Способ винтовой раскатки труб

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик но 679266 к лето скому свидетельств (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 030577(21) 2481200/22-02 (51)М. Кл. ! В 21 В 19/08//

В 21 В 25/00

) с присоединением заявки йо

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

) (23) Приоритет—

Опубликовано 150879. Бюллетень Мо30

Дата опубликования описания 1508.79 (53) УДК . 353 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ы.B.ÄðÓÿH < Ю.А.Кондратьев, Г.Н.Кущинский и А .И. Яловой (71) Заявитель

Днепропетровский ордена Трудового Красного

Знамени металлургический институт (54) СПОСОБ ВИНТОВОИ РАСКАТКИ ТРУБ

Изобретение относится к области производства гор ячек атан ных бесшовных труб на установках с косовалковым раскатным станом, например трехвалковым.

Известен способ поперечно-винтовой прокатки бесшовных труб, согласно которому гильзу деформируют на длинной цилиндрической оправке, подвижной в направлении оси прокатки, валками с гребнем (1). По этому способу величина деформации по стенке гильзы, достигающая своего максимума на гребневом участке, составляет 30-60% и постепенно снижается до нуля на раскатном выходном участке.

Недостатком известного способа является невозможность дальнейшего повышения осевой скорости и использования повышенных углов подачи валков, особенно при производстве тонкостенных труб с отношением

Р/Б>12, Так, максимальная величина угла подачи валков трехвалкового раскатного стана составляет 3-4

Ф при прокатке труб с отношением

D/S=11-12 и ограничено появлением гран ен ости, з н ачи тельными тепловыми потерями тонкостенной гильзы и повышенными динамическими нагрузками со стороны цилиндрической оправки .

Кроме того, этот способ не позволяет получать трубу со значительным увеличением ее диаметра в очаге деформации.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ винтовой раскатки труб, включающий деформацию гильзы валками на цилиндрической части оправки во входном конусе и на конической увеличивающегося диаметра части оправки в выходном конусе очага деформации, 15 При этом оправка установлена неподвижно (2). деформация гильзы раскатным участком валка на коническом участке оправки обеспечивает увеличение диаметра трубы в очаге деформации и, тем самым, получение особотонкостенных труб. Однако такой способ не позволяет осуществить прокатку труб с высокой деформацией по толщине стенки, что связано с нарушением стабиль ности процесса при прокатке основной части трубы и появлением эажнмон на задних концевых участках. Кроме того, с увеличением коэффициента ны(тяжки снижается осевая скорость про679266 катки, причем тем значительней, чем больше длина применяемой конической неподвижной оправки, и резко увеличивается скручивание, что приводит к появлению поверхностных дефектов. целью изобретения является повышение скорости и стабильности процесса.

Это достигается тем, что в способе винтовой раскатки труб, включающем деформацию гильзы валками на цилиндрической части оправки so входном конусе и на конической увеличивающегося диаметра части оправки в выходном конусе очага деформации, устанавливают цилиндрическую часть оправки подвижно в осевом направлении относительно конической и осуществляют на ней деформацию по диаметру, составляющую 1,2-2,5, а по стенке 2,0-20 от деформации на конической части. При этом прокатка трубы сопровождается значительным возрастанием поперечной деформации н очаге, особенно на гребневом участке валков, что и обеспечивает облег-. ченное перемещение деформируемой гильзы вдоль конической оправки.

Дополнительная деформация по стенке гильзы на конической оправке определяет стабильное течение процесса проКатки заднего конца гильзы без появления раструба.

Повышение точности прокатываемых труб достигается тем, что каждый участок гильзы первоначально деформируют гребненым участком залка на цилиндрической оправке, а затем раскатывают на конической оправке.

При этом местные утолщения стенки и неровности на поверхности гильзы, появляющиеся после гребневого участка, сглаживаются путем дополнительной деформации гильзы между раскатным участком валка и конической поверхностью оправки. Кроме того, снижение раэностенности достигается тем, что в результате удлинения очага деформации увеличивается количество циклов обжатия каждого участка гильзы, а также стабилизируется положение оправки относительно оси прокатки.

Величина обжатия гильзы по толщине стенки на гребневом участке составляет 65-95% от величины суммарной деформации, а величина дополнительной деформации. на раскатном участке

-5-35%, .что обеспечивает не только высокое качество, но и высокую точность прокатываемых труб. Величина деформации гильзы по толщине стенки на раскатном участке выбрана в пределах 5-35%, исходя из того, что меньшее значение деформации обеспечивает окончание процесса прокатки без зажима заднего конца гильзы из-эа резкого падения осевой составляющей контактных сил трения. Верхнее значение предела обеспечивает не только стабильное протекание процесса прокатки гильзы, но и нысокую точность получаемых труб.

