Способ прокатки профильных гильз

 

Союз Соватекнк

Соцнаюктнчесннл

Рвспубпнн (и>902958 (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву(22) Заявлено 12.10. 79 (21) 2826252/25-27 с присоединением заявки,%(23) Приоритет" (5! )М. Кл . е 21 H 8/00

РиуаерствелыЯ квннтет

СССР оо делан кзебретений к открыткЯ

Опубликовано 07.02 ° 82 Бюллетень Ля 5

Дата опубликования описания 07.02 .82 (53) УЛК621.777 .22(088.8) .

И.К.Тартаковский, Г.Я.финкельштей, В.Я.ОсаДчий, "—

В.П. Бедняков, П.И. Ермолаев, Л.Н. Отлей, Ат И. Давидсон, Я.С.Финкеиьетейн, M.Н.Надинский, f Ö 1<йу ййин и А.А.ЛООС

t т й" - (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (54) СПОСФБ ПРОКАТКИ ПРОФИЛЬНЫХ ГИЛЬЗ

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а точ" нее к способу прокатки профильных гильз, и может быть использовано при производстве полых профильных изделий с утолщенными концами, например бурильных и обсадных труб беэзамковой конструкции, причем утолщения возможны до трех и более раз.

Известен способ производства профильных гильз, при котором осуществляют нагрев заготовки, центровку переднего торца заготовки, прошивку заготовки в полую гильзу на оправке между косорасположенными валками, поворот валков в процессе прокатки для изменения наружного диаметра и толщины стенки, причем поворот валков осуществляют на выходной стороне

20 стана посредством поворота подвижной обоймы относительно неподвижной вокруг оси, совпадающей с осью прокатываемой заготовки (1).

Недостатком известного способа является то, что даже незначительное. изменение толщины стенки требует поворота валков, в результате чего резко увеличивается обжатие перед носком оправки. При дальнейшем увеличении угла подачи обжатие может превысить критическое значения, что приводит к вскрытию полости перед носком оправки и браку по внутренним пленам.

Из известных способов производства профильных гильз наиболее близким по технической суцности является спо" соб, при котором осуществляют наrpeв заготовки, центровку переднего торца заготовки, получение наружного профиля прокаткой с поворотом валков, развернутых под углом к оси заготовки и одновременной прошивкой.

Поворот валков осуществляют вокруг оси, скрешивающейся с осью прошивки под прямым углом и лежащей в плоскости нормальной к оси прошивки Ю, 9029

Недостаток известного устройства заключается в том, что изменение положения валка для уменьшения толщины стенки гильз в средней части до трех раз и более требует значительных перемещений валков и приводит к увеличению обжатия перед носком оправки до значений больших, чем критическое обжатие, что приводит к вскрытию по» лости перед носком оправки и браку по 1о внутренним пленам.

Целью настоящего изобретения является расширение номенклатуры прокатываемых изделий, Поставленная цель достигается тем, что о способе прокатки профильных гильз, при котором осуществляют нагрев заготовки, центровку переднего торца заготовки, получение нару>нного профиля прокаткой с поворотом валков, развернутых под углом к оси заготовки, и одновременной прошивки, получение наружного профиля прокаткой осуществляют в три этапа, на первом этапе осуществляют формовку утолщенного конца с переходным участком путем поворота каждого из валков относительно оси заготовки в плоскости, проходящей через ось заготовки и ось валка в направлении к оси прокатки, на втором этапе утоняют стенку заготовки при постбянном полон<ении валков относительно оси заготовки, а на третьем этапе осуществляют формовку заднего переходного участка с утолщен35 ным концом, разворачивая каждый из валков относительно оси заготовки в направлении, обратном направлению поворота на первом этапе, причем пространственные координаты оси поворота

40 каждого валка определяют из следующих зависимостей: х = (0,3-1,2) D ; у = (0,2-2,4) D) (1,0-1,5)Dg

z= (х- x)tg(3;

