Оправка для пилигримовой прокатки труб

Оправка для пилигримовой прокатки труб

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

» 6592I6

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтоиих

Социалистических

Ресиублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.02.77 (21) 2452239/22-02 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

В 21В 25/00

В 21В 21/00 (53) УДК 621.771.28. .002.54 (088.8) по делам изаоретений (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень ¹ 16 и открытий (45) Дата опубликования описания 30.04.79 (72) Авторы изобретения

В. В. Кириченко, В. Н. Морозенко, А. В. Правдников, В. М. Львовский, А. И. Козловский, В. А. Гамерштейн и 3. Я. Островская

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт (71) Заявитель (54) ОПРАВКА ДЛЯ ПИЛИГРИМОВОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ

Государственный комитет

Приоритет

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при холодной прокатке труб.

Известна оправка для пилигримовой прокатки труб, рабочая поверхность которой выполнена из последовательно расположенных от хвостовика цилиндрического, трехконусного обжимного и концевого цилиндрического участков (1).

Однако такой оправке свойственно наличие напряжений в местах переходов между цилиндрическими и конусными участками вследствие разности изменения угла наклона касательной и образующей оправки.

Наиболее близкой по технической сущно- 15 сти к предложенной является оправка для пилигримовой прокатки труб, включающая хвостовик и рабочий участок с уменьшающимся от хвостовика поперечным сечением и образующей, средняя часть которой об- 20 разована вогнутой кривой, а начало и конец образующей очерчены прямолинейными линиями (2).

Недостатком такой оправки является большая величина давления металла на 25 валки при обратном ходе клети, удары в клети, приводящие к увеличению суммарного зазора, преждевременному износу и выходу из строя деталей стана. Вследствие этого нельзя вести прокатку с большим числом двойных ходов, при больших подачах, а это существенно ограничивает производительность прокатки. Снижается и точность геометрических размеров проката, так как прогрессирующий износ элементов клети снижает точность воспроизведения заданных положений инструмента при прокатке, приводит к неравномерным отклонениям и колебаниям осей валков и оправки в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

При возрастании числа двойных ходов эти недостатки проявляются еще более существенно. Такое увеличение локальных кинематических погрешностей приводит к снижению качества труб.

Целью изобретения является повышение равномерности и плавности обжатий прокатываемых труб по диаметру и толщине стенки.

Это достигается тем, что начало н конец образующей рабочего участка образованы выпуклыми кривыми, а хорды кривых начала, конца и средней части образующей разложены на одной прямой, удаленной от оси оправки на наибольший радиус поперечного сечения в начале рабочего участка и на наименьший в конце его. Радиус кривизны каждой последующей кривой в 2,5—

659216

3

7,5 раз больше радиуса кривизны предыдущеи. Наименьший диаметр поперечного сечения средней части рабочего участка составляет 0,095 — 0,098 наибольшего диаметра поперечного конца рабочего участка.

Кривая образующей рабочего участка выполнена по уравнению цепнои линии.

На чертеже представл Hd предлагаема» оправка, общий вид.

UllpBBKB дл» пилигримовой прока гки труб содержит хвостовик 1 и рабочий участок, начало 2 и конец 3 ооразующеи которого образованы выпуклыми кривыми, а средняя часть 4 ооразующей очерчена вогнутой кривой. Хорды кривых начала, конца и средней части образующей рабочей части оправки размещены на одной прямой L„ удаленной от оси 5 оправки на наибольший радиус поперечного сечения в начале рабочего участка и на наименьший радиус в конце его и образующей с осью оправки угол меньший, чем угол трения между материалами оправки и трубой. Радиус кривизны каждои последующей кривой образующей в 2,5 — 7,5 раз оольше радиуса кривизны предыдущей, т. с. радиус кривизны средней части, соответствующей зоне обжатия, превышает радиус кривизны начала образующей, соответствующей зоне редуцирования.

Наименьший диаметр оправки в средней части образующей с целью уменьшения влияния упругих деформаций металла на точность геометрических размеров трубы составляет 0,096 — 0,098 наибольшего диаметра поперечного сечения конца его, соогветствующего зоне калибровки.

Для снижения сил трения каждая кривая образующей рабочего у частка оправки выполнена по уравнению цепной линии.

Предложенная оправка работает следующим образом.

