Составная оправка для пилигримовой прокатки труб

Составная оправка для пилигримовой прокатки труб

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

В. H. Мороэенко, В. В. Кириченко,"А. В. Праздников, И. Н. Потапов, В. М. Друян, Ю. Д. Угрюмов, В. К. Цапко, А. Е. Проволоцкий и А. П. Данилов (72) Авторы нзобретения (71) Заявитель

Днепропетровский металлургический институт (54) СОСТАВНАЯ ОПРАВКА ДЛЯ ПИЛИГРИМОВОЙ

ПРОКАТКИ ТРУБ

Изобретение относится к черной металургии, в частности к трубопрокатному производству, предназначено для исполь зования в качестве инструмента, формообразующего внутреннюю поверхность трубоправок, например для станов пилигримовой холодной и теплой прокатки труб.

Известна неподвижная оправка, преднаэ наченная для продольной прокатки труб с постоянной и переменной толщиной стенки.

Оправка представляет собой стержень, диаметр. которого значительно меньше внутреннего диаметра прокатываемой трубы. Диаметр стержня и прочностные характеристики материала, из которого он изготовлен, определяются,исходя из величины осевой нагрузки. Рабочие участки оправки большого диаметра располагаются в соответст вии с расположением прокатных клетей.

Эти участки выполнены в виде приварен- щ . ных к стержню утолщений соответствующей конфигурации из легированной стали.

Для размещения рабочих участков на стерж не предусматриваются выемки (1).

Недостатком такой оправки является отсутствие гибкости в смене элементов рабочих участков, необходимость которой возникает с изменением режима деформации, характеристик проКатываемого материала, возможного изменения скорости прокатки и больших динамических нагрузок, возникающих при этом.

Известна составная оправка для пилигримовой прокатки труб, включающая хвостовик с сердечником и смонтированную на сердечнике рабочую часть с круглым поперечным сечением, уменьшающимся по длине от хвостовика t 2).

Недостатком при использовании такой оправки для станов холодной прокатки труб является то, что в процессе прокат ки, особенно на участке оправки с переменным наружным диаметром, соответствующим обжатию заготовки, возникают значительные динамические нагрузки, которые являются следствием колебания отдельных элементов клети стана под действием усилия деформации. К концевому пря665960

3 4 молинейному участку оправки вследствие б11ть выполнены с выемкой на внутренней снижения обжатия и соответственно-усн- поверхности, а на одной из боковых стс лия деформации величина динамических рон менее твердых колец может быть выполнен радиальный канал 4, связанный

Увеличение динамических нагрузок в с выемками. При собранных на хвостопроцессе прокатки приводит к более быст- вике кольцах выемки образуют канал для рому выходу иэ строя отдельных узлов подвода смазки, сообщающийся с каналом

Стана, что увеличивает простой и снижает. 5 в хвостовике 1. Кольца от проворота его производительность. - удерживаются на сердечнике щпонко .

Целью изобретения является снижение

16 Для изготовления рабочих колец прйме-. динам" веских "агрузок с лаживание кх нимы маллокерамические твердые сплавы, иковых значений при прямом и обратном - что позволяет увеличить надежность инст:ходах «ле1и, а также возможность пРок т» румента в 6 + 8 раэ. Длементы можно

" получить прессованием порошков, а также

ПЖтайтеннаЯ цель достиГаетсЯ тем, тареэать из труб. Колца могут быть вй И что в составной опРавке длЯ пилигримовой ...ста а из н и иэгот т cs трУб включающей хвостовик .с crreunanmenpoaaHHoM Mamneoc TpoHTem HoM

" Сердечником и смонтированную на сердеч» роиэводстве, например, подшипниковом нике рабочую часть с круглым nonepe lo Изношенные кольца перешлифовывают на дрязгой типоразмер Это позволяет унифицировать как элементы, так, оправки ношение которой у двух соседних равно для п оцес ов холодной и теплой пилигрим

2-3, 5, при этом, первые 4-6 колец эа-. вой прокатки уб и вол чени . К ц п 3 выполняются из сплавов ВК-6;БК-8, т енностью 0 1-0,2 дли 1 рабочей части о"р ки. последу Т15К6, ст,„ей ШХ-15, Р18,55ХфА шие 6 4 кольца занимают участок, pasu цр. Несменяемая часть оправки вы0 6-0 75 абочей части, и на ос.полняется иэ пружинных сталей 60Г. тавшемся участке расположено 2 ца. а ш"Рййа колец выполнена У - - . Об „маемую порцию металла зажто еличиваюшейсЯ по меРе- УменьшениЯ" m диаметР ки, равную об ем подачи, по вергают и, к3зоме того, KOJIbga могут быть выпол- ф рма йены с выеьжами на внутренних поверхностш получая готов тр бу ме ъшего ам и с более тонкой стенкой или с фасонной боковых стоРбн Радиальные каналы, свн- 34 внутренней поверхностью. занные. с выемками, благодаРЯ чемУ обес- При пбсадке металла заготовки на ра-. бочую поверхность оправки на сопряжен оправки, ный с хвостовиком участок"а", равный ,На чертеже изображена оправка, общий р 1= . 0,2 длины оправки, на котором усвид. 9правка состоит из хвостовика 1,:,. 40 тановлены 4 +6 коЛец 3, ширине которых изготовленного заодно,с сердечнйком 2 " на этом"участке:наименьшая, возникающие и, смонтированной на нем рабочей части", при захвате кинематические рассогласокоторая имеет круглое поперечное- се-- . ванин между ручьем валка (на чертеже ченйе, уменьшающееся по ньшаюшееся по длине от хвоо- не показано) и оправкой, вызывают при товика,и на рана из колец, чере б 3 чередующих.-. 4> двйжении клети пиковые значения, всплес.. ся по твердости. Соотношение твердости у " . ки динамических нагуузок. с едних колец равно 2-3, 5, кольца Применение чередующихся по твердости двух соЧедних колец равно ш 01+ кабранй так. что лижа ие б ближайшие к хвостовику, . колец на сравнительно небольшом (, +