45 где D - диаметр заготовки, 0 — угол разворота (подачи) валков; х - координата точки пересечеL ния проекции оси поворота с 50 осью прокатки на плоскость, проходящую через ось прокатки; о> — угол по ворот а; >

d.« - угол входного конуса валка. 55

На фиг. 1 изображены сечения очага деформации в двух крайних случаях: при прокатке гильзы с максимальным

58

0 г и минимальным 0 z диаметрами; на фиг. 2 - изображен в пространственной системе координат U< очаг деформации при прокатке с одновременной прошивкой толстостенной части гильзы диаметром 0 и толщиной h-, на фиг. 3то >не при прошивке утоненной тонкостенной части гильзы диаметром 0г и толщиной стенки h; на фиг, 4готовое полое профильное изделие; на фиг, 5 - диаграмма выбора оптимальных координат точки поворота валка, Способ прокатки гильз. с переменным наружным профилем осуществляется в три этапа следующим образом.

На первом этапе формуют и одновременно прошивают участки гильзы а и Ь (фиг„4),. При этом из сплошной заготовки 1 диаметром 0 прошивается гильза с наружным диаметром D> и толциной стенки h, В начале прокатки рабочие валки 2 занимают исходное постоянное полояение показанное пунктирной линией 0 С D Г Г-0 Н (фиг.1).

В этом положении прокатывают участок а заданной длины, Участок Ь формуют в результате поворота валков 2 относительно оси заготовки х в плоскости хА А у (фиг. 3), расположенной по отношению к оси заготовки под углом подачи валков 8, в направлении к оси прокатки. Размеры профиля переходного участка в процессе прокатки и одновременной прошивки изменяются следующим образом . наружный диаметр гильзы от 0 до О, а толщина стенки от h до h, Следует отметить, что длина переходного участка зависит от быстродействия поворота валка 2 и скорости прокатки, С увеличением скорости прокатки длина переходного участка увеличивается, уменьшение скорости, наоборот, приводит к умень" шению длины переходного участка.

Оправка при прошивке не перемещается в осевом направлении и закреплена неподви><но, хотя может вращаться вокруг своей оси, Когда валок закончит первый элемент поворота и повернется на угол <>.>, его рабочая поверхность займет новое постоянное положение представленное на фиг.1 и обозначенное сплошной линией BCDEFGH. С поворотом валка 2 увеличивается обжатие в пережиме валков Е ° Е и начинается второ" этап прокатки с одновременной прошивкой на оправке. При этом формуют тонкостенную часть с гильзы

2958 диаметром 0 и толщиной стенки h

Формовку трнкостенной части с выпал" няют до получения заданной ее длины.

Далее осуществляют третий этап прокатки, заключающийся в формовке заднего толстостенного конца с переходным участком, аналогично первому этапу. Вал 3 в этом случае поворачивают в противоположном направлении относительно оси заготовки 1 в плоскости хд А уА (фиг. 2), Третий этап завершают получением заднего утолщенного конца гильзы наружным диаметром О и толщиной стенки h, Рабочий инструмент состоит из трех валков 2 и оправки. Валок имеет двухконусную калибровку соответственно на входе и на выходе *q« dg. Оправка имеет два калибрующих конуса для прошивки соответственно утолщенного конца 1 к тонкостенной средней части гильзы с .

Ось поворота валка проходит через точку центра качания А (фиг. 1, 2), координаты которой определяют относительно начальной точки, образованной пересечением оси прокатки с плоскостью захвата заготовки, причем одна из координат точки центра качания x = (0,3-1,2) 0.3, вторая координата у = (0,2-2,0) 0, трет1я координата z = (х - х)tgA, где х1,координата точки пересечения проекции оси поворота с осью прокатки на плоскость, проходящую через ось прокатки „8 - угол подачи, 0 диаметр заготовки. В этом случае угол поворота ш = f(D,с ) или (1-1,5)эз

tg d.

