Технологический инструмент косовалкового прошивного стана

 

Использование: при поперечно-винтовой прошивке . Установленные на угол подачи бочкообразные валки составлены из усеченных и соединенных большими основаниями конусов раскатки 1 и прошивки 2, состоящего в свою очередь из ряда усеченных конусов, образующих деформирующие гребни 3,4. Передний торец носика оправки расположен в пережиме 6 валков. Деформирующие гребни 3,4 выполнены в виде винтовых выступов переменной высоты и подъемом и спуском в интервале 0-hMaxc, равным 0,1-0,15 при протяженности максимальной высоты гребня (0,1-0,2) л Оср. 1 табл. 1 ил.

COI03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИК (я)5 В 21 В 19/04, 27/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (I OCIlATEHT CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4892107/27 (22) 17.12.90 (46) 23.02.93. Бюл. № 7 (71) Запорожский индустриальный институт (72) И,И.Онищенко, И,Н.Потапов, Е,А.Харитонов и Н,С,Кирвалидзе (56) Потапов И.Н. и др. Теория производства бесшовных и сварных труб, M.: 1984, с. 4

Учебное пособие.

Авторское свидетельство СССР

N 369946, кл. В 21 В 27/02, 1973.

Авторское свидетельство СССР

¹ 68492, кл. В 21 В 19/02, 1940.

Авторское свидетельство СССР

¹ 84457, кл, В 21 В 19/02, 1948. (54) ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ

ПРОШИВНОГО СТАНА ПОПЕРЕЧНО-ВИНТОВОЙ ПРОКАТКИ

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к производству бесшовных труб, Цель изобретения — улучшение качества бесшовных труб за счет надежного предотвращения осевого разрушения металла заготовки перед носком оправки при прошивке.

На чертеже (фиг. 1) изображен общий вид предлагаемого устройства. Технологический инструмент прошивного стана попе- . речно- винтовой прокатки включает установленные на угол подачи бочкообраз-. ные валки, состоящие из усеченных и соединенных большими основаниями конуса раскатки 1 и конуса прошивки 2, состоящего, в свою очередь из ряда усеченных конусов, образующих деформирующие гребни 3, 4 и оправку 5, передний торец носика кото„„. Ж„„1796306 А1 (57) Использование, при поперечно-винтовой прошивке. Установленные на угол подачи бочкообразные валки составлены из усеченных и соединенных большими основаниями конусов раскатки 1 и прошивки 2, состоящего в свою очередь из ряда усеченных конусов, образующих деформирующие гребни 3,4. Передний торец носика оправки расположен в пережиме 6 валков. Деформирующие гребни 3,4 выполнены в виде винтовых выступов переменной высоты и подъемом и спуском в интервале Π— йм кс, равным 0,1 — 0,15 при протяженности максимальной высоты гребня макс= (0,1-0,2) к ОсР. 1 табл. 1 ил, рой установлен в пере>киме 6 бочкообразных валков, установленных с наклоном к горизонтальной плоскости на угол подачи. ()

Участок валка с гребнями, выполненными в О,, виде винтовых выступов с подъемом винтовой линии равным углу подачи а, переменной (по периметру) высоты Ьк, возвышение первого из которых плавно начинается с образующей, отстоящей на (2...3) шага от торца меньшего основания конуса прошивки, достигает величины пм кс = (0,2...0,5) (Ол- л

0в), ОСтаЕТСЯ РаВНЫМ Пмакс На. протяженности (по периметру конуса 2) равной Ln макс = (0,1.„0,2) X Эср обеспечивает локальную дополнительную деформацию поперечного сечения прошиваемой заготовки в пределах от 5% до. 15% ее диаметра.

При наличии обжатия заготовки в конусе прошивки и, следовательно высоких давле1796306 ний, приводящих к пластическомудеформи- сти, то-есть от h> = О, до максимальной вырованию, такие величины сдвигoBblx дефор- соты h макс, как и спуск от Ь„с до 0 составмаций при температурах, горячей прошивки ляют 0,10...0,15, что обеспечивает резко ускоряют диффузионные и деформа- достаточную плавность внедрения гребня в ционные процессы в металле, приводят к 5 тело заготовки (для осуществления дополвзрывообразному движению дислокаций, нительной сдвиговой деформации), а также надежно предотвращают возможность осе- дальнейшую бесследную раскатку участка вого разрушения металла заготовки перед дополнительных сдвигов при прохождении носком оправки, устраняя опасность появ- им остальной части очага деформации. . ления внутренних плен, улучшают качество 10 Уменьшение угла подъема и спуска высоты прошиваемых гильз (труб). Пределы измене- винтового деформирующего гребня ниже ния заявляемых параметров объясняются 0,10 не позволяет разместить по длине обследующим: разующей бочки валка все требуемые вели1. Предельные значения максимальной чины максимальной высоты винтового высоты винтовых деформирующих гребней "5 деформирующего гребня, Увеличение этого

