СПОСОБ РЕЗКИ ПРОКАТНЫХ ЗАГОТОВОК Российский патент 2012 года по МПК B23D15/02 

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к обработке металлов давлением, и предназначено для резки заготовок на ножницах горячей резки.

Известен способ резки заготовок ножницами для резки заготовок круглого сечения, содержащими два плоских ножа с возможностью одновременного встречного плоскопараллельного перемещения, режущая кромка каждого ножа наклонена к его противоположной опорной кромке по острым углом, при этом режущие кромки обоих ножей наклонены в одну сторону (А.С. СССР №515598, B23D 15/02, Опубл. БИ №20, 30.05.76).

Недостатком способа является неудовлетворительное качество поверхности среза вследствие применения неполностью закрытой схемы реза.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является способ резки заготовок на ножницах горячей резки с использованием одинаковой конфигурации верхнего и нижнего ножей (симметричная схема реза) (Королев А.А., «Механическое оборудование прокатных и трубопрокатных цехов». - М.: Металлургия, 1987, с.109-110).

Недостатком способа является то, что получение качественной готовой трубы из заготовки, разрезанной ножницами с симметричной схемой реза, возможно только при использовании заготовки диаметром 120 мм. Например, при использовании заготовки диаметром 150 мм, 156 мм на готовой трубе образуются дефекты на внутренней и наружной поверхности в виде «раковины-вдав», вследствие образования конических «утяжин» (фиг.1) на концах заготовки после обжатия, что при дальнейшей операции (прошивке) приводит к разрушению концевой части заготовки в виде полукольца (фиг.2). Кроме того, использование симметричной схемы реза (фиг.3) приводит к асимметричному смятию переднего конца заготовки и в дальнейшем к увеличению (или уменьшению) толщины стенки либо к разностенности на готовых трубах.

Экспериментально с помощью предварительной механической обработки были подготовлены заготовки с различными формами торцов. На основании проведенных экспериментов определена оптимальная форма торцов заготовки, при которой дефект в виде полукольца не образуется. Оптимальной формой торцов заготовки явился усеченный конус.

Задачей настоящего изобретения является создание эффективного способа резки заготовки, который позволит получить необходимую форму торцов заготовки и уменьшить количество дефектов на внутренней и наружной поверхности готовых труб, а также сократить отбраковку готовой продукции по геометрическим параметрам.

Поставленная задача достигается тем, что для резки заготовки применяется способ резки прокатных заготовок, включающий разделение заготовки ножницами горячей резки посредством вертикального перемещения ножей, на которых установлено соотношение размеров нижнего и верхнего зуба ножей от 5 до 15 соответственно, при этом нож с максимальным размером зуба расположен в зоне реза, формирующего задний конец разрезаемой заготовки, а нож с минимальным размером зуба расположен в зоне реза, формирующего передний конец заготовки.

На фиг.3 представлена существующая «симметричная» схема реза с одинаковой калибровкой верхнего 1 и нижнего ножей 2; на фиг.4 - «несимметричная» схема реза с различной калибровкой верхнего и нижнего ножей.

Способ резки прокатных заготовок осуществляется следующим образом. Нагретую в печи заготовку 5 (фиг.4) помещают между разведенными ножами 1 (верхним с «малым зубом») и 2 (нижним с «большим зубом»). Посредством вертикального перемещения ножей их сводят относительно друг друга. В процессе сведения ножей, «зуб» нижнего ножа внедряется в заготовку и форма заднего конца 3 разрезаемой заготовки приобретает форму калибровки нижнего ножа - усеченный конус. На верхнем ноже калибровка ножа в горизонтальном направлении практически плоская, деформация разрезаемой заготовки с переднего конца незначительна. В поперечном сечении части заготовки с переднего конца 4 имеют профиль в виде круга, имеющего минимальную овализацию. Далее ножи сводят до разделения заготовки в поперечном сечении.

Разрезанную таким образом заготовку направляют для обжатия и прошивки на обжимной и прошивной стан, соответственно.

Использование различной калибровки режущей части верхнего и нижнего ножей (увеличение высоты зуба нижнего ножа (фиг.4) и уменьшение высоты зуба верхнего ножа, (применение «несимметричной схемы реза»)) при разрезании заготовки позволяет придать необходимую форму концам разрезаемой заготовки для исключения образования дефектов в виде полукольца, образующихся при дальнейшей прошивке заготовки: заднему концу заготовки - в виде усеченного конуса; переднему концу в поперечном сечении заготовки - в виде круга, имеющего минимальную овализацию. При этом ножи не препятствуют свободному прохождению заготовки в зоне реза, что исключает застревание заготовки в ножницах с возможной аварийной остановкой трубопрокатного агрегата. Разрезанная таким способом и обжатая в дальнейшем заготовка имеет с переднего конца «утяжину» строго по оси заготовки без смещения, что позволяет исключить/уменьшить несоответствия по толщине стенки, разностенности при изготовлении труб, а с заднего конца заготовки «утяжина» имеет величину 15…20 мм, при которой дефекты в виде полукольца не образуются.

Предложенный способ может быть использован для резки заготовок любого диаметра на ножницах горячей резки с использованием масштабного фактора на геометрические размеры калибровки ножей.

Предлагаемый способ опробован в условиях ОАО «Синарский трубный завод» на заготовке диаметром 150 мм и 156 мм: из заготовки, разрезанной предлагаемым способом, было изготовлено 25000 тн труб.

Применение предлагаемого способа резки заготовки позволило сократить количество дефектов на наружной и внутренней поверхности труб, позволило уменьшить отбраковку готовых труб по геометрическим параметрам: толщине стенки, разностенности на 1,5% в расчете на количество изготовленных труб.

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к обработке металлов давлением, и предназначено для резки заготовок на ножницах горячей резки. Способ включает разделение заготовки ножницами горячей резки посредством вертикального перемещения ножей. На ножницах горячей резки установлено соотношение размеров нижнего и верхнего зуба ножей от 5 до 15 соответственно. Нож с максимальным размером зуба расположен в зоне реза, формирующего задний конец разрезаемой заготовки. Нож с минимальным размером зуба расположен в зоне реза, формирующего передний конец заготовки. В результате обеспечивается получение необходимой формы торцов заготовки и уменьшение количества дефектов на внутренней и наружной поверхности готовых труб. 4 ил.

Способ резки прокатных заготовок, включающий разделение заготовки ножницами горячей резки посредством вертикального перемещения ножей, отличающийся тем, что ножницы горячей резки выполнены с соотношением размеров нижнего и верхнего зуба ножей от 5 до 15, при этом нож с максимальным размером зуба расположен в зоне реза, формирующего задний конец разрезаемой заготовки, а нож с минимальным размером зуба расположен в зоне реза, формирующего передний конец заготовки.