Оправка для холодной прокатки труб

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при холодной прокатке труб на валковых станах. Оправка содержит хвостовик и рабочий участок с уменьшающимся от хвостовика круглым поперечным сечением и образующей в виде кривой с переменной конусностью, которая в конце обжимного участка равна конусности развертки калибра. Оправка в начале рабочего участка выполнена с конусностью образующей К0, согласованной с конусностью развертки калибра в соответствии с неравенством Kт<K0<Kp(1+2f), где f - отношение утолщения стенки трубы в зоне редуцирования к обжатию по диаметру в этой зоне; Кт - конусность оправки в конце обжимного участка, равная конусности развертки калибра в конце обжимного участка; Кр - конусность развертки калибра в начале рабочего участка. Изобретение обеспечивает повышение качества внутренней поверхности труб за счет исключения повышенного утолщения стенки трубы в зоне редуцирования и устранения возможности образования складок на внутренней поверхности, а также позволяет устранить брак по складкам на внутренней поверхности труб и снизить расход металла при изготовлении калибров на 20-30%. 2 ил.

 

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при холодной прокатке труб на валковых станах.

Известны оправки для холодной прокатки труб, имеющие рабочий участок с криволинейной образующей (АС СССР № 659216, БИ № 16, 1979 и № 761043, БИ № 33, 1980). Недостатком этих оправок является низкое качество внутренней поверхности труб, так как профиль оправки не согласован с профилем развертки калибра в начале рабочего участка, что может привести к повышенному утолщению стенки трубы в зоне редуцирования и образованию складок на внутренней поверхности. Также недостатком перечисленных оправок является низкая точность труб вследствие несогласованности профиля оправки с профилем развертки калибра в конце участка обжатия, что приводит к образованию продольной разностенности.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой (прототип) является оправка для холодной прокатки труб, содержащая хвостовик и рабочий участок с уменьшающимся от хвостовика круглым поперечным сечением и образующей в виде кривой с переменной конусностью, которая в конце обжимного участка равна конусности развертки калибра (см. статью Автоматизированный метод расчета калибровок рабочего инструмента станов ХПТ / В.Г.Миронов, В.И.Рябушкин, Б.Я.Митберг и др. // Сталь. 1988. №6. С.61). Достоинством прототипа, в отличие от аналогов, является согласованность профилей оправки и калибра в конце рабочего участка, что повышает точность труб. Недостатком прототипа остается низкое качество внутренней поверхности труб, так как профиль оправки не согласован с профилем развертки калибра в начале рабочего участка, что может привести к повышенному утолщению стенки трубы в зоне редуцирования и образованию складок на внутренней поверхности.

Техническая задача предлагаемого изобретения - повышение качества внутренней поверхности изготовляемых труб. Техническая задача решается за счет того, что конусность образующей оправки в начале рабочего участка К0 выполнена согласованной с конусностью развертки калибра в соответствии с неравенством

где Кт - конусность оправки в конце обжимного участка, равная конусности развертки калибра;

Кр - конусность развертки калибра в начале рабочего участка.

f - коэффициент, связывающий утолщение стенки трубы в зоне редуцирования с обжатием по диаметру.

Сущность изобретения заключается в том, что профиль оправки согласован с профилем развертки калибра в начале рабочего участка, что повышает качество внутренней поверхности труб за счет исключения повышенного утолщения стенки трубы в зоне редуцирования и устранения возможности образования складок на внутренней поверхности.

На фиг.1 изображена оправка для холодной прокатки труб, содержащая хвостовик 1 и рабочий участок 2 с уменьшающимся от хвостовика круглым поперечным сечением и образующей в виде кривой с переменной конусностью, которая в конце обжимного участка равна конусности развертки калибра Кт, а в начале обжимного участка К0 выбирается по формуле (1). Конусность оправки станов холодной прокатки труб обычно характеризуют тангенсом угла наклона образующей в данном сечении, поэтому на фиг.1 конусность в начале рабочего участка (сечение I) К0=tgα0, а в конце обжимного участка (сечение II) Кт=tgαТ.

Рациональная конусность оправки в начале рабочего участка определяется по условию (1), для вывода этого условия используем фиг.2, где изображен участок прокатываемой трубы с начальным наружным диаметром D0 и толщиной стенки S0, соответствующий зоне редуцирования l1. Принимая образующие калибра и оправки в зоне l1 прямыми линиями, определим конусность оправки К0=tgα0. Рассмотрим прямоугольник ABCD, условие равенства сторон AB=CD выразим соотношением

где Δ - зазор для ввода оправки; ΔS - утолщение стенки в зоне редуцирования; ΔDp - обжатие по диаметру в зоне редуцирования; Δdp - уменьшение диаметра оправки в зоне редуцирования.

Разделив обе части выражения (2) на l1 и проведя преобразования, получим

где - коэффициент, связывающий утолщение стенки трубы в зоне редуцирования с обжатием по диаметру.

Коэффициент f можно принять f=0,75S0/D0 (см. книгу Шевакина Ю.Ф. Калибровка и усилия при холодной прокатке труб. М.: Металлургиздат, 1963, с.188, формула (89)).

