deformation zone, which leads to intense plastic deformation of the center of the workpiece and its destruction at the center.

в at

Кроме того, неподвижные линейки оказывают сопротивление перемещению металла в осевом и тангенциальном направлени х. Это приводит к образованию жесткой схемы напр женного состо ни в центре заготовки и повышению веро тности вскрыти полости в этой области заготовки. Такой инструмент нельз примен ть при прокатке с большими обжати ми сплошных тел вращени .In addition, the fixed rulers resist the movement of the metal in the axial and tangential directions. This leads to the formation of a rigid stress-state scheme in the center of the workpiece and an increase in the likelihood of opening the cavities in this area of the workpiece. Such a tool cannot be used for rolling with large crimped solid bodies of rotation.

Известен технологический инструмент косовалкового стана, включающий рабочие валки, имеющие различную калибровку с гребнем, причем гребни на валках размещены с осевым смещением, при этом конец гребн на одном и начало гребн на другом валке расположены в плоскости, перпендикул рной оси стана 2 .A technological tool for a roll mill is known, which includes work rolls having different calibrations with a ridge, the ridges on the rolls are placed with axial displacement, with the end of the ridge on one and the beginning of the ridge on the other roll located in a plane perpendicular to the axis of the mill 2.

Три валка образуют очаг деформации несимметричный относительно его , оси. При этом точки пересечени линий скольжени металла, по вл ющихс 2п под действием валков, располагаютс на различном рассто нии от центра заготовки в каждом поперечном сече-нии , а также измен ют свое положение по длине очага деформации. Такой характер течени металла позвол ет интенсивно проработать структуру деформируемой заготовки. Особенности напр женно-деформированного состо ни , возникающего в металле, при деформировании в калибре, образованном трем валками, развернутыми на угол подачи, не позвол ют проработать структуру металла в тдентре заготовки.Three rolls form a deformation zone asymmetrical about its axis. In this case, the points of intersection of the slip lines of the metal, which appear 2n under the action of the rolls, are located at a different distance from the center of the workpiece in each cross section, and also change their position along the length of the deformation zone. This type of metal flow allows intensive work on the structure of the deformable workpiece. The features of the stress-strain state arising in the metal, when deformed in a caliber formed by three rolls turned at the feed angle, do not allow the metal structure to be worked out in the tdentra of the workpiece.

Указанный технологический инструмент может быть применен дл производства изделий .сплошного сечени jB двухвалковом стане только в комплекте с направл ющими линейками специальной формы, соответствующей калибровке валков. Применение направл ющих дисков в этом случае невозможно . Образующиес зазоры между поверхностью валков и дисками,имеющими одинаковую ширину по всей длине очага деформации, не позвол ют получить замкнутый очаг деформации. Прокатка в этом случае невозможна из-за затекани металла в зазоры между валками и диском.The specified technological tool can be used for the production of products of a continuous section jB in a two-roll mill only in a set with special-shaped guide lines corresponding to the calibration of the rolls. The use of guide discs is not possible in this case. The resulting gaps between the surface of the rolls and the discs having the same width along the entire length of the deformation zone do not allow to obtain a closed deformation center. Rolling in this case is impossible due to the leakage of metal into the gaps between the rollers and the disk.

Ь аиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс технологический инструмент стна винтовой прокатки, включающий два направл ющих диска и два рабочи валка, имеющих входной участок, пержим , расположенный в осевой плоскости дисков, и выходной участок, который у одного валка выполнен конусным , а входной участок второго валка составлен из начального конус с пр молинейной и последующего с дугообразной образующими с радиусом равным радиусу диска, и центром, лежащим в плоскости пережима валков Прот женность конуса с дугообразной образующей составл ет 0,4-0,8 входного участка И оба валка одинаково спрофилированы 3.The closest in technical essence to the present invention is a technological helical rolling tool that includes two guide disks and two work rolls having an input section, perm, located in the axial plane of the disks, and an output section that is tapered at one roll the input section of the second roll is composed of an initial cone with a rectilinear and subsequent with an arcuate generatrix with a radius equal to the radius of the disk and a center lying in the plane of the overpressing of the rolls The forming band is 0.4-0.8 of the inlet area AND both rolls are equally shaped 3.

Известный технологический инструмент позвол ет прокатывать металл с коэффициентом овализации, близким к единице, во всех сечени х очага деформации, что снижает веро тность вскрыти полости и устран ет вление образовани внутренних плен на прошитых гильзах, этому способствует применение в качестве направл ющего инструмента дисков.The known technological tool makes it possible to roll metal with an ovalization ratio close to unity in all sections of the deformation zone, which reduces the likelihood of opening the cavity and eliminates the appearance of internal captivity on the pierced sleeves, which is favored by the use of discs as a guiding tool.