4-6 колец занимают участок "а" протяжен- О,2 длины оправки) сопряженным с хвоо» иостью 0, 1-0, 2 длины рабочей части . Е товиком, участке а снижает величину кроправки, последующие пр оследующие 16-24 кольца зе- нематических рассогласований, а возник

= нймают участок б, равный О, 6-0, 75 вшие пики динамических нагрузок срезакл раооче .части и на ос о й: . и а оставшемся участке ся в 2 +3 раза на атом участке. Тем

2-4 ольца "при этом . самым облегчается режим начала устано"в" располагаются коль а, " „" шй" ий - Е вы олнена увеличивающей- вившего процесса прокатки, обеспечивается шИ" ина колец вь п ся по мере уменьшения от хв м ньшения от хвостовика увеличение частных обжатий по стенке или их диаметра. роме того, ко . К того кольца 3 могут прокатка труднодеформируемых сталей.

665960

Расположение 16 + 24 колеи на участ>f Jl ке б при падающем режиме частных обжатий по стенке позволяет во столько же раз снизить уровень пиковых значений динамических нагрузок, гася нх в источнике возникновения. Большее число элементов применять нецелесообразно, так как к концу обжимного участка усилия деформции снижаются. Выбор шиРины колец (0,2-0,5) радиуса оправки в начале этоФЬ го участка обусловлен получением необхо димой величины упругой деформации колец для обеспечения заметного снижения динамических наГрузок в процессе прокатки в 1,1 - 3,3 раза. Увеличение ширины ко- 4 лец к концевому участку обусловлено необ» ходимостью снижения упругих деформаций элементов на участке в с целью повышения точности труб.

При установившемся процессе прокатки 24 во время срыва трубы с оправки, в момент каждой последующей подачи необходимо преодолевать силы трения, вызывающие в ряде случаев схватывание трубы с оправкой. 2%

Постоянно поступающая на наружную, поверхность;колец 3 через радиальные каналы 4 смазка оптимизирует .процесс прокатки, снижает работу тренин и охлаж- . дает кольца. Такой режим работы оправки позволяет вести прокатку при больших температурах, больших удельных давлениях на оправку, обеспечивает деформацию при требуемых условиях, Чередующиеся по твердости кольца позволяют сконцентрировать кольцевые дав- ления на узких участках и перераспределить удельные давления. на заготовку за более, короткие промежутки времени.

Чередование колец с различной твердостью создает оптимальное сочетание пою датливостей и жесткостей сечений, необходимое иэ условий расчетной схемы очага деформации. Это дает уменьшение неоднократности напряжений по знаку и величине, которые испытывает как оправка, так и труба в процессе хола, клети до и после кантовок. В процессе прокатки на -предло- 44 гаемом инструменте происходит чередование упрочения и разупрочения, что. повышает пластические характеристики трубы совместно с уменьшением трения и снижает удельные давления металла на инструмент.

Снижение уровня пиковых нагрузок благоприятно сказывается на условиях работы деталей клети и привода. Волновой импульсный характер изменения нагрузок позволяет также уменьшить кинематичес кое рассогласование между профилем оправки и ручья. 3а счет наличия зазоров между стержнем и элементами" повьпаается маслоемкость поверхности, что повышает степень обжатия, величины частных обжатий при использовании жидких смазок. Смазка, выдавливаемая болееподатливыми элементами, в первых, уменьшает трение, а сле довательно„и тепло деформации, во-вторык, препятствует возникновению дефектов на поверхности трубы.

Формула изобретения

1. Составная оправка для пилигримовой прокатки труб, включающая хвостовик с сердечником и смонтированную на сердечнике рабочую часть с круглым поперечным сечением, уменьшающимся по длине от хвостовика, отличающаяся тем, что, с целью снижения динамичеоких нагрузок, рабочая часть набрана иэ колец, чередующихся по твердости, соотг ношение которой у двух соседнйх равно

2-3,5, при этом первые 4-6 колец занимают участок протяженностью 0,1 + 0,2 длины рабочей части оправки, последующие

16-24 кольца - участок, равный 0,6-0,75 рабочей части, и на оставшемся участке расположено 2 4 кольца, а ширина колец выполнена увеличивающейся по мере умен щения их диаметра.

2. Оправка по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью возможнооти подачи смазки, кольца выполнены с выемками на внутренних поверхностях, а менее твердые кольца имеют с одной из боковых сторон радиальные каналы, связанные с выемками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3436475; кл. 72-209, опубл. 22 07.69.

2. Авторское свидетельство СССР

М 470319, кл. В 21 В 25/00, 1974. ии5960

Составитель Г. Ростов

Редактор E. Братчикова Техред Л. Алферова Корректор Г. Назарова

Заказ 3039/8 Тираж 1033 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4