Способ изготовления бесшовных труб Советский патент 1993 года по МПК B21B17/02 

Изобретение относится к способу изготовления бесшовной трубы из полой заготовки, введенной в стан для непрерывной прокатки труб.

Цель - создание способа и устройства для его осуществления, с помощью которых можно было бы увеличить удлинение в первом калибре для повышения общего предельного удлинения с одной стороны или для разгрузки средних калибров. Одновременно ставится цель сохранения в допусти- Mtyx пределах входного зазора даже при увеличенном удлинении.

На фиг. 1 показана принятая форма калибра валка трубопрокатного стана; на фиг. 2 и 3 - соотношения, существующие при различном входном зазоре в первой клети ряда калибров; на фиг. 4 - придание простой овальной формы полой заготовке с помощью узких профилированных приводных валков; на фиг. 5 - придание овальной формы той же полой заготовке при одновременном объемном редуцировании соответственно калиброванными более широкими приводными валками; на фиг. 6- возможная конструкция калибра валков первой клети при использовании полой заготовки, имеющей овальную форму в соответствии с фиг. 5.

В обычном случае контур калибра, впи- f санного в валки, образован дугами окружностей различных радиусов, имеющими общую касательную в точке сопряжения. На фиг. 1 показана принятая форма калибра, где R1 означает радиус основания калибра, а а -угол основания калибра, R3 - радиус боковой стороны профиля. Руководствуясь фиг. 1, можно понять также термин отношение раскрыва а/Ь, где b - расстояние от середины валка до основания калибра; а - расстояние от середины валка до боковой стороны калибра, причем для определения

а принимается, что радиус боковой стороны калибра удлиняет контур калибра до оси середины валка.

Из чертежа явствует, что величина рас- крыва калибра регулируется величиной R2, но в основном величиной угла щ. Иными словами, при увеличении ai отношение рас- крыва уменьшается.

Как известно, оси валков последующих клетей всегда смещены друг к другу. Поэтому участок гильзы, прокатанный в боковой стороне калибра, входит в основание калибра последующего валка. Для отношений раскрыва последующих калибров существует условие, согласно которому ап всегда равно или больше Ьп-1. Для участков, получивших в калибрах более или менее овальную форму, это условие легко соблюдается. Однако оно существует и на входе круглой полой заготовки в первый валковый калибр. Поэтому ai теоретически должно составлять не менее dH/2, чтобы при заправке не произошло повреждения поверхности полой заготовки.;

На фиг. 2 и 3 показаны соотношения, существующие при различном входном зазоре в первой клети ряда калибров. На левой стороне этих фигур показано входное сечение полой заготовки и заданный входной зазор, а на правой стороне - раствор валков, образующийся между контуром калибра и поверхностью оправки. В отличие от общего изображения по фиг. 1 центр радиуса R1 не совпадает с серединой валка, а смещен на величину EG . Это необходимо, чтобы в первом калибре создать необходимое отношение раскрыва. В связи с этим толщина стенки SG не постоянна на-всем угле а основания калибра. На фиг. 2 и 3 радиусы и углы выбраны так, чтобы выполнялось условие «1 dH/2.

На фиг. 3 при меньшем dn/2 угол Щ основания калибра увеличивается, а отношение раскрыва ar/bi уменьшается. На этих фигурах наряду с толщиной стенки основания калибра обозначена толщина стенки SF боковой стороны, которая соответствует точке АР отхода оправки и углу отхода.

Здесь упрощенно предполагается, что SF остается постоянной, начиная от точки отхода АР. и следует контуру калибра. Углом «А калибр разделяется на зону принудительной деформации и зону свободной деформации, При сильном упрощении можно исходить из того, что SF соответствует входной толщине стенки SH. Однако такое допущение неприемлемо, поскольку принудительное уменьшение толщины

стенки и обусловленное этим удлинение материала вызывает также уменьшение толщины стенки в зоне свободной деформации. Усложненные зависимости, определяющие

точку АР и SF, здесь нельзя показать. Поскольку величина угла а основания калибра играет важную роль для изменения SF, на фиг. 2 и 3 изображена тенденция величины SF. Удлинение в калибре всегда определяется отношением входного сечения к выходному сечению. Изображенными площадями сечений АО и AI показано, что на фиг. 3 при меньшем входном зазоре достигается более равномерная толщина стенки

и не на много большее удлинение. Достигнутое удлинение однако не соответствует существующей способности деформации в первом калибре. В соответствии с изобретением предлагается придавать овальную

форму вводимой полой заготовке, сдавливая ее диаметр на величину существующего входного зазора между двумя профилированными валками Эта операция показана на фиг. 4. Необходимое для этого приспособленйе можно выполнить в виде приводного механизма с переставляемыми валками. Важно, что оно было установлено как можно ближе к первой валковой клети, т.е. чтобы полая заготовка приобрела овальную форму непосредственно перед началом прокатки. Это сохраняет преимущества большого входного зазора. Если желательны большие размеры входного зазора, это приспособление в соответственно усиленном выполнении может быть оснащено калибровкой валков, которая наряду с приданием овальной формы также способствует определенному объемному редуцированию. Этот вариант показан на фиг 5.

На фиг. 6 представлена возможная конструкция калибра, используемая в случае полой заготовки, которой придана овальная форма по фиг. 5. Приданием овальной формы создаются и в первом калибре такие же

условия t которые существуют при вводе в остальные калибры. Увеличение растяжения четко видно по отношению площадей. Формула изобретения Способ изготовления бесшовных труб,

включающий овализацию полой заготовки безоправочным обжатием сближающимися калиброванными роликами и последующую прокатку на оправке с обжатием стенки заготовки в валковом калибре, имеющем плоскость разъема, расположенную в плоскости малой оси вала заготовки, отличающийся тем, что одновременно с овализацией заготовки осуществляют ее объемное редуцирование.

; Использование: при изготовлении бес- шойных труб из полой заготовки на трубопрокатном стане продольной прокатки. Чтобы иметь возможность увеличить удлинение в первом валковом калибре и повысить общее предельное удлинение, непосредственно перед заправкой в первую клеть трубопрокатного стана полую заготовку ова- лизируют без уменьшения толщины стенки. Утобы зазор между оправкой и внутренней поверхностью полой заготовки в области основания калибра валков первой клети был больше, чем зазор в области боковой части калибра, одновременно с безоправочной овалмзацией осуществляют объемное редуцирование. 6 фиг.

Фиг./

Фи.2

Фиг.З

Фи. 4

Фи г. 5

Редактор Т.Савина

Фиг. 6

Составитель Л.Матурина Техред М.Моргентал

&

Корректор С.Пекарь