Способ изготовления многогранных сварных труб

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частноети к трубосварочному производству, и может быть использовано при изготовлении MiiororpaHHbix труб высокой . точности. Целью изобретения является повышение точности размеров труб путем уменьшения вогнутости граней и величины наружных радиусов их сопряжений , а также эффективности профилирования за счет снижения числа проходов . Сваренная трубная заготовка подвергается профилированию с обе спечением выформовки углов. При этом заготовку одновременно подвергают i изгибу в плоскости, проходящей через ее продольную ось. Величину прогиба (Л определяют из заданного выражения. Величины параметров, входящих в это выражение, меняются в зависимости от материала заготовки, протяженности участка изгиба, определяемой конструкцией стана, и от коэффициента, зависящего от условий контакта заготовки с профилировочными валками Ni:: выформовывающего калибра. 2 ил. 1 1 табл. СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО(1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 В 21 С 37/08, 37/15

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTGPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3898452/25-27 (22) 22,05,85 (46) 07.12.86; Бюл. N 45 (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский и конструкторско-технологи ческий институт трубной промышленности и Московский ордена Знак Почета" трубный завод (72) В.Б.Фурманов, П.Н.Калинушкин, В.M.Пинчук, В.К,Коломенский, Л.M.Шлосберг, Ю.П.Мягков, 10.Г.Пеньков, В.Я. Гольберг, Е .М.Кричевский, Г.Г.Поклонов, В.А.Рымов, В.В.Горбу;нов и С.B.Càìóñåâ (53) 621,774.21(088.8) (56) Тришевский И.С., Докторов М.E.

Теоретические основы процесса профилирования. — M Металлургия, 1980, с. 3, 7, 14.

Рымов В.А., Полухин Л.И °, Потапов И.Н. Совершенствование производства сварных труб. — M.: Металлургия, 1983, с. 293. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОГРАННЫХ CBAPHbIX ТРУБ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частнос- ти к трубосварочному производству, и может быть использовано при изготовлении многогранных труб высокой точности. Целью изобретения является повышение точности размеров труб пу- тем уменьшения вогнутости граней и величины наружных радиусов их сопряжений, а также эффективности профилирования за счет снижения числа проходов. Сваренная трубная заготовка подвергается профилированию с обеспе- чением выформовки углов, При этом заготовку одновременно подвергают изгибу в плоскости, проходящей через ее продольную ось. Величину прогиба определяют иэ заданного выражения.

Величины параметров, входящих в это выражение, меняются в зависимости от материала заготовки, протяженности участка изгиба, определяемой конструкцией стана, и от коэффициента, . зависящего от условий контакта заготовки с профилировочными валками выформовывающего калибра. 2 ил.

1 табл.

1274790

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубосварочному производству, и может быть использовано для изготовления многогранных (например, квадратных, прямоугольных, шестигранных) труб высокой точности."Цель изобретения — повышение точности размеров труб путем уменьшения вогнутости граней и величины наружных радиусов их сопряжения, а также эффективности профилирования за счет снижения числа проходов, На фиг, 1 представлена схема устройства для осуществления предлагаемого способа1 на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг, 1.

Способ осуществляется следующим образом.

Исходную полосу формуют в цилиндр ич е с кую трубную з ar о то в ку (н апример, круглую), и производят сварку ее кромок с образованием продольного шва. После этого трубная сваренная заготовка 1 подвергается профилирова- д5 нию в валковых профилировочных калибрах. При этом калибр, образованный валками 2, обеспечивает выформовку углов многогранной трубы 3 до окончательных (требуемых) размеров, При профилировании заготовки 1, в калибре, выформовывающем углы до окончательных размеров, ее подверга. ют одновременному изгибу в плоскости продольной оси заготовки, т,е, в .одной из плоскостей, в которых лежит ее ось 4. На фиг, 1 показан, например, изгиб в вертикальной плоскости оси заготовки.

Изгиб может быть осущеетвлен, например, путем смещения центра 5 калибра валков 2 относительно центров 6 и 7 соседних с ним валоков 8, образующих предыдущий калибр, и валков 9, образующих последующий калибр.

В качестве предыдущего и последующего калибров можно использовать любые калибры, установленные до и после калибра выформовывающего углы до окончательных размеров (например, калибры профилировочной клети, правильные калибры, установленные эа профилировочным станом, сварочные и гладильные калибры формовочно-свароч,ного стана) °

Величину прогиба о заготовки трубы при изгибе определяют из выражения где К вЂ” безразмерный коэффициент, зависящий от условий контакта профилируемой трубы с валкаки E3ыформовывающего калиб-. ра, К е (О,С25; 0Ä060);

6 — предел текучести материала труб, Н/м

W — момент сопротивления изгибу поперечногс сечения многогранной трубы относительно оси изгиба, м

2 — протяженность участка изгиба от центра выформовывающегo калибра до центров соседних с ним предыдущего и последующего калибров, м;

Š— модуль упругости материала трубы, Н/м

I — - момент инерции поперечного сечения многогранной трубы относительно оси изгиба, м

Величины параметров, входящих в формулу, меняются в зависимости от материала заготовки, протяженности участка изгиба, определяемой конструкцией выбранного стана, и от коэффициента, который зависит от у-словий контакта заготовки с профилироночными валками выформовывающего калибра, Интервал значений коэффициента К выбран в пределах 0,025-0,060.

