SU921646A1 - Method of die rolling of tubes - Google Patents

Description

II

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении труб способом периодической прокатки.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in the manufacture of pipes by the method of periodic rolling.

Известен способ периодической прокатки труб, обеспечивающий деформацию заготовки на оправке между валками с ручь ми переменного наперед заданного профил , причем валки (либо заготовка) совершает возвратно-поступательное движение при периодической подаче и повороте заготовки.There is a known method of periodically rolling tubes, which ensures the deformation of the workpiece on the mandrel between the rolls with the strands of a variable pre-specified profile, the rolls (or the workpiece) reciprocating during periodic feed and turn of the workpiece.

Точность труб, прокатываемых этим способом, зависит от многих факторов , одним из которых  вл етс  вели ми на подачи l .The accuracy of pipes rolled in this way depends on many factors, one of which is the feed rate l.

При повышении величины подачи увеличиваетс  отклонение диаметра на плюс и повышаетс  овальность труб. Кроме того, при увеличении подачи jg увеличиваетс  объем деформируемого металла, что вызывает рост уширени  металла и ведет к вынужденному увеличению развалки ручь  калибра, а этоAs the flow rate increases, the diameter deviation increases by plus and the ovality of the pipes increases. In addition, with an increase in the supply jg, the volume of the deformable metal increases, which causes an increase in the broadening of the metal and leads to a forced increase in the junction of the gauge brook, and this

в свою очередь, приводит к снижению точности геометрических размеров труб. Более того, повышаетс  усилие прокатки, что влечет увеличение деформации валков и станины клети, а это оп ть плохо сказываетс  на точности геометрических размеров труб. Таким образом, повышение производительности станов за счет увеличени  подачи в существующем способе прокатки ограничивает точность геометрических размеров труб, а повышение точности труб возможно лишь при значительном снижении производительности за счет уменьшени  подачи.in turn, reduces the accuracy of the geometric dimensions of pipes. Moreover, the rolling force increases, which leads to an increase in the deformation of the rolls and the stand of the cage, and this again has a bad effect on the accuracy of the geometric dimensions of the pipes. Thus, increasing mill productivity by increasing the feed in the existing rolling method limits the accuracy of the geometric dimensions of the pipes, while improving the accuracy of the pipes is possible only with a significant decrease in productivity by reducing the feed.

