Составной оправочный стержень трубопрокатного стана Советский патент 1981 года по МПК B21B25/02 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и касается инструмента станов, преимущественно дл труб малого диаметра (менее 30 мм). Известна конструкция справочного стержня трубопрокатного стана, вкпючакядая пойый стержень с наконечником и охлажданячую трубку, расположенную внутри П Недостаток этого устройства заклю чается в .низкой жесткости полого стержня, что не позволяет использовать эту конструкцию для прошивки отверстий малого.диаметра. Наиболее близок к предлагаемому составной справочный стержень трубопрокатного стана, обладаклций повьшен ной жесткостью, содержащий втулку и установленный в ней с натягом сердеч ник, внутри которого выполнены по ви товой линии каналы подвода и отвода жидкости в полость оправки, а на наружной его поверхности винтовые пазы связанные с каналом подвода. При это диаметр канала подвода меньше диаметра канала отвода 2 3. Однако в процессе эксплуатации известного устройства интенсивно протеканяций теплообмен между горячим металлом и охлаждаемым стержнем с оправкой приводит к образованию градиента температзф по его длине. Передний конец имеет более высокую температуру, так как 1находится более длительное время под воздействием горячего металла, а также получает тепловую энергию от оправки. обусловливает в процессе эксплуатации смещение стержня с оси стана и, как следсти1е, увеличение разностеиг ности гильз. Цель изобретения - повышение точности положения оправки путем стабилизации температуры стержня по длине. Поставленная цель достигается тем, что в составном оправочном стержне трубопрокатного стана, содержащем сердечник с то цовьвч выступом под гнездо оправки с внутренними винтовыми каналами подвода, и отвода жидкости, и еющими разный диаметр, и с паза:-т расположенными по винтовой линии на его наружной поверхности, связанными с каналом подвода, и охватывающую сердечник с натягом втулку, диаметр канала подвода составляет 2-3 диаметра канала отвода, и пазы на наружной поверхности сердечника выполнены с увеличивающимися к концу шагом и поперечным сечени ем -2-4 раза. Предлагаемая конструкция позволяе повысить точность положения оправ1си в процессе эксплуатации путем стабилизации температуры стержня по длине и тем самым снизить разностенность гильз. На . представлен составной оправочный стержень трубопрокатного стана, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. Составной фгравочный стержень тру бопрокатного стана содержит сердечник 1 с вьшолненным в нем каналами 2 и 3 подвода и отвода, закрученными по винтовой линии и имеклцими разный диаметр. Диаметр канала подвода составляет 2-3 диаметра канала отвода. Уменьшение диаметра более чем в три раза не обеспечивает эффективного охлаждения оправки, а менее чем в два раза - необходимого количества жидкости на охлаждение составного стержня. На наружной поверхности сердечника выполнены пазы 4, расположенные по винтовой линии, исходна суммарная площадь поперечного сечения которых в 3-5 раз меньше площад поперечного сечения канала подвода, Исходная суммарная площадь винтоклх пазов определяется количеством их заходов или поперечным сечением каж дого из пазов. Шаг винтовой линии и поперечное сечение пазов выполнены переменными по длине и возрастают от переднего конца к заднему в 2-4 раза по линейному закону, Увеличе Еш шага и площади поперечного сечения винтовых пазов по длине стержня от его начала к концу менее чем в 2 раза не устраняет градиента темпера тур по дпине, а их увеличение более чем в 4 раза приводит к созданию обратного градиента температур, т.е передний конец имеет ; меньшую тем пературу. На сердечник по посадке с натягом насажена втулка 5. 4 Подводящий канал 2 через радиальное отверстие 6 и проточку 7 связан с винтoвы ш пазами 4, На торцовом выступе стержня по резьбе установлена полая оправка 8. Составной оправочный стержень подключается к водной магистрали (не указана) с давлением не менее 5 атм. Составной справочный стержень работает следующим образом. По подводящему каналу 2 подвода основная часть охлаждающей жидкости подается в полую оправку 8 охлаждает ее и удаляется по каналу 3 отвода, Часть воды через радиальное отверстие 6 и проточку 7 поступает в винтовые пазы 4 начального (минимального) поперечного сечения, охлаждает втулку 5 с сердечником и отводится из стержня., Пример. Изготовляют и эксплуатируют упорный атержень трубопрокатного стана, длина которого составляет 1000 мм. Сердечник изготовляют из стали Р6М5 диаметром 12 мм. Л аметр канала подвода в два раза превьш1ает диаметр канала отвода. При этом диаметр подводящего канала составляет 4 мм, а отводящего 4/VT«2,8 мм. На наружной поверхности сердечника изготовляют винтовые пазы, шаг и сечение которых изменяется от места крепления оправки по длине стержня по линейному закону. Причем шаг и поперечное сечение винтовых пазов изменяются не более чем в три раза. На сердечник по посадке с натягом насаживают втулку с наружным диаметром 19 мм. На переднем конце стержня выполняют резьбу М10 для соединения с полой оправкой диаметром 20 мм. Прокатывают 420 гильз. Температура нагрева заготовок не превышает 1200 С. После прокатки определяют отклонение оправки в - очаге дет формации. Отклонение на длине 1000 мм не превышает 0,1 мм. Предлагаемый составной оправочный стержень позволяет стабилизировать температуру стержня по дпине, тем самым повысить точность положения оправки в процессе эксплуатации, что обеспечивает получение гильз с меньшей разностенностью. Формула изобретения Составной оправочный стержень трубопрокатного стана, содержащий сердечник с торцовым выступом под гнездо оправки с внутренними винтовыми каналами подвода и отвода жидкости, именщими разный диаметр и с пазами, расположенными по виитоврй линии на его наружной поверхности связанными с каналом подвода, и охватывающую сердечник с натягом втул ку, отличающийся тем, что, с целью повышения точности положения оправки путем стабилизации температутмл стержня по длине, диаметр канала подвода составляет 2-3 диаметра канала отвода, и пазы иа иаружной поверхности сердечника вы06полнены с увеличиванзщимися к концу шагом и поперечным сечением в 2-4 раза. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Матвеев Ю.М., Ваткин Я.Л, Калибровка инструмента трубных станов, М., Металлургия, с.56-58. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2720656/22-02, кл. В 21 В 25/02, 1979.