После подачи порции металла и захвата его валками происходит осадка ее по диаметру с посадкой на оправку на 1/2 — 2 3 длины начала 2 образующей рабочего участка, начиная от хвостовика 1. На оставшейся части этого участка, соответствующего зоне редуцирования, продолжается осадка по диаметру с плавным pocToivl усилия обжатия по стенке и начинается выравнивание величин этих усилий в упругой области. Поскольку при посадке на оправку металл заготовки упирается, обычно происходит увеличение толщины стенки в пределах 0,5 — 2,5 мм.

Начало 2 образующей рабочего участка оправки, выполненное в виде выпуклой кривой и соответствующее зоне редуцирования, позволяет после обжатия »о диаметру в месге подъема дуги образующей перейти к подпору колебаний размера стенки заготовки, т. е. обжатию по стенке без увеличения толщины стенки, При этом дуга

4 кривой обеспечивает плавное нарастание нагрузки.

Величина радиуса кривизны начала образующей рабочего участка выбрана в зависимости от сопротивления деформированию поперечного сечения заготовки и прин»того режима обжатий, например для для труднодеформируемых сталей и сплавов, для толстостенных труб зона редуцирования имеет более крутой подъем.

i-la границе выпуклой редуцирующей зоны и вогнутой оожимной дуги волнистой образующей плавно переходят друг в друга, имея общую касательную в точке перегиба на границе этих участков. Тем самым обеспечиваыся плавный характер изменени» нагрузки при прямом и обратном ходах клети, исключается образование источника возникновения пиковых значений усилий при прокатке, повышается долговечность деталей клети и поворотно-подающего механизма, уменьшается возможность образования складок, трещин и других дефектов на ьпутренней поверхности труб. В начале иогн той части образующей оправки происходпг плавное перераспределение величин частных обжатии в сторону увеличения обжатпя по стенке.

На конце 3 образующей рабочей части, имеющем выпуклый профиль с плавным переходом от средней обжимной вогнутой части 4, диаметр оправки увеличивается, снижая влияние упругого последствия прокатываемого металла. Металл, максимально продеформированный между оправкой и калибром в упруго-пластической области, приобретает форму зазора, давления на него снижаются, происходит наклеп, т. е. повышение жесткости и упругости, металл

«раздается», т. е. значительно уменьшается его давление на оправку. За счет снятия упругг1х деформаций с металла и деталей оборудования профиль трубы приобретает треоуемые геометрические размеры.

Наличие трех криволинейных зон деформирования заготовки в процессе прямого и обратного хода клети выравнивает динамические и кинематические условия при прокатке, уменьшает степени рассогласования в системах оправка — труба — очаг деформации — клеть — привод.

Трехзонный очаг деформации позволяет чередовать по знаку напряжения в упругопластической и пластической областях.

Формула изобретения

1. Оправка для пилигримовой прокатки труб, содержащая хвостовик и рабочий участок с уменьшающимся от хвостовика круглым поперечным сечением и образующей, средняя часть которой образована вогнутой кривой, отличающаяся тем, что, с целью повышения равномерности и плавности обжатий прокатываемых труб по диа659216

Составитель Н. Ларина

Техред А. Камышникова

Корректоры; Е. Хмелева н P. Беркевич

Редактор 3. Ходакова

Заказ 829/2 Изд. № 320 Тираж 1034 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 метру и толщине стенки, начало и конец образующей рабочего участка образованы выпуклыми кривыми, а хорды кривых начала, конца и средней части образующей размещены на одной прямой, удаленной от оси оправки на наибольший радиус поперечного сечения в начале рабочего участка и на наименьший в конце его, при этом радиус кривизны каждой последующей кривой в

2,5 — 7,5 раз больше радиуса кривизны предыдущей.

2. Оправка по пп. 1 и 2, отл и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью снижения влияния упругих деформаций на точность геометрических размеров труб, наименьший диаметр поперечного сечения средней части рабочего участка составляет 0,095 вЂ,098 наибольшего диаметра поперечного сечения конца его.

5 3. Оправка по пп. 1, 2 и 3, отличающ а я с я тем, что, с целью снижения сил трения, каждая кривая образующей рабочего участка выполнена по уравнению цепной линии.

10 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Производство труб. Сб. статей

ВНИТИ, вып. 21, 1969, с. 57.

2. Авторское свидетельство СССР

15 М 255893, кл. В 21В 21/00, 1970.