Оправка прошивного стана

Авторы патента:

Романцев Борис Алексеевич (RU)

Скрипаленко Михаил Михайлович (RU)

B21B25/00 - Оправки для металлических труб, изготовляемых на прокатных станах, например оправки такого типа, которые используются в способах, отнесенных к группе B21B 17/00; вспомогательные устройства для этого

Владельцы патента RU 2587702:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" (RU)

Изобретение относится к области обработки металлов давлением на станах винтовой прокатки. Оправка имеет переменный профиль. Возможность удаления дефектов непрерывнолитой заготовки, уменьшение разностенности получаемых гильз обеспечивается за счет того, что в оправке с переднего торца, который первым контактирует с заготовкой в процессе прошивки, выполнено несквозное круглое отверстие с заходным конусом. Ось отверстия совпадает с осью оправки, диаметр отверстия в 4,5-5 раз меньше максимального наружного диаметра оправки, глубина отверстия в 2,5-3 раза меньше длины оправки. Угол заходного конуса составляет от 50 до 65 градусов, глубина заходного конуса составляет 5 мм. 6 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к оправке прошивного стана, и может быть использовано при прошивке заготовок, в том числе непрерывнолитых, на станах винтовой прокатки.

Известна конструкция оправки прошивного стана поперечно-винтовой прокатки (RU 2378063 С1, опублик. 10.01.2010). При использовании оправки подобного типа имеется недостаток, заключающийся в том, что вследствие наличия носика в конструкции данной оправки при прошивке непрерывнолитой заготовки схема формоизменения будет такова, что дефекты и пористости осевой зоны заготовки не удаляются и останутся в готовой трубе или гильзе, концентрируясь преимущественно на внутренней поверхности.

Известна конструкция оправки прошивного стана винтовой прокатки (RU 2037350, опублик. 19.06.1995). При использовании оправки данного типа имеется недостаток. В конструкции оправки подобного типа имеется носик, в котором выполнено углубление. Однако отверстие выполнено не для того, чтобы туда затекала осевая дефектная зона металла, а для охлаждения оправки. Вследствие чего дефекты и пористости осевой зоны заготовки удалятся не будут и останутся в готовой трубе или гильзе, ухудшая качество изделия.

Технической результатом изобретения является улучшение качества внутренней поверхности получаемых гильз за счет удаления дефектов непрерывнолитой заготовки, уменьшение усилия на оправку и уменьшение разностенности.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемой оправке имеется несквозное круглое отверстие с заходным конусом. Длина и диаметр оправки определяются исходя из размеров получаемой полой трубной заготовки - гильзы. Ось этого отверстия совпадает с осью оправки. Диаметр отверстия в 4-5 раз меньше максимального наружного диаметра оправки, рассчитываемого исходя из размеров получаемой на стане гильзы. Глубина отверстия в 2,5-3 раза меньше длины оправки. Указанное соотношение глубины отверстия и длины оправки определено по результатам проведенных экспериментов и обеспечивает устойчивое затекание металла осевой зоны заготовки в отверстие. Угол заходного конуса составляет от 50 до 65 градусов, глубина заходного конуса составляет 5 мм. Указанный диапазон значений угла заходного конуса и его глубина определялись по результатам экспериментальных исследований и обеспечивают наименьшее сопротивление течению металла в углубление в оправке.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1-2 представлены фото оправки. На фиг. 1 оправка сфотографирована сбоку, на фиг.2 - оправка сфотографирована с переднего торца (того, который первым касается заготовки при прошивке). На фиг. 3 показана 3D модель оправки. На фиг. 4 представлен чертеж оправки с тремя проекционными видами, также имеется разрез. На фиг. 5-6 представлены оправки и металл, затекший в углубление оправки в процессе прошивки в стане винтовой прокатки МИСиС-130Д.

При прошивке непрерывнолитой заготовки в имеющееся в оправке отверстие затекает металл осевой зоны, содержащий дефекты и несплошности, которые, таким образом, не переходят на внутреннюю поверхность гильзы в отличие от традиционной оправки с носиком. Уменьшение усилия по сравнению с использованием сплошной оправки удается достигнуть за счет уменьшения площади контакта по торцу оправки с прошиваемым металлом. Снижение разностенности получаемых гильз и труб достигается за счет большей устойчивости оправки с углублением по сравнению со сплошной, имеющей носик. При прошивке оправкой с углублением металл течет не только по поверхности оправки, но и внутрь нее, т.е. в углубление, создавая этим направляющую и повышая устойчивость оправки и ее сопротивление продольному изгибу. Использование оправки предлагаемой конструкции не требует изменения технологии прошивки гильз и труб и оборудования прошивного стана.