Известен также способ прокатки,при котором лист деформируют валками, вращаемыми с разными окружными скорост ми , рассогласование которых производ т в начале каждого периода прокатки на посто нную величину, а на длине периода рассогласование окружных скоростей не мен етс  2. Этот способ позвол ет получить волнистые листы на гладких валках и не позвол ет снизить величину продельных остаточных напр жений, при прокатке труб,  вл ющейс  причиной возникновени  продольной кривизны проката. Наиболее близким техническим реше нием к предлагаемому относитс  способ периодической прокатки труб,содержащий порционную подачу заготовки в зев валков, деформацию ее парой пи ли гримовых валков при разных окружных скорост х их поворота, при это за врем  деформации каждой порции заготовки, т.е. по длине ее рабоче конуса величина рассогласовани  по сто нна 3 Однако при прокатке таким способом возникает продольна  кривизна труб, обусловленна  посто нной величиной рассогласовани  скоростей ,равного отношению разности окружных ско ростей валков к окружной скорости одного из валков. Вследствие этого рассогласовани  скоростей, в попереч ных сечени х трубы в процессе прокатки формируютс  продольные однонаправленные остаточные напр жени , вызыва щие продольный изгиб трубы, аналогии но тому,, как это имеет место при прокатке листов с рассогласованием окружных скоростей валков. Продольны изгиб труб требует дополнительной правки на специальных устройствах. Чем больше длина заготовк-и, тем боль ше продольный ,изгиб трубы и, таким образом, требовани  к необходимой точности труб ограничивают производи тельность стана. Цель изобретени  - уменьшение про дольной кривизны труб. Дл  достижени  этой цели, в спосо бе периодической прокатки труб, содержащем порционную подачу за готовки в зев валков, деформацию ее парой пилигримовых валков при разных окруж ных скорост х их поворота за врем  деформации каждой порции заготовки абсолютную величину рассогласовани  ск ростей валков уменьшают от 10 до 2, Уменьшение величины рассогласовани  скоростей поворота валков позвол ет формировать на рабочем конусе заготовки, i.e. за врем  деформации каждой ее порции, убывающие по величине раст гивающих продольных остаточных напр жений и деформаций, которые снижают продольную кривизну проката. Переменна  величина рассогласовани  скоростей, уменьшающа с  от 10 до 2%,  вл етс  оптимальной, так как позвол ет снизить продольный изгиб до При большей величине рассогласовани  скоростей, соответствующей 10%, в очаге деформации преобладают раст гивающие (продольные) напр жени , а уширение металла сводитс  к минимуму. Вследствие минимального уширени  ,разностенность по толщине стенки в поперечном сечени-л ipySt минимальна , следовательно значите; Ьно повышаетс  точность геометрических размеров поперечного сечени  трубы, Однако из-за большего рассогласовани  скоростей поворота валков, возн к .ают большие продольные остаточные напр жени , которые изгибают трубу на один из валков. Поэтому при дефор ации конца конуса, соответствующего зоне калибровки, когда поперечное сечение практически сформировано, рассогласование скоростей уменьшают. Уменьшение его ведет к снижению продольных остаточных напр жений. На фиг. 1 представлен график изме нени  рассогласовани  скоростей поворота валков за врем  одной порции заготовкиJ на .фиг. 2 - то же, возможный вариант. Сущность предлагаемого-способа периодической прокатки труб заключаетс  в том, что заготовку порци ми,соответствующими величине подачи, задают в открытый зев рабочих валков и каждую порцию деформируют в рабочий конус длиной 1 парой ручьевых пилигримовых валков при разных окружных скорост х их поворота, причем за врем  деформации каждой порции заготовки , т.е. по длине ее рабочего конуса, образованного зоной редуцировани  1, обжати  2 и калибровки 3, величину рассогласовани  скоростей поворота валков уменьшают по абсолютной .величине от 10%, в начале конуса, соответствующего зоне редуцировани  до 2, к концу зоны калибровки.Убывающие по величине продольные остаточные напр жени , тем самым, уменьшают продольную кривизну труб. Уменьшение абсолютной величины рассогласовани  скоростей поворота валков можно создавать знакопеременно по длине рабочего конуса, что способствует еще. большему снижению продольной кривизны труб.A rolling method is also known, in which a sheet is deformed by rollers rotated at different peripheral speeds, the misalignment of which is carried out at the beginning of each rolling period by a constant value, and the misalignment of peripheral speeds does not change over the length of the period. This method produces wavy sheets on smooth rollers and does not allow to reduce the magnitude of the longitudinal residual stresses, when rolling tubes, which causes the longitudinal curvature of the rolled stock. The closest technical solution to the proposed approach is a method of periodically rolling tubes, containing a batch feed of the billet into the roll gap, deforming it with a pair of grids of the make-up rolls at different peripheral speeds of their rotation, with this during deformation of each batch of billet, i.e. over the length of its working cone, the misalignment value is constant 3 However, when rolling in this way, a longitudinal curvature of pipes arises due to a constant velocity mismatch equal to the ratio of the difference between the peripheral speeds of the rolls and the peripheral speed of one of the rolls. As a result of this mismatch of the speeds, longitudinal unidirectional residual stresses are generated in the cross sections of the pipe during the rolling process, causing longitudinal bending of the pipe, analogous to that, as is the case when rolling sheets with a misalignment of the peripheral speeds of the rolls. Longitudinal bending of pipes requires additional editing on special devices. The greater the length of the workpiece — and the greater the longitudinal curvature of the pipe, and thus the requirements for the necessary accuracy of the pipes, limit the productivity of the mill. The purpose of the invention is to reduce the longitudinal curvature of the pipes. To achieve this goal, in the method of periodic rolling of tubes containing batch feed in the roll neck, its deformation with a pair of piligrim rolls at different peripheral speeds of their turn during the time of deformation of each portion of the workpiece reduces the absolute mismatch of roll speeds from 10 to 2, Reducing the mismatch of the speeds of rotation of the rolls allows the blank to be formed on the working cone, i.e. during the time of deformation of each portion of it, decreasing in magnitude of tensile longitudinal residual stresses and strains, which reduce the longitudinal curvature of rolled metal. The variable mismatch of the speeds, decreasing from 10 to 2%, is optimal, since it allows reducing the longitudinal bending to 10 When a larger value of the mismatch of velocities, corresponding to 10%, tensile (longitudinal) stresses prevail in the deformation zone, and metal broadening minimized. Due to the minimum broadening, the wall thickness in the wall thickness in the cross-section-l ipySt is minimal, hence mean; The accuracy of the geometrical dimensions of the cross section of the pipe increases, however, due to the greater mismatch of the speeds of rotation of the rolls, large longitudinal residual stresses arise, which bend the pipe to one of the rolls. Therefore, when deforming the end of the cone, corresponding to the calibration zone, when the cross section is almost formed, the velocity mismatch is reduced. A decrease in it leads to a decrease in longitudinal residual stresses. FIG. Figure 1 shows a graph of the change in the mismatch between the speeds of rotation of the rolls during a single portion of the preform by .fig. 2 - the same, a possible option. The essence of the proposed method of periodically rolling tubes is that the billet portions corresponding to the feed amount are set into the open shed of the work rolls and each batch is deformed into a working cone 1 in length with a pair of brook piligrim rolls at different circumferential speeds of their rotation, and deformations of each portion of the workpiece, i.e. along the length of its working cone formed by the reduction zone 1, reduction 2 and calibration 3, the magnitude of the mismatch of the speeds of rotation of the rolls is reduced in absolute magnitude from 10%, at the beginning of the cone corresponding to the reduction zone to 2, by the end of the calibration zone. Longitudinal magnitudes residual stresses thereby reduce the longitudinal curvature of the pipes. The decrease in the absolute value of the mismatch of the speeds of rotation of the rolls can be created alternating along the length of the working cone, which contributes further. greater reduction in the longitudinal curvature of the pipes.

