Калибр для продольной прокатки труб

 

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а точнее к продольной прокатке труб, и может быть использовано на автоматических и полунепрерывных станах. Цель - обеспечение равномерно изменяющейся по периметру разностенности труб и тем самым создание возможности ее снижения при последующей винтовой обкатке. Калибр для продольной прокатки труб образован двумя установленными с зазором валками 1 и 2. На ручьях валков имеются центральные выемки. Профиль каждой выемки образован двумя параллельными сопряженными линиями. Высота профиля равна 0,1-0,2 высоты калибра, а ширина - ширине зазора. Рабочие участки калибра выполнены по эпитрохоиде и сопряжены с центральными выемками и бочкой валка. Угловая протяженность этих участков 60-70°. Высота калибра (без учета высоты центральных выемок) равна его ширине. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 21 В 17/00 ъ 1 !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (2I) 4370913/23-02 (22) 01.02.88 (46) 23.08.89. Бюл. У 31 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения им. А.И. Целикова (72) В.П. Анисифоров, В.А . Гуреев, Л.С. Зельдович и В.Ф. Клестов (53) 621.774.352.002.54(088.8) (56) Данилов Ф.А. и др. Горячая прокатка и прессование труб. — M.: Металлургия, 1972, с. 252-253.

Авторское свидетельство СССР

Ф 590023, кл. В 21 В 17/00, 1976.

„„SU„„1502143 А1

2 (54) KAJIHBP ДЛЯ ПРОДОЛЬНОЙ ПРОКАТКИ

ТРУБ (57) Изобретение относится к трубопрокатному производству, а точнее к продольной прокатке труб, и может быть использовано на автоматических и полунепрерывных станах. Цель обеспечение равномерно изменяющейся по периметру разностенности труб и тем самым создание возможности ее снюкения при последующей винтовой обкатке. Калибр для продольной прокатки труб образован двумя установленными с зазором валками I и 2.

На ручьях валков имеются централь15

25

40

50

P (CP) а

p (<) где

3 1502143 ные выемки. Профиль каждой выемки образован двумя параллельными сопряженными линиями. Высота профиля равна 0,1-0,2 высоты калибра, а ширина — ширине зазора. Рабочие участки калибра выполнены по эпитрохоиде

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а точнее к продольной прокатке труб, и может быть использовано на автоматических и полунепрерывных станах .

Цель изобретения — обеспечение равномерно изменяющейся по периметру разностенности труб и тем самым создание воэможности ее снижения при последующей винтовой обкатке.

На чертеже представлен калибр, поперечное сечение.

Калибр для продольной прокатки составлен ручьями валков 1 и 2, расположенных с зазором 6, при этом каждый ручей состоит из центральной выемки EFGKLN, расположенных по разные стороны от нее рабочих криволинейных участков ED и гБ, сопряженных дугами DC u Ng с образующей бочки ZZ.

Центральная выемка EFGKLM образована двумя параллельными прямыми

FG и КЬ, перпендикулярными образующей бочки, сопряженными между собой в верхней части радиусом г и соединенными дугами EF u LM c рабочими участками ручья ED u NN.

При этом высота вьгемки h составляет

0,1-0,2 высоты калибра, а ее ширина равна ширине зазора между ребордами валков.

Рабочие участки ручья ED u MN выполнены с плавно увеличивающейся кривизной к разъему и вершине калибра при этом они описаны эпитрохо идой вида текущий радиус-вектор, характеризующий профиль ручья в расчетной точке периметра, текущий угол, характериэукщий профиль ручья в поперечном сечении, сои сопряжены с центральными выемками и бочкой валка ° Угловая протяженность этих участков 60-70 . Высота калибра (без учета высоты центральных выемок) равна его ширине, 1 ил.

1 табл. ответствующей расчетнои точке периметра, а — радиус подвижного круга при построении эпитрохоиды, h - коэффициент неравномерности кривизны рабочего профиля.