Использование изобретения обеспечит снижение усилия на оправку, уменьшение разностенности и количества дефектов на внутренней поверхности получаемых гильз и труб.

Примером использования оправки предлагаемой конструкции является прошивка в двухвалковом стане поперечно-винтовой прокатки. Эксперименты проводились на двухвалковом стане винтовой прокатки МИСиС-130Д. Используемая в экспериментах оправка представлена на фиг. 4. Диаметр цилиндрического участка оправки составил 39,5 мм, а длина - 15 мм. Длина рабочей части оправки (от торца до конца цилиндрического участка) составила 74 мм, глубина отверстия - 28 мм. Прошивали цилиндрические заготовки из сплава АД31, диаметром 62 мм и длиной 180 мм. Перед прокаткой заготовки нагревали до 400°С. Угол подачи составлял 14°, угол раскатки - 0°. Край переднего торца оправки (со стороны углубления) совпадал с плоскостью пережима. Расстояние между валками в пережиме равнялось 54 мм, расстояние между направляющими линейками 60 мм. Скорость вращения валков составляла 50 об/мин.

Проведенные эксперименты показали, что процесс прошивки на оправке с углублением протекает стабильно. При этом помимо полученных гильз в виде отхода получили выдру (фиг. 5-6).

После прошивки выдра свободно извлекалась из оправки. Внутренняя поверхность полученных гильз имела гладкую ровную поверхность.

Осевое усилие металла на полую оправку, зафиксированное с помощью месдозы, установленной в упорной головке, составило около 20 кН и уменьшилось по сравнению с усилием на оправку со сферической рабочей частью примерно на 15%, то есть пропорционально изменению площади поперечного сечения.

Оправка прошивного стана, имеющая переменный профиль, отличающаяся тем, что в оправке со стороны ее торца, который первым контактирует с заготовкой в процессе прошивки, выполнено несквозное круглое отверстие с заходным конусом, при этом ось отверстия совпадает с осью оправки, диаметр отверстия в 4,5-5 раз меньше максимального наружного диаметра оправки, глубина отверстия в 2,5-3 раза меньше длины оправки, угол заходного конуса составляет от 50 до 65 градусов, а глубина заходного конуса - 5 мм.

Похожие патенты:

Оправка прошивного стана // 2584620

Изобретение относится к оправке прошивного стана. Прошивная оправка содержит корпус оправки, Ni-Cr-слой, сформированный на поверхности корпуса оправки, и напыленное покрытие, сформированное на поверхности Ni-Cr-слоя.

Оправка прошивного стана // 2554238

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к оправке прошивного стана. Длина оправки равна длине прошиваемой заготовки.

Способ изготовления оправок для трубопрокатного стана // 2531077

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении оправок для трубопрокатного стана. Вышедшие из строя оправки, выполненные из комплексно-легированных хромистых инструментальных сталей, собирают в пучок и подвергают электрошлаковой переплавке.

Составной дорн для пилигримовой прокатки труб большого и среднего диаметров // 2527589

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами при производстве труб диаметром от 325 до 550 мм с разными толщинами стенок.

Оправка или стержень оправки для изготовления труб // 2516018

Изобретение предназначено для улучшения качества труб за счет повышения стойкости оправок и стержней оправок для изготовления труб. По меньшей мере часть оправки или стержня оправки состоит из молибденового материала, содержание молибдена в котором составляет 75 мас.% или более.

Способ изготовления инструмента для горячей деформации // 2508173

Изобретение предназначено для увеличения срока службы инструмента для горячей деформации, в частности дорна или оправки для изготовления бесшовных труб, или кузнечной оправки для горячей ковки трубчатых деталей из металла.

Дорн для выборочной электромеханической закалки цилиндрических отверстий деталей // 2501614

Изобретение относится к машиностроению, в частности к инструментальной оснастке для поверхностного упрочнения, и может быть использовано при упрочнении цилиндрических отверстий деталей.

Оправочный узел непрерывного трубопрокатного стана // 2486976

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к конструкциям внутреннего инструмента - оправкам непрерывного трубопрокатного стана. .

