Инструмент для холодной прокатки труб Советский патент 1985 года по МПК B21B21/02 

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при холодной прокатке труб рзгчьевьми роликами, образующими калибр. Известен калибр роликов для холод ной прокатки труб, образованный четным количеством роликов с ручьями, имеющими постоянный профиль попереч ного сечения, описанный дугой одного радиуса, с центром на осях симметрии проходящих через вершину ручьев fij . Недостаток этого калибра состоит в том, что в процессе предкалибровки и калибровки, когда ролики сходятся к центру оси прокатки, зазоры между ребордами роликов исчезают и возника ет схема контакта, аналогичная волочильному кольцу, что приводит к увеличению контактнъпс напряжений по поверхности оправки, ухудшению схода трубы с нее и тем самьм к повьшению усилия прокатки. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является инструмент для холодной прокатки труб, включающий четное число ручьевых роликов, образующих калибр, в котором соседние очерчены дугами неодиниковых радиусов и имеют .разную глубину 2 . Недостатком этого калибра для про катки труб является то, что в нем ручей с меньшей глубиной выполнен меньщим радиусом, чем ручей с большей глубиной, вследствие чего при прокатке тонкостенных труб это приводит к врезанию реборд ручья с мень шей глубиной. Врезание реборд исключает возможность прокатки Ьсоботонкостенных труб и не позволяет интенсифицировать процесс прокатки из-за жесткости калибра, которая приводит к увеличению усилия срыва трубы с оправки, к налипанию металла на оправку и на поверхность ручья и тем самым к повышению усилий при прокатке. Целью изобретения является интенсификация процесса производства тонкостенных труб путем снижения контак тных напряжений. Пост авленная цель достигается тем, что в инструменте для холодной прокатки труб, содержащем четное число ручьевых роликов, образующих калибр, в котором соседние ручьи очерчены дугами неодинаковых радиусов и имеют разную глубину, отношение радиусов дуг соседних ручьев равно 0,96-0,99 и глубина ручья, очерченного дугой меньшего радиуса, больше глубины соседнего ручья на 0,2-0,5 разницы радиусов. Чередование в калибре ручьев, имеющих большую глубину, очерченную меньшим радиусом, с ручьями меньшей глубины, очерченными большими радиусами, при конкретной величине разницы радиусов и величине их соотношений позволяет при наличии переходных зон между дугами ручьев роликов снизить контактные напряжения в предчистовой и чистовой зонах калибра, тем самьм снизить усилия С1М)1ва трубы с оправки, а следовательно, и усилия при пилигримовой прокатке тонкостенных труб. На чертеже представлен инструмент, калибр которого образован четырьмя роликами, общий вид. Инструмент для прокатки труб образован четным количеством роликов 1, 2, 3, 4, каждый из роликов имеет ручей с постоянным профилем поперечного сечения. Профиль ограничен дугой одного радиуса, причем соседние ручьи четного и нечетного роликов поочередно имеют неодинаковые радиусы R( и Rj и неодинаковую глубину h, иЬ. При этом радиусы R ручьев равны наружному радиусу заготовки, а радиусы Kg наружному радиусу готовой прокатываемой трубы. Глубина ручьев в каждой соседней паре (четный и нечетньй ролики) выполнены также неодинаковой, а именно ручей, оч5г)ченньгй дугой меньшеГо радиуса R2, равного наружному радизсу готовой трубы, вьшолнен с глубиной большей, чем глубина ручья, очерченного радиусом R., равным наружному радиусу заготовки. Величина превышения глубины ручья с меньшим радиусом (0,2-0,5) (Rj R), при этом меньший радиус Rj ручья составляет 0,96-0,99 большего радиуса R ручья в каждой соседней паре четных и нечетных роликов. Центры 0 и Oj радиусов дуглежат на оси симметрии, проходятцей через вершины противоположных гребней ручьев, соответственно на оси располагается центр радиуса Oj, а на оси Ot - Or - центр радиуса Og. Величина превышения (0,2-0,5) х x(R - Rj) глубины ручья с меньшим радиусом является оптимальной, так как ниже этой величины отсутствует свободное перетекание металла из зон с малыми радиусами, ручьи в зон с большими радиусами, происходит врезание реборД ручья с меньшей глу биной, поэтому прокатка тонкостенных труб становится невозможной. Превьшгение глубины ручья с меньшим радиусом на величину большую, чем 0,3 (R - Rg) приводит к потере устойчивости трубы из-за увеличени зазора между трубой и оправкой. Выбор отношения соседних радиусо ручьев (0,96-0,99) обусловлен с одн стороны необходимостью обеспечения устойчивости трубы (верхний предел) с другой - снижением усилия срыва трубы с оправки и повьвяением тем са мым режимов обжатия (нижний предел) Пробную прокатку проводили на стане ХПТР-60-120 н прокатывали тру бы из ст. 08Х18Н10Т по маршруту 61-0,6 58-0,3 с использованием предлагаемого инструмента. Калибр инструмента был образован четырьмя ручьевыми роликами. При этом ручей с дугой, образованной радиусом заготовки R 30,5 мм, чередовался с ручьем, имеющим дугу, очерченную радиусом готовой трубы R, 29 мм. Прокатывали также трубы в известном 4-роликовом калибре, в котором дуги ручьев описаны одним радиусом трубы R 29 мм. Из анализа прокаток следует, что предлагаемый калибр обеспечивает меньшее усилие срыва трубы с оправки в 1,4 раза и большую производительность в 1,5 раза. Инструмент работает следующим образом. В момент раскрытия зева роликов, образующих калибр, перемещают заготовку (на чертеже не указана) на величину подачи. Затем ролики, перемещаясь возвратно-поступательно относительно непод)вижной заготовки, осуществляют деформацию ее, сначала с уменьшением диаметра (редуцирование), затем с уменьшением толщины стенки (обжатие). По мере перемещения роликов от сечения заготовки к сечению птовой трубы ролики сходятся к оси прокатки, при этом в любом сечении по длине очага деформации, в т.ч. в процессе предкалибровки и калибровки, калибр имеет участки вдоль дуги ручья в поперечном сечении, образованные радиусом заготовки, в которых металл не контактирует с ручьем роликов, что способствует снятию контактных напряжений. Предлагаемьт инструмент для проатки труб позволяет деформировать илигримовой прокаткой особотонкотенные трубы при сниженных контактых напряжениях и при сниженных усииях прокатки. Калибр облегчает также сход трубы оправки, предотвращает стыковку руб, позволяет интенсифицировать ежимы обжатия и производительность тана.

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ХОШДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ, содержащий четное число ручьевых роликов, образующих калибр, в котором соседние ручьи очерчены дугами неодинаковых радиусов и имеют разную глубину, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса производства тонкостенных труб путем снижения контактных напряжений, отношение радиусов дуг соседних ручьев равно 0,96-0,99 и глубина ручья, очерченного дугой меньшего радиуса, больше глубины соседнего ручья на 0,2-0,5 разницы радиусов.С (Л с