Ь„а„с-(0,2...0,5)(Dn —.0а)определяются необ- угла выше 0,15 не обеспечивает достаточходимой степенью направленных дополни- ной плавности внедрения гребня в тело зательных сдвиговых деформаций, готовки, что ведет к излишним приводящих к лавинообразному(взрывооб- динамическим нагрузкам, повышенному разному) движению дислокаций в процессе 20 скольжению металла по поверхности валков горячей пластической деформации металла, и потере производительности стана винтовследствие чего формируется однородная вой прокатки, Таким образом, предложентермически стабильная субзеренная струк- ное техническое решение с указанными . тура, предотвращающая развитие цент- пределами изменения заявляемых параметрального разрушения. При различных 25 ров,обеспечиваетулучшение качества простепеняхобжатия в конусе прошивкитребу- . шиваемь1x гильз (труб), Сравнительные ется различная степень направленной до- испытания предлагаемого технологическополнительной сдвиговой деформации. Так, го инструмента проведены на лабораторпри обжатии, равном (2...3)% для обесг1ече- ном косовалковом стане винтовой прокатки ния лавинообразного (взрывообразного} 30 ЦКБМ вЂ” 78 при прокатке конических образдвижения дислокаций требуется.сдвиговая цов из стали 10Х17Н13М2Т с диаметрами деформация, равная (12...13)%, что обеспе- б1=30MM,б2 =38 мм при температуре 1175 С чивается высотой hpl3K(: = 0,5(Ол-Эа}, а при обжатием 11,5 мм (30%), и при прошивке обжатии (6...7)% взрь! вообразное движение заготовок диаметром d3 = 100 мм из сталей дислокаций наступает при дополнительном 35 10Х17Н13М2Ти Х18Н10Т. Параметры предсдвиге равном (4„,5)%, что обеспечивается ложенного технологического инструмента и высотой гребня равнОй 11 аакс = 0,2(0л — Do) результаты испытаний представлены в TBGПРИ УМЕНЬШЕНИИ ВЕЛИЧИНЫ h а. с МЕНЕЕ ЛИЦЕ. ДЕфОРМИРОВаННУЮ СтРУКтУРУ фИКСИО,2(0 — D,} эффект лавинообразного движе- ровали закалкой. Начало Центрального ния дислокаций не наблюдается, а при по- 40 разрушения определяли методом дефектовышвнии hMBKc более 0,5(0л-DB) эффект скопии на установке РУП-200, Микрострук-. лавйнообразного движения дислокаций туоные исследования проводили s практически не усиливается, но возникает плоскостях Оси образца. Зеренну1О и дислоопасностьтравмирования поверхности про-. кационную структуры выявляли электроликатываемой заготовки, 45 тическим травлением в концентрированной

2, Установленная протя>кенность мак- азотной кислоте. Установили, что разрушесимальной высоты винтовых гребней по пе- ние происходит в результате зарождения, риметру конуса прошивки Ln макс = (0.1...0,2) развития и объединения микротрещин. Нах Ос1> обеспечивает требуему1о величину блюдали формирование однородной термидополнительной сдвиговой деформации по 50 чески стабильной субзеренной структуры, всему поперечному сечению прокатывае- предотвращающей развитие центрального мой заготовки(с перекрытием высотой Ь1 акс разрушения и являющейся следствием до-

ДИаМЕтРаэаГОтОВКИ). ПРИЬ 1акс<0,1 Z D Г1ОЛНИТ8ЛЬйай ЛОКаЛЬНОй НаПРаВЛЕННОй дополнительная сдвигавая деформация. не сдвйговой деформации, осуществляемой распространяется на вСе сечение заготовки, 55 винтовым выступом, предло>кенного техноnPVi L< макс > 0,2 Я Оср Эфф8КТ ЛЗВИНООбРаэ- ЛОГИЧ8СКОГО ИНСТРУМЕНТа. ПРИ ЭТОМ ИЗМ8НЕного движения дислокаций не усиливается, ние субструктуры связано с

3, Подъем высоты винтового гребня перераспредетгением не только дефектов вдоль образующей валка от его поверхно- кристаллической решетки, но и зернограничных дислокаций, что и предотвращает

1796306

Продолжение таблии е лагаемого технологического инст мента и ез льтаты испытаний

Степ. дополнит, сдвиг. деформации

Протяженность максимальной высоты гребня

1- hmax

Л оэ

Скорость выхода гильзы м/с

Критическое обжатие

Угловая скорость валков и об/ мин, Высота винтовых выступов мм

Угол подьема высоты гребня, рад.

On Ob

12

2

3 .4

0,3

0,4

0,5

0,7

0,9

6

12

0,1

0.2

0,3

0,4

0,5

0.6

6

S .12

0,05

0,10

0,15

0,20

120 0,25

3

4 развитие центрального разрушения металла заготовки. Таким образом; предложенный технологический инструмент, надежно предотвращая возможность Центрального разрушения заготовки при прошивке позволяет уменьшить брак гильз по внутренним пленам, улучшить качество прокатываемых труб. Кроме того, как видно из приведенных в таблице данных, скорость выхода гильзы увеличилась при прокатке на предложенном.инструменте с 0,20 м/с до 0,25 м/с, что свидетельствует о повышении производительности прошивного стана вследствие улучшения захватывающей способности валков и уменьшения осевого сопротивления перемещению металла со стороны инструмента, Формула изобретения

Технологический инструмент косовалкового прошивного стана, включающий установленные на угол подачи бочкообразные с пережимом валки, каждый из которых имеет захватный конус и обжимной с винтовыми выступами переменной высоты, и оправку, установленную носиком в плоско5 сти пережима валков, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества бесшовных труб за счет надежного предотвращения осевого разрушения металла заготовки перед носиком оправки, макси10 мальную высоту винтовых гребней выполняют равной смаке (0,2...0,5). (On he). с подъемом высоты гребня от 0 до пм кс и спуском от йм,кс до О, равным 0,10...0,15, при протяженности максимальной высоты греб15 ня L axc = (0,1...0,2) л Оса, где hn — диаметр большего основания конуса прошивки (в пережиме валков); he — диаметр меньшего основания конуса прошивки (нэ входе в очаг деформации

20 On + Ob ср=

2 средний диаметр валка, Расст. от торца меньшего осн. конуса прошивки до начала воэв. г ебня

1796306

Составитель И.Онищенко

Техред M.Moðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Редактор

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

Заказ 614 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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