Устройство для поперечно-винтовой прокатки ребристых труб

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ ° " х л щ} (21) 2995974/25-27 (22) 22.10.80 (46) 30.07.83. Бюл. М 28 (72) Б.Г. Бунеев ° Т.И. Юрова, К.А.Варма, К.К. Салев и Л.3. Вийк (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт технологии химического и нефтяного аппаратостроения (53) 621.77Л44(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 105613, кл. В 21 С 37/24, 1956.

2. Патент ФРГ и 1527778, кл. В 21 С 37/20, 1966 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОПЕРЕЧНОВИНТОВОЙ ПРОКАТКИ РЕБРИСТЫХ ТРУБ, содержащее комплект инструмента, состоящий из трех валков, каждый из щР В 21 Н 3/12 В 21 Н /18 В 21 С /20 которых выполнен из набора дисков, образующих своими рабочими поверхностями участок заборного конуса с прогрессирующе увеличивающейся величиной ,наружных диаметров дисков, и калибру-! ющий участок, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения ка" чества обрабатываемых изделий, оно снабжено направляющими дисками одного диаметра, установленными перед дисками, образующими заборный конус, и правящими дисками, установленными за калибрующим участком и образующими обратный конус, .а прогрессирующее увеличение величины наружных диа" метров дисков выполнено на суммарной длине всех заборных конусов комплек- 3 та.

1031609

Изобретение относится к обработке металлов давлением и касается изготовления ребристых биметаллических труб с малыи шагом и большой высо-1 той профиля ребер. 5

Известно устройство для прокатки ребристых биметаллических труб валками, набранными иэ дисков переменного профиля.

Три одинаковых, собранных из дис- !<> ков, валка располо>хены вокруг трубы под углом 120 и развернуты относиI тельно оси трубы под определенным углом для образования винтовых ребер.

Формирование ребер происходит за счет перемещения металла заготовки в зазор между дисками. Переменные наружный диаметр и профиль дисков обеспечивают постепенную BblTR><>;y ребер до определенных геометрических размеров E1j.

Данное устройство не мо>хет обеспечить высокую стойкость дисков и качество получаемых ребер, так как произвольное или приблизительное из-. менение, профиля инструмента не гарантирует равных по нагрузке условий работы для ка>хдого диска комплекта, поэтому известное устройство не позволяет сбалансировать работу всех трех валков или обеспечить равную нагруженность дисков всего комплекта.

Несоблюдение этих условий приводит к частым поломкам инструмента, затруднению формирования качественных ребер на трубах. 35

Известно устройство длл поперечйо-винтовой прокатки ребристых труб, содержащее комплект инструмента, состоящий из трех валков, каждый иэ которых выполнен из набора дисков, об- 40 разующих своими рабочими поверхностлми участок заборного конуса с прогрессирующе увеличивающейся величиной наружных диаметров, и калибрующий участок (2).

Недостатком известного устройства явллется то, что оно предусматривает применение трех идентичных валков, которые имеют одинаковые ю размерам 0 наборы дисков при однозаходном оребрении, что, в свою очередь, не обеспечивает равномерного сопротивления деформации во всех трех зонах контакта заборной части инструментов с на55 катываеиой трубой или равномерной нагрузки дисков всего комплекта, что приводит к недостаточному качеству изготавливаемых изделий.

Цель изобретения - повышение качества обрабатываемых изделий.

Поставленная цель достигается тем, что устройство длл поперечно-винтовой прокатки ребристых труб, содержащее комплект инструмента, состоящий из трех валков, ках<дый из которых выполнен из набора дисков, образующих своими рабочими поверхностяии участок заборного конуса с прогрессирующе уоеличиоающейсл величиной наружных диаметров дисков, и калибрующий участок, снабжено направляющими дисками одного диаметра, установленными перед дисками, образующими заборный конус,и правящиии дисками, установленными за калибрующим участком и образующиии обратный конус, а прогрессирующее увеличение величины наружных диаметров дисков выполнено на сумиарной длине всех заборных конусов комплекта.

На фиг. 1 изображен валок в наборе из отдельных накатных дисков; на фиг. 2 — комплект инструмента иэ трех дисков.

Каждый валок комплекта состоит иэ участков направляющей 1, образующего своей рабочей поверхностью заборного 2, калибрующего 3 и правящего 4, образующего обратный конус.

