Ручей пилигримового валка

 

РУЧЕЙ ПИЛИГРИМОВОГО ВАЛКА, имеющий уменьй1ающееся к концу рабочей зоны поперечное сечение в виде центральной дуги с симметричными выпусками при прямолинейном законе уменьшения ширины выпуска на всем участке рабочей зоны, отстоящем от начала на 5-15% ее протяженности,, отличающий.с я. тем, что, с целью снижения осевых усилий прокатки , изменение ширины каждого выпуска на начальном участке рабочей f.(fff%}f. зо в в 5оп та ус ра вы гд шрлнено с увеличением от нуля е до максимальной величины ии, отстоящем от начала на ротяженности рабочей зоны, и ено сопряженной с прямой осо участка дугой, центр радиорой расположен в плоскости, ющей эти участки, и радиус зависимостью ( 8.(R.-ffa) 6 - длина рабочей зоны . ручья, мм; k - коэффициент, определяющий длину начального участка с законом изменения ширины выпуска в виде дуги (k 0,05-0,15); - радиусы центральной и R, дуги ручья в начале и конце рабочей зоны , мм; k - коэффициент, характеризующий величину онализации на начальном участке ручья (k) 0,025-0,25). .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 В 21 В 21 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3329053/22-02

:(22) 05.08.81 (46) 30.03.83. Бюл. 9 12 (72) A.Ï.Ðîðþí, Н.Н.Король, А.,Ц.Верещагин, Л.В.Тимошенко, П.М.Гаврилин, A.Á.ËàìHí и A.È.Oõîòíûé (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности (53) 621. 771. 074 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 603445, кл. В 21 В 21/02, 1976.

2. Шевакин lO.Ô. Калибровка и усилия при холодной прокатке труб. М., Металлургиздат, 1963, с.248. (54) (57) РУЧБИ ПИЛИГРИМОВОГО имеющий уменьшающееся к концу рабочей эоны поперечное сечение в виде центральной дуги с симметричными выпусками при прямолинейном законе уменьшения ширины выпуска на всем участке рабочей эоны, отстоящем от начала на 5-15% ее протяженности, отличающийся тем, что, с целью снижения осевых усилий про:катки, изменение ширины каждого выпуска на начальном участке рабочей. зоны выполнено с увеличением от нуля в начале до максимальной величины в сечении, отстоящем от начала на

5-15% протяженности рабочей зоны, и определено сопряженной с прямой остального участка дугой, центр радиуса которой расположен в плоскости, разделяющей эти участки, и радиус выражен зависимостью . k 3 +,41 (R;Rä,1 (я) где 1 — длина рабочей эоны ручья, мм1

- коэффициент, определяющий длину начально- Я го участка с законом изменения ширины выпуска в виде дуги (k = 0,05-0,15)у

R3 .и R< — радиусы центральной дуги ручья в начале Я и конце рабочей эоны, мм; — коэффициент, характе- ризующий величину овализации на начальном участке ручья (k = .

=0,025-0,25) .

1007771

Изобретение относится к прокатному нроизводству, а именно к валкам пилигримового стана, и может быть использовано при прокатке труб переменного сечения.

Известен ручей пилигримового валка стана холодной прокатки труб, содержащий рабочую зону с уменьшающимся поперечным сечением в виде центральной дуги с симметричными выпусками при прямолинейном законе уменьшения 10 ширины выпуска на начальном (редуцирующем) участке рабочей эоны и при увеличении ширины выпуска на длине обжимной зоны протяженностью

40-80% (1J . 15

НедОстатком иэвестного ручья является то, что в случае использова- ния его при прокатке участков труб переменного сечения, имеющих обратную конусность, наблюдается резкий рост давления металла на валки по длине ручья валков, составляющей

60-80% от начала его обжимной зоны.

Это объясняется тем, что металл трубы к данному участку приходит 25 достаточно наклепанны ., а увеличение ширины выпусков на большей обжимной части ручья валков вызывает соответственно черезмерное уширение рабочего конуса, приводящее к росту давления металла на валок, в результате чего в указанном сечении ручья происходит повышенный износ и, как следствие, сокращается срок службы валков.

Наиболее близким к предлагаемому является ручей валка, имеющий рабочую зону с уменьшающимся поперечным сечением в виде центральной дуги с симметричными выпусками при прямолинейном законе уменьшения ши- 40 рины выпуска на всей длине рабочей зоны от наибольшей величины в начале зоны редуцирования до минимальной в конце рабочего конуса (2) .