В этом интервале изготавливают мно» гогранные трубы за один проход с вогнутостью граней не более 0,1 мм и с наружными радиусами сопряжения граней менее одной толщины стенки, В таблице приведен результат изготовления квадратной трубы размером 25 25 3 мм из стали марки ст,10 при различных значениях прогиба (смещения).

Как следует иэ таблицы, при значении коэффициента К менее 0,025 влияние изгиба крайне незначительно величина,вогнутости граней составляет 0 4-0,5 мм, наружный радиус сопряжения граней 1,,3-1,5 толщины стенки. Это объясняется тем, что малое смещение о не создает изгибающий момент, достаточный для перевода участков углов в пластическое состояние. При величине коэффициента

К более 0,060 также наблюдается значительная вогнуто=ть граней внутрь, что объясняется бэльшим значением изгибающего момента, который перево1274790 дит в пластическое состояние большую часть поперечного сечения многогранной трубы.

Пример, По предлагаемому способу изготавливают квадратные трубы 5 размером 25 25 3 мм из стали марки ст. 10. Стальная полоса шириной

96 мм формируется в трубоэлектросварочном стане 10-76 в круглую трубную заготовку, затем производится сварка 10 кромок токами высокой частоты с об— разованием продольного шва. Профилирование круглой трубной заготовки осуществляется в одной неприводной четырехвалковой клети, калибр кото- f5 рой выформовывает углы и грани заготовки до требуемых размеров трубы. Профилировочные валки, образующие выформовывающий калибр, имеют гладкую бочку. В качестве предыдущего и по- 20 следующего калибров использовали клети калибровочного стана, установленного в линии стана 10-76. Расстояние от данных калибров до профилировочного калибра составляет 1 м. В ходе 25 экспериментов заготовку при профилировании в калибре, выформовывающем углы и грани до окончательных размеров, подвергают на длине 2 одновременному изгибу в раз чн плос- 30 костях (в частности, вертикальной, горизонтальной и др.), при этом ре.зультаты для одной и той же величины прогиба о получаются практически о ин ковыми д а

Величину прогиба (смещения) определяют из соотношения

Для трубы размером 25 ° 25 ° 3 мм из з стали марки ст. 10 N--1,73 см, Х=

4 (Н 6Н

=2,16 см, Е=2 10 --, 0,.=2,06 1Π—. м .Значения коэффициента К прини. 45 мают от 0,020 до 0,070 (табл.). Оптимальными значениями из указанного интервала являются 0,025-0,060, так как в этом пределе повышается эффективность профилирования за счет сни50 жения числа переходов про профилировании, а точность геометрических размеров труб превышает требования действующих ГОСТов на профильные. трубы, 55

Изготовление многогранных труб с числом граней, отличным от четырех ведется предлагаемым способом и подчиняется тем же закономерностям.

Таким образом, применение предлагаемого способа повышает точность размеров многогранных труб (вогнутость граней не более 0,1 мм, а величина наружного радиуса сопряжения граней не превышает 0,7-0,8 толщины стенки трубы), а также повышает эффективность процесса изготовления многогранных труб за счет уменьшения износа профилировочных валков и сокращения числа проходов при профилировании, что приводит к сокращению парка рабочего инструмента (валков) и времени на его настройку и перевалку, повышая тем самым производительность процесса изготовления.

Формула изобретения

Способ изготовления многогранных сварных труб, включающий формовку полосы в цилиндрическую трубную заготовку, сварку ее кромок и профилирование сваренной заготовки в валковых калибрах, один из которых выформовывает углы трубы дб окончательных размеров, отличающийся тем, что, с целью повышения точности размеров труб путем уменьшения вогнутости граней и величины наружных радиусов их сопряжения, а также эффективности профилирования за счет снижения числа проходов при профилировании, заготовку при профилировании в калибре, выформовывающем углы до окончательных размеров, подвергают одновременному изгибу в плоскости ее продольной оси,при этом величийу прогиба 0 в данном калибре определяют по следующей зависимости где К вЂ” безразмерный коэффициент, зависящий от условий контакта профилируемой трубы с валками выформовывающего калибра, К б (0,025; 0,060)

GT — предел текучести материала трубы, Н/м

2.

Ч вЂ” момент сопротивления изгибу поперечного сечения многогранной трубы относительно оси изгиба, м

1 — протяженность участка изгиба от центра выформовывающего калибра дЬ центров соседних

Богну- Радиус,мм тость,мм

Коэффици- Прогиб ент К 8

0,000

4,5

0,6

1,6

0,4

4,0

2,5

0,1

2,5

4 0

Менее

0,1

0,60

5,0

0,1

2,0

5,8

0,070

0,5

2,0

Составитель Э.Ветрова

Редактор И.Горная Техред И.Верес Корректор А,Обручар

Заказ 6513/8 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4

5 1274790 с ним предыдущего и последующего калибров, м;

Š— модуль упругости материала труб, Н/м ) 0,000

0,020

0,025

О, 050

I —, момент инерции поперечного сечения многогранной трубы относительно оси изгиба, м !