Валок прошивного стана

 

Использование: для деформации заготовок на косовалковых прошивных станах. Сущность изобретения: часть входного конуса , отстоящая от его начала на расстоянии 0,1-0,3 его длины, выполнена с овальным переменным поперечным сечением. При этом величина малой оси овала до сечения, расположенного от начала конуса на расстоянии 0,2-0,5 его длины, уменьшается до значения , равного диаметру в начале входного конуса, а затем до конца этого конуса увеличивается до диаметра большого основания конусов. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s В 21 В 27/02, 19/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

0с сь

CR

Ь 4

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4877404/27 (22) 24.09,90 (46) 07.10.92, Бюл. М 37 (71) Челябинский трубопрокатный завод (72) Л.И.Лапин, Н.П,Карпенко, А.В.Сафьянов, Г.И.Спиридонов и А.С,Голодя):ий (56) Авторское свидетельство СССР

RL 1079322, кл. В 21 В 19/04, 1983.

Матвеев Ю,М. и др. Калибровка инструмента трубных станов. М.; Металлургия, 1970, с.37-38. (54) ВАЛОК ПРОШИВНОГО СТАНА

Изобретение относится к трубному производству, а именно к рабочему инструменту прошивных станов и может быть использовано при изготовлении труб на трубопрокатных агрегатах, например с пилигримовыми станами, Известен валок косовалкового прошивного стана, содержащий вал и полую бочку, где ось полости бочки наклонена под углом 0,5 — 1,5 к оси наружной поверхности валка и пересекает ее посередине (авт.св. hL 1079322), Данный валок при вращении создает периодическое изменение обжатия перед носиком оправки, что исключает развитие дефектов на внутренней поверхности гильз, но в свою очередь ухудшает качество гильз по геометрии из-за изменения очага деформации в выходном конусе.

Известны бочковидные валки прошивного стана, состоящие из двух усеченных конусов, соединенных большими основаниями, сечения которых, перпендикулярные (57) Использование: для деформации заготовок на косовалковых прошивных станах.

Сущность изобретения: часть входного конуса, отстоящая от его начала на расстоянии

0,1-0,3 его длины, выполнена с овальным переменным поперечным сечением. При этом величина малой оси овала до сечения, расположенного от начала конуса на расстоянии 0,2-0,5 его длины, уменьшается до значения, равного диаметру в начале входного конуса, а затем до конца этого конуса увеличивается до диаметра большого основания конусов. 2 ил. оси вращения, представляют окружность (см. Матвеев Ю,М. и др, Калибровка инструмента трубных станов, М., Металлургия, 1970, с.37 — 38), Недостатком указанных рабочих валков прошивного стана является постоянство обжатий перед носиком оправки, и в случае разрыва металла перед оправкой из-за наличия дефектов металлургического происхождения (например, неметаллических включений) этот разрыв будет распространяться по длине гильз6 вследствие созданного концентратора найряжений.

Цель изобретения — повышение качества прошитых гильз путем уменьшения вероятности образования внутренних плен и расслоений, Поставленная цель достигается тем, что часть входного конуса, отстоящая от

его начала на расстоя"èè 0,,1 — 0,3 его длины, выполнена с овальным переменным поперечным сечением, при этом -величина малой оси вала до сечения, расположенного

1766547 от начала конуса на расстоянии 0,2 — 0 5 его длины, уменьшается до значения, равного диаметру в начале входного конуса, а затем до конца этого конуса увеличивается до диаметра большого основания конусов. 5

Использование предлагаемых валков позволит периодически изменять величину обжатия перед носиком оправки, периодически перераспреДелятЬ течение металла в осевом и йГнгенциальном направлении за 10 счет изменения соотношения длины и шири1чй кдйтактной поверхности-при неизменном -очаге деформации в выходном конусе валка, и,-соответственно, уменьшать вероятность образования внутренних плен и 15 расслоений.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый валок косовалкового прошивного стана отличается тем, что два из трех участков входного кону- 20 са по сечениям имеют плавный пер"ход от . круга к овалу и от овала к кругу.