Недостатком указанного ручья яв- 45 ляется то, что при прокатке участков труб переменного сечения, имеющих обратную конусность, даже при относительно малых величинах подач заготовки происходит ее эакусывание, закаты и зачастую локальное смятие на поверхности трубы, что, в конечном счете, снижает стойкость валков и увеличивает усилие прокатки. Это объясняется тем, что участки заготовки, поступающие в ручей с меньшей величиной. ширины, чем наружный диаметр заготовки, затекают между ребордами вследствие переполнения

Ручья по всей его рабочей зоне, когда металл наклепан и обладает низкими60 пластическими свойствами.

Цель изобретения — снижение осевых усилий прокатки.

Указанная цель достигается тем, что в ручье пилигримового валка ста- 65 на холодной прокатки труб, имеющем уменьшающееся к концу рабочей зоны поперечное сечение в виде центральной дуги с симметричными выпусками при прямолинейном законе уменьшения ширины выпуска на всем участке рабочей зоны, отстоящем от начала на

5-15% ее протяженности, изменение ширины каждого выпуска на начальном участке рабочей зоны выполнено с увеличением от нуля в начале до максимальной величины в сечении, отстоящем от начала на 5-15% протяженности рабочей эоны, и определено сопряженной с прямой остального участка дугой, центр радиуса которой расположен в плоскости, раэделякщей эти участки,и радиус выражен зависимостью

" 4"„((-(т1

Hk { -u,1 где 0 — длина рабоЧей зоны ручья, мм; коэффициент, определяющий длину начального участка законом изменения ширины выпуска в виде дуги (k =

=0,05-0,15);

R < и R - радиусы центральной дуги ручья в начале и конце рабочей эоны, мм; — коэффициент,характеризующий величину овалиэации на начальном участке ручья.

Указанные отличия позволяют снизить давление на валки и усилия прокатки за счет овализации и уширения заготовки в начальной период деформации на криволинейном участке ручья поскольку заготовха на этом участке еще не наклепана и обладает высокими пластическими свойствами, снижающими, несмотря на уширение металла, рост усилий прокатки.

На фиг..1 показана развертка профиля ручья; на фиг.2 — сечение A-A на фиг.1; на фиг.З вЂ” продольный разрез трубы переменного сечения.

Ручей пилигримовсго валка содержит по длине рабочую зону протяженностью, которая составлена из редуцирующего начального участка 1 и обжимного участка 2 и имеет уменьшающееся к концу рабочей эоны поперечное сечение в виде центральной дуги, очерченной радиусом R< и симметричных выпусков 3. Форма выпусков может быть любой; в виде прямых, радиусов, овалов и т.п., а ширина их 6„ по длине рабочей эоны выполняется переменной величины, так же как и ширина ручья В. На всем участке рабочей зоны, отстоящем от начала на 5-15Ъ ее

1007771 протяженности, ширина выпусков имеет прямолинейный закон уменьшения их, а на начальном участке рабочей зоны, т.е. на всем участке редуцирования и на 2-8% длины участка обжатия, изменение ширины выпусков выполнено с увеличением от нуля s начале (точ-. ка С) до максимальной величины DE в сечении, отстоящем от начала на

5-15% протяженности рабочей эоны, Максимальная величина ширины выпуска DE выбирается равной 2,5-25% (R)-Rg), где Rg Rg - радиусы центральной дуги ручья в начале и конце рабочей зоны.

Изменение ширины выпуска на на,чальном участке рабочей зоны опреде лено дугой CD, которая сопряжена с прямой DF остального участка рабочей эоны с уменьшением ширины выпусков до нуля в точке.

Центр радиуса дуги CD начального участка расположен в плоскости, разделякзцей участки CD u DF а радиус этой дуги определен зависимостью

10

t5,ïðoêàòûâàåìîãî металла.

3.0

65 где

k (: +4k„{R„-ÊÄ

8к.,(К - Rа — длина рабочей эоны ручья, мм; — коэффициент, определяющий длину начального участка с законом изменения ширины выпуска в виде дуги (k = 0,05-0,15)у

R < и В - радиусы центральной дуги ручья в начале и конце рабочей зо" ны, мм;

k — коэффициент, характеризующий величину овалиэации на начальном участке ручья.

