Способ винтовой раскатки труб

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ щ,тен - . ,. в:ускоря ч био",отР" М Б Д Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.В 21 В 19/08//В 21 В 25/00 с присоединением заявки йо Государственный комитет СССР по делам изобретениИ и открытий(71) Заявитель Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт(54) СПОСОБ ВИНТОВОИ РАСКАТКИ ТРУБ Изобретение относится к областипроизводства горячекатанных бесшовных труб на установках с косовалковым раскатным станом, напримертрехвалковым.Известен способ поперечно-винтовой прокатки бесшовных труб, согласно которому гильзу деформируют надлинной цилиндрической оправке, подвижной в направлении оси прокатки,валками с гребнем (1. По этомуспособу величина деформации по стенке гильзы, достигающая своего максимума на гребневом участке, составляет 30-60 и постепенно снижаетсядо нуля на раскатном выходном участке,Недостатком известного способаявляется невозможность дальнейшегоповышения осевой скорости и использования повышенных углов подачивалков, особенно при производстветонкостенных труб с отношениемР/Б 12, Так, максимальная величинаугла подачи валков трехвалковогораскатного стана составляет 3-4апри прокатке труб с отношениемО/8=11-12 и ограничено появлениемгранености, значительными тепловымипотерями тонкостенной гильзы и повышенными динамическими нагрузкамисо стороны цилиндрической оправки.Кроме того, этот способ не позволяетполучать трубу со значительным увеличением ее диаметра в очаге деформации.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяспособ винтовой раскатки труб, включающий деформацию гильзы валкамина цилиндрической части оправки вовходном конусе и на конической увеличивающегося диаметра части оправкив выходном конусе очага деформации, 15 При этом оправка установлена неподвижно 2.Деформация гильзы раскатным участком валка на коническом участкеоправки обеспечивает увеличение диаметра трубы в очаге деформации и,тем сакнм, получение особотонкостенных труб, Однако такой способ не позволяет осуществить прокатку труб свысокой деформацией по толщине стенки, что связано с нарушением стабильности процесса при прокатке основнойчасти трубы и появлением зажимовна задних концевых участках. Крометого, с увеличением коэффициента ны 1 тяжки снижается осевая скорость прокатки, причем тем значительней, чем больше длина применяемой конической неподвижной оправки, и резко увеличивается скручивание, что приводит к появлению поверхностных дефектов.целью изобретения является повыше" ние скорости и стабильности пооцесса,Это достигается тем, что в способе винтовой раскатки труб, включающем деформацию гильзы валками на цилиндрической части оправки во входном конусе и на конической увеличивающегося диаметра части оправки в выходном конусе очага деформации, устанавливают цилиндрическую часть оправки подвижно в осевом направлении относительно конической и осуществляют на ней деформацию по диаметру, составляющую 1,2-2,5, а по стенке 2,0-20 от деформации на конической части. При этом прокатка трубы сопровождается значительным возрастанием поперечной деформации в очаге, особенно на гребневом участке валков, что и обеспечивает облег-. ченное перемещение деформируемой гильзы вдоль конической оправки.Дополнительная деформация по стенке гильзы на конической оправке определяет стабильное течение процесса прокатки заднего конца гильзы без появления раструба.Повышение точности прокатываемых труб достигается тем, что каждый участок гильзы первоначально деформируют гребневым участком залка на цилиндрической оправке, а затем раскатывают на конической оправке. При этом местные утолщения стенки и неровности на поверхности гильзы, появляющиеся после гребневого участка, сглаживаются путем дополнительной деформации гильзы между раскатным участком валка и конической поверхностью оправки, Кроме того, снижение раэностенности достигается тем, что в результате удлинения очага деформации увеличивается количество циклов обжатия каждого участка гильзы, а также стабилизируется положение оправки относительно оси прокатки.Величина обжатия гильзы по толщине стенки на гребневом участке составляет 65-95 от величины суммарной деформации, а величина дополнительной деформации. на раскатном участке -5-35, .