Составная оправка для пилигримовой прокатки труб

 

В. H. Мороэенко, В. В. Кириченко,"А. В. Праздников, И. Н. Потапов, В. М. Друян, Ю. Д. Угрюмов, В. К. Цапко, А. Е. Проволоцкий и А. П. Данилов (72) Авторы нзобретения (71) Заявитель

Днепропетровский металлургический институт (54) СОСТАВНАЯ ОПРАВКА ДЛЯ ПИЛИГРИМОВОЙ

ПРОКАТКИ ТРУБ

Изобретение относится к черной металургии, в частности к трубопрокатному производству, предназначено для исполь зования в качестве инструмента, формообразующего внутреннюю поверхность трубоправок, например для станов пилигримовой холодной и теплой прокатки труб.

Известна неподвижная оправка, преднаэ наченная для продольной прокатки труб с постоянной и переменной толщиной стенки.

Оправка представляет собой стержень, диаметр. которого значительно меньше внутреннего диаметра прокатываемой трубы. Диаметр стержня и прочностные характеристики материала, из которого он изготовлен, определяются,исходя из величины осевой нагрузки. Рабочие участки оправки большого диаметра располагаются в соответст вии с расположением прокатных клетей.

Эти участки выполнены в виде приварен- щ . ных к стержню утолщений соответствующей конфигурации из легированной стали.

Для размещения рабочих участков на стерж не предусматриваются выемки (1).

Недостатком такой оправки является отсутствие гибкости в смене элементов рабочих участков, необходимость которой возникает с изменением режима деформации, характеристик проКатываемого материала, возможного изменения скорости прокатки и больших динамических нагрузок, возникающих при этом.

Известна составная оправка для пилигримовой прокатки труб, включающая хвостовик с сердечником и смонтированную на сердечнике рабочую часть с круглым поперечным сечением, уменьшающимся по длине от хвостовика t 2).

Недостатком при использовании такой оправки для станов холодной прокатки труб является то, что в процессе прокат ки, особенно на участке оправки с переменным наружным диаметром, соответствующим обжатию заготовки, возникают значительные динамические нагрузки, которые являются следствием колебания отдельных элементов клети стана под действием усилия деформации. К концевому пря665960

3 4 молинейному участку оправки вследствие б11ть выполнены с выемкой на внутренней снижения обжатия и соответственно-усн- поверхности, а на одной из боковых стс лия деформации величина динамических рон менее твердых колец может быть выполнен радиальный канал 4, связанный

Увеличение динамических нагрузок в с выемками. При собранных на хвостопроцессе прокатки приводит к более быст- вике кольцах выемки образуют канал для рому выходу иэ строя отдельных узлов подвода смазки, сообщающийся с каналом

Стана, что увеличивает простой и снижает. 5 в хвостовике 1. Кольца от проворота его производительность. - удерживаются на сердечнике щпонко .

Целью изобретения является снижение

16 Для изготовления рабочих колец прйме-. динам" веских "агрузок с лаживание кх нимы маллокерамические твердые сплавы, иковых значений при прямом и обратном - что позволяет увеличить надежность инст:ходах «ле1и, а также возможность пРок т» румента в 6 + 8 раэ. Длементы можно

" получить прессованием порошков, а также

ПЖтайтеннаЯ цель достиГаетсЯ тем, тареэать из труб. Колца могут быть вй И что в составной опРавке длЯ пилигримовой ...ста а из н и иэгот т cs трУб включающей хвостовик .с crreunanmenpoaaHHoM Mamneoc TpoHTem HoM

" Сердечником и смонтированную на сердеч» роиэводстве, например, подшипниковом нике рабочую часть с круглым nonepe lo Изношенные кольца перешлифовывают на дрязгой типоразмер Это позволяет унифицировать как элементы, так, оправки ношение которой у двух соседних равно для п оцес ов холодной и теплой пилигрим

2-3, 5, при этом, первые 4-6 колец эа-. вой прокатки уб и вол чени . К ц п 3 выполняются из сплавов ВК-6;БК-8, т енностью 0 1-0,2 дли 1 рабочей части о"р ки. последу Т15К6, ст,„ей ШХ-15, Р18,55ХфА шие 6 4 кольца занимают участок, pasu цр. Несменяемая часть оправки вы0 6-0 75 абочей части, и на ос.полняется иэ пружинных сталей 60Г. тавшемся участке расположено 2 ца. а ш"Рййа колец выполнена У - - . Об „маемую порцию металла зажто еличиваюшейсЯ по меРе- УменьшениЯ" m диаметР ки, равную об ем подачи, по вергают и, к3зоме того, KOJIbga могут быть выпол- ф рма йены с выеьжами на внутренних поверхностш получая готов тр бу ме ъшего ам и с более тонкой стенкой или с фасонной боковых стоРбн Радиальные каналы, свн- 34 внутренней поверхностью. занные. с выемками, благодаРЯ чемУ обес- При пбсадке металла заготовки на ра-. бочую поверхность оправки на сопряжен оправки, ный с хвостовиком участок"а", равный ,На чертеже изображена оправка, общий р 1= . 0,2 длины оправки, на котором усвид. 9правка состоит из хвостовика 1,:,. 40 тановлены 4 +6 коЛец 3, ширине которых изготовленного заодно,с сердечнйком 2 " на этом"участке:наименьшая, возникающие и, смонтированной на нем рабочей части", при захвате кинематические рассогласокоторая имеет круглое поперечное- се-- . ванин между ручьем валка (на чертеже ченйе, уменьшающееся по ньшаюшееся по длине от хвоо- не показано) и оправкой, вызывают при товика,и на рана из колец, чере б 3 чередующих.-. 4> двйжении клети пиковые значения, всплес.. ся по твердости. Соотношение твердости у " . ки динамических нагуузок. с едних колец равно 2-3, 5, кольца Применение чередующихся по твердости двух соЧедних колец равно ш 01+ кабранй так. что лижа ие б ближайшие к хвостовику, . колец на сравнительно небольшом (, +

