Способ винтовой прокатки

 

Использование: при производстве цилиндрических заготовок сплошного и трубчатого сечения способом винтовой прокатки неориводными валками (роликами). Суть изобретения заключается в деформации переднего и заднего концов нагретой заготовки в клети с тремя неприводными роликами при уменьшенном угле подачи одного из роликов до величины, равной 0,3-0,7 угла подачи других. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН (19) (11) (51)5 В 21. В 19/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИР

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. O водом.

ГОсудАРстВенный НОмитет

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4829304/27 (22) 27.02.90 (46) 15,09.92. Бюл. И 34 (71) Ижевский механический институт (72) В.Б.Дементьев, А.Д.Засыпкин, Н.А.Спичкин и О.й,йаврин (56) Авторское свидетельство СССР

М 496057, кл. В 21 B 19/00,,1973.

Авторское свидетельство СССР

)1 808170, кл, В 21 В 19/06, 1979 °

Авторское свидетельство СССР и 145521, кл. В 21 В 13/08, 1961.

Изобретение относится к производству цилиндрических заготовок и может быть использовано при изготовлении цилиндрических деталей машинострое— ния сплошного и трубчатого сечения.

Известен способ прокатки труб в косовалковом стане, при котором для снижения концевых дефектов передний и задний концы нагретой заготовки прокатывают валками, скорости вращения которых отличаются одна от другой, остальную часть заготовки деформируют при одинаковой скорости вращения вал" ков.

Данный способ неприемлем на станах с неприводными валками (роликами) так как при торможении одного или пары роликов не происходит изменения величины секундных объемов из-за жесткой связи заготовки с при2 (54) СПОСОБ ВИНТОВОЙ ПРОКАТКИ (57) Использование: при производстве цилиндрических заготовок сплошного и трубчатого сечения способом винтовой прокатки неариводными валками (роликами). Суть изобретения заключается в деформации переднего и заднего концов нагретой заготовки в клети с тремя неприводными роликами при уменьшенном угле подачи од" ного из роликов до величины, равнои

0,3-0,7 угла подачи других. 2 ил..с

Известен способ винтовой прокатки труб в трехвалковом стане с приводными валками, при котором с момента Ф контакта начала заднего конца гильзы с валками до момента подхода к гребню валкоа во ;ичивают угол поФ дачи валков на -3, в течение времени прохождения гребня валков их Q, угол подачи снижают до величины на д

1-3 меньшей значения угла подачи при деформировании основной части

° ааай гильзы и сохраняют эту величину до окончания процесса.

При использовании данного способа на станах с неприводными роликами с увеличением угла подачи роликов .появляется осевое сжимающее усилие на заготовке между роликами и. место крепления заготовки в узле вращения и осевого перемещения, что приводит к потере устойчивости заготовки за оча

3 17б13 гом деформации и снижает ее точность.

При уменьшении угла подачи всех роликов неприводной клети возникает растягивающее осевое усилие на заготовке, что также отрицательно сказывается на ее точности и может привести к разрыву заготовки.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ поперечно-винтовой прокатки труб на оправке, реализованный на непрерывном стане для холодной и теплой деформации, включающий нагрев заготовки до температуры аустенизации, деформацию в клети с тремя неприводными роликами, установленныО ми по окружности через 120 относитег.ьно друг друга и развернутыми на 20 угол подачи.

Недостатком данного способа является низкая точность и качество поверхности на концевых участках эаготое вок, которые возникают из-за оваль- 25 ности исходной заготовки, неточности средних диаметров, раэностенности и перепада температур при нагреве токами высокой частоты (ТВ4).

Целью изобретения является повыше- g0

we выхода годного проката за счет снижения концевых дефектов.

Указанная цель достигается тем, что при винтовой прокатке цилиндрических нагретых заготовок неприводными роликами, развернутыми на угол подачи, деформацию переднего и заднего концов заготовки ведут при уменьшенном угле подачи одного из роликов до величины, равной 0,3-0,7 угла подачи других.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленный способ отличается тем, что деформацию переднего и заднего концов заготовки ведут при уменьшенном угле подачи одного из роликов до величины, равной 0,30,7 угла подачи других..

Таким образом, заявляемый способ прокатки цилиндрических заготовок g} соответствует критерию изобретения

"Новизна".

Ф

Сравнение предлагаемого решения не. ,только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в

3 них признаки, отличающие предлагаемое решение от прототипа, что позволяет

19 сделать вывод о соответствии критерию "Существенные отличия".

Разворот роликов клети на угол подачи Р производят относительно плоскости, перпендикулярной оси заготовки. Уг л подачи .3 определяется по следующей формуле:

S ф = arctg у D где $ — подача изделия, мм/об;

D — - диаметр изделия, мм.

