Технологический инструмент редукционного стана Советский патент 1984 года по МПК B21B17/14 

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к станам продольной прокатки труб, и может быть использовано на непрерывных безоправочных редукционных станах. Известен технологический инструмент редукционного стана, содержащий обжимные овальные калибры, установленные последовательно со смещением их плоскостей разъема на угол, равный 180°, деленное на число ручьевых валков, образующих каждый калибр 1. Для такого инструмента характерно неравномерное распределение обжатия ijo периметру калибров, что приводит к неравномерному распределению напряженности профиля трубы и создает условия для возникновения поперечной разностенности в виде внутреннего «квадрата для двухвалковых клетей или «шестигранника для трехвалковых клетей. Причем в зависимости от характера распределения тангенциальной деформации по периметру калибра минимальная толщина стенки располагается либо в плоскостях, проходящих через разъемы и вершины калибра - отрицательная граненность, либо под углом 45° (30°) к этим плоскостям для двухвалковых (трехвалковых) калибров - положительная граненность. Известен инструмент двухвалкового редукционного стана, состоящий из нескольких обжимных калибров, установленных последовательно со смещением их плоскостей разъема один относительно другого на 90°, образованных ручьями валков, которые имеют по периметру радиусные впадины, расположенные по середине дуги между разъемом и вершиной. Наличие впадин по периметру калибра инструмента способствует перераспределению дефор.мации в поперечном сечении 2. Однако такой инструмент деформирует впадинами одни и те же участки профиля трубы как в предыдущих, так и в последующих калибрах, что способствует образованию отрицательной граненности. Известен также инструмент для продольной прокатки, содержащий ряд двухволновых обжимных калибров, установленных последовательно со смещением их плоскостей разъема один относительно другого на 90°, образованных ручьями валков, которые имеют по периметру радиусные выступы, расположенные по середине дуги между разъемом и вершиной 3. На)1ичие выступов по периметру калибра, также способствует перераспределению деформации в поперечном сечении, однако ввиду того, что такой инструмент обжимает выступами одни и те же участки профиля трубы как в предыдущих, так и в последующих калибрах, он способствует формированию положительной граненности. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является технологический инструмент трехвалкового редукционного стана, состоящий из нескольких обжимных калибров, установленных со смещением их плоскостей разъема на угол, равный 180°, деленное на число ручьевых валков, образующих каждый калибр, которые имеют- по периметру равномерно расположенные радиусные выступы и впадины, и круглый чистовой калибр 4. Известный технологический инструмент с чередующимися по периметру калибра выступами и впадинами, способствует перераспределению тангенциальной деформации в поперечном сечении трубы,причем он деформирует выступами и впадинами одни и те же участки профиля трубы как в предыдущих, так и в последующих Калибрах. По этой причине образуется поперечная разностенность в виде внутреннего многогранника, что ухудщает точность труб. Кроме того, если предусматривается расточка внутреннего диаметра труб, то граненность требует увеличения допуска на обработку и приводит к повышенному расходу металла. Цель изобретения - снижение поперечной разностенности труб. Цель достигается тем, что технологический инструмент редукционного стана, состоящий из нескольких обжимных калибров, установленных последовательно со смещением их плоскостей разъема на угол, равный 180°, деленное на число ручьевых валков, образующих каждый калибр, которые имеет по периметру равномерно расположенные радиусные выступы и впадины, и круглый чистовой калибр, выступы последующего калибра расположены под тем же углом к плоскостям разъема, что и впадины предыдущего. Такой инструмент позволяет редуцировать трубы с чередованием деформации в зоне выступа и впадины от калибра к калибру. Это способствует повышению точности стенки труб. На чертеже схематически изображен технологический инструмент двенадцатиклетьевого двухвалового редукционного стана. Технологический инструмент включает обжимные калибры уменьшающегося поперечного сечения, установленные последовательно со смещением их плоскостей разъема на угол, равный 180°, деленное на число .ручьевых валков, образующих каждый калибр, (для двухвалковых станов на угол 90°), которые имеют по периметру равномерно расположенные радиусные впадины 1 под углом 45° к плоскости разъема у нечетных калибров и радиусные выступы 2 под тем же углом к плоскостиразъема у четных, и круглый чистовой калибр.