Напраолякщие диски имеют одинаковые размеры на всех трех валках комплекта. Эти диски центрируют и направллют заготовку в заборный конус о начальный момент, что устраняет искриоление заготовки и ее скручивание в условиях неустановиошегося процесса.

Заборный конус состоит из пятнад" цати дисков на каждои оалке комплекта, при этом все диски ииеют одинако< оый угол профиля, радиус при вершине, толщину профиля на высоте 3 мм от вершины и различный нару>хный диаметр с прогрессирующе. уоеличивающимсл диаметром дисков на суммарной общей длине всех заходных участков валков комплекта в порядке очередности формированил ребра от валка к валку.

Следующий далее калибрующий участок одинаковый на ка>хдои валке комплекта и состоит из десяти дисков одинакового наружного диаметра и профи" лл и выполняет роль окончательного фориированил профиля ребра и основа- ния у ребра с учетом упругого последствия.

3 103

Участок обратного конуса (правящий1 в работе формирования ребер не участвует и состоит из пяти дисков меньшей толщины профиля по сравнению с заборными и калибрующими и уменьшающегося наружного диаметра. Этот участок предохраняет калибрующие диски от циклически менлющегося искривления от действия осевых усилий;

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Направляющие и калибрующие диски центрируют, направляют и поддерживают заготовку, а диски заборного конуса деформируют каждый свои объемы с учетом равенства работы. При этом диски всего комплекта из трех валков, последовательно участвуй в формировании ребра, деформируют такие объемы, что в условиях изменяющегося напряжения текучести материала от наклепа, обеспечивают равные работы деформации, т.е.

Ам А 2. Аъ Ан

Это равенство обеспечивается тем, что три валка в комплекте отличаются друг от друга участками заборного конуса. Длл каждого валка он состоит из различных по наружному диаметру на" катных дисков в наборе.

При прокатке оребренных труб заготовка, аксиально движущаяся под действием сил трения, проходя через очаг деформации, преодолевает сопротивление сил нормального давления инструмента. Работа этой силы за время прокатки представляет произведение среднего удельного давления на объем . и относительную деформацию =Р„Ve„„"

Иначе говорл, условия нагруженности инструментов в работе зависят от вытесняемых объемов и относительной деформации, характеризующие степень наклепа обрабатываемого металла.

Наружный диаметр изменяется от диска к диску с учетом уменьшения величины деформированил объемов материа ла заготовки по мере последовательного вступления в работу дисков по суммарной длине заборного конуса всех, трех валкое.

При этом

1609 4 где 3„,,. Яя - деформированные каждым диском объемы, поочередно вступающем в работу деформации.

- Осйовыеаясь на анализе изменения предела текучести от упрочнения и деформации, принято, что деформируемый объем первым диском первого ролика больше, чем деформируемый объем последним диском третьего ролика в

2,5-3 раза.

Тогда с учетом изменения напряже" ния текучести материала от иаклепа будет обеспечиваться равенство работы деформации от диска к диску по порядку очередности формирования профиля ребра на суммарной длине заборного конуса всех трех валков комплекта.

8 соответствии с этим наружный диаметр первого диска первого валка отличаетсл от первого диска второго валка на величину Ь1". . Соответственно первый диск второго валка от первого диска третьего валка.отличаетсл по наружному диаметру íà величину 1, далее первый диск третьего валка от- . личаетсл по наружному диаметру от второго диска первого валка на вели" чину 6Y и так далее.

Примером является прокатка ребер на биметаллической заготовке (алюми" ний-сталь) с диаметром оребрения

56,5 мм, высотой ребра 15 мм, шагом

-2,5 мм из заготовки алюминиевой трубы

9 26,5 х 5,8 наружный диаметр 38 мм,1, стальная труба ф 25 х 2.

Прокатка оребренных труб с малым шагом и большой высотой профиля ребер предлагаемым набором валков из отдельных дисков по сравнению с из" вестным позволяет значительно повысить их стойкость и качество.

Испытания предлагаемых накатных валков показали повышение стойкости на 303 в сравнении с инструментом, 4> известным ранее.

Теплотехнические испытания показали характеристики оребренных труб на уровне лучших образцов. Сравнение .образцов по весу показало, что образ 0 цы, полученные предлагаемым инструментом, легче (определено методом взвешивания), что свидетельствует о снижении металлоемкости оребренных труб.

1031609

Составитель И. Иентягова

Редактор И. Ковальчук Техреду Й,Костик Корректор С. Векмар.

Заказ 5275/10 Тиран овб Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, ч