Калибр для продольной прокатки труб Советский патент 1989 года по МПК B21B17/00 

315021АЗ

ные выемки. Профиль каждой выемки образован двумя параллельными сопряженными линиями . Высота профиля равна 0,1-0,2 высоты калибра, а ширина - ширине зазора. Рабочие участки калибра выполнены по эпитрохоиде

и сопряжены с центральными выемками и бочкой валка. Угловая протяженность этих участков 60-70°. Высота калибра (без учета высоты центральных выемок) равна его ширине, 1 ил. 1 табл.

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а точнее к продольной прокатке труб, и может быть использовано на автоматических и полунепрерывных станах. Цель - обеспечение равномерно изменяющейся по периметру разностенности труб и тем самым создание возможности ее снижения при последующей винтовой обкатке. Калибр для продольной прокатки труб образован двумя установленными с зазором валками 1 и 2. На ручьях валков имеются центральные выемки. Профиль каждой выемки образован двумя параллельными сопряженными линиями. Высота профиля равна 0,1-0,2 высоты калибра, а ширина - ширине зазора. Рабочие участки калибра выполнены по эпитрохоиде и сопряжены с центральными выемками и бочкой валка. Угловая протяженность этих участков 60-70°. Высота калибра (без учета высоты центральных выемок) равна его ширине. 1 ил.

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а точнее к продольной прокатке труб, и может быть использовано на автоматических и полунепрерывных станах.

Цель изобретения - обеспечение равномерно изменяющейся по перимет- р; разностенности труб и тем самым создание возможности ее снижения при последующей винтовой обкатке.

На чертеже представлен калибр, поперечное сечение.

Калибр для продольной прокатки составлен ручьями валков 1 и 2, расположенных с зазором S , при этом каждый ручей состоит из центральной выемки EFGKLM, расположенных по разные стороны от нее рабочих криволи- нейньсх участков ED и KN, сопряженных дугами DG и NQ с образующей бочки ZZ.

Центральная выемка EFGKLM образована двумя параллельными прямыми FG и KL, перпендикулярными образующей бочки, сопряженными между собой в верхней части радиусом г и соединенными дугами EF и LM с рабочими участками ручья ED и MN. При этом высота выемки h составляет 0,1-0,2 высоты калибра, а ее ширина равна ширине зазора между ребордами валков.

Рабочие участки ручья ED и MN выполнены с плавно увеличивающейся кривизной к разъему и вершине калибра при этом они описаны эпитрохо ИДОЙ вида

р (Ц)) а T -lO cosq CcpMS),

(1)

где р (Ц) - текущий радиус-вектор, характеризующий профиль ручья в расчетной точке периметра;

ср - текущий уг ол, характеризующий профиль ручья в поперечном сечении, со

ответствующеи расчетной точке периметраJ а - радиус подвижного круга при построении эпитрохоиды J

k - коэффициент неравномерности кривизны рабочего профиля.

Радиус подвижного круга а определяется из соотношения основных размеров ручья - ширины В и коэффициента овализации tf по формуле, мм В(1 +Ф)

20V

(2)

30

Коэффициент неравномерности кривизны рабочего профиля калибра определяется по формуле

(3)

5

0

Расчет параметров эпитрохоидаль- ной образующей ручья начинается с определения основных параметров ручья Виц по известным методам. Затем определяется радиус подвижного круга а и коэффициент кривизны рабочего профиля калибра К по формулам (2) и (3). Текущее значение радиус-вектора калибра р определяется по формуле (1). Ввиду симметрии калибра расчет текущих значений р ведется для половины ручья, т.е. в диапазо- 5 не O CfcQO. Угол о, выбирается в зависимости от ширины зазора между ребордами валков

« Г(

oL arctg

В

(4)

-о

и равен 10-15 для валков автоматического и полунепрерывного трубопрокатного агрегата.

Построение эпитрохоидальной образующей профиля ручья производится с учетом симметрии калибра, состоящего из двух ручьев в следующем порядке. Из центра О, который лежит в точке пересечения вертикальной и

горизонтальной осей калибра, проводят лучи под текущими углами if к горизонтальной оси в диапазоне 0° Cf4 90. На этих лучах откладывают соответствующие значения радиус-вектора О (cf), определенные по формуле (I) с учетом формул (2) и (3). Соединяя плавной кривой полученные текущие точки, получают эпитрохо- идальную образующую профиля ручья. Под углом );.,, определенным по формуле (4), к . горизонтальной и вертикальной осям калибра проводят прямые проходящие через центр капибра О до пересечения с эпитрохоидой. Полученные точки соединяют радиусом , 15 с бочкой валка в горизонтальном разъеме и с вертикальной выемкой шириной i и глубиной h (0,1-0,2)Н в вершине калибра.

В таблице приведены значения характерных точек эпитрохоидальной образующей профиля для половины ручья, т.е. tf 90° . , получается из формулы (4) равным 1 4° , полагая зазор между валками 5 мм и радиус закругления г, 12,5 мм. Высота выемки принимается 0,15 В и равна h 18 мм.

Изготовление калибра может производиться расточкой ручья по шаблону на вальцетокарных станках, а также на станках с программным управлением

Валковь1Й калибр работает следующим образом.

Валки с нарезан ными ручьями эпитро хоидального профиля в поперечном сечении устанавливают на стане продольной прокатки труб, в частности автоматическом или полунепрерьтном. Гильза (труба) задается в валки и обжимается на оправке. При этом за счет эпитрохоидальной образующей профиля ручья труба обжимается чередующимися зонами интенсивной деформации и разгрузки по периметру трубы, что обеспечивает выравнивание деформации по периметру ручья.

За счет дополнительных выемок в вершинах калибров происходит образование поперечной разностенности ( - S „ и 4 - ), благоприятДно выемки выполняется по радиус г /2.

Пример расчета ручья вплка лвто- матического стана.

диаметр гильзы после прошивки равен 119-126 мм. Ширина калибра (ручья) принимается по известной методике В 120,5 мм. Оваль- ность калибра находится в пределах, рекомендуемых для автоматических станов, например, ( 1,08. По формуле (2) определяется радиус подвижного круга а 11,604 мм.

Коэффициент неравномерности кривизны рабочего профиля калибра определяется по формуле (3) Л 0,1923,

Текущее значение радиус-вектора р ((-f) определяется по формуле () и заносится в таблицу.

ной для последующей раскатки в ри- линг-стане, что уменьшает поперечную разностенность и позволяет уве- личивать обжатия стенки трубы. При этом переполнения калибра не происходит, так как имеются дополнительные зоны свободного течения металла в поперечном направлении.

Формула изобретения

Калибр для продольной прокатки труб, образованный двумя установленными с зазором валками, имеющими

ручьи с центральными выемками, о т- личающийся тем, что, с целью обеспечения равномерно изменяющейся по периметру разностенности . труб и тем самым создания возможности ее снижения при последующей винтовой обкатке, профиль каждой центральной выемки образован параллельными сопряженными между собой линиями и имеет высоту, рапную 0,1-0,2

высоты калибра, и ширину, равную ширине зазорл, при этом участки ручья, расположенные по разные стороны от выемки с УГЛОВОЙ протяженностью 60-70, выполнены по эпитрохоиде, начало и конец каждой из которых размещены -на одинаковом расстоянии от осей симметрии калибра и плавно сопряжены с центральной выемкой и бочкой валка.