Нечетный калибр получается следующим образом.

Сначала строится овал, имеющий ширину E и высоту HI, причем он очерчивается радиусами R из точек, смещенных относительно центра на величину эксцентрисистета 6i. Величины HI,BI, , рассГитываются по известным методикам.

Затем для двухвалковых калибров под углом 45° к плоскости разъема проводятся оси и дугами окружности радиуса г,, центры которой располагаются внутри построенного овала, очерчиваются впадины 1, причем глубина этих впадин C выбирается таким образом, чтобы размер калибра по этим осям превосходил величину Н. Дуги RJ и г сопрягаются радиусами, величина которых зависит от среднего диаметра калибра, и находятся в диапазоне 50-5 мм. Четный калибр в основе имеет овал с осями На, Bj, очерченный радиусами R, проведенными из точек, смещенных относительно центра на эксцентриситет 6. Но у этого калибра выполняются выступы 2 радиу-сом Гг, причем центры дуг выступов расположены вне овала, на осях, проходящих также под углом 45° к плоскости разъема калибра.

Ширина EJ, четного калибра больше, чем высота нечетного Н. Величина выступа С выполняется таким образом, чтобы размер четного калибра под углом 45° к плоскости разъема был бы меньше величины Н, т. е. обжатие в этой плоскости превосходит обжатие по верщине калибра.

Прокатка заготовки осуществляется ..следующим образом.

Заготовка, диаметр которой меньше, чем ширина первого калибра В,, и больше, чем его высота И,, захватывается валками первого калибра. По верщине калибра она обжимается до размера Н, ,а по выпуску уширяется до размера BI, при этом под углом 45° к плоскости разъема, где расположены впадины, она также уширяется, но в меньшей степени, чем по выпуску. Затем труба подается во второй калибр, который развернут на 90° относительно первого. Здесь труба .обжимается по вершине, деформация под углом 45° к плоскости разъема калибра, где расположен выступ еще больше,

0 так как в первом калибре на этом участке расположена впадина, а по разъему калибра происходит уширение.

Далее во всех нечетных калибрах деформация трубы происходит аналогично деформации в первом калибре, а в четных -

аналогично деформации во втором калибре.

Таким образом, общий характер редуцирования трубы в обжимных калибрах инструмента можно представить как чере0 дование интенсивного обжатия и ущирения не только по вершине и выпускам калибра, но и на участках между ними. Это позволяет уменьшить влияние неравномерности деформации на образование поперечной разностенности, труб.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого инструмента заключается в повышении точности труб. Опытные прокатки труб размерами 57x10, 60X11 и 89X15 показали, что разностенность снижается .с 22 до 12%. При редукцировании толстостенных труб сокращается процент брака в партии по причине образования внутреннего «квадрата или «шестиугольника.

Кроме того, снижается расход металла

на 1,5-2,0 кг на тонну, если трубы подвергаются механической расточке по внутреннему диаметру, что соответствует экономическому эффекту около 200 тыс. руб. -в год.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ РЕДУКЦИОННОГО СТАНА, состоящий из нескольких обжимных калибров, установленных последовательно со смеш,ением их плоскостей разъема на угол, равный 180°, деленное на число ручьевых валков, образуюш,их каждый калибр, Которые имеют по периметру равномерно ра1сположенные радиусные выступы и впадины, и круглый чистовой калибр, отличающийся тем, 4TQ с целью снижения поперечной разностенности труб, виступы последующего калибра расположены под тем Же углом к плоскостям разъема, что и впадины предыдущего. (Л со со СП