Предлагаемый способ может быть реализован с помощью некруглых и неодинаковых зубчатых синхронизирующих шестерен. За счет неодинаковости шестерен возникает рассогласование скоростей валков, а за счет некруглости - это рассогласование будет переменным , уменьшающимс  по длине рабочего конуса, т.е. за врем  деформаци каждой поданной порции металла. Если привод валков будет выполнен с подвижными рейками, то рассогласование скоростей пЪворота валков можно получить , управл   раздельным движением подвижных реек.The proposed method can be implemented using non-circular and unequal gear synchronizing gears. Due to the unevenness of the gears, a misalignment of the speeds of the rolls occurs, and due to out-of-roundness, this mismatch will be variable, decreasing along the length of the working cone, i.e. during the deformation of each filed portion of the metal. If the drive of the rolls will be made with movable rails, then the mismatch of the roll rotation speeds can be obtained by controlling the separate movement of the movable rails.

Пример осуществлени  способа, применительно к фиг. 2.An embodiment of the method as applied to FIG. 2

Первоначально валкам в точке А сообщают окружнь1е скорости поворота с рассогласованием 10%. При входе заготовки в зону редуцировани  1,начинают уменьшать величину рассогласовани  скоростей и, при прохождении заготовкой этой зоны и зоны обжати  2, деформирующей стенку, величину рассогласовани  скоростей поворота валков непрерывно уменьшают в точке В до нул . Затем мен ют ее знак (.участок ВС) и к началу зоны калибровки рассогласовани  скоростей валков в точке С довод т до (-2), т.е. валок с первоначально меньшей окружной скоростью имеет теперь окружную скорость на 2% больше, чем валок с первоначально большей окружной скоростью . Далее величину рассогласовани  скоростей продолжают измен ть (участок со)..При этом в процессе прохождени  заготовкой зоны калибровки рассогласование скоростей снова довод т до нул  (точка О), затем мен ют его знак и на выходе из зоны калибровки (точка ) делают равным (+2). Таким образом, рассогласовани  скоростей, по сравнению с первоначальным , уменьшены с 10 до 2,причем дважды был изменен знак рассогласовани  скоростей.Initially, rolls at point A are reported around turning speeds with a mismatch of 10%. When the workpiece enters the reduction zone 1, the velocity mismatch begins to decrease and, when the blank passes this zone and the reduction zone 2 deforming the wall, the mismatch of the speeds of rotation of the rolls is continuously reduced at point B to zero. Then its sign is changed (section BC) and to the beginning of the calibration zone of the velocity mismatch of the rolls at point C is brought to (-2), i.e. The roller with the initially lower peripheral speed now has a peripheral speed that is 2% larger than the roller with the initially greater peripheral speed. Further, the velocity error value is continued to change (section co). In the process of passing the calibration zone by the workpiece, the velocity mismatch is again zeroed (point O), then its sign is changed and at the exit from the calibration zone (point) it is equal to ( 2). Thus, the velocity mismatch, as compared with the original, is reduced from 10 to 2, and the speed mismatch sign has been changed twice.

Предлагаемый способ периодической прокатки труб позвол ет на 90 сни- . зить продольную кривизнутруб, устранить , тем самым,их дополнительную правку, соответственно, увеличить производительность, а также повысить точность геометрических размеров труб.The proposed method for the periodic rolling of pipes allows for 90 down. to fit the longitudinal curvature, to eliminate, thereby, their additional straightening, respectively, to increase productivity, as well as to improve the accuracy of the geometric dimensions of the pipes.

Claims (2)

1.Кофф З.А. и др. Холодна  прокатка труб. Металлургиздат, 1962, с. 6-9.1.Koff Z.A. and others. Cold tube rolling. Metallurgizdat, 1962, p. 6-9. 2.Авторское свидетельство СССР № 215187, кл. В 21 В 1/22, 19673 .Авторское свидетельство СССР ff , кл. В 21 В 21/00, 1977- .2. USSR author's certificate number 215187, cl. B 21 B 1/22, 19673. USSR author's certificate ff, cl. B 21 B 21/00, 1977-. Фиг.11