Технологический инструмент для винтовой прокатки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

<ч768496

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.10.78 (21) 2671009/22-02 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 21.11.80 (51) М.Кл." В 21 В 19/02

Госуднрстееиный комитет по лелам изобретений и открытий (53) УДК 621.?74.07 (088.8) (72) Авторы изобретения И. Н Потапов, В. Я. Зимин, Е. A. Харитонов и В. К. Михайлов (71) Заявитель Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (54) ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ

ДЛЯ ВИНТОВОЙ ПРОКАТКИ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к технологическому инструменту двухвалковых станов винтовой прокатки.

Известен технологический инструмент двухналковых станов аинтовой прокатки, включающий рабочие валии, имеющие входной и выходной участии, разделенные пережимом, vI налра вляющие линейки с гребнями, несколько смещенными от пережима валков .(1).

Основным .недостатком такого технологического инструмента является невозмож;ность осуществлення процесса прокатки прои коэффициенте овализацгхи, близком .или равном един и це. Нал ич ие овализации предопределяет возникновение опасных растяпивающих напряжений в осевой зоне заготовки, действующих в,направлени|и ли неек.

При пониженной,пластичности металла этн ,напряжения .могут привести к нарушению сплошности н образованию осевого разрушения.

Известен также технологический инстру"мент для винтовой прокатии, включающий рабо еие валки, имеющие входной m выходной участки, разделенные,пережимом, и направляющий;инструмент, содержащий два расположенных пто разные сгороны бт оси прокатки неприводных диска 12).

Процесс прокатки таким технологлчес,иим инструменTÎM может быть осуществлен лри :коэффициенте овализаци и,в пережиме, равном единице, что связано с меньшим, чем у линеек, тормозящим воздействием дисков ,на заготовку. При этом в сечении пережима |направляющие диски,и валки образуют .практически замкнутый очаг деформации, что благоприятно оказывается,на,качестве

1О получаемого проката.

Однако такой технологический mecrpyмент:не позволяет вести процесс прокатки с обжатием заготовки по диаметру более 15 — 20%. Это обусловлено тем, что лри постоянной ширине дисков зазоры между ними н рабочими валками нетгрерьгвно возрастают в направлении от нережима к,входному участку. Пр и увеличен ни обжапия по диаметру, происходит затекание металла в эти зазоры, нарушаются условия вращения, а в ряде случаев поверхностный слой заготовки «срезается» дисками. Это обстоятельство серьезно сдерхоивает применение двухвалковых станов для деформации сплосп ной заготовки,и ограничивает, их возможности прои прошивке заготовок.в,пустотелые гильзы.

Наиболее близким к изобретенню по технической сущности является технологический инструмент для окинтовой прокатки, 768496 линейку 5, включающий два рабочих валка, имеющих пережим, и два сборных, расположенных сверху .и снизу от оси прокатки,,направляющих инструмента, каждый составленный из линейки и диска 13).

Оба диска имеют одинаковую ширину, обеспечивающую в вертикальной плоскости расположения их осей оптимальные зазоры с валками, По мере удаления от этой,вер DKKBJIblHой плоскости ко входу в очаг дефармаци и .величина зазора с валками растет.

В связи с эт1им при прокатке |из-за затека,ния .металла в эти зазоры,, нельзя вести процесс прокатки с обжатяем заготовки по диаметру более 20%. Расположенные за каждым диском направляющие линейки предназначаются для огран1ичения раскатки стенки при прошивке тон1<остенных гильз.

В случае,прокатками сплошной заготовки, когда требуются малые, близкие к 1,0 значения коэффициента овализап1ии калибра, такое размещение линеек нецелесообразно.

Целью изобретения является обеспечен ие прокатки опло шной заготовки с обжатием .по диаметру более 20% при,малых значениях коэффициента овализации.

