825215

(5 БР ВАЛК с тем,что ручей со стороны большего поперечного сечения имеет повышенную свободу в виде значительной зоны вы;пусков и зачастую приводит их к продольному растрескиванию, На концевой части ручья (со стороны меньшего поперечного сечения) ребордами наносятся дефекты в виде наружных порезов, особенно на толстостенных трубах, происходит также закусывание деформируемого металла и его налипание на прокатный инструмент в связи с наличием концентраторов напряжений, возникающих в тесных ручьях (особенно ближе к калибрующей зоне), что ухудшает сход 15трубы с оправки, в частности, при пониженных конусностях последних, приводит к повышенным контактным напряжениям, снижает работоспособностьтехнологических смазок и в целом повыгошает шероховатость поверхности.Наиболее близок к предлагаемомукалибр валков для пилигримовой прокатки труб, содержащий два ручья, расеи Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к тру бопрокатному производству, и может быть использовано в калибрах валков для пилигримовой прокатки труб.Известен калибр валков для пилигри" мовой прокатки труб, содержащий два одинаковых ручья, расположенных симметрично относительно оси разъема калибра, при этом каждый ручей по длине выполнен с уменьшающейся шириной и глубиной поперечного сечения, профиль которого образован отрезками дуг одной кривой, и /3 начала обжимного участка выполнена с овалом (фокусная ось овала перпендикулярна оси симметрии поперечного сечения ручья), переходящим на конечной части обжимного участка в овал с фокусной осью, расположенный на оси симметрии поперечного сечения ручья (.13 .Недостаток известного ручья - н качественная проработка внутренней поверхности тонкостенных труб в связ Э У . е ,Ц , Р )Ю . А . Кравченко 1 иС , П , Ййвцов ; 1 ПИЛИГРИИОВОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ3 82.521положенных симметрично относительноплоскости разъема калибра и образующих криволинейную форму поперечного.сечения уменьшающейся высоты и ширины по длине развертки ручья, которая составлена из трех неодинаковыхучастков 121.Недостаток этого калибра, как ирассмотренного ранее, состоит в некачественной проработке внутренней 10структуры из-за повышенной свободыкалибра в начале ручья и тесного калибра в конце его. Ноперечный профилькалибра в виде круга с выпусками неучитывает наклепанность металла деформируемой трубы и не может обеспечить оптимальные условия формоизменения по всей протяженности ручья.В частности, при прокатке тонкостенных труб повышенная свобода поперечного сечения ручьч (со стороны большего его поперечного сечения) создает условия, приводящие к продольномурастрескиванию труб.Цель изобретения - снижение поверхкостных дефектов труб путем повышения проработки внутренней поверхностипрокатываемых труб,Поставленная цель достигается тем,что в калибре валков для пилигримовой прокатки труб, содержащем дваручья, расположенных симметрично относительно плоскости разъема калибраи образующих криволинейную форму поперечного сечения уменьшающейся шири-, 35ны и высоты по длине развертки профиля, которая составлена из трех неодинаковых участков, форма поперечного сечения начального участка, протяженность которого составляет 0,1- 400,2 от длины развертки профиля ручья,выполнена гиперболической, форма поперечного сечения среднего участкапротяженностью 0,15-0,3 длины развертки параболической и форма поперечного сечения конечного участка, длинакоторого составляет 0,5-0,75 длиныразвертки, выполнены в виде эллипсас фокусами, расположенными в плоскости разъема калибра и с шириной на 500,3-1,5% больше высоты, а ширина калибра с гиперболической и параболической формой поперечного сеченияна 0,3-1,5 меньше его высоты. На фиг. 1 представлена разверткапрофиля ширины калибра, общий вид;на фиг, 2 - разрез А-А на фиг,5 фна фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; нафиг. 4 - разрез В-,В на фиг. 1,Калибр валков для пилигримовой прокатки труб содержит два ручья, расположенных симметрично относительноплоскости разъема Г-Г и образующихкриволинейную форму поперечного сечения уменьшающейся ширины О и высоты Н по длине развертки профиля, которая имеет три неодинаковых участка,Начальный участок калибра имеет протяженность (0,1-0,2) 1., где 1.-длина развертки профиля ручья. Форма поперечного сечения на этом участке выполнена гиперболической (фиг.2).На среднем участке калибра, имеющего протяженность (0,15-0,3), криволинейная форма поперечного сечения выполнена параболической (фиг.3), а на конечном участке калибра протяженностью (0,5-0,75)1. - в виде эллипса (фиг,4).