Оправка для холодной пилигримовой прокатки // 2463117

Изобретение относится к области трубопрокатного производства, касается создания конструкции оправки со съемным наконечником для холодной пилигримовой прокатки и наиболее эффективно может быть использовано при получении труб большого диаметра.

Оправка стана продольной прокатки труб // 2449845

Изобретение относится к трубному производству и может быть использовано при изготовлении оправок станов продольной прокатки труб. .

Способ изготовления оправки для прокатки с прошивкой // 2588937

Изобретение относится к области металлургии, а именно к изготовлению оправки прошивного стана для производства бесшовной стальной трубы/трубки. Вначале осуществляют дробеструйную обработку поверхности оправки. На подготовленную поверхность оправки электродуговым напылением наносят пленку, содержащую оксиды железа и железо. Напыление осуществляют с использованием проволоки с наполнителем, в которой железная трубчатая оболочка заполнена, по меньшей мере, частицами оксида железа. Повышается эффективность изготовления оправки и обеспечивается устойчивое увеличение срока службы оправки в процессе прошивки. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Прошивная установка, оправка, использующаяся для прошивной установки, и способ изготовления бесшовной стальной трубы // 2590459

Изобретение относится к области прошивки заготовок. Предотвращение дефектов в виде плены внутренней поверхности в полой гильзе обеспечивается за счет того, что прошивная установка содержит оправку со сквозным отверстием, которое проходит вдоль центральной оси оправки, выполненную с возможностью пропускания центрального участка прошиваемой заготовки через упомянутое сквозное отверстие, при этом установка имеет множество валков, размещенных вокруг оправки в осевом направлении, или контейнер для размещения заготовки и ее прошивки оправкой с прессованием заготовки в ее осевом направлении. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 19 ил.

Оправка, используемая в прошивном стане // 2592332

Изобретение относится к области металлургии, в частности к оправке для использования в прошивном стане для прошивной прокатки заготовки. Оправка содержит тело оправки, содержащее передний концевой участок и задний концевой участок, наплавленный слой, сформированный по меньшей мере на части поверхности переднего концевого участка тела оправки, и напыленное пленочное покрытие, содержащее железо и оксиды железа и покрывающее по меньшей мере поверхность, начинающуюся от заднего конца наплавленного слоя до конца заднего концевого участка тела оправки. Наплавленный слой имеет большую жаропрочность, чем напыленное пленочное покрытие. Оправка характеризуется повышенным сроком службы. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл., 20 пр.

Оправка для получения труб в горячем состоянии // 2592334

Изобретение относится к области производства труб в горячем состоянии на оправке. Оправка состоит из деталей, которые можно соединять друг с другом и отсоединять друг от друга, и соединительный элемент, который соединяет детали оправки магнитной силой. Увеличение срока службы и упрощение обслуживания оправки обеспечивается за счет того, что одна из двух соединенных друг с другом деталей оправки имеет столбчатый участок, простирающийся в осевом направлении оправки, а другая имеет приемное отверстие, которое идет в направлении оси оправки и в которое вставляется столбчатый участок. Соединительный элемент является постоянным магнитом, присоединенным к по меньшей мере одному из столбчатого участка и приемного отверстия. 9 з.п. ф-лы, 14 ил, 1 табл.

Способ изготовления оправки для прошивки-прокатки // 2593884

Изобретение относится к области металлургии, а именно к изготовлению оправки для прошивного трубопрокатного стана для изготовления бесшовной стальной трубы. Способ включает этап дугового напыления расплавленной железной проволоки и напыление ее расплавленного материала на поверхность основного металла оправки с использованием дугового распылителя с образованием пленки, содержащей оксид железа и железо на поверхности основного металла оправки. На этапе дугового напыления поверхность основного металла оправки разделяют на множество секций в осевом направлении оправки и дуговое напыление осуществляют отдельно в каждой из множества секций. Угол пересечения между осевой линией распыляемого потока из дугового распылителя и поверхностью основного металла оправки поддерживают в диапазоне от 35° до 90°. Оправка имеет форму пули и включает в себя корпусную часть и концевую часть, а множество секций содержат область корпусной части и область концевой части. Пленку формируют на концевой части после формирования на корпусной части. Обеспечивается прочная адгезия нанесенной дуговым напылением пленки, сформированной на поверхности оправки, и устойчивое увеличение срока службы оправки. 2 з.п. ф-лы, 13 ил., 1 табл., 2 пр.

