Способ винтовой прошивки

 

О П И С А Н И Е (11)8ЮЗ!2

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз:, Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.03.79 (21) 2739087/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (51) М. Кл.з

В 21В 19/04

;ударственный комитет

СССР ле делам изобретений и открытий (53) УДК 621.774.353 (088.8) (54) СПОСОБ ВИНТОВОЙ ПРОШИВКИ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и касается технологии трубопрокатного производства.

Известен способ винтовой прокатки, включающий деформацию нагретой заготовки рабочими валками на короткой оправке и подачу охлаждающей жидкости на внутреннюю и наружную поверхности гильзы из внутреннего и наружного спрейеров (1). Это обеспечивает равномерное охлаждение трубы после стана и положительно влияет на структуру металла гильзы.

При прошивке металлов и сплавов с высоким сопротивлением деформации, а также склонных к налипанию на инструмент, значительно возрастает усилие на оправку, ухудшаются условия трения на контакте оправка — металл, что приводит к снижению стойкости оправок.

В то же время при прокатке металлов и сплавов, склонных к налипанию (например, титановые сплавы), схватывание прошиваемого металла с оправкой приводит к образованию на ней наростов, налипов, в результате чего для следующей прошивки необходимо менять оправку.

Наиболее близким по технической сущностиу к предложенному из числа известных является способ винтовой прошивки, включающий деформацию нагретой заготовки

2 рабочими валками на короткой оправке и подачу охлаждающей жидкости на наружную и внутреннюю поверхности заготовкигильзы в течение всего процесса прошивки (2). С помощью воды высокого давления, разбрызгиваемой из форсунок, происходит удаление окалины с поверхностей вращаемой трубы.

Однако при прошивке заготовок поверх10 ность оправки нагревается до высоких температур. 11оэтому при заполнении и освобождении очага деформации охлаждающая жидкость попадает на поверхность валков и оправки, температура которой составляет

500 — 600 C и в результате резкого перепада температур и возникающих термических напряжений на поверхности оправки, обладающей высокой твердостью, а следовательно, низкой пластичностью, образуется сетка термических трещин. В дальнейшем эти трещины развиваются и приводят к разрушению оправки.

Цель изобретения — повышение качества поверхности путем повышения стойкости рабочего инструмента.

Поставленная цель достигается тем, что в способе винтовой прошивки, включающем деформацию нагретой заготовки рабочими валками на короткой оправке и подачу на наружную и внутренюю поверхности гиль810312 зы охлаждающей жидкости, согласно изобретению, охлаждающую жидкость подают с момента выхода переднего торца гильзы из валков до момента входа заднего торца заготовки в валки. Это предотвращает растрескивание инструмента.

Процесс винтовой прошивки осуществляется следующим образом. Нагретая заготовка подается в очаг деформации прошивного стана. Захват заготовки валками и заполнение очага деформации осуществляется без подачи охлаждающей жидкости.

После того, как оправка полностью внедрится в заготовку и передний торец гильзы выйдет из валков, прокатку ведут с подачей охлаждающей жидкости на наружную и внутреннюю поверхности заготовки-гильзы.

При этом жидкость, поступающая на наружную поверхность заготовки-гильзы, не попадает на наружную поверхность оправки. В то же время охлаждающая жидкость, подающаяся на внутреннюю поверхность гильзы через отверстия вблизи носка оправки, практически мгновенно испаряется, создавая вокруг носка оправки паровую рубашку и препятствуя непосредственному контакту охлаждающей жидкости с наружной поверхностью оправки на рабочем и раскатном участках. Наблюдения показывают, что именно на этих участках наиболее часто образуется сетка термических трещин при прошивке.

Установившуюся стадию процесса прошивки ведут с подачей охлаждающей жидкости в очаг деформации на наружную и внутреннюю поверхность заготовки-гильзы.

Причем подача жидкости на внутреннюю поверхность гильзы позволяет за счет образования паровой рубашки у носка оправки снизить осевое усилие на оправку и повысить скорость прошивки, а подача охлаждающей жидкости на наружную поверхность заготовки-гильзы способствует сбиву окалины с заготовки и охлаждению рабочих валков, После того, как задний торец заготовки войдет в валки, прокатку ведут без подачи охлаждающей жидкости на наружную и внутреннюю поверхность заготовки-гильзы.

Тем самым при выходе оправки из металла на ее наружную поверхность, разогретую в процессе прокатки до температуры 500—

600 С, не попадает охлаждающая жидкость. Это предотвращает возникновение тер мических напряжений и способствует повышению стойкости оправок.

5 Пример. На агрегате винтовой прокатки «40-80» осуществляли прошивку заготовок из титанового сплава ВТ1-0 на оправке из стали ЗХВВ8, подвергнутой упрочняющей термообработке (закалка). Прошивку

)o вели по двум вариантам: с постоянной подачей охлаждающей жидкости на наружную и внутреннюю поверхность заготовкигильзы и с подачей охлаждающей жидкости с момента выхода переднего торца гильзы д из валков до момента входа заднего торца заготовки в валки.

Анализ стойкости оправок показал, что при прошивке по первому варианту после прошивки 10 — 15 заготовок на поверхности рабочего и калибрующего участков оправки образовалась сетка разгара. В то же время стойкость оправок при прошивке по второму варианту составляла более 250 заготовок.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет при прошивке труднодеформируемых сталей и сплавов, а также сплавов, склонных к налипанию, повысить стойкость оправок в несколько раз, что приводит к производству гильз с наружной и внутренней поверхностью высокого качества.

Формула изобретения

Способ. винтовой прошивки, включающий деформацию нагретой заготовки рабочими валками на короткой оправке и подачу на наружную и внутреннюю поверхности гиль4О зы охлаждающей жидкости, о т л и ч а ющи и с я тем, что, с целью повышения качества поверхности путем повышения стойкости рабочего инструмента, охлаждающую жидкость подают с момента выхода перед4 него торца гильзы из валков до момента входа заднего торца заготовки в валки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР д № 382697, кл. С 21D 1/02, 1973.

2. Патент Японии № 18235, кл. 12С 231.4, опублик. 1967 (прототип).