Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (72) И. Н. Потапов, А. Т. Есаулов, Н, С, Самигуллин, А. И. Козловский, А. Д. Шейх-Али и Е. И. Шифрин (53) 621.774.07.002.54(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 719720, кл. В 21 В 25/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 523729, кл. В 21 В 25/00, 1975.. (54)(57) СОСТАВНОЙ ДОРН ДЛЯ ПИЛИГРИМОВОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ, содержащий сердечник с хвостовиком и цилиндричес„,SU 121 14 А кой наружной поверхностью с кольцевой выемкой и бандаж, соединенный с сердечником пластической деформацией, отличающийся тем, что, с целью снижения стоимости изготовления и повышения срока службы, кольцевая выемка выполнена глубиной 0,0250,075 и шириной 0,10-1,25 от диаметра сердечника и расположена от его переднего торца на расстоянии 0 ° Ol0,20 его длины, при этом на наружной поверхности бандажа перед пластической деформацией выполнен выступ, соответствующий расположению выемки на сердечнике, но меньший по ширине на величину, составляющую 0,0001

0,005 длины бандажа.

1219184

Изобретение относйтся к прокатному производству, а именно к трубопро. катному инструменту и может быть использовано при горячей прокатке труб на пилигримовых станах.

Цель изобретения вЂ” снижение стоимости изготовления и повьппение срока службы.

На фиг ° 1 изображен дорн, продольный разрез; на фиг. 2 вЂ” сердечник и бандаж до пластической деформации.

Дорн состоит из сердечника 1 с кольцевой выемкой 2 на передней час-. ти и хвостовиком с фиксирующим элементом .3 и бандажа 4.

Выполнение на сердечнике кольцевой выемки, расположенной на расстоянии от переднего конца 0,01-0,20 от длины сердечника обеспечивает свободный сход дефектного конца гильзы за пределы сердечника при посадке пластической деформацией (прокатка) бандажа и последующее его удаление, что обеспечивает повышение качества инструмента, его срока службы и позволяет применить в качестве заготовки бандажа используемые в трубной промьппленности недорогостоящие слитки с прибыльной частью и, следовательно, снизить затраты на изготовление инструмента. Кроме того, при такой конструкции отпадает необходимость точного определения размеров исходной гильзы для бандажа.

Выполнение кольцевой выемки на расстоянии от переднего конца менее

0 01 от длины сердечника приводит к снижению прочности участка сердечника за нею, а более 0,20 вЂ” к нарушению технологическОго процесса посадки (прокатки) бандажа.

Геометрические размеры кольцевой выемки определяются из условия прочности как самого сердечника, так и фиксирующего элемента, в виде сопряженного с ней выступающей с внутренней поверхности частью бандажа. а также из условия качественного ее заполнения металлом при посадке бандажа.

При глубине и ширине выемки менее 0,025 и 0,10 от диаметра сердечника не обеспечивается необходимая для фиксации прочность выступающей части бандажа, а более 0,75 и 1,25происходит потеря прочности сердечника.

Наличие между передним торцом кольцевой выемки сердечника и сопряженной с ним выступающей частью бандажа полости шириной 0,0001-0,005 от длины бандажа обеспечивает независимую их тепловую деформацию, значительно снижающую уровень температурных напряжений в бандаже. Ширина полости определяется из условия беспрепятственного осевого удлинения бандажа на величину его тепловой деформации: при ширине полости менее 0 0001 от длины бандажа не обеспечивается условие его свободной деформации, а при ее ширине более

0,005 бандаж начинает работать на осевое растяжение, приводящее к уменьшению диаметра его рабочей поверхности и быстрому выходу из строя составного инструмента.

Предлагаемый составной инструмент изготавливают следующим образом.

Предварительно обработанный сердечник 1 с хвостовиком и передней выемкой 2 являющимся фиксирующими weментами устанавливают в замок подающего . аппарата и подают вместе с надетой на него нагретой гильзой, полученной, например, на прошивном стане, а валки пилигримового стана, где осуществляется процесс горячей пилигримовой прокатки.

При этом прокатку производят за два прохода. За первый проход на наружной поверхности гильзы (фиг. 2), а его передней части, соответствующей ширине кольцевой выемки 2, меньшей на величину, составляющую -0,00010,005 длины бандажа формируют выступ.

За второй проход производят редуцирование этого утолщения в кольцевую выемку сердечника. Таким образом получают составной дорн с необходимыми геометрическими размерами. После термообработки и механической обработки на размер и удаления переднего дефектного конца он готов к эксплуатации.

Предлагаемый дорн эксплуатируется как и цельнокованный. Он устанавливается в подающий аппарат и подается вместе с надетой на него гильзой в валки пильгерстана, где и происходит процесс горячей пилигримовой прокатки труб.

В цикле прокатки бандаж, воспринимая усилия прокатки, благодаря наличию переднего кольцевого замка в со1219184

Составитель Л. Матурина

Редактор Е. Папп Техред И.Верес Корректор В.Бутяга

Заказ 1187/13 Тираж 518 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIIII "Патент", г. Ужгород, ул.,Проектная,.4 ставном дорне работает только на сжа тие, и при большем его разогреве, чем сердечник, он имеет возможность свободно удлиняться, тем самым в несколько раз снижая опасные для прочности температурные напряжения в бандаже.

В цикле охлаждения дорна, когда наблюдается отрицательный температурный перепад по его сечению (т,е. тем- 10 пература бандажа ниже, чем сердечника) за счет наличия полости, бандаж имеет возможность свободно укорачиваться, что снижает напряжения охлаждения. f5

Итак, предлагаемая конструкция позволяет повысить срок службы инструмента благодаря значительному снижению циклических температурных напряжений в бандаже как в стадии про- 2п катки, так и в стадии охлаждения за счет наличия кольцевой выемки между бандажом и сердечником, дающей возможность их свободной тепловой деформации, а также благодаря выводу за д пределы сердечника дефектного конца . бандажа и его удалению, и снизить затраты на изготовление инструмента за,счет применения в качестве заготовок бандажа используемых в трубной

I промышленности недорогих слитков с прибыльной частью.

Пример. Конструктивные размеры составного дорна с бандажом из стали 25Х2МФ, предназначенного для прокатки труб размером 326Х7 мм.

Составной дорн имеет следующие геометрические размеры: длина

5500 мм, диаметр рабочей поверхности

О 312 мм, наружный диаметр сердечника 9 230 мм, глубина и ширина кольцевой выемки сердечника соответ-. ственно составляют 20 и 100 мм. Эта кольцевая выемка расположена на расстоянии 250 мм от переднего конца сердечника. Ширина полости между бандажом и сердечником равняется

5 мм. Диаметр и ширина утолщения бандажа составляют О 350 и 95 мм.

Предварительные испытания предлагаемой конструкции дорна по cpasнению с цельнокованными (базовый объект) показали повышение срока службы инструмента в 1 5-1,7 раза и сни- . жение затрат íà его изготовления в

1,9-2,1 раза.