Інструмент для холодної прокатки труб

Інструмент для холодної прокатки труб, включаючий валки з струмком змінного поперечного перерізу, що має калібровану зону, приєднану до неї ділянку обтискуючої зони і редукційну зону з криволінійним профілем струмка, і оправку з криволінійною твірною, відмінний тим, що гребінь струмка і твірна оправки виконані в вигляді незалежних експонент і визначені відповідними вираженнями: Dз Dx = ; æ Dз ö ç ÷ (1 - e- 0, 64 x / lроб ) ç D - 1÷ ø 1+ è т 0,472 28574 d x = D з - 2t з - DP[D з - 2t з - DР лежних експонент і визначені відповідними вираженнями: D3 Dx = , æ D з - 2 t з - DP ö - 0, 64 x / lроб ç - 1÷(1 - e ) ç D - 2t ÷ è т т ø 1+ 0,472 D з - 2 t з - DP dx = , æ D з - 2 t з - DP ö 0,64 x / l'роб ç ÷(1 - е - 1÷ ) ç D - 2t т т è ø 1+ 0, 472 де Dх і dx - діаметри струмка і оправки в контрольних перерізах; Dз і Dт - діаметри заготівки і труби; tз і tт - товщина стінки заготівки і труби; DP - діаметральний зазор між внутрішньою поверхнею заготівки і циліндричною частиною оправки; х - відстань до контрольного перерізу; 0,64 - емпіричний коефіцієнт; lроб і l'роб - сумарна довжина зон редукування і обтискуючої струмка і оправки, при цьому відношення довжини редукційної зони оправки і струмка рівне 1,2¸1,35, відношення довжини обтискуючої зони оправки і струмка рівне 1,05¸1,10 і відношення довжини каліброваної зони оправки і струмка рівне 1,2¸1,35. Названі межі цих відношень довжин відповідних зон оправки і струмка визначені дослідним шляхом. Верхні межі цих відношень - це ті значення, вище яких відбувається порушення обтиску металу вздовж робочої частини струмка і оправки, що обумовлювало появу закачування і закушування на прокатаних трубах, погіршуючи їх якість. Нижні межі цих відношень - це ті допустимі значення, при яких не затрудняється установка оправки відносно відповідних зон робочої частини струмка, що полегшує настроювання стана. Відмінність запропонованого інструмента складається в тім, що гребінь струмка і твірна оправки виконані в вигляді незалежних експонент і визначені відповідними вираженнями і сурово відповідними допустимими значеннями відношень довжин відповідних зон робочої частини оправки і струмка. Технічним результатом від використання запропонованого інструмента є зниження кількості прокатного інструмента при одночасному поліпшенні настроювання стана за рахунок можливості використання одного і того же інструмента для цілої гами марок сталі і сплавів, таким чином його універсальності. На фігурі показаний поздовжній розріз запропонованого інструмента. Запропонований інструмент для холодного прокатування труб включає валки 1 з струмком змінного поперечного перерізу, що має калібровану зону lк , приєднану до неї ділянку обтискуючої зони lобт і редукційну зону lред з криволінійним гребенем струмка і оправку 2 з криволінійною твірною. При цьому гребінь струмка і твірна оправки 2 виконані у вигляді незалежних експонент і визначені відповідними вираженнями: æ x öù ; x ùé - 1÷ ú ú ê1- d0 ç ç lроб ÷ú lроб ú ê ûë è øû Тут позначення наведені ті, що і для першого інструмента, за винятком: D0=0,6¸0,7 - емпіричний коефіцієнт; а гребінь струмка визначений відповідно до вираження: Dx = dx + 2t x , де tз tx = (t з / t т - 1)(1 - е-nx / lобт ) 1+ 1- е- n - товщина стінки робочого конуса в контрольних перерізах; n=0,5 - емпіричний коефіцієнт; lобт - довжина обтискуючої зони струмка (Ізвестія вузів, Чорна металургія, № 2, 1969, стор. 6771). Використання вищевикладених інструментів не одержало широкого поширення тому, що кожний із них може бути використаний для холодного прокатування труб суворо відповідних марок сталі і сплавів, що в значній мірі збільшує кількість прокатного інструмента (калібрів і оправок). Це пояснюється відповідним чином. Параметри двох інструментів визначаються із