4-6 колец занимают участок "а" протяжен- О,2 длины оправки) сопряженным с хвоо» иостью 0, 1-0, 2 длины рабочей части . Е товиком, участке а снижает величину кроправки, последующие пр оследующие 16-24 кольца зе- нематических рассогласований, а возник

= нймают участок б, равный О, 6-0, 75 вшие пики динамических нагрузок срезакл раооче .части и на ос о й: . и а оставшемся участке ся в 2 +3 раза на атом участке. Тем

2-4 ольца "при этом . самым облегчается режим начала устано"в" располагаются коль а, " „" шй" ий - Е вы олнена увеличивающей- вившего процесса прокатки, обеспечивается шИ" ина колец вь п ся по мере уменьшения от хв м ньшения от хвостовика увеличение частных обжатий по стенке или их диаметра. роме того, ко . К того кольца 3 могут прокатка труднодеформируемых сталей.

665960

Расположение 16 + 24 колеи на участ>f Jl ке б при падающем режиме частных обжатий по стенке позволяет во столько же раз снизить уровень пиковых значений динамических нагрузок, гася нх в источнике возникновения. Большее число элементов применять нецелесообразно, так как к концу обжимного участка усилия деформции снижаются. Выбор шиРины колец (0,2-0,5) радиуса оправки в начале этоФЬ го участка обусловлен получением необхо димой величины упругой деформации колец для обеспечения заметного снижения динамических наГрузок в процессе прокатки в 1,1 - 3,3 раза. Увеличение ширины ко- 4 лец к концевому участку обусловлено необ» ходимостью снижения упругих деформаций элементов на участке в с целью повышения точности труб.

При установившемся процессе прокатки 24 во время срыва трубы с оправки, в момент каждой последующей подачи необходимо преодолевать силы трения, вызывающие в ряде случаев схватывание трубы с оправкой. 2%

Постоянно поступающая на наружную, поверхность;колец 3 через радиальные каналы 4 смазка оптимизирует .процесс прокатки, снижает работу тренин и охлаж- . дает кольца. Такой режим работы оправки позволяет вести прокатку при больших температурах, больших удельных давлениях на оправку, обеспечивает деформацию при требуемых условиях, Чередующиеся по твердости кольца позволяют сконцентрировать кольцевые дав- ления на узких участках и перераспределить удельные давления. на заготовку за более, короткие промежутки времени.

Чередование колец с различной твердостью создает оптимальное сочетание пою датливостей и жесткостей сечений, необходимое иэ условий расчетной схемы очага деформации. Это дает уменьшение неоднократности напряжений по знаку и величине, которые испытывает как оправка, так и труба в процессе хола, клети до и после кантовок. В процессе прокатки на -предло- 44 гаемом инструменте происходит чередование упрочения и разупрочения, что. повышает пластические характеристики трубы совместно с уменьшением трения и снижает удельные давления металла на инструмент.

Снижение уровня пиковых нагрузок благоприятно сказывается на условиях работы деталей клети и привода. Волновой импульсный характер изменения нагрузок позволяет также уменьшить кинематичес кое рассогласование между профилем оправки и ручья. 3а счет наличия зазоров между стержнем и элементами" повьпаается маслоемкость поверхности, что повышает степень обжатия, величины частных обжатий при использовании жидких смазок. Смазка, выдавливаемая болееподатливыми элементами, в первых, уменьшает трение, а сле довательно„и тепло деформации, во-вторык, препятствует возникновению дефектов на поверхности трубы.

Формула изобретения

1. Составная оправка для пилигримовой прокатки труб, включающая хвостовик с сердечником и смонтированную на сердечнике рабочую часть с круглым поперечным сечением, уменьшающимся по длине от хвостовика, отличающаяся тем, что, с целью снижения динамичеоких нагрузок, рабочая часть набрана иэ колец, чередующихся по твердости, соотг ношение которой у двух соседнйх равно

2-3,5, при этом первые 4-6 колец занимают участок протяженностью 0,1 + 0,2 длины рабочей части оправки, последующие

16-24 кольца - участок, равный 0,6-0,75 рабочей части, и на оставшемся участке расположено 2 4 кольца, а ширина колец выполнена увеличивающейся по мере умен щения их диаметра.

2. Оправка по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью возможнооти подачи смазки, кольца выполнены с выемками на внутренних поверхностях, а менее твердые кольца имеют с одной из боковых сторон радиальные каналы, связанные с выемками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3436475; кл. 72-209, опубл. 22 07.69.

2. Авторское свидетельство СССР

М 470319, кл. В 21 В 25/00, 1974. ии5960

Составитель Г. Ростов

Редактор E. Братчикова Техред Л. Алферова Корректор Г. Назарова

Заказ 3039/8 Тираж 1033 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4