Способ винтовой прокатки

(19) (11) 5 В 21 В 19/06 ПРИ СССРСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ еский инстит .Д.Засыпкин,рин ельство СССР 19/00, 1973. ьство СССР 19/06, 1979льство СССР 13/08, 1961. ри одинакоов.Данный с особ неприемл нд с роли ам дными нах с непри ми) так как или пары ро нения велич из-за жестк одногодит измеъемовки с и при торможении иков не происх ны секундных о й связи загото ри од СУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯ Гннт ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ) 808170, кл, В 21 ВАвторское свидетей 1 Щ 21, кл. В 21 В Изобретение относится к производству цилиндрических заготовок и может быть использовано при изготовлении цилиндрических деталей машиностроения сплошного и трубчатого сечения.Известен способ прокатки труб в косовалковом стане, при котором для снижения концевых дефектов передний и задний концы нагретой заготовки прокатывают валками, скорости вращения которых отличаются одна от другой, а остальную часть заготовки деформируют и вой скорости вращения вал"(54) СПОСОБ В)1 ИТОВОЙ ПРОКАТКИ (57) Использование: при производстве цилиндрических заготовок сплошно" го и трубчатого сечения способом винтовой прокатки неариводными валками (роликами), Суть изобретения заключается в деформации переднего и заднего концов нагретой заготовки в клети с тремя неприводными роликари уменьшенном угле подачи од"из роликов до величины, равнои0,7 угла подачи других. 2 ил..сИзвестен способ винтовой прокатки труб в трехвалковом стане с приводными валками, при котором с момента контакта начала заднего конца гильзы с валками до момента подхода к гребню валков величивают угол по- ф адачи валков на -3, в течение времени прохождения гребня валков ихугол подачи снижают до величины на д 1-3 меньшей значения угла подачи ( при деформировании основной части гильзы и сохраняют эту величину до окончания процесса.При использовании данного способа на станах с неприводными роликами с увеличением угла подачи роликов .появляется осевое сжимающее усилие на заготовке между роликами и.место крепления заготовки в узле вращения и осевого перемещения, что приводит к потере устойчивости заготовки за оча.3 1 б 13гом деформации и снижает ее точность,При уменьшении угла подачи всех роликов неприводной клети возникаетрастягивающее осевое усилие на заготовке, что также отрицательно сказывается на ее точности и может привес.ти к разрыву заготовки.Наиболее близким к предлагаемомуизобретению по технической сущности идостигаемому результату являетсяспособ поперечно-винтовой прокаткитруб на оправке, реализованный на непрерывном стане для холодной и теплой деформации, включающий нагревзаготовки до температуры аустенизации, деформацию в клети с тремянеприводными роликами, установленныОми по окружности через 120 относительно друг друга и развернутыми на 20угол подачи.Недостатком данного способа явля"ется низкая точность и качество поверхности на концевых участках эагото.евок, которые возникают из-за овальности исходной заготовки, неточностисредних диаметров, раэностенности иперепада температур при нагреве токами высокой частоты (ТВЧ).Целью изобретения является повыше- З 0ние выхода годного проката эа счетснижения концевых дефектов,Указанная цель достигается тем,что при винтовой прокатке цилиндрических нагреть 1 х заготовок неприводными роликами, развернутыми на уголподачи, деформацию переднего и заднего концов заготовки ведут при уменьшенном угле подачи одного из роликовдо величины, равной 0,3-0, угла 40подачи других.Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленный способотличается тем, что деформацию переднего и заднего концов заготовки ведутпри уменьшенном угле подачи одногоиз роликов до величины, равной 0,30,7 угла подачи других.Таким образом, заявляемый способпрокатки цилиндрических заготовок 50соответствует критерию изобретения"Новизна". ФСравнение предлагаемого. решения не, ,только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в3 них признаки, отличающие предлагаемое решение от прототипа что позволяет19 сделать вывод о соответствии критерию "Существенные отличия".Разворот роликов клети на угол подачи Р производят относительно плоскости, перпендикулярной оси заготовки. Угол подачи .3 определяется по следующей формуле: Яф = агссВ9 г 0 где Я - подача изделия, мм/об;Р - диаметр изделия, мм.