Способ изготовления труб и устройство для его осуществления

Авторы патента:

B21C1/00 - Производство листового металла, проволоки, сортовой стали и труб волочением

Владельцы патента RU 2504448:

Открытое акционерное общество "Электростальский завод тяжелого машиностроения" (RU)

Изобретение предназначено для увеличения срока службы калиброванных валков, уменьшения количества перевалок, увеличения производительности устройства для производства холоднодеформируемых труб прокаткой и волочением. Способ изготовления труб включает холодную прокатку трубной заготовки в возвратно-поступательно перемещающейся рабочей клети с валками и калибрование трубы волочением. Изготовление труб различной длины из труднодеформируемых материалов при любых углах поворота трубы при холодной пильгерной прокатке с увеличенной подачей заготовки обеспечивается за счет того, что калибрование трубы волочением осуществляют синхронно с холодной прокаткой трубной заготовки возвратно-поступательным перемещением обоймы с вращающимся волокодержателем и волокой. Устройство содержит возвратно-поступательно перемещающуюся от привода рабочую клеть с валками, механизм подачи и поворота трубной заготовки и механизм калибрования трубы волочением. Механизм калибрования трубы волочением установлен непосредственно за рабочей клетью и выполнен в виде корпуса с направляющими и возвратно-поступательно перемещающейся от привода по направляющим обоймы с установленным внутри нее волокодержателем с волокой, имеющим возможность вращения. Привод перемещения обоймы механизма калибрования волочением выполнен в виде соединенного с обоймой соленоида и расположенной в корпусе катушки. 2 н. и 1 з.п ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а точнее к способу производства холоднодеформируемых труб, при котором используют холодную прокатку и волочение, и устройству для осуществления этого способа.

Известен способ изготовления труб и устройство для его осуществления, см. а.с. СССР №643220, кл. B21C 1/00, заявл. 11.04.77 г., опубл. 25.01.79 г., включающий холодную прокатку трубной заготовки, волочение и удаление дефектов. Способ осуществляется на отдельных машинах.

Недостатками известного способа являются производство труб на отдельных машинах с ведением промежуточного отжига и высокий расход металла.

Из известных наиболее близким по технической сущности является способ изготовления труб и устройство для его осуществления, описанные в патенте ФРГ №3527520, кл. B21B 21/00, заявл. 29.07.85 г., опубл. 20.10.86 г.

Способ изготовления труб и устройство для его осуществления включают холодную прокатку трубной заготовки в рабочей клети прокатного стана, совершающей возвратно-поступательное перемещение, подачу и поворот трубной заготовки в обоих направлениях на одинаковую величину. После прокатки труба направляется к буферной зоне, отстоящей от рабочей клети на 50 м, где она отклоняется на 180° или на 90° от направления прокатки и ее неравномерная скорость преобразуется в постоянную выходную скорость. Затем труба направляется к устройству, в котором происходит заострение и смазывание конца трубы. Далее труба направляется к механизму волочения с барабанным тянущим устройством, осуществляющим волочение и наматывание трубы.

Недостаток данного способа и устройства для изготовления труб заключается в том, что они могут применяться только для разнонаправленного поворота трубы при холодной пильгерной прокатке на 90° и для прокатки труб большой длины.

Следующим недостатком является невозможность изготовления труб, механические свойства которых, из-за геометрических размеров (диаметр, толщина стенки) или материала, не позволяют произвести скручивание при повороте трубы во время холодной пильгерной прокатки.

Задача настоящего изобретения состоит в выполнении способа и устройства для изготовления труб, позволяющих обеспечить изготовление труб различной длины из труднодеформируемых материалов при любых углах поворота холодной пильгерной прокатки.

Поставленная задача достигается тем, что в способе изготовления труб, включающем холодную прокатку трубной заготовки в возвратно-поступательно перемещающейся рабочей клети с валками и калибрование трубы волочением, согласно изобретению, калибрование волочением осуществляют синхронно с холодной прокаткой трубной заготовки возвратно - поступательным перемещением обоймы с вращающимся волокодержателем и волокой. В устройстве для осуществления способа изготовления труб, содержащем возвратно-поступательно перемещающуюся от привода рабочую клеть с валками, механизм подачи и поворота трубной заготовки и механизм калибрования трубы волочением, согласно изобретению, механизм калибрования волочением установлен непосредственно за рабочей клетью и выполнен в виде корпуса с направляющими и возвратно-поступательно перемещающейся от привода по направляющим обоймы с установленным внутри нее волокодержателем с волокой, имеющим возможность вращения. Кроме того, привод перемещения обоймы механизма калибрования волочением выполнен в виде соединенного с обоймой соленоида и расположенной в корпусе катушки.