Диапазон уменьшения угла подачи одного иэ роликов клети при прокатке концов заготовки в предлагаемом способе равен.Р = (0,3-0,7)./3 (2) Реализация способа происходит следующим образом. Вращающаяся заготовка 4 перемещается в осевом направлении, проходя последовательно

При этом происходит рост осевого и тангенциального скольжения на контактной поверхности рассогласоваиного ролика, чтО повышает устойчивость за" готовки в очаге деформации при незначительном росте усилий деформирования и ведет к снижению концевых дефектов.

При 13 < 0,3 Я резко возрастает осевое усилие на заготовке, что неблагоприятно сказывается на условиях эксплуатации прокатного оборудования и инструмента и может привести к отрыву заготовки.

При J ) О, 73 рассогласование скольжения на контактных поверхностях роликов незначительное и не приводит к заметному улучшению качества изделий.

На фиг.1 изображена схема устройства для прокатки цилиндрических заготовок (вид сверху); на фиг.2 — вид со стороны охлаждающего устройства, Устройство для прокатки состоит из индуктора 1, трех неприводных роликов 2 . и охлаждающего устройства (спрейера) 3 (фиг.1). Приводы вращения и осевого перемещения заготовки

4 передают крутящий момент и осевые усилия к прокатанному концу заготовки за охлаждающим устройством, На фиг.2 показано взаимное. расположение деформирующих роликов 2 относительно заготовки 4.

5 17613 нагрев в индукторе 1, деформацию в роликах 2 и охлаждения спрейером 3.

При этом при прокатке переднего и заднего концов заготовки одним из трех роликов клети разворачивают на угол подачи, равный 0,3-0,7 угла подачи остальных роликов. Длина переднего и заднего концов заготовки, обрабатыBBBMblx с разворотом одного из 10 роликов на угол 8, колеблется от

3 до 5 диаметров в зависимости от величины подачи S.

Пример осуществления способа.

По предлагаемому способу была об= 15 работана партия ц7илиндрических заготовок в количестве 30 шт, из с али 9Х1 .

Заготовку, которая вращается вокруг своей оси, нагревают в индуктор"":. до температуры деформации, затем по— дают в зону деформации. При этом верхний ролик разворачивают на уменьшенный угол подачи Я После прокатк,-. переднего конца заготовки длиной 25

3...5 ее диаметров верхний ропик разворачивают на угол j3 При прокатке заднего конца заготовки, длиной

3...5 ее диаметров, верхний ролик вновь разворачивают на угол Я. При РО

1,25

Отклонение оси мм

Овальность

®77747Х Ъ& мм

Угол подачи двух нижних

Опыт

Угол подачи верхнего

/ валка,8, град валков,В,,град

1.48 а7 Оа.7

1 48, о4 7

1 48

2 0 32

3 0 54

4 1 15

0,524

0,036

0,022

0,041

0,637

0,034

0,017

0,025 позволяет использовать всю длину прокатанной заготовки.

50 В общем случае, по сравнению с прототипом, предлагаемый способ позволяет повысить точность геометри" ческих размеров и макроформы концевых

:участков проката, что в свою очередь

55 ведет к повышению выхода годного проката, Формула изобретения

Способ винтовой прокатки, включающий деформацию нагретой заготовки где опыт l — прокатка по способу прототипа (f3 = Я ); опыт 2 - М

= 0,3Я; 3 - Л = 0,5Я; М 4Р, = 0,7)3.

При прокатке заготовок по известному способу концы их длиной 3-5 диа" метров отрезались в отход.

Опробование предлагаемого способа показало, что при прокатке заготовок диаметром l2 мм указанные дефекты концевых участков проката практически отсутствуют (см.таблицу), что выходе из очага деформации заготовку охлаждают в спрейере.

Режим обработки: а

Температура деформации! С 1050

Степень деформации,Ф 21-24

Осевая скорость заготовки, мм/мин

Подача заготовки S, мм/об

Диаметр ролика, мм

Расчетный угол разворо" та роликов, град 1 48

УменьшеHHbl, угол подачи в него о ика ерх р л „В, град 0 32

1 15

Заготовки, обработанные по предлагаемому способу, имеют точность оазмеров наружной поверхности, cooT" ветствующую 9-11 квалитету. СТ СЗВ

144-75„ шероховатость наружной поверхности Р 1,25 мкм. При этом такие дефекты концевых участков проката, как or.ðýíêà отклонение оси и овальность значительно снижаются на, всей длине (см.таблицу). Овальность и отклонение оси концов заготовки длиной 3-5 диаметров, прокатанных по известному и п.-.едлагаемому способам показаны в таблице.

7 1761319 8 неприводными роликами, развернутыми него концов заготовки ведут при уменьна угол подачи, о т л и ч а ю и и и - шенном угле подачи одного из роликов с я тем, что, с целью повышения вы-" до величины, равной 0,3-. 0,7 угла похода годного путем снижения койцевых дачи других. дефектов, деформацию переднего и зад"

Составитель О.Шаврин

Техред И. 1 1оргентал

Редактор

Корректор И.Демчик.Заказ 3212 Тираж Подписное

РчИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

«Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,! 11