Пределы протяженностей начального участка рабочей зоны (5-15%) Р выбираются из следующих положений.

Нижний предел протяженности участка CD с воэрастакнцей шириной ручья В и шириной выпуска 6< длиной 5% б - это минимальная длина ручья валка, которая сохраняет геометрию трубы в начальный период деформации, не искажая ее поперечный профиль, а верхний предел протяженности этого участка длиной

15% 0 - это та часть длины ручья, которая обеспечивает получение участка трубы.с обратной конусностью без нарушения плавного уменьшения. наружного диаметра и толщины стенки по ее длине.

Пределы коэффициентов k u k приняты иа основании следующих положений.

Нижние пределы коэффициентов

0,05 и k 0,025 — это те значения, по которым определяются параметры ручья, обеспечивающие сохранение геометрии трубы в начальный период деформации беэ искаже- ния ее поперечного профиля. Верхние пределы коэффициентов k = 0 15 и

0,25 - это те значения, по которым определяются параметры (ширина выпуска и его длина) ручья, обеспечивающие получение участка 4 с обратной конусностью трубы переменного сечения.

Кроме того, значения коэффициента k зависят от размеров заготовки и трубы, формы выпусков и Свойств

Пример. При прокатке труб переменного сечения с участками обратной конусности по маршруту

36 4 -э 25 ° 2,5 мм иэ стали ЗОХГСА при величине подачи заготовки 1,5 мм с использованием предлагаемого ручья валка последующий имеет следующие параметры: длина рабочей части ручья (= ; длина участка CD c возрастающей шириной 0,1 Р =72 мм; величина радиуса R дуги CD P =61,5 мм; максимальная ширина ручья в сечении D D В = 37,2 мм; глубина ручья в сечении D-D 17,45 мм; длина зоны редуцирования 36 мм.

Трубы переменного сечения с участками прямой 5 и обратной конусности и цилиндрическим участком 6 с использованием предлагаемого ручья пилигримового валка получают следук)- . щим образом.

Первоначально валки с ручьями развернуты в клети таким образом, что участок CD с возрастающей шириной выпуска ручья служит зевом подачи заготовки, а деформацию трубы, в частности участок прямбй конусности, получают по длине (85-95%) 8 ручья с уменьшающейся его шириной В.

По достижении требуемых длины и обжатий на участке трубы 5 осуществляется пропуск заготовки, равный длине участка с обратной конусностью, где деформация не происходит.

Затем уменьшают длину хода валков, 1 на которой обеспечивается деформа.— ция трубы до минимальной величины,. составлякщей (5-15%) 8, и устанавливают валки s крайнем положении, соответствующем зеву подачи и поворота заготовки. Определенную часть длины (20-50 мм) заготовки перемещают за пределы минимальной длины хода валков,. Затем накатывают валки своими ручьями на трубную заготовку, осуществляя в редуцирующем участке, 1 уменьшение ее по диаметру, а в обжимном участке 2 одновременное уменьшение по диаметру и толщине стенки в пределах длины хода валков, равной (5-15%) 0 . В последующие циклы деформации заготовку пе1007771

15

4-A

®us Л Составитель Н. Ларина

Техред Т. Фанта Корректор Л. Бохшан

Редактор Н.Безродная

Заказ 2193/11 Тираж 814 Подписное

БНИИПИ 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 риодически подают (и поворачивают вокруг сьоей оси) в рабочую часть ручья валков, обжимая по диаметру и толщине стенки в соответствующих участках редуцирования и обжатия.

При этом длину хода валков постепенно увеличивают до получения требуемой длины участка 4 с обратной конусностью.

Прокатка цилиндрических труб с .использованием предлагаемого ручья осуществляется следующим образом.

Первоначально валки с ручьями развернуты таким образом, что участок ручья CD служит зевом подачи и поворота, и прокатку трубы ведут на длине ручья DF, составляющей 92-98% зоны обжатия. Вначале закатывают рабочий конус, а затем в дальнейшем производят прокатку цилиндрической трубы. при сохранении постоянной длины хода валков, как при использовании известного ручья.

Предлагаемый ручей пилигримового валка позволяет увеличить срок службы валка и снизить усилия про- . катки за счет того, что в начале осуществления деформации металл трубы имеет относительно высокие пластические свойства и его овализация не вызывает роста давления металла на валок °