Линейка прошивного стана

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлена 130880 (21) 2969080/22-02 р11М. Кд.з

В 21 В 19/04 с присоединением заявки ¹Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретений. и открытий (23) Приоритет

Опубликована 0703Я2, Бюллетень № 9 (5 3) УДК62 1. ° 77 1. 2 8 . .002.54 (088.8) Дата опубликования описания 07.03.82 (22) Авторы. изобретения

В.М.Лруян, В.Ф.Балакин, И.М.Брискина, Ю.Ю.Рынкевич и Ю.Г.Гуляев

Днепропетровский ордена Трудового Красного Эн металлургический институт (713 Заявитель ени ; „1д 1, (54) ЛИНЕЙКА ПРОШИВНОГО СТАНА

Изобретение относится к прокатному оборудованию для производства горячекатаных толстостенных полых гильз на станах поперечно-винтовой прокатки.

Известно, что линейка прошивного стана служит для удержания заготовки s пространстве так, чтобы ocb ee совмещалась с осью прошивки, и оказы.вает существенное влияние на характер деформации заготовки при прошивке, определяя, в известных пределах диаметр гильзы и качество ее поверхнасти.

Известна линейка прошивного стана в виде корпуса с основанием и желобчатой рабочей поверхностью, состанленной иэ двух полуконусон, соединенных меньшими основайиями (1}.

К недостаткам известной линейки следует отнести тот факт, что припрокатке толстостенных гильз, особенно йри прокатке их задних кон- цов, линейки ограничивают и без того незначительную по величине, порядка

1-2%, овализацию профиля деформируе« мого тела. Это, в совокупности с тормозящим воздействием линеек в направлении нращения и осевого перемещения деформицуемого тела, приводит к нарушению равновесия сил в очаге деформации стана и закату опранок, во время которого металл плотно охватывает оправку, и прекращается перемещение гильзы в осевом направлении. Описанное явление при деформировании толстостенных гильз приводит к остановке стана для извлечения иэ калибра заторможенной гильзы и, следовательно, к снижению темпа прокатки труб на всей установке в целом, к отбраковке не только гильзы, но и дорогостоящего прокатного инструмента - оправки, стержня.

Наиболее близкой по технической сущности к.изобретению янляется линейка прошивного стана, содержащая корпус с основанием и желобчатой рабочей поверхностью, составленной из входногo конусного участка с наклонной к основанию образующей и выходного участка, разделенных поперечным проемом (2).

Известная линейка предназначена

25 для ограничения авалиэации профиля дефармируемых гильз и позволяет повысить износостойкость линейки.

К недостаткам известной линейки прошиннога стана следует отнести то, 30 что при прокатке толстостенных гильз

910241

Величина протяженности приема установлена из условия равенства ее длине деформирующего {рабочего) участка оправки (без учета длины носка оправки), т. е. участка, на котором происходит формирование внутренней поверхности гильзы, и б5 она сдерживает овализацию профиля последней при деформации ее концевых участков, что приводит к закату оправок стана, отбраковке гильз и снижению производительности всей трубопрокатной установки в целом. 5

Разведение линеек относительно оси калибра с целью предотвращения их сдерживающего воздействия на овализацию профиля гильзы гложет привести к нестабильному положению деформируе-)Q мого тела в очаге деформации. При этом появляется возможность смещения оси прокатки относительно оси калибра (стана) в направлении одной из линеек. A это влечет за собой такие нежелательные последствия, как изгиб стержня с оправкой и увеличение разностенности гильз, а также снижение величин 1 частных деформаций за шаг подачи гильзы и, в связи с этим, уменьшение величины тянущих усилий, действующих со стороны валков на деформируемую гильзу, при неизменном лобовом сопротивлении оправки, что способствует ее закату.

Целью изобретения является стаби— лизац. я процесса прокатки толстостенных гильз -: осевом направлении.