Результат анализа влияния поло.жени» центра качания на обжатие перед носком оправки Uo, угол входного конуса очага деформации cL, угол качания uJ приведен на фиг. 5. Приняты следующие ограничительные значения

U cà 103, с 12, Ь> 8, приведеннйе на фи г. 5 . В результате координаты у и х, отложенные на осях фиг.5, удовлетворяющие указанным ограничи" тельным значениям, ограничены заштрихованной областью.

Формула изобретения

Для пояснения способа прокатки с гильз переменного сечения рассмотрим конкретный пример,. Заготовку ф 120 мм определенной длины подвергают нагреву и центровке переднего торца для обеспечения нормальных

5 0

2О

6 условий деформации. Затем заготовку подают к рабочей клети прошивного стана, обеспечивающего поворот валков в процессе прошивки. В первой стадии на оправке ф 93 мм с двумя калибрующими участками прошивают участок гильзы заданной длины наружным диаметром 140 мм, внутренний диаметр гильзы калибруют на конусе о оправки с углом с g,. Затем осуществляют поворот валка от исходного о положения на у гол ю = 7 к оси прокатки. В процессе поворотка валка на угол м = 7 происходит формообразование переходного участка. Длину переходного участка можно регулировать быстродействием поворота вал" ков. Окончание процесса поворота соответствует началу прошивки.тонкостенной средней части гильзы

Ф 110 мм на меньшем калибрующем конусе оправки с углом d.g, При этом валок находится в постоянном. положении. Получив среднюю часть гильзы необходимой длины осуществляют поворот валков на угол и>= 7 в обрат. ном направлении от оси прокатки.

Процесс поворота сопровождается формообразованием заднего переходно го участка, а затем прошивается задний конец гильзы ф 140 мм. После окончания прошивки гильза выдается иэ рабочей клети прошивного стана.

Предложенный способ прокатки про. фильных гильз по сравнению с известными позволяет получать гильзы периодически повторяющегося профиля с утолщениями до трех и более раэ с высоким качеством прокатываемой nof верхности.

Способ прокатки профильных гильз, при котором осуществляют нагрев заготовки, центровку переднего торца. заготовки, получение наружного профиля прокаткой с поворотом валков, развернутых под углом к оси заготов" ки и одновременной прошивкой, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения номенклатуры пронатываемых изделий, получение наружного профиля прокаткой осуществляют в три этапа, на первом этапе осуществляют формовку утолщенного конца с переходным участком путем поворота каждого из валков относительно оси

902958 заготовки в плоскости, проходящей через ось зеготовки и ось валка в направлении к оси прокатки, на втором этапе утоняют стенку заготовки при постоянном положении валков отно" сительно оси заготовки, а на третьем этапе осуществляют формовку заднего переходного участка с у олщенным концом, рввворачивая каждый из валков относительно оси заготовки в направлении, обратном направлению по" ворота на первом этапе, причем пространственные координаты оси поворота каждого валка определяют из следующих зависимостей х = (9,3-1,2)0 ; у = (0,2-2,4)0 ;

У - (Х,- Х)ЩЯ; ilJ (1,0-1 5)0

<9 <а где 0 0 диаметр заготовки, угол разворота (подачи) валков, координата точки пересечения проекции оси поворота с осью прокатки на плоскость, проходящуюю через ось прокатки, угол поворота угол входного конуса валка. хL

Патент Франции И 147 64, кл. В 21 В, 196 .

2. Патент ФРГ И 121ll19, кл. В 7 1 В 19/ 12, 1959 (прототип) .

Источники информации, принятые ео внимание при экспертизе

902958

Составитель М, Мигачева

Редактор Н. Коляда Техред Ж.Кастелевич Корректор N Пожо

Заказ 12515/14 Тираж 701 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПП!1 "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4