Способ прессвалковой прошивки

Способ прессвалковой прошивки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПРЕСС-ВАЛКОВОЙ ПРОШИВКИ , включающий принудительную задачу многогранной заготовки в валки и ее продольную прокатку валковом калибре на оправке с подщором и отношением осевой скорости гильзы к окружной скорости валков по (Вершине калибра,равным 0, с момента внедрения оправки в заготовку, отличающийся тем, что, с целью повьааения выхода, годного путем предотвращения образования на гильзах торцовых выступов осуществляют прокатку от мсмента контакта за готовки с валками до встрв .чи с оправкой при отношении скорое тей заготовки и валков 1,08-1,3. О)

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦ)4АЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2982044/22-02 (22) 15.09.80 (46) 23.03.83. Бюл. Р ll (72) И.К.Рейно, B.ß. Остренко, A.Â.×óñ, A.Ï.ÊóïðèåHêî, К.И.Гейко, .Л.A.×èæ и Е.A.Ñàìîñòüÿí (53) 621.774.3(088.8) (56) 1. Патент Англии В 1008709, кл. В 3 М, опублик. 2966.

2. Патент С(2А 9 405 874, .кл. 72-209, опублик. 1977.

3. Патент CIJA Р 4190887, кл. 364/472, 26.02.80. (54)(57) СПОСОБ ПРЕСС-ВАЛКОВОИ ПРОШИВКИ, включающий принудительную..SU.„05962 А

3(52)В 21 В 17 02 В 21 1 04 задачу многогранной заготовки в вал ки и ее продольную прокатку q валковом калибре на оправке с подпором и отношением осевой скорости гиль. зы к окружной скорости валков по вершине калибра,равными 0,8-0,9 с мо-. мента внедрения оправки в заготовку, отличающийся тем, что, с целью повыаения выхода, годного путем предотвращения образования на гильзах торцовых выступов, осуществляют прокатку от момента контакта заготовки с валками до встре.чи с оправкой при отношении скорос тей заготовки и валков 1,08-1 3.

10059á2

20

60

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к трубному производству, и может быть использовано при изготовлении бесшовных труб иэ заготовок многогран.— ного сечения, например квадратного или прямоугольного.

Известен способ производства круг лых тел, включающий заталкивание заготовки многоугольного сечения, преимущественно квадратного с вогнутыми гранями, под действием приложенного к ее заднему торцу давления в приводные валки, образующие круглый калибр, и ее преобразование в гильзу круглого сечения в калибре на оправке, носок которой выдвинут навстречу заготовке до сечения, в котором ребра заготовки вступают в контакт с поверхностью калибра. Ось оправки совмещена с осью калибра, что обеспечивает получение концентричного отверстия. По мере продвижения переднего торца заготовки от сечения захвата на оправку в заготовке образуется отверстие, а снаружи она обжимается валками 1 1) Вследствие того, что ребра заготовки на переднем ее торце вступают в контакт с поверхностью калибра первыми, а осевая зона заготовки отстает иэ-эа сопротивления оправки, на переднем торце полученной круглой гильзы образуются клинообразные выступы по числу ребер, длиной 5080 мм, что ухудшает условия захвата гильзы при последующей раскатке и увеличивает расход металла на конце- вую обреэь.

Известен способ пресс-валковой прошивки многогранной заготовки путем обжатия на оправке приводными валками, образующими круглый калибр, с принудительным эаталкиванием ее, когда носок оправки смещен от сечения первичного захвата в направлении линии центров валков. Первичный захват заготовки по ее ребрам происходит при отсутствии сопротивления оправки. Вследствие этого образование клинообразных выступов начинается не сразу, а только после встречи торца заготовки с носком оправки, и длина выступов при этом уменьшается до 20-50 мм 12).

Недостатком указанного способа, является снижение выхода годного вследствие того, что выступы на последующих станах трубопрокатной ус-. тановки раскатываются до 300-400 мм, иэ-эа чего увеличиваются отходы металла при обрезке концов труб.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ пресс-валковой прошивки, содержащий принудительную задачу многогранной заготовки в валки и ее

0 продольную прокатку в валковом калибре на оправке с подпором и отношением осевой скорости гильзы к окружной скорости валков по вершине калибра, равным 0,77-1,05 с момента внедрения оправки в заготовку.

