Валок для винтовой прошивки

(71) Заявите ЛОК ДЛЯ ВИНТОВОЙ ПРОШИВКИ Изобретение металлов давле пользовано при пилигримовых т новках.обработкебыть исьз наустаносится к ием и может прошивке ги убопрокатны тана,ережим Известен валок прошивного стана, содержащий участок прошивки, пережим и участок раскатки 1.Недостатком устройства является значительная неравномерность осевой скорости при раскатке заднего конца гильзы - освобождении очага деформации. В результате резкого увеличения осевой скорости металла при освобождении очага деформации происходит перераспределение осевой и поперечной (тангенциальной) деформации в сторону увеличения осевой деформации, что приводит к значительным колебаниям наружного диаметра гильзы на ее заднем конце по сравнению со средней частью.Известен валок прошивного с содержащий участок прошивки и и участок раскатки, причем цилиндрический участок в пережиме, составляющий 30-451 длины бочки валка, имеет выступы с постоянным шагом 2Использование такого валка способствует перераспределению осевой и тангенциальной деформации металла в районе пережима и улучшению внутренней поверхности гильз эа счет благоприятной схемы напряженного состояния металла в очаге деформации.Однако устройство не позволяет снизить неравномерность осевой скорости металла при освобождении очага деформации, что приводит к увеличению осевой деформации металла и соответственно к значительным колебаниям наружного диаметра гильзы на ее заднем конце по сравнению со средней частью.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является валок для винтовой прошивки, содержащий конус прошивки, цилиндрический, 3 900891 4участок пережима, конус расширения с винтовым выступом и выходной учас. ток, Расположение выступов по спирали возрастающего шага связано с возрастанием скоростей металла при прошивке 1 3.Недостатком валка является значительная нестабильность осевой скорости гильзы по ее длине, что приводит к существенным колебаниям наружного диаметра гильзы на заднем конце по сравнению с ее средней частью, В результате этого гильзу по ее длине можно представить состоящей из трех участков: передний конец увеличенного диаметра, далее участок с постоянным диаметром, соответствующий, установившемуся процессу прошивки, и третий участок с уменьшенным диашивки заднего конца гильзы. Использование таких гильз для последующей прокатки на пилигримовом стане приводит к необходимости увеличивать зазор между дорном и гильзой для обес 25 печения стабильной зарядки в нее дорна. Увеличение зазора между гильзой идорном при прокатке на пильгерстанеприводит к снижению производительности вследствие ухудшения сцеплениягильзы с дорном в начальный периодпрокатки и необходимости уменьшения зо числа оборотов валков из-за возможного сползания гильзы с дорна в началь. ный период прокатки.Э 5 Рассмотрим изменение осевой скорости гильзы по ее длине и связанное с ней колебание наружного диаметра гильзы, При прошивке переднего конца гильзы имеет место небольшая осевая скорость металла и повышенная вследствие этого поперечная раскатка, при этом на увеличение поперечной деформации сказывается также отсутствие переднего жесткого конца.Наиболее сложная картина изменео 45 ния осевой скорости гильзы имеет место при прошивке ее заднего конца.Характерной особенностью изменения коэффициентов осевой скорости является рост осевой скорости гильзы на участке раскатки металла на оправке. Это приводит к перераспределению осевой и поперечной деформации в сторону увеличения осевой деформации и, соответственно, к уменьшению поперечной раскатки гильзы на оправке, В результате этого наружный 50 55 метром, соответствующий процессу проО диаметр гильзы на заднем конце меньше,чем на участке, соответствующем установившемуся процессу прошивки, авнутренний диаметр гильзы на заднемконце практически не превышает диаметра оправки.По мере освобождения очага деформации уменьшается осевое скольжениеметалла и увеличивается подача заполуоборот; это приводит к соответственному росту частных обжатий иувеличению мощности прошивки,Цель изобретения - повышение точности обработки гильз.Для достижения поставленной целисоздан валок для винтовой прошивки,включающий конус прошивки, цилиндрический участок пережима, конус расширения с выступом и выходной участок,у которого выступ размещен от пережима на расстоянии, составляющем 0,20,4 высоты конуса расширения, имеетширину, составляющую 0,15-0,30 высоты конуса расширения, а высоту, равную 0,08-0,12 ширины, Это позволяетполучать гильзы с одинаковым диаметром по длине. На фиг. 1 приведен очаг деформации прошивного стана с валком, разрез; на фиг. 2 - форма кольцевого выступа на валке.1Валок для винтовой прошивки слитков на прошивном стане пилигримовой установки содержит расположенные последовательно в направлении оси прокатки направляющий участок 1, конус 2 прошивки, цилиндрический участок 3 пережима, конус 4 расширения с выступом 5 и выходной участок 6 для осаживания и калибрования.