Из выражения (3) следует, что К0≠Kp(1+2f), так как не может быть равен 0 зазор для ввода оправки Δ. Также не может быть К0р(1+2ƒ), так как Δ и l1 - положительные числа. Таким образом, правая часть неравенства (1) обоснована. Справедливость левой части неравенства (1) объясняется тем, что при К0≤КТ образующая оправки будет либо прямолинейной, либо выпуклой, что затрудняет сход трубы с оправки и может вызвать налипание металла на оправку.

В качестве примера рассмотрим выполнение оправки для прокатки труб по маршруту 55×6,3→25×3 мм (исходные и конечные диаметр и толщина стенки трубы). Для прокатки трубы использовали калибр стана холодной прокатки труб, имеющий конусность в начале рабочего участка Кр=0,1, а в конце обжимного участка Кт=0,023. Конусность оправки в начале рабочего участка выполнили по соотношению (1), приняв коэффициент f=0,75·6,3/55=0,086:

0,023<К0<0,1·(1+2·0,086) или

0/023<К0<0,117.

Назначили К0=0,05.

По длине обжимного участка конусность оправки выполнили переменной, изменяющейся от К0=0/05 до Кт=0,023 по линейному закону.

В результате прокатки получили трубы с хорошим качеством внутренней поверхности без закатов и складок, а также без продольной разностенности.

Техническим результатом заявляемого изобретения является получение высококачественных холоднокатаных труб. Промышленные эксперименты, выполненные в трубопрокатном цехе одного из заводов, показали, что прокатка на заявляемой оправке позволяет устранить брак по складкам на внутренней поверхности труб, а также снизить расход металла на изготовление калибров на 20-30% по сравнению с прототипом.

Оправка для холодной прокатки труб, содержащая хвостовик и рабочий участок с уменьшающимся от хвостовика круглым поперечным сечением и образующей в виде кривой с переменной конусностью, которая в конце обжимного участка равна конусности развертки калибра, отличающаяся тем, что она в начале рабочего участка выполнена с конусностью образующей К0, согласованной с конусностью развертки калибра в соответствии с неравенством Kт<K0<Kp(1+2f),
где - коэффициент, связывающий утолщение стенки трубы ΔS в зоне редуцирования с обжатием по диаметру ΔDp в этой зоне;
Кт - конусность оправки в конце обжимного участка, равная конусности развертки калибра в конце обжимного участка;
Кр - конусность развертки калибра в начале рабочего участка.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию трубопрокатных станов. .

Изобретение относится к способу и прокатному стану для изготовления бесшовных стальных труб. .

Изобретение относится к области трубопрокатного производства, а точнее к задним столам трубопрокатного стана. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к оправке прошивного стана. .

Изобретение относится к прокатному стану для изготовления бесшовных труб, в особенности стальных. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к инструменту для производства труб, и может быть использовано при первичной и вторичной прошивке заготовки на станах винтовой прокатки.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при прошивке гильз на трубопрокатных агрегатах при производстве гладких и профильных горячекатаных труб и штучных заготовок различных машиностроительных деталей.

Изобретение относится к области трубопрокатного производства и касается усовершенствования конструкции механизма перехвата стержня с оправкой стана поперечно-винтовой прокатки.
Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к производству стальных труб из низколегированных труднодеформируемых и углеродистых марок стали, и может быть использовано на трубопрокатных установках с непрерывным станом.

Изобретение относится к области трубопрокатного производства, а точнее к задним столам трубопрокатных станов. .

Изобретение относится к области производства безшовных стальных труб, а именно к прошивной и прокатной оправке, предназначенной для повторного использования в прошивном прокатном стане, а также к способу и технологической линии для ее восстановления

Изобретение относится к трубному производству и может быть использовано при изготовлении оправок станов продольной прокатки труб

Изобретение относится к области трубопрокатного производства и предназначено для перемещения длинной оправки в станах для производства труб, в которых необходимо введение оправки в гильзу с последующим ее перемещением в процессе прокатки и возвратом оправки в исходное положение для замены или введение оправки в очередную гильзу без замены
Изобретение относится к трубопрокатному производству и касается производства бесшовных горячекатаных гильз в косовалковом стане с использованием охлаждаемой оправки

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству полых профилей методом непрерывной прокатки и прессования, и может быть использовано при производстве труб из специальных сталей и сплавов

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при изготовлении полых изделий с применением охлаждаемой оправки на косовалковых станах трубопрокатных агрегатов

Изобретение относится к области трубопрокатного производства, касается создания конструкции оправки со съемным наконечником для холодной пилигримовой прокатки и наиболее эффективно может быть использовано при получении труб большого диаметра

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубопрокатному производству, касается усовершенствования конструкции оправочного узла станов винтовой прокатки и может быть использовано на прошивных станах

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к конструкциям внутреннего инструмента - оправкам непрерывного трубопрокатного стана

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при холодной прокатке труб на валковых станах

Наверх