Недостатком известного технологического инструмента вл етс то, что он образует очаг деформации, симметричный относительно его оси. При этом линии скольжени в каждом поперечном сечении очага деформации пересекаютс в центре за отовки. Эт приводит к неравномерной проработке стзруктуры по сечению заготовки. Наиболее интенсивно прорабатываетс структура центральной части заготовки . При этом повышаетс веро тность вскрыти полости в центре, что отрицательно вли ет на прокатку сплошных заготовок, /A disadvantage of the known technological tool is that it forms a deformation center, symmetrical about its axis. In this case, the slip lines in each cross section of the deformation center intersect in the center for swelling. This leads to uneven development of the structure over the section of the workpiece. The structure of the central part of the workpiece is most intensively studied. This increases the likelihood of opening the cavity in the center, which negatively affects the rolling of solid blanks, /

Цель изобретени - повышение равномерности проработки структуры металла посечению заготовки.The purpose of the invention is to improve the uniformity of the study of the structure of the metal through the section of the workpiece.

Поставленна цель достигаетс созданием технологического инструмента , включающего два направл ющих диска и два рабочих валка, имеющих входной участок, пережим, расположенный в осевой плоскости дисков, и выходной участок, который у одного валка выполнен конусным, а входной участок второго валка составлен из начального конуса с пр молинейной и последующего с дугообразной образующими с радиусом, равным радиусу диска, и центром, лежащим в плоскости пережима валков, у которого выходной участок второго валка выполнен цилиндрическим с диаметром, равным диаметру пережима, а входной участок валка, имеющего конусный выходной, выполнен конусным с углом наклона образующей, равным углу наклона образующей начального конуса входного, участка второго валка.The goal is achieved by creating a technological tool comprising two guide discs and two work rolls having an input section, clamped, located in the axial plane of the disks, and an output section that is tapered in one roller and the input section of the second roll is composed of an initial cone straight and subsequent with arcuate generators with a radius equal to the radius of the disk, and the center lying in the plane of pinching the rolls, in which the output section of the second roll is cylindrical with a diameter of etrom equal to the diameter of the pinch, and the input portion of the roll having a tapered outlet, formed conical with an angle of inclination of the generatrix, equal to the angle of inclination of the generatrix of the cone of the initial input, the second roller portion.

Такой инструмент позвол ет рав .номерно проработать структуру металла .Such a tool makes it possible to work out a uniform metal structure.

На чертеже дан инструмент, общий вид.The drawing is a tool, a general view.

Технологический инструмент включает два направл ющих,диска 1 и два по-разному спрофилированных рабочих валка, один из которых имеет начальный конус 2 с углом наклона образующей d , конус 3 с дугообразной образующей, составл ющие входной участок, пережим 4, расположенный в осевой плоскости дисков, а другой валок имеет входной конусный участок 5 с углом наклона образующей dri d и равными 2-7° пережим б и конусный выходной участок 7 с углом наклона образующей di,,The technological tool includes two guides, discs 1 and two differently shaped work rolls, one of which has an initial cone 2 with an angle of inclination d, a cone 3 with an arc-shaped generatrix that make up the inlet section, clamped 4, located in the axial plane of the disks and the other roller has an inlet cone section 5 with an angle of inclination of the generatrix dri d and equal to 2–7 ° pinch b and a cone output section 7 with an angle of inclination of the generatrix di,

Диски устанавливают так-, что их осева плоскость расположена в плоскости пережима валков. Настройка овализации с зуществл етс по замера рассто ни между валками и между дисками в плоскости пережима.The disks are set so that their axial plane is located in the plane of pinching the rolls. The ovalization setting is based on measuring the distance between the rollers and between the discs in the pinch plane.

Инструмент работает следующим образом.The tool works as follows.

Заготовка подаетс в очаг деформации , попадает в участок захвата, образованный двум конусами, симметричный относительно оси. Равенство углов конусности участка захвата обеспечивает осесимметричность этог участка.. Под действием валков заготовка приобретает вращательлое и поступательное движение и деформируетс по мере передвижени по очагу деформации. Распределение сил и деформаций на участке захвата носит осесимметричный характер. Линии скольжени металла пересекаютс в центре заготовки. Прорабатываетс структура центральной части заготовки . Обжатие металла в этой части очага деформации незначительно,поэтому разрушени в центре не происходит . Затем заготовка перемещаетс в участок очага деформации, гдеThe billet is fed to the deformation zone, falls into the gripping section formed by two cones, symmetrical about the axis. The equality of the taper angles of the gripping section ensures the axisymmetry of this section. Under the action of the rolls, the billet acquires rotary and translational motion and deforms as it moves along the deformation zone. The distribution of forces and deformations in the gripping section is axisymmetric. The slip lines of the metal intersect at the center of the workpiece. The structure of the central part of the preform is being worked out. Compression of the metal in this part of the deformation zone is insignificant; therefore, destruction in the center does not occur. The preform is then moved to the deformation area, where

осуществл етс основное обжатие металла. Дугообразный профиль обжимного участка валка играет роль деформирующего гребн , осуществл ющего интенсивное перемещение слоев металла в геликоидальном направлени и позвол ет плавно распределить деформацию по очагу при неосесимметричной форме очага деформации на этой части входного участка. Это приводи к неравномерности деформаций по сечению заготовки, к искажению картины линий скольжени . the main reduction of the metal is carried out. The arcuate profile of the swath roll section plays the role of a deforming ridge, which intensively displaces metal layers in the helicoidal direction and allows smooth distribution of the deformation over the center with the non-axisymmetric shape of the deformation zone on this part of the input section. This leads to non-uniformity of deformations over the section of the workpiece, distortion of the pattern of slip lines.