Поставленная цель достигается тем, что линейка прошивного стана, содержащая корпус с основанием H желобчатой рабочей поверхностью, сос тав-leííîé из входного конуснога участка с наклонной к основанию образующей и выходного участка, разделенных поперечным проемом, имеет наибольшую35 высоту в конце входного конусного участка, где глубина проема составляет 0,26 — 0,72 высоты линейки, а его протяйенность равна 0,28 - 0,50 длины линейки, и следующий за ним 40 выходной участок имеет на длине

0,05 — 0,10 длины линейки образующую, наклоне" íóþ к основанию под тем же углом что и образующая входного

f участка, а на остальной длине — a6разующую, параллельную основанию, расстояние между которыми составляет

0,57 — 0,9 высоты линейки.

Конструкция такой линейки прошивного стана позволяет исключить ее сдерживающее влияние на величину овализации профиля прокатываемьвс толстостенных гильз, снизить сопротивление линейки перемещению гильзы в осевом направлении и стабилизировать процесс прошивки. 55

Размеры составных участков предложенной линейки выбраны на следующем основании. овализация ее профиля достигает максимума.

Деформирующий участок оправки, за исключениегл носка и цилиндричесого пояска, состоит обычно иэ двух частков: сферического участка и конуса поперечной раскатки.

Для прокатки толстостенных гильз диаметром 120 — 240 мм с отношением диаметра к толщине стенки 3,5 — 5,0 необходимо использовать оправки соответственно диаметром 60 — 150 мм, длина деформирующего участка которых находится в пределах 140 — 240 мм.

Длина линеек прошивного стана, применяемых при прокатке гильз приведенных размеров, составляет 500 мм.

Отсюда следует, что соотношение длины деформирующего участка (беэ учета длины носка оправки) оправок, применяемых для прокатки толстостенных гильз, к длине линеек находится в диапазоне 0,28 — 0,50. Отклонение от приведенных размеров в меньшую сторону приводит к снижению эффективности предложенной линейки, так как увеличивается ее сопротивление овализации профиля толстостенной гильзы, cl также возрастает сопротивление осевому перемещению гильзы. Увеличение расстояния более 0,5 длины линейки, т. е. более длины деформирующего участка оправки, приводит к неустойчивому положению оправки в плоскости линеек, повышению ее колебаний, особенно при заполнении и освобождении очага деформации металлом, и к снижению точности концевых участков гильз.

Поскольку обычно оправка в очаге деформации расположена таким образом что половина ее деформирующего участка находится в зоне прошивки, а половина — в зоне раскатки гильзы, соответственно выбрано место расположения поперечного проема линейки.

Наклон обраэуЮщей выходного участка линейки необходим для того, чтобы нри заполнении очага деформации стана заготовкой ее передний торец не упирался в стенку проема и процесс прокатки протекал стабильно. Узел наклона этого участка определен на том основании„ что он выполняет те же функции, что и входной участок линейки, т. е. играет роль направляющего участка. Образующая этого участка, параллельная основанию, выбрана с учетом исключения воэможности смещения DGH прокатки относительно оси стана при окончании процесса деФормации гильзы.

При высоте линеек, применяемых на прошивных станах, изменяющейся в пределах 67 - 123 мм, высота линеек в сечении, соответствующем цилиндрическому пояску оправки, будет составлять 45 — 114 мм или 0,67 — 0,83

910241 ет предложенной профилировке. При а- этом длина входного конуса .линейки составляет 130 мм, угол наклона его образующей к основанию линейки 3 30.

Длина гребневого участка 10 мм. Длина наклонной образующей выходного .участка 45 мм, а угол его наклона к

@снованию линейки 3 30 . Длина остальной части выходного участка лирейки 148 мм. Протяженность проема щ 177 мм. Толщина и длина пластины соответственно 7 мм и 177 мм. Высота и длина выступов на элементах линейки соответственно 23 мм и 20 мм. Высота линейки 52 мм, а выходного

15 участка 41 мм. Толщина основания линейки 7 мм. Глубина проема 15 мм. е

Формула изобретения высоты линейки, что и использовано для установления расстояния от основ ния до образующей Выходного участка.