Такое выполнение способа изготовления труб и конструктивное выполнение устройства для его осуществления позволяет обеспечить изготовление труб различной длины из труднодеформируемох материалов при при любых углах поворота трубы при холодной пильгерной прокатке.

Это достигается за счет того, что синхронно с холодной прокаткой трубной заготовки осуществляют калибрование волочением путем возвратно-поступательного перемещения обоймы с волокодержателем и волокой, имеющим возможность вращения.

В предложенном решении калибрование волочением происходит за счет осевого усилия пильгерной прокатки. Вместо буферной зоны применяется возвратно-поступательное движение обоймы с волокодержателем и волокой. Вместо зоны скручивания (50 м) волока обладает возможностью совершать поворот вместе с трубой.

Кроме того, предложенное решение позволяет увеличить срок службы калибров валков за счет увеличения диапазона допусков трубы после холодной прокатки, уменьшить количество перевалок, улучшить качество наружной поверхности труб и увеличить производительность за счет увеличения подачи.

Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором изображена схема способа и устройства для изготовления труб.

Способ изготовления труб осуществляется следующим образом.

Трубную заготовку 1 прокатывают в калибрах валков 2 рабочей клети, совершающей возвратно-поступательное перемещение, на неподвижной конической оправке 3. В исходном положении «А» рабочей клети трубная заготовка 1 механизмом подачи (не показан) перемещается в направлении прокатки на некоторое расстояние, называемое «подачей». При движении рабочей клети вперед (положение «В») происходит редуцирование поданного участка заготовки по диаметру и обжатие по стенке в кольцевой постепенно уменьшающейся щели, образуемой ручьем калибров валков 2 и оправкой 3. В крайнем переднем положении рабочей клети происходит поворот трубной заготовки с оправкой. При обратном движении рабочей клети калибрами валков прокатанному участку придается форма окружности заданных размеров. Синхронно с прокаткой трубной заготовки 1 осуществляется калибрование трубы 4 волочением за счет возвратно-поступательного перемещения обоймы 5 с вращающимся волокодержателем 6 и волокой 7.

Устройство для изготовления труб (фиг.1) содержит возвратно-поступательно перемещающуюся рабочую клеть с валками 2 и механизмами подачи и поворота (не показаны), а также механизм калибрования волочением, установленный непосредственно за рабочей клетью. Механизм калибрования волочением выполнен в виде корпуса 8 с направляющими 9 и обоймы 5 с волокодержателем 6 и волокой 7. Обойма 5 с волокодержателем 6 и волокой 7 может совершать возвратно-поступательное движение относительно корпуса 8 вдоль оси по направляющим 9 от привода, выполненного в виде соленоида 10, соединенного с обоймой 5 и расположенной в корпусе 8 катушки 11 соленоида. Электромагнитный соленоид работает на выдвижение соленоида 10 из катушки 11 при прохождении через нее тока. Волокодержатель 6 с волокой 7 установлен в обойме 5 посредством упорного подшипника 12 и может совершать вращение вокруг оси.

Для включения и выключения катушки 11 соленоида служит датчик 13, установленный в районе соприкосновения внутренней поверхности трубной заготовки с оправкой.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении рабочая клеть с валками 2 находится в точке «А», обойма 5 механизма калибрования волочением - в точке «в», катушка 11 соленоида обесточена. Механизм подачи заготовки посредством трубы 4 на выходе из валков 2 рабочей клети перемещает обойму 5 и соленоид 10 в точку «а». Затем начинается движение рабочей клети с валками 2 вперед в точку «В» и происходит обжатие заготовки 1 по диаметру и стенке. Во время движения рабочей клети с валками 2 датчиком 13, установленным в районе соприкосновения внутренней поверхности рабочего конуса трубы 4 с оправкой 3, подается команда на включение катушки 11 и соленоидом 10 обойма 5 перемещается в точку «в».

В крайнем переднем положении рабочей клети с валками 2 происходит поворот прокатываемой трубы 4 вместе с оправкой 3, а также волокодержателя 6 с волокой 7 в механизме калибрования, и клеть начинает двигаться обратно. При прохождении рабочей клети с валками 2 в крайнее заднее положение (точка «А») датчик 13 дает команду на обесточивание катушки 11. В исходном положении рабочей клети заканчиваются процессы прокатки и калибрования волочением.

