Способ поперечно-винтовой прокатки труб или периодических профилей

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соеетскит Социалистические Реолтблина явлено 09.111.197162516525-27) с присоединением заявки-Пр 1 торйт ет -Опубликовано 15,1.193, Бюллетень11 Дата опубликования описания 21,17,1973 Номитет ло долам. изобретеиий и отирыти лри Совете Миииотрое СССР1 К 621 771 013(088 8 Авторыизобретени олухин, К. ф, Миленный, Р Е, Г. Розанов и И, И. По осковский институт стали ивйтель СПОСОБ ПОПЕРЕЧНО-ВИНТОВОД ПРОКА ИЛИ ПЕРИОДИЧЕСКЙХ ЙРОФИЛ И ТР При прокатке в трехвалковом стане (валки расположе ы цод 120) в осевой зоне заготовки реализуется схема двухосного сжатия, Прц этом пласт веское течение металла в цецтральюй части затруднено, а деформация з осевой зоне происходит за счет течеция периферийных слоев металла в осевом цаправле,шц. Все это создает дополнительные напряжения растяжеш;я в осевом направлении, а также требует дополнительных энергозатрат для ведения процесса.Цель изобретения состоит в разработке такого способа прокатки, который позволяет управлять схемой напряженного состояния центральной части заготовки, особенно при работе с трудцодеформцруемыми сталями и сплавамц, и обеспечивает повышение качества получаемых пзделцц и гильз и экономичное ведение процесса.Это достигается тем, что угол между валками изменяют в зависимости от механических своцств прокатываемого материала в пределах от 0 до 30 для трехвалковых станов и от 0 до 45 - для четырехвалковых станов. На фцг. 1 показана сх пряженно деформированн четырехвалковом стане; н прокатки и напряженно состояния на трехвалковых ма прокатки и наого состояния на а фиг. 2 - схемы деформированного станах. Изобретение относится к обраоотке металлов давлением, в частности к производствупериодических профилей и труб на станахпоперечно-винтовой прокатки,Известны два основных способа ведения 5указанных процессов: в двухвалковом станес двумя (одним) направляющими линейками(роликами) и в трехвалковом стане.При прокатке в двухвалковом стане в осевой зоне заготовки реализуется разноименная 10схема напряженцого состояния: вдоль линиидействия рабочих валков возникают сжимающие напряжения , а в перпендикулярномнаправлении (линия действия направляющегоинструмента) - растягцвающце , При вращении заготовки частицы металла в осевойзоне испытывают знакопеременные нагрузки,что во многом способствует разрыхлениюцентральной части заготовки и нарушению еесплошности, Такое самопроизвольцое вскрытие 2 цполости в практике производства труб приводит к наиболее распространенному виду брака - образованию плен на внутренней поверхности гильз. При производстве периодических профилей это явление приводит к резкому ухудшению механических свойств получаемых изделий, Вероятность разрушения вомногом зависит от размаха напряжений в осевой зоне, равного сумме модулей напряжения /а, /+/ а ./,Щ ГоХубчи ВН .1 т".чч" 0 " " Ч лт;1 сттлавов библиотека 1 АБА40 45 50 П р и м е р 1. Поперечно-винтовая прокатка с регулированием схемы напряженно деформированного состояния заготовки в стане с четырьмя рабочими валками.На фиг. 1 схематически представлено решение предлагаемого способа путем регулирования угла сближения р приводных валков в четырехвалковом стане поперечно-винтовои прокатки.Приводные валки попарно связаны, причем уголмежду ними является регулируемым. Чем меньше угол р, тем меньше отношение горизонтального напряжения к в осевой зоне заготовки к вертикальному а. При угле р=30" (см. на фиг. 1 график) напряжение а=О, В этом случае достигается минимальный размах напряжений, что позволяет вести процесс без самопроизвольного вскрытия полости. При прокатке труднодеформируемых сталей и сплавов угол р следует увеличивать. При р,-30 в осевой зоне заготовки возникает схема нерав номерного двухосного сжатия, так как горизонтальное напряжение ок весьма мало по сравнению с вертикальным о. Ведение процесса по этой схеме также выгодно с точки зрения уменьшения вероятности самопроиз. вольного вскрытия полости и снижения энергосиловых параметров процесса,Предельным значением угла р является 45. При этом в осевой зоне заготовки действует схема равномерного двухосного сжатия. При р 30 в центре заготовки действует разноименная схема напряженного состояния. Однако растягивающие напряжения анастолько малы, что не могут привести к разрушению заготовки. Угол р 30 устанавливают прн прокатке пластичных материалов, Таким образом, изменяя угол р, можно изменять схему напряженного состояния осевой зоны заготовки в пределах, представленных на фиг. 1. Если принять о=сопз 1, то напряжение ок в горизонтальной плоскости изменяется плавно, при этом оа(а -(о. В частном случае а,.=О,Размеры рабочего инструмента в предлагаемом способе уменьшаются по сравнению с размерами инструмента при прокатке по существующим способам. Если для существуюИщих способов прокатки = - 1 1 где д -0диаметр заготовки, В - диаметр валка), то по предлагаемому способу диаметр валка 5 10 15 20 25 30 35 меньше или равен диаметру заготовки, т. е.с)1,П р и м е р 2. Поперечно-винтовая прокатка с регулированием схемы напряженно деформированного состояния заготовки в трехвалковом стане. На фиг. 2 схематически представлено решение предлагаемого способа путем регулирования угламежду приводнымивалками 1 в трехвалковом стане поперечновинтовой прокатки.Пределами регулирования угла являются0 - 30. При этом в центральной части заготовки 2 схемы напряженно деформированногосостояния изменяются так же, как и в примере 1 (см. фиг. 2).Из фиг. 2 (см. график 1) видно, что в этомслучае уменьшаются максимальные напряжения а, и амс, действующие в поперечном сечении заготовки, а также снижаютсядействующие напряженияц, о и в осевойзоне заготовки, что уменьшает вероятностьвскрытия полости.Кроме того, уменьшается размах максимальных напряжений,з - , ,а,и намаксмакспряжений, действующих в центре заготовкик+ щ, что существенно влияет на качество получаемых заготовок при циклическихнагрузках 1 см. фиг. 2, 11). При этом (см,фиг, 2, 111) отношение растягивающих напряжений максимальных о /, в центремакс максзаготовки к сжимающим а /а,падает, чтоснижает неравномерность деформации поперечного сечения заготовки. Предмет изобретения Способ поперечно-винтовой прокатки труб или периодических профилей на трехвалковых или четырехвалковых станах, включающий прокатку изделия между расположенными под углом друг к другу в поперечной плоскости прокатки приводными валками, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью регулирования схемы напряженно деформированного состоя. ния при прокатке труб и периодических профилей различных марок сталей и сплавов и повышения качества проката, угол между валками изменяют в зависимости от механических свойств прокатываемого материала в пределах от 0 до 30 для трехвалковых станов и от 0 до 45 для четырехвалковых станов,369967Я10 2 д Юб=бб 6фиг10 ГО 50оставитель М. Мигачева Техред Л, Грачева ароднаедакторТюрректЗаказ 195/678 Изд.222 Тираж 780 ПодписноЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/БТип. Харьк. фнл. пред. Патент