Точки пересечени линий скольжени в каждом поперечном сечении заготовки на этой части входного участка очага деформации не совпадают друг с другом. При деформировании S эти точки попадают различные частицы металла, расположенные на различном рассто нии от центра заготовки. Это позвол ет более равномерно проработать структуру металла по сечеьию, а также уменьшить сдвиговые деформации металла в центре и снизить веро тность вскрыти полости. Это дает возможность прокатывать металл с повышенными обжати ми за- проход без разрушени в центре .The intersection points of the slip lines in each cross section of the workpiece in this part of the inlet section of the deformation zone do not coincide with each other. When S is deformed, these points fall on various metal particles located at different distances from the center of the workpiece. This allows for a more uniform development of the metal structure along the cross section, as well as reducing the shear deformation of the metal in the center and reducing the likelihood of opening the cavity. This makes it possible to roll metal with increased gaps without destroying in the center.

Затем заготовка попадает в осесимметричный участок пережима очага деформации, в котором заготовка принимает окончательный размер. Осесимметричный характер этого участка очага деформации позвол ет придать заготовке правильную форму, а также дополнительно проработать структуру центра заготовки.Then, the billet enters the axisymmetric clamping area of the deformation zone, in which the billet takes the final size. The axisymmetric nature of this area of the deformation zone allows the blank to give the shape, as well as to further work out the structure of the center of the blank.

Далее заготовка попадает в калибрующий участок очага деформации. Цилиндрический профиль выходного участка одного валка выравнивает искривленную в очаге деформации заготовку , а также позвол ет раскатат образующиес на поверхности заготовки риски и задиры.Next, the workpiece enters the calibrating area of the deformation zone. The cylindrical profile of the exit section of one roll aligns the workpiece curved in the deformation zone, and also allows for the peeling of the risks and tears formed on the surface of the workpiece.

Конический профиль выходного участка другого валка позвол ет уменьшить обжати заготовки на выходе из очага деформации, которые испытывает металл в результате упругого расширени при выходе из участка пережима, и снизить число циклов деформации с малыми обжати ми . Применение цилиндрических участков на обоих валках недопустимо, так как незначительное обжатие из-за упругого расширени металла и большого количества циклов знакоперемерной деформации с малыми обжати ми приводит к разрушению заготовки в центре.The conical profile of the exit section of the other roll reduces the reduction of the workpiece at the exit from the deformation zone, which the metal experiences as a result of elastic expansion at the exit from the overcrush section, and reduces the number of deformation cycles with low compression. The use of cylindrical sections on both rolls is unacceptable, since a slight reduction due to the elastic expansion of the metal and a large number of cycles of sign-dimensional deformation with a small reduction leads to the destruction of the workpiece in the center.

Применение конических выходных участков не позвол ет получить ровные образцы с гладкой, поверхностью. При деформировании сплошных заготовок в очаге деформации, образованном предлагаемым технологическим инструментом, структура сплошного металла прорабатываетс более равномерно по всему сечению.Применение валков с различной калибровкой в совокупности с направл ющими дисками, образующими неосесимметричный очаг деформации,позвол ет деформировать металл без разрушени с повышеннЕ ми обжати ми за проход, что позвол ет более эффективно проработать структуру металла и повысить производительность прокатного оборудовани .The use of conical exit sections does not allow to obtain even samples with a smooth, surface. When deforming solid blanks in the deformation zone formed by the proposed technological tool, the structure of the solid metal is worked out more evenly throughout the section. Using rolls with different calibrations in conjunction with guide discs that form a non-axisymmetric deformation zone, allows deforming the metal without destruction with elevated reduction mi per pass, which allows for a more efficient working out of the metal structure and increasing the productivity of rolling equipment.

экономический эффект от применени предлагаемого технологического инструмента по сравнению с известным составл ет33 тыс.руб. в год.The economic effect from the application of the proposed technological tool in comparison with the known is 33 thousand rubles. in year.

Claims

1. Danilov F.A. et al. Hot rolling and pressing of pipes, Moscow, Metallurgists, 1972, p. 235-251.

2. USSR author's certificate number 556854, cl. B 21 B 27/02, 1975.

3. USSR author's certificate №, cl. B 21 B 19/02, 1977.