Фокусы Гд гиперболы и фокусы ГБ параболы при прокатке тонкостенных труб располагаются в плоскости разъема калибра, а при прокатке толстостенных в вертикальной плоскости калибра(по его высоте) фокусы Г эллипса всегда расположены в плоскости разъема калибра.Ширина 0 калибра с гиперболической и параболической формой поперечного сечения выполнена меньше его высоты на 0,3-1,5 , т.е. -- 11100 =/ Н0,3 - 1,5%.Ширина калибра с формой поперечного сечения в виде эллипса выполняется на 0,3-1,5% больше высоты калибра,При построении профилей ручья пилигримового валка следует руководствоваться общим свойством для гипербол, парабол и эллипсов, что их можно получить на поверхности круглого конуса в зависимости от угла наклона секущей плоскости к образующей конуса. Данные кривые могут быть записаны одним уравнением видау = 2 рх - (-1-6 ) х55где р - протяженность фокальной полухорды, проходящей через фокусы , ГВ и Г указанныхконических сечений;825215 эксцентриситет пределы длягиперболы 16 6 Г 2 параболыб =1 и эллипса 0,0 э Я с 0,50для условий профиля поперечного сечения ручья; 5и х- текущие координаты попереч-ного сечения ручья с пределами О у сН(О) и 06 х(О(Н) .Параметра р и Е зависят от соотношения глубины и ширины О калибра, 10т.е. сортамента прокатываемых труб,режимов обжатий и свойств деформирующего материала. Значение фокальной полухорды р определяют из граничных решений уравнения О), предварительно задавшись величиной эксцентриситета Е , который зависит от соотношения ширины и высоты калибра;Дальнейшее построение профиля поперечногосечения ручья определяют графоаналитическим методом, задаваясь текущимикоординатами х и у в указанных ранее пределах О, и Н,Построение профиля в виде параболических кривых при фокальной оси 25ГВ, Ев, перпендикулярной оси симметрии ручья, осуществляют следующимобразом.При Е =1 уравнение (1) примет виду- = 2 рх (2)30Из выражения (2) и граничных х и ур =( - ) /О . Дальнейшее построение2.профиля поперечного сечения определяют задавшись текущими координатамиХ и у в указанных пределах О и Н, З 5получают параболическую дугу; симметричную дугу получают аналогичным образом. При этом дуги параболы на осисимметрии пересекаются под углом, близким к 90 , что в процессе прокаткиможет привести к поперечному изломутрубы, В связи с этим параболическиедуги сопрягаются между собой центральной дугой, выполняемой радиусомВ = (О; 1 О, 3) ф . Указанные пределы сопрягающего радиуса тем меньше,чем меньша абсолютная величина глубины ручьяи наоборот..3.В случае использования параболических дуг для профилеобразования по50перечного сечения ручья с Фокусом,лежащем на оси симметрии ручья, каки в предыдущем, находят параметр р,который исходя из формулы (2) и граничных значений Х и У, опрецелится в55виде Р=О /4 Н.При этом в вершине ручьянаходится вершина параболы, т.е. дополнительно; о сопряжения не требуется. 6При гиперболической форме кривой профиль поперечного сечения и при расположении фокусов в плоскости разьема калибра построение профиля предваряют определением параметра Р иэ формулы 2 ) по граничным значениям Х и Р. Затем, задавшись значением Я , которое изменяется в пределах от Я:Ясо стороны большего сечения разверткиручья до Е =1 на стыке участков с гиперболическим и параболическим профилями ручья, находят значения действительной оси (2) по формулеРД .Е=Построение профиля калибра, предназначенного для прокатки тонкостенных труб, определяется следующей взаимосвязью, Чем тонкостеннее труба, тем ближе к 1,57. следует выбирать превосходство высоты калибра над шириной. Это объясняется необходимостью обеспечить тщательную проработку внутренней поверхности тонкостенных труб для исключения их продольного растрескивания, В тостостенных трубах превосходство высоты калибра над его шириной должно быть минимальным и близко к О,ЗХ, чтобы исключить возможность возникновения дефектов по наружной поверхности трубы. В части соотношения поперечных профилей калибра по длине ручья следует отметить, что чем более тонкостенная труба и менее пластичен материал, гиперболический профиль расп 1.;остраняется на большей длине, вплоть до 0,2 Последнее условие обеспечивает максимальную проработку внутренней поверхности трубы. Для среднего параболического участка те же требования мо гут быть обеспечены при выполнении, указанного профиля на длине 0,31., так что на долю концевого участка с эллиптическим поперечным профилем калибра остается лишь 0,5 . общей .