Способ винтовой прошивки Советский патент 1981 года по МПК B21B19/04 B21B25/04 

I

Изобретение относится к обработке металлов давлением и касается технологии трубопрокатного производства.

Известно устройство, реализующее способ раскатки труб в стане винтовой прокатки, включающий деформацию заготовки валками на оправке и подачу смазки на контактную поверхность оправки и гильзы. В качестве смазывающих жидкостей при горячей прокатке труб наибольшее распространение получили эмульсионные смазки, например водный раствор т жполифосфата натрия

Однако при продолжительной подаче смазки (в течение всего процесса) происходит испарение воды из состава эмульсии. В результате контакта с горячим металлом оставшиеся ингредиенты вьздепяются на стенках каналов подвода смазки у поверхности оправки, что приводит к их закупориванию, резкому ухудшению условий ох2

и работы оправки. Кроне того, в указанном способе подача смаэки производится в течение всего процесса прокатки, 1то приводит при прошивке к ухудшению качества поверх ности и тoчнocт геометрических размеров гильз. Причем подача смазки в период установившегося процесса при н 1зменном запасе тянущих сил со стороны валков способствует сниteжению коэффициента трения на контакте металл-оправка и тем самым привода1Т к интенсивному затеканию металла в зазор между валками. Последнее обстоятельство является причииой

15 значительного утолщения стенки в середине готовой гильзы по сравнению с задним концом и может привести к образованию трещин на поверхности тпьзы в результате повышенного пластического изгиба.

Наиболее близким по техннческой сущности к предлагаемому является способ виитовой прошивки, включающий деформацию нагретой заготовки рабочими валками на оправке и подачу охлаящающей жидкости на наружную поверхность оправки в течение всего щ оцесса 2. . .Недостаток известного способа неблагоприятные условия заполнения (включая первичный и вторичный эах. ват) и освобождения очага деформации, так как .процесс прошивки в неустановившихся стадиях происходит в сравнении со стадией установившегося процесса при значительно более низком запасе тянущих сил приложе ных со стороны валков и практически постоянном запасе сил сопротив ления осевому перемещению металла. Это связано с тем, что в стадиях неустановившегося процесса прошивки площадь контактной поверхности метал ла с валками значительно меньше, чем в установившейся стадии. Причем разjra4iBiie условия динамического равновесия на протяжении процесса прошивки каждой заготовки в известном способе могут приводить к резкому перепаду геометрических размеров (диамет ра и толщины стенки) гильзы по ее дл не, в результате различного затекания металла в зазор между валкими на каждой стадаи процесса: к закатке заднего конца заготовки - гильзы на оправке из-за резкого снижения запас тянущих сил при освобождении очага деформации и к повьшению вероятности вскрытия полости перед носком оправ юн из-за снижения величины частных обжатий в период вторичного захвата Цель изобретения - повышение точности геометрических размеров по дли не гильз и увеличение выхода годного Поставленная цель достигается тем что в способе винтовой прошивки, включающем деформацию нагретой заготовки рабочими валками на оправке и подачу охлаждакщей жидкости на наружную поверхность оправки в установившейся стадий процесса, при заполнении и освобождении очага деформации на наружную поверхность оправки подают смазку. Процесс прошсвки осуществляется следующим образом .Нагретая заготовка подается в оча деформации, где происходит захват металла валками и затем внедрение в него оправки. С момента внедрения носка оправки в металл и до выхода 74 переднего торца гильзы из валков на наружную поверхность оправки подают смазку, например триполифосфат натрия. При этом уменьшается коэффициент трения на контактной поверхности металла с оправкой и улучшаются условия заполнения очага деформации за счет снижения фрикционных сил сопротнвления оправки. В этом случае не происходит значительного снижения частных обжатий в период вторичного захвата, и тем самым уменьшается j epoHTHocTb вскрытия полости перед носком оправки, а, следовательно, улучшается качество внутренней поверхности гильз. После заполнения очага деформации, когда контактная поверхность металла с валками достигает значительной величины, а, следовательно, обеспечивается большой запас тянущих сшГ на контакте металла с валком, rfa наружную поверхность оправки подается охлаждающая жидкость, а подача смазки прекращается. Происходит интенсивное охлаждение поверхности оправки, что способствует поаьш1ению ее. стойкости. При этом коэффициент трения на контакте металл-оправка возрастает, но одновременно возрастают и достигают наибольшей величины тянущие силы со стороны валков. Таким образом, резкого скачка в условиях динамического равновесия при заполнении очага деформации и в установившейся стадии процесса не происхоходит. Это способствует получению гильз с постоянтлми до длине геометрическими размерами. С момента входа заднего торцй заготовки в очаг на поверхность оправки вновь подают смазку. При этом уменьшаются фрикционные силы осевого сопротивления оправки, что позволяет сохранить динамическое равновесие между фрикционными силами на контакте металла с валками н пр уменьшении первых в период освобождения очага деформации. При этом значительно улучшаются условия схода гильзы. Особенно это важно при прошивке металлов и сплавов, обладающих пониженным коэффициентом трения и склонных к налипанию на оправку (нержавеющие стали, сплавы на основе титана). Пример. В трехвалковом тане винтовой прокатки прошивают гильзы из стали 12Х18Н10Т Диаметром 68 и ТОЛ1ЦННОЙ стенки 12 мм по двум вариантам: с постоянной подачей воды и пЪ предлагаемому способу. Валки имеют биконическую калибровку с углом наклона образующей . В ходе проведения прокатки установл но, что.при прошивке по первоь-у варканту у 15% гильз наблюдается закат заднего конца. При прошивке по второму варианту закатов не наблюдается. Замер геометрических размеров показывает, что гильзы, получае мые по первому варианту, имеют наружный диаметр в середине на 2,02,5 мм дольше, а толщину стенки на 1,0-1,2 мм больше, чем соответст венно наружный диаметр и толщина стенки на переднем и заднем концах. В то же время аналогичные отклоне1аи по диаметру и толщине стенки у гиль полученных по второму варианту, сос тавляют 1,2-1,1 и 0,4-0,7 мм соотве ственно. Таким образом, использование пре лагаемого способа позволяет повысить точность геометрических размеров по длине гильзы, а, следовательно, повысить выход годного. Формула изобретения Способ винтовой прошивки, включапций. деформацию Нагретой заготовки рабо(шми валками на оправке и подачу охлая цамцей жидкости на наружную поверхность оправки в установившейся стадии процесса, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности геометрических размеров по длине гнльз и увеличения выхода годного, при заполнении и освобождении очага деформации на наружную поверхность оправки подают смазку. J Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 458348, кл. В 21 В 25/04, 1971. 2. Потапрв И.Н. и др. Новая технология винтовой прокатки. М., Мес.251. таллургия ,