міркування геометричної збіжності профілів струмка і твірної оправки без урахування деформаційних особливостей металу в частині зміни їх механічних властивостей при збільшенні ступені деформації. Загальновідомо із теорії оброблювання металів тисненням, що характер зміни межі текучості - основної характеристики ресурсу пластичності при збільшенні ступені деформації для більшості металів і сплавів відповідає закону експоненціального збільшення. При цьому зниження пружної віддачі більшості металів і сплавів із збільшенням ступені деформації діється по експоненціальному закону. Отже, найбільше прийнятним є виконування профілю гребня струмка і твірної оправки у вигляді експонент, що дозволяє використовувати один і той же інструмент для холодного прокатування труб із різних марок сталі і сплавів, скорочуючи при цьому кількість прокатного інструмента, таким чином інструмент є універсальним. Крім цього, названі інструменти вимагають сурової збіжності профілю гребня струмка і твірної оправки, що в значній мірі утруднює настроювання стана. Задачею даного винаходу є створення універсального інструмента, для холодного прокатування труб, забезпечуючого скорочення кількості прокатного інструмента при одночасному полегшенні настроювання стана. Ця задача вирішена тим, що у відомому інструменті для холодного прокатування труб, включаючим валки з струмком змінного поперечного перерізу, що має калібровану зону, приєднану до неї ділянку обтискуючої зони і редукційну зону з криволінійним профілем струмка, і оправку з криволінійною твірною відповідно до винаходу гребінь струмка і твірна оправки виконані в вигляді неза- (D т - 2 t т ) 2 28574 Dx = Dз 1+ Приклад конкретного використання запропонованого інструмента на стані ХПТ 55 при прокатуванні вуглецевих (марка сталі 20К) і нержавіючих (марка сталі Х18Н10Т) труб по маршруту 57´5,25-30´2,5 мм. Величина подачі заготівки для двох випадків рівнялась 10 мм, число двійних ходів кліті за хвилину було однакове і рівнялось 80. Прокатування труб для двох випадків діялось нормально, якість поверхні прокатаних труб вуглецевих відповідала вимогам ТУ 14-3-460; нержавіючих відповідала ДЕСТ 9941. При цьому настроювання стана виконали при першій установці оправки. Останнє було досягнуто завдяки збільшеному відношенню довжин відповідних зон оправки і струмка (таким чином є можливість переміщення оправки). В той же час, як при використанні відомого інструмента (прототипу) для прокатування труб названого розміру вимагало використовувати окремо прокатний інструмент для виготовлення вуглецевих і нержавіючих тр уб, що привело до збільшення кількості інструмента. Таким чином, запропонований інструмент в порівнянні з відомим (прототипом) дозволяє скоротити кількість прокатного інструмента при одночасному поліпшенні настроювання стана за рахунок його універсальності. , ) 0,472 D з - 2 t з - DP , æ D з - 2 t з - DP ö -0 ,64 x / l' роб ç - 1÷ (1 - е ) ç D - 2t ÷ т т è ø 1+ dx = (Dз / D т - 1)(1 - е - 0,64 x / lроб 0,472 де Dх і dx - діаметри струмка і оправки в контрольних перерізах; Dз і Dт - діаметри заготівки і труби; tз і tт - товщина стінки заготівки і труби; DP - діаметральний зазор між внутрішньою поверхнею заготівки і циліндричною частиною оправки; 0,64 - емпіричний коефіцієнт; х - відстань до контрольного перерізу; lроб і l'роб - сумарна довжина зон редукування і обтискуючої струмка і оправки, при цьому відношення довжини редукційної зони оправки 2 і струмка рівне 1,2¸1,35, відношення довжини обтискуючої зони оправки і струмка рівне 1,05¸1,10 і відношення довжини каліброваної зони оправки 2 і струмка рівне 1,2¸1,35. 3 Фіг. 28574 4 28574 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ __________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 __________________________________________________________ 5