Способ производства труб Советский патент 1980 года по МПК B21H1/00 

1

Изобретение относится к обработке металлов давлением и сварки, а точнее к производству высокоточных подшипниковых труб.

Изобретение наиболее эффективно может быть использовано при производстве длинномерных изделий круглого сечения, например труб и прутков.

Большое количество труб, например подшипниковые трубы, поставляются в обточенном виде. Обточка направлена на удаление поверхностных дефектов металла трубы и обеспечение точных размеров труб. Причем припуск на обточку в основном определяется не глубиной залегания дефектов, а неточностью размеров труб. Кроме того, фактически размеры подшипниковых труб, определяемые требованиями подшипниковой промышленности, имеют очень широкий сортамент с различием в размерах двух типоразмеров труб в 0,3-0,5 мм. Такой широкий сортамент требует частой, перестройки трубопрокатного агрегата и выполняется за счет дополнительного съема металла.

Задачой предлагаемого способа заключается в сокрашении съема металла, определяемого неточностью размеров труб перед обточкой и их широким сортаментом.

В современном производстве круглого литья и проката широко используют точение наружной поверхности с целью удаления пороков металла и получения точного диаметрального размера.

При известных способах производства круглых заготовок и труб из некоторых легированных сталей прокаткой получаются поверхностные пороки, которые, как правило, удаляют сплошной обдиркой поверхности на обычных и специальных токарных станках 1.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ производства труб, при котором производят прошивку гильзы, раскатку, калибровку заготовки, термообработку, правку и обточку полученной трубы, горячую прокатку, термообработку, правку и обточку 2.

При требованиях к точности наружного диаметра готовых труб 0,2 мм поступающие на обточку трубы имеют колебания наружного диаметра в пределах 1-3 мм и отклонения от круглости профиля в пределах 0,5-2,0 мм. Глубина дефектного слоя соетавляет 0,2-0,5 мм. Из сравнения приведенныхвеличин видно, что припуск под обточку значительно превышает глубину дефектного Слбй, и соответственно потери металла в несколько раз превышают объем дефектного слоя.

Наличие окалины на обрабатываемых трубах, повышенный припуск под обточку и нёравномёрность его удаления приводит Кповышенному ра сходу режущего инструмента и к снижению производительности.

Диаметр горячекатаных труб должен соответствовать диаметру обточенных труб с учетом припуска под обточку, что при высокой дробности значений диаметра обточенных труб требует частых перенастроек трубопрокатного стана, вызывающих снижение его производительности и повышение потерь металла в виде некондиционных труб, прокатанных в процессе настройки стана.

Цель изобретения - уменьшение потерь металла и повышение производительности.

Это достигается тем, что в предлагаемом способе трубу непосредственно перед обточкой дополнительно обкатывают по наружному диаметру холодной или теплой поперечной прокаткой с относительным обжатием наружного диаметра 0,005-0,04.

При пластическом деформировании трубы происходит отслоение окалины и разогревание поверхностного слоя металла, что существенно снижает его прочность и улучшает обрабатываемость труб. Обтачивание непосредственно после калибрования позволяет использов ать этот эффект и исключает оваликацию иповодку трубы в результате релаксации внутренних напряжений, возникающих при калибровании.

Уменьшение припуска под обточку, повь шение равномерности его удаления, разо Треванйб металла и удаление окалины с поверхности труб, поступающих на обточку,

позволяет повысить производительность обточки и процесса в целом.

Предлагаемый способ изготовления труб обеспечивает получение труб необходимой дробности резмеров с меньшим числом перенастроек трубопрокатного стана и поэтому повышает его производительность и сокращает связанные с перенастройками стана потери металла.

Нагретая заготовка прошивается в гильзу на прошивном стане косой прокатки (либо на прессе), далее осуществляется формирование требуемой толщины стенки и диаметра на трехвалковОмраскатном стане на оправке. После извлечения оправки из трубы она калибруется по наружному диаметру в горячем состоянии в калибровочном стане.

После калибровки трубы поступают на термообработку. Термообработанные трубы правятся и направляются на обточку для удаления поверхностных дефектов и полу Чёния наружного диаметра .с допуском 4-0,2 мм.

;:Г..А. :

Трубы непосредственно перед обточкой, направленной на удаление дефектов наружной поверхности и получения заданного размера с припуском +0,2 мм, дополнительно каЛибру1от пЬ наружному дйЗйетру холодной

(теплой) поперечной прокаткой в роликовой обойме, установленной перед резцовой головкой.

При этом трубы после правки пакетом подаются на загрузочный стол бесцентровообдировочного стана, откуда по одной механизмом подачи задаются последовательно во вращающуюся роликовую обойму и резцовую головку. Ролики в обойме выставляются таким образом, чтобы диаметр вписанной окружности был больще диаметра готовой трубы на величину съема дефектного слоя металла резцовой головкой. Проходя через вращающуюся роликовую обойму труба дeфopмиpyetcя по наружному диа-мётру, несколько увеличивая свою длину, и калибруется. В процессе калибровки за

счет поверхностной деформации происходит разрушение окалины и некоторый разогрев металла трубы. Непосредственно из роликовой обоймы труба, имеющая высокую геометрическую точность (с допуском по на5 ружному диаметру +0,2 мм), поступает во вращающуюся резцовую головку, резцы которой настроены на размер готовой трубы. Резцовая головка осуществляет съем дефектного слоя металла.

Степень деформации при калибровке может изменяться в п еделах 0,005-0,04 и зависит от размеров исходной и готовой (после обточки) трубы. Фактически сложившийся сортамент подшипниковых труб очень широк, причем разница в размерах двух

, типоразмеров труб очень мала и составляет 0,3-0,5 мм. Такой широкий сортамент требует или частой перенастройки трубопрокатного агрегата, или выполняется за счет дополнительного съема металла.

Калибруя трубы перед обточкой с различной степенью деформации, при соответствующей перенастройке роликовой обоймы и резцовой головки, мы сокращаем количество типоразмеров труб, прокатываемых на трубопрокатных агрегатах, и дополнительно экономим металл.

Рассмотрим конкретный пример использования изобретения. Пусть нам нужно получить подшипниковые трубы диаметрами 100 и 99,7. При существующем способе производства необходимо прокатать трубу под обточку большего Диаметра с учетом необходимого съема металла дефектного слоя (0,6 мм) и допусков на размеры ±0,5%. Таким образом, под обточку необходимо иметь трубу диаметром 101,1 ± 0,5 мм. В этом случае при производстве трубы диаметром 100 мм средний съем металла по диаметру составит 1,1 мм, а для трубы диаметром 99,7 - 1,4 мм. При применении предлагаемой дополнительной калибровки с точностью ±0,1 мм съем металла составит 0,7 мм в обоих случаях. По сравнению с известными способами предлагаемый способ производства подшипниковых труб позволяет снизитьприпуск под обтачивание на 0, от величины диаметра трубы. Формула изобретения Способ производства труб из круглой заготовки, при котором производят прошивку гильзы, раскатку, калибровку заготовки. термообработку, правку и обточку получен,ной трубы, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь металла и повышения производительности, трубу непосредственно йеред обточкой дополнительно обкатывают по наружному диаметру холодной или теплой поперечной прокаткой с относительным обжатием наружного диаметра 0,005-0,04. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Замковский В. Р. Свец В. Е. Подготовка металла к прокатке и отделка проката. Металлургиздат, 1958, с. 204-211. 2.Данилов Ф. А. и др. Горячая прокатка и прессование труб. «Металлургия, 1972, с. 521-524.