Величина хода движения обоймы 5 (выдвижение соленоида 10) должна быть больше максимально возможной величины подачи заготовки.

Усилие выдвижения соленоида 10 должно соответствовать усилию калибрования волочением трубы 4 с максимальными параметрами диаметра и стенки для данного устройства и выбранной величине деформации по диаметру.

Предложенные способ изготовления труб и устройство для его осуществления позволяют обеспечить изготовление труб различной длины из труднодеформируемых материалов при любых углах поворота трубы при холодной пильгерной прокатке.

Кроме того предложенное решение позволяет увеличить срок службы калибров (при деформации 3%: для обычных труб в 4 раза, для прецизионных - в 8 раз), а следовательно, во столько же уменьшить количество перевалок, увеличить производительность за счет увеличения величины подачи заготовки и улучшить качество труб по наружной поверхности и диаметру.

1. Способ изготовления труб, включающий холодную прокатку трубной заготовки в перемещающейся возвратно-поступательно рабочей клети с валками и калибрование трубы волочением, отличающийся тем, что калибрование трубы волочением осуществляют синхронно с холодной прокаткой посредством механизма калибрования, состоящего из корпуса с направляющими и обоймы с установленным внутри нее вращающимся волокодержателем с волокой, при возвратно-поступательном перемещении обоймы по направляющим.

2. Устройство для изготовления труб, содержащее перемещающуюся возвратно-поступательно от привода рабочую клеть с валками, механизм подачи и поворота трубной заготовки и механизм калибрования трубы волочением, отличающееся тем, что механизм калибрования установлен непосредственно за рабочей клетью и состоит из корпуса с направляющими, обоймы, возвратно-поступательно перемещающейся от привода по направляющим, и установленного внутри обоймы с возможностью вращения волокодержателя с волокой.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что привод перемещения обоймы выполнен в виде соединенного с обоймой соленоида и катушки, расположенной в корпусе механизма калибрования.

Изобретение предназначено для повышения физико-механических свойств арматурной высокопрочной проволоки преимущественно 9 группы диаметров (более 8,0 мм) при одновременном снижении затрат на ее производство.

Способ получения из высокоуглеродистой стали проволоки с наноструктурой // 2498870

Изобретение предназначено для снижения себестоимости арматурной высокопрочной проволоки. Способ включает деформацию заготовки путем приложения тянущей силы с одновременным приложением дополнительной деформации сдвига вращением.

Способ волочения алюминиевой проволоки // 2497617

Изобретение предназначено для уменьшения усилий при обработке давлением технически чистого алюминия. Снижение микротвердости материала заготовки обеспечивается за счет того, что перед волочением на заготовку воздействуют импульсным магнитным полем, индукция которого не превышает 0,7 Тл, создаваемым посредством установленного перед волокой индуктора, на который подают импульсы тока регламентированных параметров от источника токовых импульсов.

Способ нанесения трехстороннего периодического профиля на поверхность высокопрочной арматурной проволоки // 2496592

Изобретение предназначено для повышения точности формы и размеров высокопрочной арматурной проволоки больших диаметров, производимой методом холодного волочения и термомеханической обработкой из высокоуглеродистой стали.

Способ производства триметаллических прутковых и проволочных изделий // 2492011

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для производства триметаллических прутковых и проволочных изделий волочением. .

Способ волочения провода контактного из меди и ее сплавов // 2492010

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к волочению провода контактного из меди и ее сплавов с площадью поперечного сечения 65, 85, 100, 120, и 150 мм, и может быть использовано в метизной промышленности для изготовления фасонных профилей с вогнутыми и выпуклыми поверхностями.

Способ волочения биметаллических прутковых и проволочных изделий // 2480301

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для производства биметаллических прутковых и проволочных изделий волочением. .

Линия для производства проволоки в.н. стазаева // 2475317

Изобретение относится к оборудованию для производства проволоки веерным способом, т.е. .

Способ производства высокопрочной арматурной проволоки // 2470729

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для производства высокопрочной проволоки волочением для армирования железобетонных изделий.

Способ производства профилей из электротехнических бронз // 2468877

Изобретение относится к области производства холоднотянутых профилей электротехнического назначения из следующих нетермоупрочняемых бронз: кадмиевой, магниевой, оловянной, серебряной и других.

