Удерживатель оправки трубопрокатного стана Советский патент 1992 года по МПК B21B25/02 

Изобретение относится к трубопрокатному производству и касается конструкции выходной стороны стана, а именно устройства для удержания оправки.

Известно устройство для установки и удержания стержня с оправкой, включающее упорно-регулировочный механизм, в котором закреплен конец оправочного стержня, и центрователи, охватывающие стержень. Стержень может быть полым для подачи охладителя к оправке.

Однако, данное устройство не обеспечивает точной установки оправки по оси прокатки и получение качественных точных гильз.

Известно устройство для установки стержня с оправкой на трубопрокатном стане, включающее упорно-регулировочный механизм, длинную подвижную втулку и центрователя. Однако при получении гильз с малым (до 30 мм) диаметром отверстия невозможно изготовить полость в стержне для эффективного охлаждения оправки и самого стержня. Это приводит к повышенному износу оправок и, как следствие, ухудшению качества внутренней поверхности гильз. Кроме того, интенсивный разогрев стержня (особенно при прошивке толстостенных гильз) приводит к снижению его упругих характеристик при прокатке, что вызывает увеличение разностенности гильз.

Наиболее близким к предлагаемому является удерживатель оправки включающий упорно-регулировочный механизм, закрепленный в нем утолщенным концом ступенчатый стержень, на онком конце которого установлена оправка, охватывающая стержень, подвижную втулку и центрователи. При этом подвижная втулка образует с утоненной ступенью стержня внутреннюю полость.

Устройство надежно центрирует стержень в начале процесса прошивки и позволяет снизить разностенность переднего конца гильз. Однако отсутствие системы охлаждения оправки и стержня при прошивке приводит к их интенсивному разогреву. Оправка при этом часто выходит из строя (изнашивается рабочая поверхность, нарушается калибровка), что приводит к ухудшению качества внутренней поверхности гильз и нестабильности их геометрических размеров. Разогрев стержня ведет к снижению жесткости его поперечного сечения и повышению разностенности гильз. Использование известного способа охлаждения оправки и стержня подачей охладителя через полость стержня при получении толстостенных гильз с малым диаметром отверстия неэффективно ввиду малой пропускной способности канала.

Цель изобретения - повышение стойкости оправки путем ее охлаждения и тем самым качества гильз.

Поставленная цель достигается тем, что в удерживателе оправки трубопрокатного стана, включающем упорно-регулировочный механизм, установленный в нем утолщенным концом ступенчатый оправочный стержень с оправкой на утоненном конце, охватывающую стержень подвижную втулку, образующую с утоненной его ступенью внутреннюю полость, и центрователи, на

утоненной ступени стержня на длине не более длины внутренней полости выполнен сквозной продольный паз, поперечное сечение которого определено с учетом необходимой жесткости стержня и объема

охладителя, а в утолщенной ступени стержня - продольный канал подвода охладителя во внутреннюю полость.

На фиг. 1 изображено устройство перед прошивкой; на фиг. 2 - устройство во время

работы; на фиг. 3 - утоненная ступень стержня на участке со сквозным продольным пазом, сечение А-А на фиг. 2.

Устройство содержит упорно-регулировочный механизм 1, ступенчатый стержень

2, оправку 3, подвижную втулку 4, продольный канал 5 подвода охладителя к полости, ролики 6 центрователя, транспортирующие ролики 7.

В упорно-регулировочном механизме 1

(фиг. 1), имеющем привод осевого перемещения, р.:;змещен утолщенным концом ступенчатый оправочный стержень 2. На утоненном конце оправочного стержня расположена оправка 3. Ступенчатый оправочный стержень может быть выполнен цельным или составным, В последнем случае утоненная и утолщенная ступени стержня соединяются, например, по резьбе, На

ступенчатом стержне 2 расположена по скользящей посадке подвижная втулка 4, которая охватывает как утолщенную, так и утоненную ступени, Причем внутренней поверхностью втулки и утоненной ступенью

стержня образована полость. На утоненной ступени стержня выполнен сквозной продольный паз. Длина паза - не более длины полости. В утолщенной ступени стержня выполнен продольный канал 5 для подвода

жидкого охладителя во внутреннюю полость. Наружная поверхность подвижной втулки зажата центрователем, например, роликового типа 6. Выходная сторона стана снабжена также транспортирующими роликами 7.

Подвижная втулка (фиг. 2) смещается по оправочному стержню к упорно-регулировочному механизму. В полости при этом создается давление, под действием которого охладитель выходит за пределы полости, омывает стержень с оправкой и охлаждает их.

На фиг. 3 изображено поперечное сечение утоненной ступени оправочного стержня на участке со сквозным продольным, пазом. Размеры паза определяются с учетом обеспечения устойчивости стержня при прошивке под действием осевого усилия, а также с учетом объема охладителя, размещенного в полости.

Устройство работает следующим образом.