Радиус подвижного круга а определяется из соотношения основных размеров ручья — ширины В и коэффициента овализации g по формуле, мм

В(1 + 4 ) (2)

Коэффициент неравномерности кривизны рабочего профиля калибра определя е тс я по формул е

Расчет параметров эпитрохоидальной образующей ручья начинается с определения основных параметров ручья

В и по известным методам. Затем определяется радиус подвижного круга а и коэффициент кривизны рабочего профиля калибра по формулам (2) и (3) ° Текущее значение радиус-вектора калибра р определяется по формуле (1). Ввиду симметрии калибра расчет текущих значений и ведется для половины ручья, т.е. в диапазоне 0 (ц 90 . Угол ol, выбирается в зависимости от ширины зазора между ребордами валков

К В

6+ г, (4) I

О и равен 10-15 для валков автоматического и полунепрерывного трубопрокатного агрегата.

Построение эпитрохоидальной образующей профиля ручья производится с учетом симметрии калибра, состоящего из двух ручьев в следующем порядке. Из центра О, который ле ит в точке пересечения вертикальной и

5 1502143 горизонтальной осей калибра, проводят лучи под текущими углами к горизонтальной оси в диапазоне 0 о с-(90 . На этих лучах откладывают соответствующие значения радиус-век5 тора p (q), определенные по формуле (1) с учетом формул (2) и (3) . Соединяя плавной кривой полученные текущие точки, получают эпитрохоидальную обраэуюшую профиля ручья.

Под углом,, определенным по формуле (4), к . горизонтальной и вертикальной осям калибра проводят прямые проходящие через центр калибра

0 до пересечения с эпитрохоидой ° Полученные точки соединяют радиусом

5 < r,ñ 15 с бочкой валка в горизонтальном разъеме и с вертикальной ( выемкой шириной д и глубиной h

=(0,1-0,2)Н в вершине калибра.

l5

Коэффициент неравномерности кривизны рабочего профиля калибра определяется по формуле (3) 9 = 0,1923.

Текущее значение радиус-вектора

20 p (Cp) определяется по формуле (1) и заносится в таблицу.

Р Щ), град, P (), мм

60,25

15 30

59,17 56,94 ной для последующей раскатки в рилинг-стане, что уменьшает поперечную разностенность и позволяет уве30 личивать обжатия стенки трубы. При этом переполнения калибра не происходит, так как имеются дополнительные зоны свободного течения металла в поперечном направлении.

35Формулаиз обре тения

Калибр для продольной прокатки труб, образованный двумя установленными с зазором валками, имеющими

4р ручьи с центральными выемками, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения равномерно изменяющейся по периметру раэностенности . труб и тем самым создания возможно45 сти ее снижения при последующей винтовой обкатке, профиль каждой центральной выемки образован параллельными сопряженными между собой линиями и имеет высоту, равную 0,1-0,2

50 высоты калибра, и ширину, равную ширине зазор, при этом участки ручья, расположенные по разные стороны от выемки с угловой протяженностью 60-70, выполнены по эпитрохо55 иде, начало и конец каждой из которых размещены на одинаковом расстоянии от осей симметрии калибра и плавно сопряжены с центральной выемкой и бочкой валка.

В таблице приведены значения характерных точек эпитрохоидальной образующей профиля для половины ручья, т.е. 0 й((90 . Угол o(получается иэ формулы (4) равным 14, полагая зазор между валками о = 5 мм и радиус закругления г, = 12,5 мм.

Высота выемки принимается 0,15 В и равна h = 18 мм.

Изготовление калибра может производиться расточкой ручья по шаблону на вальцетокарных станках, а также на станках с программным управлением.

Валковый калибр работает следующим образом.

Валки с нарезанными ручьями эпитрохоидального профиля в поперечном сечении устанавливают на стане продольной прокатки труб, в частности автоматическом или полунепрерывном.

Гильза (труба) задается в валки и обжимается на оправке. При этом за счет эпитрохоидальной образующей профиля ручья труба обжимается чередующимися зонами интенсивной деформации и разгрузки по периметру трубы, что обеспечивает выравнивание деформации по периметру ручья.

За счет дополнительных выемок в вершинах калибров происходит образование поперечной разностенности (4 — S „ ö и 4 — Б„„,„, ), благоприятдно выемки выполняется flo радиусу

r = 8/2.

Пример расчета ручья валка автоматического стана.

Наружный диаметр гильзы после прошивки равен 1!9-126 мм. Ширина калибра (ручья) принимается по известной методике В = 120,5 мм. Овальность калибра находится в пределах, рекомендуемых для автоматических станов, например, + = 1,08. По формуле (2) определяется радиус подвижного круга а = 11,604 мм.

45 60 75 90

55,79 56,94 59,17 60,25