Способ волочения полиметаллических многослойных прутковых и проволочных изделий // 2536849

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для производства полиметаллических многослойных прутковых и проволочных изделий волочением. Способ включает предварительное формирование на изделии захватки с заостренным и коническим участками и последующее волочение через рабочий канал монолитной волоки. Снижение напряжения волочения и энергоемкости процесса волочения обеспечивается за счет того, что используют волоку, угол наклона образующей рабочего канала к оси волочения которой регламентируют математической зависимостью, учитывающей влияние таких факторов как сопротивление деформации материала наружного слоя, напряжение противонатяжения, соотношение площадей сечения слоев и др., что позволяет повысить единичные обжатия и качество протягиваемых изделий.

Способ деформирования монометаллических прутковых и проволочных изделий // 2553747

Изобретение относится к области волочения при производстве прутков и проволоки. Способ включает формирование на изделии захватки с заостренным и коническим участками и последующее волочение через монолитную волоку. Снижение напряжения волочения и энергоемкости процесса обеспечивается за счет оптимизации угла наклона образующей рабочего канала волоки, регламентируемого математической зависимостью, учитывающей такие параметры, как коэффициент внешнего трения в очаге деформации, длину очага деформации, длину калибрующего пояска волоки, сопротивление деформации материала протягиваемой заготовки, напряжение противонатяжения, коэффициент вытяжки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ изготовления биметаллической проволоки // 2561564

Изобретение относится к обработке металлов давлением. Биметаллическую заготовку получают путем оборачивания сердечника лентой и соединения кромок ленты. Исключение применения сварки, как следствие, разогрева и оплавления кромок и стержня, появления интерметаллидов, снижающих прочность соединения компонентов при плакировании, обеспечивается за счет того, что предварительно в сердечнике делают V-образный врез глубиной не более половины диаметра сердечника и углом 30-60° и выполняют правку сердечника для придания ему прямолинейной формы по длине, затем края ленты заправляют в V-образный врез и сжимают заготовку, устраняя врез, при этом ширина ленты регламентирована математической зависимостью. 4 ил.

Способ многократного пластического деформирования осесимметричных прутковых и проволочных металлоизделий // 2580263

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для производства осесимметричных прутковых и проволочных изделий волочением. Способ включает предварительное формирование на изделии захватки и последующее многопереходное волочение через монолитные волоки. Исключение вероятности разрушения изделия от осевых, радиальных и окружных остаточных напряжений обеспечивается за счет того, что предельная суммарная вытяжка регламентирована исходя из условия сохранения прочности металлоизделия математической зависимостью. 1 пр.

Способ формирования сортового профиля в закрытых калибрах // 2582839

Способ относится к обработке металлов давлением в прокатном и волочильном производстве. Способ включает многоступенчатую деформацию заготовки в ряде калибров, образованных ручьями смежных валков роликовой волоки при сопряжении их контактных поверхностей, путем формирования профиля на отдельных ступенях деформации с разворотом калибров в последующей ступени и чистовое формирование профиля в монолитной волоке. Повышение точности профилей и уменьшение усилия волочения обеспечивается за счет того, что на поверхности профиля формуют не менее трех параллельных его продольной оси равновеликих валика путем выдавливания металла в клиновидные компенсационные полости калибров между участками контактных поверхностей смежных роликов, прилегающими к контуру калибра, разворот калибров производят на половину угла между соседними компенсационными полостями относительно их положения в предыдущем калибре. Суммарная площадь поперечного сечения валиков регламентирована математической зависимостью. 3 ил., 1 пр.

Способ производства термоупрочненной проволоки из стали // 2612104

Изобретение относится к способам производства проволоки волочением с помощью формирования наноструктур в металле, в том числе в его поверхностном слое, и может использоваться при производстве высокопрочной термоупрочненной проволоки из стали. Способ включает разматывание бунтовой проволоки, правку, первый индукционный нагрев проволоки до 1000°С, ее термодеформационное упрочнение, последеформационную выдержку, закалку, второй индукционный нагрев до температуры отпуска, охлаждение и смотку в бунт. Исключение обрывности и повышение прочностных характеристик проволоки обеспечиваются за счет того, что термодеформационное упрочнение проволоки осуществляют ее прокаткой в последовательно установленных роликовых волоках с суммарной степенью деформации до 80% и со степенью деформации в последней из них, равной 15-20%. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ производства трубных металлоизделий пластической деформацией // 2622552

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для производства трубных изделий волочением. Способ включает предварительное формирование захватки с заостренным и коническим участками и последующее волочение через монолитную волоку. Исключение вероятности разрушения трубных металлоизделий из малопластичных металлов и сплавов от остаточных напряжений обеспечивается за счет того, что предельная степень деформации при волочении регламентирована математической зависимостью, учитывающей параметры, характеризующие геометрию и свойства материала трубного изделия.