Известный способ обеспечивает нормальное заполнение очага деформации, без пробуксовки, и на снижение давления и крутящего момента на валках в момент заполнения очага деформации и при установившемся периоде прокатки f3). . Однако способ не решает проблему повышения выхода годного.

Целью изобретения является ïîâûшение выхода годного путем предотвращения образования на гильзах торцовых выступов..

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу пресс-валковой прошивки, включающему принудительную задачу многогранной заготовки в валки и ее продольную прокатку в валковом калибре на оправке с подпором и отношением осевой скорости гильзы к окружной скорости валков по вершине калибра, равным 0,8-0,9 с момента внедрения оправки в заготовку, осуществляют прокатку от момента контакта заготовки с валками до встречи с оправкой при отношении скоростей заготовки и валков 1,08-1,3.

Такой режим изменения скорости перемещения заготовки позволяет избежать образования на торце гильз выступов и тем самым повысить выход годного, На фиг.1 приведена схема прессвалковой прошивки (сечение очага деформации вертикальной плоскостью по оси прошивки и направление векторов скорости); на фиг.2 — характер деформации ребер заготовки в момент захвата по известному способу; на фиг.3 — то же, по предлагаемому способу.

Предложенный способ состоит в том, что многогранную заготовку 1 задают принудительно в валки 2 с круглым калибром. При встрече заготовки с новерхностью круглого калибра первыми с ним контактируют точки А,В, С,D, соответствующие вершинам углов . заготовки. К ним от поверхности калибра.прикладывается окружная скорость, определяемая вектором Vp, проекция которого на ось прошивки обеспечена вектором V . Минимальная окружная скорость V имеет место в вершине калибра.

В известном способе применяется скоростной режим, по которому

V > V> B поскольку V ) т.е. проекция окружной скорости на ось прошивки значительно превышает скорость V подачи заготовки от

1005962 пресса. Вследствие этого со стороны валка .к точкам.A и С (фиг.2) переднего торца заготовки прикладывается относительная скорость KV„ вызывающая перемещение точки A и С в положение A и С за счет смещения металла нз заштрихованных эон вперед, в направлении вектора скорости.

Таким образом на переднем торце на месте ребер образуются выступы. Длина выступов после пресс-валкового стана составляет 20-50 мм, а после раскатки на последующих станах

300-400 мм.

В предложенном способе в момент захвата устанавливают такое соотношение скоростей, что ЧэтЧ . При этом вектор скорости .ЕЧ перемещения точек А и С заготовки относительно поверхности калибра направлен против хода перемещения заготовки (фиг.3). Вследствие этого. точки А и

С после обжатия заштрихованного участка металла смещаются против хода прокатки в положение А и С и выступы на переднем торце не обра.зуются. На практике проще согласовать Чу с Чью, так как при известных размерах валка и скорости его вращения Чзк просто определяются.

Условие Чь Чр выполняется всегда, когда V3> 1,07 Чэ„. Исходя иэ этого, в момент захвата необходимо устанавливать соотношение скоростей заготовки и валка в пределах V> = (1,08-1,3)VP„. При таком соотношении скоростей по всей контактной площадке металл опережает поверхность валка.

После того, как передний торец заготовки доходит до носка оправки, для внедрения оправки в заготовку требуется увеличение сил, действующих в направлении оси прошивки.Для этого соотношение скоростей изменяют таким образом, чтобы по всей контактной поверхности металл заготовки — гильзы отставал от валков, что может быть достигнуто при

Чэ =(0,8-0,9) V

Указанные соотношения скоростей достигаются двумя способами: а) изменением скорости вращения валков при постоянной скорости Чз механизма подпора; б) изменением скорости механизма подпора при постоянной скорости вращения валков.

В технологическом отношении эти . способы равноценны, предпочтение одному из них может быть сделано только исходя из конструктивного воплощения.

После повышения скорости враще..ния валка скорость 7.Ч перемещения поверхности калибра по отношению к металлу заготовки будет направлена, как показано на- фиг.2. Вследствне этого, а также вследствие сопротивления оправки частицы металла наружного контура прошиваемой заготовки смещаются по отношению к внутренним в направлении прошивки.