Эта цель достигаепся созданием технологического инструмента для винтовой прокатки, включающего два ра бочих валка, имеющих пережим, и два сборных, расположенных по разные стороны от оси прокатки,,направляющих инструмента, каждый саставленный из,линейки и диска, в котором, согласно изобретению, диск одного направляющего инструмента установлен за линейкой, его юсь вращения расположена в плоскости пе1режима валков, а у другого диск расположен перед линейкой, имеет большую ширину, чем,предыдущий, и его ось вращения смещена от плоскости пережима валков против .направления прокатки, при этом гребни линеек расположены в .вертикальных плоскостях, проходящих через оси 1вращения,противоположных им дисков, на расстоянии от дисков, равном расстоянию между валками.

Такой технологический инструмент,позв1оляет улучшить проработку структуры металла,заготовки за счет более равномерного распределения деформации по сечению при |прокатке ic большими обжатиями и малых значениях коэффициента овализаци и.

На фиг. 1 дан продольный разрез понаправляющему .инструменту и .рабочим валкам; на фиг. 2 — поперечный разрез по пе1режиму валенков; на фиг. 3 — поперечный разрез во входном участке валков; на фиг.

4 — продольный разерев 1по направляюще.му инструменту.

Технологический инструмент содержит рабочие валки, имеющие входной 1 и выходной 2 участки, разделенные .пережимом

3, и два направляющих инструмента, содержащий каждый неприводной диск 4 и

65 стационарно установленную им ею щу ю г р е б ень,б.

Процесс пракатки осуществляется следующим образом.

Нагретая до темле1ратуры прокатки заготош<а поступает к входному участку 1 рабочих валков, где за счет тянущих сил ей сообщается вращательное и,поступательное .-,вижение. Перемещаясь вдоль очага деформации, заготовка:подвергается воздействию части сборного направляющего инструмента в виде линейки 5 и диска 4, противоположно расположенных, где осуществляется обжатие по диаметру равное

20 —.25%. Калибровку валков целесообразно .выполнять таким образом, чтобы в вертикальной плоскости, где располоЖены оси в1ращения диска 4 и гребень линейки 5, коэффициент овализации был равен (или близс.<) к единице.

Такой же цикл, деформации осуществляется под:воздействием .выходного участка 2 рабочих валков и следующей по ходу прокатки ча сти сборного направляющего инструмента. Ось вращения последнего Ilo ходу прокатки диска располагают .в пережиме валков, что позволяет обеспечить необходимый запас тянущих сил при освобождении очага деформации.

Расчеты и опьнные данные показывают, что при использовании двух сборных нап ра вляющих инструментов обеспечивается стабильное протекание процесса прокатки с о бжатием за проход 45 — 50% (р, = 4,0) .

Взаимно противоположное расположение элементов .направляющего ин струмента относительно оси,прокатки позволяетупростить конструкцию, повысить компактность установки и сократить общую длину очага деформации. Последнее обеспечивает возможность:применения такого инструмента на действующих и типовых,проектируемых станах:без увеличения длины бочки .валков.

Для повышения надежности и компа ктности направляющего инструмента и повышен ия его стойкости целесообразно диамепр дисков .выби1рать равным О,iá — 0,8 диаметра:валков в пережиме.

При увеличении диаметра диска возникает необходимость увеличения длины бочки валка, а,при его уменьшении затруд:няется размещение опор дисков в зазоре между валками. Для создания замкнутого калибра ширину диска и линейки в первом по ходу прокатки комплекте выбирают в

1,, 2 — «2,0 раза больше, чем в .последующем.

При уменьшении этого соотнашения ограничивается,максимальное обжатие заготовки по .диаметру за проход, п ри увеличении — лавышается .вероятность затекания металла в зазоры между валкамя и дисками, что может привести к нарушению .процесса прокатки. Применение предложенного технологического инструмента позволяет регулиро768496

Зо

55 вать осевые усилия на заготовку, т. е. вести процесс прокатки в зоне действия части направляющего инструмента (например, последнего по ходу прокатки) с подпором или натяжением. Тик, если наиболыший диаметр валков расположен в их пережиме (или за ним), то,процесс прокатки по всей зоне ведется с натяжением. Если .наибольш ий диаметр валков, расположен в сечении перед последним комплектом, то прокатка осуществляется с,подпором.