Таким образом",,заявляемый валок сооТветствует критерию изобретения "новизна". Сравнение заявляемого решения не 25 только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники, не позволило выявить в них признаки,"отлйчающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вы- 30 вод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг,1 и 2 изображено два взаимно перпендикулярных сечения предлагаемого валка, 35

Входной конус валка состоит из трех основных последовательно расположенных участков протяженностью соответственно (0,1 0,3)lax, (О 1 0,2)! вх и (0,5 — 0 8)!вх.

Первый участок имеет в поперечных се- 40 чениях круг, второй — круг, плавно перехо.дящий в овал с минимальной осью овала, равной диаметру начала входного конуса расположенной от начала конуса на расстоянии 0,2 — 0,5 его длины, третий — овал, плав- 45 но переходящий в круг к сечению большего основания конусов.

Величина протяженности первого участка принята (0,1 — 0,3)1вх из условия обеспечения обжатия заготовки на данном участке 50 не более 2% при использовании в практике углах входного конуса валков прошивного стана а = 2-40.

П ри обжатии 2% деформация достигает центральной зоны заготовки, но не приво- 55 дить к ее разрушению (Смирнов В.С. Теория прокатки. М,: Металлургия, 1967, c,381 — 390).

Второй участок протяженностью (0,10,2)lex выбран из условия, что при существующей в практике установки оправок в очаге деформации, т,е. их выдвижение за пережим, обжатие перед носиком оправки периодически должно снижаться до 2% и обеспечения плавного перехода от первого участка к третьему с целью исключения пореза гильзы.

Величина протяженности третьего участка равна разности между длиной входного конуса и суммой предыдущих двух участков равной (0,2-0,5)1 вх.

Таким образом, при использовании предлагаемых валков в процессе прошивки на первом участке происходит захват и обжатие слитка (заготовки) до 2%, при этом длина контактной поверхности при установившемся процессе остается постоянной.

На втором и третьем участках частное обжатие и длина контактной поверхности периодически изменяются с частотой 4 за один оборот валка без изменения общей величины обжатия. Изменение частного обжатия приводит к периодическому снятию критических напряжений и к прекращению развития трещин, появившихся в металле перед носиком. оправки из-за дефектов металлургического происхождения, а, именно, из-за неметаллических вклЮчений, химической неоднородности металла или других снижающих пластичность факторов, Изменение длины контактной поверхности приводит к изменению соотношения между длиной и шириной контактной поверхности и, соответственно, к периодическому перераспределению напряжения в очаге деформации и течения металла в продольном и тангенциальном направлениях.

Периодическое снижение напряжения в тангенциальном направлении приводит в свою очередь к снижению вероятности образования разрывов типа расслоений.

Экономическая эффективность от использования предлагаемого изобретения получается за счет уменьшения обрези по расслоению и внутренним пленам.

Э =- Р(Д1 — Д2)(С вЂ” сг), где P — годовое производство труб из слитка, тн;

Д1 — расходный коэффициент металла до использования предлагаемого изобретения;

Д2 — ожидаемый расходный коэффициент металла после использования предлагаемого изобретения;

C> — стоимость одной тонны металла, руб.;

С2 — стоимость одной тонны отходов металла, руб.

Тогда Э = 270000(1,253-1,243)(170-35) =

=364500 руб.

1766547 (0> —. 02)Egq Рог 7 (i,s. og)fg, Составитель П. Пашин

Редактор C. Кулакова Техред М.Моргентал Корректор Н. Тупица

Заказ 3501 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Валок прошивного стана. содержащий бочку, образованную двумя соединенными большими основаниями входным и выходным конусами, отличающийся тем, что, с целью повышения качества проШитых гильз путем уменьшения вероятности образования внутренних плен и расслоений, часть входного конуса, отстоящая от его на0

Ъ, с (Ъ

C ch 4б чала на расстояние 0,1-0,3 его длины, выполнена с овальным переменным поперечным сечением, при этом величина малой оси овала до сечения, расположенного от кача5 ла конуса на расстоянии 0,2-0,5 его длины, уменьшается до значения, равного дйаметру в начале входного конуса, а затем до конца этого конуса увеличивается до диаметра большего основания конусов.