Способ изготовления оправки для прошивной прокатки // 2598414

Изобретение относится к способу изготовления оправки для использования в пресс-валковом прошивном стане для изготовления бесшовной стальной трубы/трубки. Способ включает дробеструйную обработку поверхности оправки и электродуговое напыление с использованием проволоки с наполнителем, состоящей по одному из вариантов из железной трубчатой оболочки и наполнителя, содержащего частицы железа и частицы ZrO2 в количестве от 2,5 до 30,0 об.%, при этом на поверхности оправки формируют пленку, содержащую оксид железа, железо и частицы ZrO2, а по второму варианту при электродуговом напылении используют проволоку с наполнителем, состоящую из железной трубчатой оболочки и наполнителя, содержащего частицы железа и частицы BN в количестве от 5,0 до 20,0 об.%, с формированием на поверхности оправки пленки, содержащей оксид железа, железо и частицы BN. Изобретение направлено на изготовление пленки, имеющей улучшенные изоляционные характеристики, и изготовление оправки, способной обеспечивать устойчивое увеличение срока службы оправки в процессе прошивной прокатки. 2 н. п. ф-лы, 2 пр., 2 табл., 4 ил.

Способ изготовления оправок для трубопрокатного стана // 2600044

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении оправок для трубопрокатного стана. Вышедшие из строя оправки из комплекснолегированных хромистых инструментальных сталей с содержанием хрома выше 4%, каждого из карбидообразующих элементов и кремния до 1%, углерода 0,32-0,44% собирают в пучок. Путем электрошлакового переплава оправок получают слиток, который охлаждают в отапливаемом колодце при температуре 600-650°С в течение 48 часов. Затем слиток в горячем виде в термосе передают для ковки. Ковку осуществляют на гидравлическом прессе с суммарной деформацией 50-60% с получением заготовки. Заготовку подвергают отжигу при 900°С в течение 120 часов. Ковкой заготовки на радиально-обжимной машине получают поковку. Полученную поковку подвергают отжигу, термической обработке, лезвийной обработке, шлифованию, хромированию и хонингованию с получением оправки. В результате обеспечивается увеличение металловыхода оправок при повторном использовании высококачественных инструментальных сталей. 1 пр.

Система оборудования для производства прошивной и прокатной оправки // 2600771

Изобретение относится к линии производства прошивной и прокатной оправки, используемой для изготовления бесшовной стальной трубы. Упомянутая линия содержит устройство для дробеструйной обработки поверхности оправки, расположенное до устройства электродугового распыления для выполнения электродугового распыления стальной проволоки на поверхность основного металла оправки после дробеструйной обработки, для формирования на ней пленки, содержащей оксид Fe и Fe. Устройство для электродугового распыления содержит по меньшей мере две камеры для распыления, каждая из которых используется по отдельности для формирования пленки в свою очередь в каждой из секций, на которые поверхность основного металла оправки разделена вдоль осевого направления оправки. В каждой камере распыления расположен электродуговой пистолет-распылитель для плавления стальной проволоки с помощью электрической дуги и распыления расплавленного материала из него на поверхность основного металла оправки. Электродуговое распыление выполняется при угле пересечения между осевой линией потока распыления от электродугового пистолета-распылителя и поверхностью основного металла оправки, находящемся в диапазоне от 35 градусов до 90 градусов. Оправка имеет форму пули и содержит часть корпуса и часть наконечника. Первая камера для распыления выполнена с возможностью формирования пленки в области части корпуса на поверхности основного металла оправки, а вторая камера распыления - с возможностью формирования пленки в области части наконечника на поверхности основного металла оправки. Оправка, на которой формируется пленка во второй камере для распыления, имеет пленку на части корпуса, сформированную в первой камере для распыления. Обеспечивается стабильное повышение предела выносливости оправки. 1 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл., 5 пр.

Прошивная оправка и способ ее изготовления // 2605044

Изобретение относится к оправке, используемой в прошивном стане, который прошивает и прокатывает заготовку. Прошивная оправка состоит из корпуса и напыленного на поверхность корпуса покрытия на основе железа и оксида железа, при этом напыленное покрытие имеет следующий состав, мас.%: C 0,015-0,6, Si 0,05-0,5, Mn 0,1-1,0, Cu 0-0,3, железо, оксид железа и примеси - остальное, причем содержании оксида железа в покрытии составляет от 55 до 80 об.%. Изобретение направлено на повышение эффективности производства полых трубных заготовок за счет получения оправок с качественным покрытием. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 ил., 1 пр.