Перед прощивкой втулка 4 выдвинута в переднее положение ближе к оправке и зажата роликами центрователя 6. Полость между втулкой и утоненной ступенью оправочного стержня заполнена охладителем и подпитывается им через канал 5 в утолщенной ступени стержня. Нагретую заготовку задают в валки стана и прошивают. Выходя из валков, гильза упирается во втулку 4 и сдвигает ее по оправочному стержню. Охладитель при этом выходит через паз в стержне из полости и охлаждает утоненную ступень стержня с оправкой. По окончании прошивки ролики 6 разводятся и освобождают втулку 4. Упорно-регулировочный механизм 1 отводится в заднее положение, и стержень извлекается из гильзы.

После этого упорно-регулировочный механизм 1 перемещается в переднее положение, устанавливая оправку 3 в очаге деформации в соответствии с настройкой стана. Транспортирующие ролики 7 сводятся, охватывают втулку 4 и перемещают ее по стержню в переднее рабочее положение. При этом через канал 5 начинает поступать охладитель, заполняя полость. Затем транспортирующие ролики 7 разводятся и освобождают втулку 4, а ролики 6 центрователя сводятся и зажимают ее. После заполнения полости охладителем устройство готово к прошивке следующей заготовки,

Для сокращения цикла работы устройства возможна иная последовательность в работе механизмов после окончания прошивки.

Ролики 6 центрователя разводятся. Сводятся транспортирующие ролики 7 и зажимают втулку 4. Упорно-регулировочный механизм 1 приводом перемещается в заднее положение и извлекает оправочный стержень из гильзы. Втулка 4 при этом неподвижна, поэтому охладитель начинает поступать в полость и заполнять ее. После этого одновременно транспортирующие ролики 7 перемещают втулку 4 в переднее рабочее положение, а упорно-регулировочный механизм 1 сдвигает ступенчатый стержень 2 и устанавливает оправку 3 в очаге деформации. Транспортирующие ролики 7 разводятся. Сводятся ролики 6 центрователя и после заполнения полости охладителем

0 устройство готово к прошивке следующей заготовки. Время, специально отводимое для заполнения охладителем полости, в этом случае уменьшается, поэтому сокращается и цикл работы устройства.

5 Положительный эффект при использовании предложенного устройства достигается за счет того, что во время прошивки охладитель (или .продукты, появляющиеся при его нагреве) омывает стержень и оправку и охлаждает их. Смягчение условий работы оправки увеличивает ее стойкость и повышает качество внутренней поверхности гильз, исключая такие дефекты как риски, царапины, борозды, вмятины, задиры,

5 ьырывы металла и др. В зависимости от конкретных условий в опытных прошивках стойкость оправок повышалась в (1,7-3,0) раза.

Кроме того, экспериментально установлено улучшение точностных параметров гильз. Так разностенность снижается по сравнению с прототипом в-среднем на (13)%. Это связано с уменьшением разогрева утоненной ступени стержня за счет его охлаждения при прошивке. Упругие свойства стержня при этом сохраняются, что снижает колебан;.;я оправки в очаге деформации и повышает точность гильзы.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет, повысить стойкость оправок и улучшить качество гильз.

Пример. При прошивке гильз из стали ШХ-4 с наружным диаметром 90 мм, внутренним отверстием 21 мм и длиной 350 мм

5 было использовано предлагаемое устройство. Утоненная ступень стержня длиной 650 мм и диаметром 20 мм имела сквозной продольный паз шириной 3,4 мм и длиной 450 мм. Наружный диаметр утолщенной ступени стержня 90 мм. Длина подвижной втулки 800 мм.

Разностенность полученных гильз до 5%. Качество внутренней поверхности хорошее. Стойкость оправок из стали ЗХ2В8Ф

5 составила 5-6 прошивок, В качестве охладителя использовалась вода. Стойкость таких же оправок при прошивке на устройстве по прототипу составила 2-3 прохода. Качество внутренней поверхности гильз при этом плохое: наличие задиров, вырывов металла.

грубых царапин. Разностенность гильз до 7%.

Таким образом, имеет место повышение стойкости оправок в (1,7-3) раза и улучшение качества гильз.

Формула изобретения Удерживатель оправки трубопрокатного стана, включающий упорно-регулировочный механизм, установленный в нем утолщенным концом ступенчатый стержень с оправкой на конце, охватывающую стержень подвижную втулку, образующую суто, ч .. р

ненной его ступенью внутреннюю полость, и центрователи, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости оправки путем ее охлаждения и тем самым улучшения качества гильз, на утоненной ступени стержня на длине не более длины внутренней полости выполнен сквозной продольный паз, поперечное сечение которого определено с учетом необходимой жесткости стержня и объема охладителя, а в утолщенной ступени стержня - продольный канал подвода охладителя во внутреннюю полость.

ш / г

Изобретение относится к трубопрокатJному производству и касается устройств для удержания оправки (преимущественно малого диаметра). Цель изобретения - повышение стойкости оправки путем ее охлаждения и тем самым улучшения качества гильз. Удерживатель включает упорно- регулировочный механизм 1, ступенчатый стержень 2 , на утоненной ступени которого расположена оправка 3, охватывающий стержень , втулку 4 и центрователи 6. Поставленная цель достигается за счет выполнения на утоненной ступени стержня сквозного паза длиной не более длины полости, образуемой втулкой и утоненной ступенью стержня. В утолщенной ступени стержня при этом выполняется канал 5 подвода жидкого охладителя к полости. 3 ил.kГО2елI>&

Фиг.