iH р и,м е р. На двух валковом стане винтовой прокатки,МИСиС-100 была проведена прокатка заготовок,диаметром 60 мя из стали 45 на трех типах направляющего инструмента. Инструмент первого типа содержал два неприводных диска диаметром

420 лм, второго типа — неприводной диск диаметром 420 л м и установленную по другую сторону от оси,прокатки линейку, инструмент третьего типа включал неприводные диоки и стационарные линейки, установленные взаимно противоположHQ отно.сительно оси прокатки: сначала выше оси прокатки располагали диск диаметром

27I0 мм, .ниже — линейку, затем,,ниже оси п рокатки, располагали диск диаметром

ЗОЮ мм, .выше оси — линейку. Прокатку вели с максимально возможным обжатием по диаметру при коэффициенте овализации в .пережиме валков равному единице.

Полученные результаты показали, что устойчивый процесс .прокатки на инструменте первого типа обеопечивается.при максиMBJIbHOM обжатии 18% (до диаметра

49 лм), на инструменте, второго типа — при максимальном обжатии 24% (до диаметра

45 мм), на инструменте третьего типа — с обжатием 48% (до диаметра 31 млт).

Таким образом, применение;предложенного технологического инструмента позволяет: — увеличить абжатие заготовки .по диаметру за проход, при этом не требуется увеличение длины бочки валка по сравнению с действующими и типовыми проектируемыми станами; — обеапечить надежность, простоту и компактность направляющего .устройства; — осуществлять процесс прокатки с заданным силовым воздействием,B осевом направлении (натяжение или подпор) в данном комплекте направляющего инст румента.

Технологический инструмент может использоваться;не только при обжатии аплошной заготовки, но и при прошивке ее,в гильзу, а также при редуцировании толстостенных гильз. Применение такого инструмента при,пропьивке за счет возможности увеличения обжатия по диаметру .позволяет использовать заготовку большего диаметра, что повышает производительность агрегатов, а также позволяет существенно сократить сортамент исходной трубной заготовки, ограничившись двумя-тремя размсрами.

Весьма эффективно применение предложенного технологического инструмента .при редуцировании толстостенных гильз, особенно с мальгм внутренним диаметром, длина которых ограничивается жесткостью оправочного стержня..В этом случае увеличение обжатия по диаметру за проход при редуцировании .позволяет увеличить максимальную длину получаемых труб.

Формула изобретения

Технологический инструмент для винтовой прокатки, включающий два рабочих валка, имеющих пережим, и два сборных. расположенных по разные стороны от оси прокатки, направляющих инструмента, каждый составленный из линейки и диска, отличающийся тем, что, с целью обеспечения прокатки сплавной заготовки с обжатием .по диаметру более 20% при:малых значениях коэффициента свализации, диск одного направляющего инструмента установлен за линейкой, его ось вращения расположена в плоскости пережима валков, а у другого — диск .расположен .перед линейкой, имеет большую,ширину, чем предыдущий, и его ось вращения смещена от плоскости пережима валков против направления прокатки, при этом гребни линеек расположены в вертикальных плоскостях, проходящих через оси вращения противоположных им дисков, на раостоянии от дисков, .равном расстоянию, между валками.

Источники ивформации, принятые во внимание при акспе1ртизе:

1. Ф. Л. Данилов и др., Горячая прокатка труб, М., «Металлургия», 1962, с. 206 — (226.

2. И. Н. Потапов, П. И,,Полухин, Новая технология винтовои прокатки, М,, «Металлургия», 1975, с. 1:12 .116.

3. Авторское свидетельство № 385639, кл. В 21 .В 19/ОО, 1 97 1.

768496

Фиг Z

Фиг, 1

Фиг. 3

Составитель Л. Матурина

Техред О. Павлова

Редактор М. Васильева

Корректор С. Файн

Заказ 1475/1441 Изд. М 536 Тираж 995 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»