Кольцевой, выступ размещен от пережима на расстоянии, равном 0,2-0,4высоты конуса расширения и имеет ширину, составляющую 0,15-0,30 высоты конуса расширения, а высоту, равную 0,08-0,12 ширины.Угол наклона образующей выступа к оси валка равен углу наклона образующей валка на конусе расширения исоставляет 2-3 , за выступом уголОнаклона образующей меньше, например, 1-2 и такой же угол наклона к оси валка, только обратного знака, имеет образующая выходного участка дляосаживания.В очаге деформации прошивного стана размещена оправка.5 9008Процесс прошивки гильз осуществляется следующим образомВ валки, развернутые на угол подачи, с помощью толкателя задается заготовка (слиток), которая центрирует" ся по оси прошивки с помощью направляющего участка 1 на валке.После деформации переднего конца заготовки в конусе прошивки 2 и в пережиме 3 она поступает в конус рас ширения 4, где осуществляется раскатка металла между валком и оправкой с уменьшением толщины стенки и увеличением наружного диаметра. При этом наличие кольцевого выступа 5 на ко нусе расширения не снижает осевую скорость гильзы вследствие действия значительных подпирающих сил со стороны валков в конусе прошивки.20б установившемся процессе прошивки наличие кольцевого выступа также не оказывает заметного влияния на осевую скорость гильзы при заполненном очаге деформации. При прошивке заднего конца заготовки, по мере перехода ее заднего торца к носику оправки происходит падение осевой скорости гильзы вследствие снижения подпирающих сил со" стороны валков на участке прошивки. При дальнейшем осевом перемещении заготовки происходит нарастание осевой скорости гильзы пропорционально уменьшению площади поперечного сечения металла в очаО ге деформации, Наличие кольцевого выступа на конусе расширения увеличивает сопротивление осевому движению гильзы в очаге деформации, что сдерживает нарастание осевой скорости 40 металла и способствует относительной ее стабилизации при освобождении очага деформации. В результате этого снижается осевая деформация и увеличивается поперечная деформация металла валками на конусе расширения, что увеличивает поперечную раскатку и рост диаметра на заднем конце гильзы. При этом достигается более полное выравнивание диаметра гильзы по ее длине. В процессе деформации металла валками на выходном участке ссаживания происходит некоторое уменьшение наружного диаметра гильзы и выравнивание его по длине, обусловленное не 55 равномерной плотностью литого металла заготовки. После участка осаживания гильза деформируется на участке калибрования, где происходит округление гильзы и выглаживание ее поверхности.Для выбора оптимальных параметров кольцевого выступа и его размещения на участке расширения били проведены эксперименты по прошивке гильз на полупромышленном двухвалковом прошивном стане. Исследования проводили при прошивке заготовок диаметром 90 мм из Ст 20 при 12400 С. Диаметр рабочих валков в пережиме 215 мм, угол подачи валков - 4 , коэффициент вытяжки приопрошивке 1,7. Калибровка валков, содержит кольцевой выступ на конусе расширенияВ процессе исследований фиксировали абсолютное изменение(уменьшение) наружного диаметра гильзы на задней конце по сравнению со стред.- ней частью гильзы.Результаты показали повышение точности гильз по наружному диаметру,Применение предложенного валка по сравнению с известным действующим базовым позволяет повысить точность гильз по наружному диаметру за счет стабилизации осевой скорости гильзы в процессе прошивки. Это обусловлено тем, что кольцевой выступ на конусе " расширения увеличивает сопротивление перемещению гильзы, цто приводит к увеличению осевого скольжения металла и уменьшает разницу в скорос" тях установившегося процесса и про" шивки заднего конца. Снижение осевой скорости металла при прошивке заднего конца гильзы увеличивает число циклов деформации гильзы между валком и оправкой, что приводит к росту поперечной раскатки гильзы и увеличению ее диаметра, а также к уменьшению подачи за полуоборот и к соответствующему снижению частного обжатия и мощности прошивки.формула изобретенияВалок для винтовой прошивки, вклю" чающий конус прошивки, цилиндрический участок пережима, конус расширения с выступом и выходной участок, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности обработки гильз по наружному диаметру за счет стабилизации осевой скорости гильзы в процессе прошивки, выступ размещен от пережима на расстоянии, составляющем 0,2-0,4 высоты конуса расширения, имеет ширину, составляющую 0,15-0,30 высоты конуса расширения, а высоту, равную 0,08-0,12 ширины.8 2, Авторское свидетельство СССР й 160498, кл. В 21 В 19/02, 1964, 900891 3. Авторское свидетельство СССРс й 68492, кл. В 21 В 27/02, 1940. 1 уделичеиа 2 ставитель Л. Натуринахред М. Рейвес Корректор А. Гриценк Редактор Е, Лушников Тираж 841 НИИПИ Госуда по делам изо 035, Москва, Заказ 1224 твенного ком ретений и от -35, Раушска филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1.,Данилов Ф.А. и др, Горячая прокатка труб, М., Металлургиздат,1962, с. 206, рис. 85, Подписное тета СССР рытийнаб., д. 4/