Величина деформации гильзы по диаметру (увеличение ее диаметра по отношению к исходному) на раскатном

5 участке валков составляет 20-150%.

Увеличение диаметра гильзы меньше 20% требует применения черезмерно тонкостенной конической неподвижной оправки, что уменьшает ее стойкость

10 ввиду невысокой прочности и повышенного разогрева, тем самым снижая эффективность предлагаемого способа. увеличвнив диаметра гильзы более, чем на 150% (т.е. в 2,5 раза), peat5 лизуется применением оправок либо с большим углом наклона, либо повышенной длины, что однозначно приводит к снижению осевой скорости прокатки из-за роста проекции суммарной сос20 таэляющей сил трения и нормального

:давления на контактной поверхности с оправкой.

На чертеже представлена схема очага деформации s установившемся режиме °

Процесс раскатки труб заключается в следующем. Входной конический участок 1 валков захватывает гильзу 2, после чего начинается обжатие ее стенки гребневым участком 3 на подвижной цилиндрической части 4 оправки. Совершая дальнейшее винтовое движение, каждый продеформированный гребнем участок гильзы обжимается раскатным выходным участком 5 на конической неподвижной н осевом направлении части б оправки. Далее труба калибруется по диаметру между калибровочным участком валков к цилиндрическим поясом 7 оправки . По

40 окончании прокатки гильзы цилиндрическую часть 4 оправки возвращают на входную сторону стана для зарядки новой гильзой, в то время как часть б оправки по-прежнему находится

45 в фиксированном положении относительно раскатного выходного участка валков. Далее процесс деформации неоднократно повторяют.

В качестве примера выполнения

50 способа поперечно-винтовой прокатки выбран процесс деформиронания гильзы размером 162х28 мм (О„ /8,.=5,8) в трубу 204х7 мм (D /Я„р29). Высота, гребневого участка валков 12 мм, 55 диаметр цилиндрической оправки 100 мм, диаметр конической оправки 190 мм, угол подачи 11.

Способ винтовой прокатки тонкостенных труб позволяет увеличить осевую скорость н 1,5-2,5 раза и точ60 ность на ЗОВ прокатываемых труб с отношением О/S=12-50 путем деформации гильзы раскатным участком налка на конической неподвижной н осевом направлении оправке.

65 Способ обеспечивает производство тонкостенных труб с суммарной дефорФормула изобретения

Составитель Л.Матурина

Техред З.фанта Корректор О.Билак

Редактор Г.Мозжечкова

Тираж 1034 Подписное

ЦПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4655/5 филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 мацией по толщине стенки в очаге стана, составляющей 35-80%, при этом применение толстостенных гильз (D/S49) гарантирует получение тонкостенных труб с отношением D/S, в 3-6 раэ превышающим то же отношение исходной гильзы. Тем самым отношение D/S на готовых трубах, полученных предлагаеьиям способом, составляет 12-50.

Способ обеспечивает высокопроиэворщтельное получение труб из специальных сталей и сплавов (труднопрошиваемые, окалиностойкие н др). Для производства тонкостенных труб иэ дорогостоящих марок сталей и сплавов раскатывают полую гильзу, полученную с установки для непрерывной разливки стали или методом центробежного литья.

Использование предлагаемого способа позволит осуществить получение тонкостенных подшипниковых труб с минимальными потерями металла на концевую обрезь и обточку, что сократит расходный коэффициент металла на 30-40%,.и минимальным количеством технологических операций, исключая тем саьым, например, раскатку на цилиндрической оправке, извлечение ее из прокатанной трубы, дополнительный подогрев и ряд вспомогатель79266 В ных операций по транспортировке тру- бы между станами.

Способ винтовой раскатки труб, включающий деформацию гильзы валками на цилиндрической части оправки во входном конусе и на конической

10 .увеличивающегЬся диаметра части оправки в выходном конусе очага деформации, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости и стабильности процесса, устанавливают цилиндрическую часть оправки подвижно в осевом направлении относительно конической и осуществляют на ней деформацию по диаметру, составляющую

1,2-2,5, а по стенке 2,0-20 от деформации на конической части.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ЧССР Р 77021, кл . 7а,15, 1948.

2. Трубченко П.А., Коробочкин И.Ю., Кирвалидэе Н.С., Шведченко А.А. Исследование параметров второй прошивки особотонкостенных гильз, Сталь, 1960, 9 10, с.922-928 (прототип) .