Диапазон уменьшения угла подачи одного иэ роликов клети при прокатке концов заготовки в предлагаемомспособе равен з= (0,3-0,7),Р(2) Реализация способа происходит следующим образом. Вращающаяся заготовка 4 перемещается в осевом направлении, проходя последовательно При этом происходит рост осевогои тангенциального скольжения на контактной поверхности рассогласоваиногоролика, чтО повышает устойчивость за"готовки в очаге деформации при незначительном росте усилий деформированияи ведет к снижению концевых дефектов.При 330,3 Я резко возрастаетосевое усилие на заготовке, что неблагоприятно сказывается на условияхэксплуатации прокатного оборудования и инструмента и может привестик отрыву заготовки.УПри Я ) 0,3 рассогласованиескольжения на контактных поверхностяхроликов незначительное и не приводитк заметному улучшению качества изделий,На фиг. изображена схема устройства для прокатки цилиндрических заготовок (вид сверху); на Фиг,2 - видсо стороны охлаждающего устройства,Устройство для прокатки состоитиз индуктора 1, трех неприводных роликов Е. и охлаждающего устройства(спрейера) 3 (фиг.1), Приводы вращения и осевого перемещения заготовки4 передают крутящий момент и осевыеусилия к прокатанному концу заготовкиза охлаждающим устройством, На фиг.2показано взаимное расположение деФормирующих роликов 2 относительнозаготовки 4,5 17613 нагрев в индукторе 1, деформацию в роликах 2 и охлаждения спрейером 3. При этом при прокатке переднего и заднего концов заготовки одним из трех роликов клети разворачивают на угол подачи, равный 0,3-0, угла подачи остальных роликов. Длина переднего и заднего концов заготовки, обрабатываемых с разворотом одного из 10 роликов на угол 8, колеблется от 3 до 5 диаметров в зависимости от величины подачи Б.Пример осуществления способа.По предлагаемому способу была об= 15 работана партия цилиндрических заготовок в количестве 30 шт, из сали 9 Х 1.Заготовку, которая вращается вокруг своей оси, нагревают в индукторе 20 до температуры деформации, затем по - дают в зону деформации. При этом верх. ний ролик разворачивают на уменьшенный угол подачи ЛПосле прокатк,-; переднего конца заготовки длиной 35 ее диаметров верхний ропик разворачивают на угол Я . При прокатке заднего конца заготовки, длиной 35 ее диаметров, верхнийролик вновь разворачивают на угол Я, При 5201,2560 51 Отклонениеоси, мм ОвальностьФощ 1 ФЭмм Угол подачи двух нижних Опыт Угол подачиверхнегоУвалка,8,град валков,В,О,У 4 0,036 0,022 0,041 0,637 0,034 позволяет использовать всю длину прокатанной заготовки.50 В общем случае, по сравнению спрототипом, предлагаемый способ позволяет повысить точность геометри"ческих размеров и макроформы концевыхучастков проката, что в свою очередь Ы ведет к повышению выхода годного проката,формула изобретенияСпособ винтовой прокатки, включающий деформацию нагретой заготовки где опь 1 т 1 - прокатка по способу прототипа ( ф = Я ); опыт 2 - М.= =0,3 Я; М 3 - Л=0,5 Л; 114- При прокатке заготовок по известно" му способу концы их длиной 3-5 диаметров отрезались в отход.Опробование предлагаемого способа показало, что при прокатке заготовок диаметром 12 мм указанные дефекты концевых участков проката практически отсутствуют (см.таблицу), что выходе из очага деформации заготовку охлаждают в спрейере.Режим обработки:аТемпература деформации С 1050Степень деформации,Ф 21-24Осевая скорость заготовки, мм/минПодача заготовки Б, мм/обДиаметр ролика, ммРасчетный угол разворо"та роликов, град 1 48Уменьшенный угол подачив него о ика ерх р л 8,град 0 321 15Заготовки, обработанные по предлагаемому способу, имеют точностьоазмеров наружной поверхности, соот"ветствующую 9-11 квалитету. СТ СЭВ144- /5 шероховатость наружной поверхности Р1,25 мкм. При этом такиедефекты концевых участков проката,как огранка отклонение оси и овальность значительно снижаются на, всей.длине (см.таблицу). Овальность и отклонение оси концов заготовки длиной 3-5 диаметров, прокатанных поизвестному и п.-.едлагаемому способампоказаны в таблице.7 1761319 8неприводными роликами, развернутыми него концов заготовки ведут при умень" на угол подачи, о т л и ч а ю ц и й - шенном угле подачи одного из роликов с я тем, что, с целью повышения вы-" до величины, равной 0,3-. 0,7 угла похода годного путем снижения койцевых . дачи других.дефектов, деформацию переднего и зад" Составитель О.ШавринТехред И.Иоргентал ктор И.демчи акт 2 Тиражсударственного комитета ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж Подписноепо изобретениям и открытиям при