что обеспечивает не только высокое качество, но и высокую точность прокатываемых труб. Величина деФормации гильзы по толщине стенки на раскатном участке выбрана в пределах 5-35, исходя из того, что меньшее значение деформации обеспечивает окончание процесса прокатки без зажима заднего конца гильзы из-эа резкого падения осевой составляющей контактных сил трения. Верхнее значение предела обеспечивает не только стабильное протекание про" цесса прокатки гильзы, но и высокуюточность получаемых труб. Величина деформации гильзы по диаметру (увеличение ее диаметра по отношению к исходному) на раскатном5 участке валков составляет 20-150,Увеличение диаметра гильзы меньше 20 требует применения чрезмернотонкостенной конической неподвижнойоправки, что уменьшает ее стойкость1 О ввиду невысокой прочности и повышенного разогрева, тем самым снижаяэффективность предлагаемого способа.Увеличение диаметра гильзы более,чем на 150 (т,е, в 2,5 раза), реа 15 лиэуется применением оправок либо сбольшим углом наклона, либо повышенной длины, что однозначно приводитк снижению осевой скорости прокаткииз-за роста проекции суммарной сос 20 тавляющей сил трения и нормального:давления на контактной поверхностис оправкой.На чертеже представлена схема очага деформации в установившемся режи 25 меПроцесс раскатки труб заключаетсяв следующем, Входной конический участок 1 валков захватывает гильзу 2,после чего начинается обжатие еестенки гребневым участком 3 на подвижной цилиндрической части 4 оправки. Совершая дальнейшее винтовоедвижение, каждый продеформированныйгребнем участок гильзы обжимаетсяраскатным выходным участком 5 наконической неподвижной в осевомнаправлении части б оправки, Далеетруба калибруется по диаметру междукалибровочным участком валков к цилиндрическим поясом 7 оправки. По40 окончании прокатки гильзы цилиндрическую часть 4 оправки возвращаютна входную сторону стана для зарядкиновой гильзой, в то время как частьб оправки по-прежнему находится45 в фиксированном положении относительно раскатного выходного участкавалков. Далее процесс деформации неоднократно повторяют,В качестве примера выполнения50 способа поперечно-винтовой прокаткивыбран процесс деформирования гильзыразмером 162 х 28 мм (Ц,/Я;=5,8) втрубу 204 х 7 мм (Этр /Я 29), Высота,гребневого участка валков 12 мм,диаметр цилиндрической оправки 100 мм,диаметр конической оправки 190 мм,угол подачи 11,Способ винтовой прокатки тонкостенных труб позволяет увеличитьосевую скорость в 1,5-2,5 раза и точ 60 ность на 30 прокатываемых труб сотношением О/8=12-50 путем деформации гильзы раскатным участком валкана конической неподвижной в осевомнаправлении оправке,65 Способ обеспечивает производствотонкостенных труб с суммарной дефорФормула изобретения оставитель Л.Матуринаехред З.фанта Коррек едактор О,Би зжечкова Тираж 1034сударственного км изобретений иква, Ж, Раушс аказ 4655 Подпимитета СССткрытнйая наб., д о ЦПИИПИ Г по дел 3035, Мо Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул,Проектная,4 мацией по толщине стенки в очаге стана, составляющей 35-80, при этом применение толстостенных гильз (О/Бй 9) гарантирует получение тонкостенных труб с отношением Р/Я, в 3-6 раэ превышающим то же отношение исходной гильзы. Тем самым отношение О/Я на готовых трубах, полученных предлагаеьщм способом, составляет 12-50,Способ обеспечивает высокопроизводительное получение труб из специальных сталей и сплавов (труднопрошиваемые, окалиностойкие н др). Для производства тонкостенных труб иэ дорогостоящих марок сталей и сплавов раскатывают полую гильзу, полученную с установки для непрерывной разливки стали или методом центро" бежного литья.Использование предлагаемого способа позволит осуществить получение тонкостенных подшипниковых труб с минимальными потерями металла на концевую обрезь и обточку, что сократит расходный коэффициент металла на 30-40, и минимальным количеством технологических операций, исключая тем садним, например, раскатку на цилиндрической оправке, извлечение ее из прокатанной трубы, дополнительный подогрев и ряд вспомогатель 79266 В ных операций по транспортировке тру- бы между станами. Способ винтовой раскатки труб,включающий деформацию гильзы валкамина цилиндрической части оправки вовходном конусе и на конической 10,увеличивающегЬся диаметра части оправки в выходном конусе очага деформации, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения скоростии стабильности процесса, устанавливаютцилиндрическую часть оправки подвижно в осевом направлении относительноконической и осуществляют на ней деформацию по диаметру, составляющую1,2-2,5, а по стенке 2,0-20 от деформации на конической части. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Патент ЧССР Р 77021,кл . 7 а,15, 1948.2. Трубченко П.А., Коробочкин И.Ю.,Кирвалидэе Н.С., Шведченко А.А. Исследование параметров второй прошивкиособотонкостенных гильз, Сталь,1960, 9 10, с,922-928(прототип).