протяженности ручья. Большая протяженность гиперболических и параболических участков (при соответственном уменьшении протяженности участка ручья с эллиптическим поперечным сечением) затруднит получение качественных труб (по геометрическим параметрам), а протяженность меньше 0,12 для гиперболического профиля) и 0,151. (для7 8252параболического профиля) не в состоянии обеспечить достаточной проработки внутренней поверхности труб - дляисключения дефектов заготовки, остающихся в них после горячего передела.Построение профиля ручья, предназначенного для прокатки толстостенныхтруб, предполагает следующие закономерности.Протяженность гиперболических и 10параболических участков тем больше,чем толстостеннее прокатываемая трубаи меньше обжатие по наружному диаметру трубы: вплоть до 0,21. для гиперболического, 0,3 1. для параболического и 0,5для эллиптического проФилей. При больших значениях протяженностей гиперболических и параболических профилей снижаются качественные показатели в части геометрических характеристик прокатываемыхтруб. Меньшие значения протяженностей гиперболических (до 0,1 1.) и параболических (до 0,15 1.) и максимальные значения эллиптических профилей (до 0,75 1.) следует назначатьпри менее толстостенных трубах и большем обжатии по наружному диаметру. Содной стороны, это обеспечивает более тесный ручей на начальном и сред- З 0нем участке, а с другой - позволяетосуществить повышенные деформации приблагоприятных условиях формоизменения на подавляющей части длины ручья,что гарантирует минимум прокатных дефектов и максимальное качество поверхности,Работа в предлагаемом ручье осуществляется следующим образом.В процессе деформации труба первоначально попадает в участок с гиперболическим профилем ручья, соответствующий зоне редуцирования. При этомв выпусках практически отсутствуетвнеконтактная деформация с одноосной 45схемой растяжения благодаря тому, чтоширина калибра меньше на 0,3-1,5%его высоты при прокатке тонкостенныхтруб. Затем труба попадает в зону спараболическим профилем калибра, где 50обжимается по стенке равномерно попериметру калибра высоты над шириной,снижается вплоть до 0,3%, а на конечном участке с эллиптическим поперечным профилем производят отделочные 55операции. Здесь меняется знак превосходства на обратный, т,е. ширина становится больше высоты калибр, По мере снижения эксцентриситета - эллиптического профиля ручья, последний все больше приближается к форме круга, что обеспечивает бездефектность прокатываемых труб и легкий сход с оправки, особенно при использовании оправок с переменной конусностью образующей, близкой к цилиндрической Форме, соответствующей концевому участку калибра со стороны меньшего поперечного сечения его.Предлагаемый калибр валков обеспечивает проработку внутренней структуры прокатываемых труб исключает деФектообразование снаружи трубы, создает благоприятные условия для протекания отдельных операций, снижает брак и сокращает продолжительность ремонтных операций,Формула изобретенияКалибр валковдля пилигримовойпрокатки труб, содержащий два ручья,расположенных симметрично относительно плоскости разъема калибра иобразующих криволинейную форму поперечного сечения уменьшающейся ширины и высоты по длине развертки профиля, которая составлена из трех неодинаковых участков, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения поверхностных дефектов труб путем повышения проработки внутреннейструктуры, форма поперечного сечения начального участка, длина которого составляет 0,1-0,2 протяженности развертки профиля ручья, выполнена гиперболической, форма поперечного сечения среднего участка длиной0,15-0,3 протяженности развертки параболической и форма поперечногосечения конечного участка, длина которого составляет 0,5-0,75 длиныразвертки, выполнены в виде эллипсас фокусами, расположенными в плоскости разъема калибра с шириной на0,3-1,5% больше высоты, а ширина калибра с гиперболической и параболической формой поперечного сеченияна 0,3-1,5% меньше его высоты.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1,Авторское свидетельство СССРВ 309756, кл. В 21 В 2/02, 968.2, Кофф З.А. и др, Колодная прокатка труб, М., Металлургиздат, 1962,с,300.825215 Составитель Н. ЛаринаТехРеД И.Асталош КоРРектоР МТираж 888 ПодписноеИ Государственного комитета СССРделам изобретений и открытий5 Москва, ЖРаушская наб, д Редактор Н.Бушаева Шароши аказ 2393 42 ВНИИП и 3130