Однако к этому времени передний торец уже в значительной степени обжат валками и по форме близок к кругу.

ВЕличина выступов составляет всего

l0-15 мм, а после раскатки не превышает 100 мм. Таким образом, величина выступов на готовой трубе сокращается на 200-300 мм, вследствие чего уменьшаются отходы металла в обрезь и повышается выход годного.

15 Il p и м e p l. (по известной технологии). На действующих станах пресс-валковой прошивки оптимальная скорость прошивки (скорость выхода гильзы) 300 мм/с. При диаметре вал20 ков 1280 мм, диаметре калибра 388 мм и стороне квадрата заготовки 320 мм коэффициент вытяжки составляет

1,155, число оборотов валков

6,6 об./мин, скорость по вершине ка"

25 либра Ч „ = 308 мм/с, в точке встречи ребер с поверхностью калибра

V = 555 мм/с, Vp = 332 мм/с, а скорость подачи заготовки Ч

= 260 мм/с. Таким образом в момент захвата XV = 72 мм/с в направлении прошивки и способствует образованию острых клиновидных выступов на торце °

Пример 2 (по предложенному способу). Способ осуществим в двух вариантах. По первому — при указанных выше скоростных параметрах по валку в момент захвата скорость подпора заготовки Чз повышают до

Vq = (1,08-1,3)Чз . Примем U3= 1,2

40 Чбк = 370 мм/с. Следовательно

Т.V = 370-332 = 38 мм/с и направлена против хода прокатки (фиг.3), поэтоМУ торцы ребер заготовки смещаются назад и клиновидные выступы

45 не образуются. После встречи торца заготовки с носком оправки скорость

Ч5 снижают до ЧЗ = (0,8-0,9) Чб„ .

Примем значение Ч. 0,87; Ч, = 267 мм/с. При этом с учетом коэф50 фициента вытяжки скорость Ч. выхода гильзы составит Ч = Ч57ц 267 ° 1,155= 308 мм/с, т.е. равна окружной скорости по вершине калибра. Таким об-. разом обеспечивается приложение к

55 заготовке — гильзе максимальных осевых усилий в течение всего процесса прошивки.

По второму варианту скорость .подачи заготовки остается постоян60 ной, равной, например, 260 мм/с.

Перед задачей заготовки в валки скорость их вращения снижают до такой степени, чтобы обеспечивалось соот" ношение V = (1,08-1,3) V . В дан".

65 ном слУчае пРи соблюдении Чэ1, У

2Ч

1005962 с EV

Составитель Л.Матурина

Редактор A.Þèøêèíà Техред T.Ìàòo÷êà Корректор Е.Рошко

Заказ 1990/15 Тираж 814 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва> Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 необходимо, чтобы Ч 217 мм/с и

n + 4,74 об/мин. После встречи тор-. ца заготовки с носком оправки число оборотов валков повышают до б,б Ьб/мин.

По своим технологическим последствиям оба варианта равноценны.

Использование предложенного способа по сравнению с известньм позволяет предотвратить образование на гильзе торцовых выступов путем регулирования скоростей обжатия и прошивки заготовки, а следбвательно, . повысить выход годного эа счет уменьшения обрезн, что особенно важно при изготовлении труб для 15 нефтегазодобызающей,промышленности, котельных и других.

Трубопрокатная установка со станом пресс-валковой прошивки производит в год 500 тыс.т бесшовных д труб диаметроя 152-406 мм с толщиной стейки б-40 мм, длиной 12-18 м.

Для расчета примем трубу средних размеров ф 273 10 13000 мм, массой G.

Масса .G дополнительной обрези, выэванйой образованием клинообразных вЫступов при пресс-валковой прошивке по известному способу определяется как половина массы. куска трубы длиной, равной длине клинообразных выступов, т.е. 350 мм.

При пресс-валковой прошивке по предложенному способу длина выступов уменьшается до 100 мм. Следовательно масса .0„„ обреэаемых выступов по предложенному способу в 3,5 раза меньше.

Годовой экономический эффект от применения изобретения на одной трубопрокатной установке составит

518,4 тыс.руб.