Другие значения высоты линейки на выходном участке приводят к отклонению оси прокатки относительно оси калибра стана. Глубина проема выбрана иэ учета крепления и исключения ограничения овализации профиля толстостенной гильзы.

На чертеже изображена предлагаемая линейка, продольный разрез.

Линейка содержит корпус с основанием 1 и желобчатой рабочей поверхностью, составленной из входного конусного 2 участка с наклонной образующей, выполненной, например, в вид отдельной части и выходного участка

3, тоже выполненного, например, отдельной частью и имеющего наклонную образующую 4 и образующую 5, параллельную основанию. Обе части линейки через пластину б, коническую шпильку

7, клин 8 крепятся к основанию.

Процесс прошивки заготовок в косовалковом стане с применением пред ложенной линейки осуществляется следующим образом.

Заготовка с нанесенным на ее передний торец центровочным отверстием задается в калибр прошивного стана, где центрируется в вертикальной плоскости входным конусным 2 участком относительно оси калибра и обжимается рабочими валками. После внедрения носка оправки в тело заготовки профиль гильзы овализируется в межвалковых промежутках, не касаясь в проеме линейки пластины б.

На выходном участке наклонной образующей 4 гильза центрируется оТносительно оси калибра стана, а на остальной длине выходного участка происходит окончательно формирование наружного диаметра прокатываемой гильзы. Процесс прошивки ведется таким образом до выхода заднего конца гильзы из очага деформации стана.

Овализация проФиля заднего конца гильзы не ограничивается линейками и он, проходя через очаг деформации стана, при окончании процесса прокатки, удерживается частью выходного участка с параллельной основанию образующей от опускания вместе со стержнем и оправкой вплоть до выхода из калибра стана. После этого гильзу транспортируют для последующей деформации в станах, входящих в состав трубопрокатной установки.

Пример. Рассмотрим процесс получения гильз с применением состав. ной линейки на двухвалковом прошивном стане. Заготовка диаметром 220 мм задается в калибр стана, образованный бочковидными валками диаметром

1000 мм и ограничивающими линейками, конфигурация которых соответствуРасстояние между валками в пережиме составляет 199 мм, а кратчайшее

2 расстояние между линейками 202 мм

О Выдвижение носка оправки диаметром

110 мм эа пережим валков 91 мм. Длина деформирующей части оправки (без носка) .177 мм. Угол подачи валков 10.

Размер полученной гильзы в горячем

25 состоянии 21б х 51,5 мм.

Предложенная линейка прошивного стана может быть беэ существенных затрат внедрена на действующих труЗО бопрокатных установках, сортамент которых включает толстостенные трубы, таких, как установка с трехвалковым или автоматическим раскатным станами.

Зкономический эффект по сравнению с наилучшей действующей линейКой прошивного стана при прокатке толстостенных труб достигается эа счет уменьшения отбракованных гильз, снижения материалоемкости линеек и их веса.

Линейка прошивного стана, содержащая корпус с основанием и желобчатой рабочей поверхностью, составленной из входного конусного участ5р ка с наклонной к основанию образующей и выходного участка, разделенных поперечным проемом, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью стабилизации процесса прокатки толстостенных гильз в осевом направлении, имеет наибольшую высоту в конце входного конусного участка, где глубина проема составляет 0,26 — 0,72 высоты линейки, а его протяженность равна 0,28 — 0,50 длины линейки, и

60 следующий эа ним выходной участок имеет на длине 0,05 — 0,10 длины линейки образующую, наклоненную к основанию под тем же углом, что и образующая входного участка, а на

65 остальной длине — образующую, па910241

Составитель Л.Матурина

Редактор С.Титова Техред А. Ач Корректорй.Демчик

Заказ 957/6 Тираж .842 Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент г. Ужгород, ул. Проектная, 4 раллельную основанию, расстояние между которыми составляет 0,57

0,93 высоты линейки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Фомичев И.А. Косая прокатка.

Харьков, Металлургиздат, 1963 с. 228 — 243.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 443691, кл. В 21 В 19/04, 1973 (прототип).