Вся електронна бібліотека >>>

 Калібрування інструментів >>>

 

 

Калібрування інструменту для виробництва безшовних труб


Розділ: Підручники

 

Глава перша. КАЛІБРУВАННЯ ВАЛКІВ СТАНІВ КОСОЮ ПРОКАТКИ

  

 

В процесі косою осі прокатки валків нахилені одна відносно іншої на певний кут. Заготівля проходить у площині симетрії цього кута і деформується валками, обертаються в одному напрямку. У процесі руху заготівля насувається на нерухому оправлення (пробку).

Оправка у більшості випадків обертається разом з заготівлею, що зменшує тертя між обжимаемым металом і інструментом. Витікання металу в процесі косою прокатки відбувається по гвинтовій лінії.

Величина деформації металу визначається розмірами і формою щілини між валками, а також характером руху заготовки через цю щілину.

Характерною особливістю процесу косою прокатки суцільних тел є утворення в них осьової порожнини завдяки тиску на окремі ділянки зовнішньої поверхні заготовки від косорасположенных валків, обертаються одночасно з нею в одному напрямку. Якщо ділянки тиску валків на метал розташовані діаметрально протилежно, а заготівля, обертаючись, стикається з валками тільки в двох ділянках, то відбувається руйнування її осьової частини і утворюється осьова порожнину. Однак можливо вибрати кількість ділянок тиску і їх розташування по колу заготовки таким чином, що при відповідному куті нахилу валків руйнування металу відбудеться за кільцевої порожнини, розташованої на деякій відстані від зовнішньої поверхні. Утворюється при цьому внутрішня циліндрична частина заготовки не придатна для подальшої прокатки або прошивки в гільзу.

В процесі косою прокатки на станах різної конструкції передбачаються на валках не менш ніж два основних ділянки: ділянка (конус) прошивки і ділянка поперечної прокатки. Перший утворюється ділянка робочими поверхнями валків і представляє собою поступово суживающуюся щілина між валками, яку метал проходить, переміщаючись по гвинтовій лінії. Такий характер переміщення залежить від нахилу осей валків і швидкості їх обертання в одному напрямку. Завдяки гвинтовому переміщення металу через суживающуюся щілину поперечний переріз заготовки приймає приблизно еліптичну форму, і при цьому кожна частинка, обертаючись між валками, двічі за один оборот піддається обтиснення. Таке повторне обтиснення поперечного перерізу заготовки і є основною причиною утворення внутрішньої порожнини в процесі косою прокатки .

Намагалися пояснити утворення порожнини особливостями косою прокатки. А. Нель [X] показав, що при поперечній прокатці циліндричного тіла в валках, що обертаються в одному напрямку і зближуються один з одним, спостерігається виразне утворення порожнини.

Наукове пояснення утворення порожнини при поперечній прокатці дано Е. Зибелем . Дослідження процесу прокатки з косою застосуванням болтів, вставлених у заготовку, проводилося Ф. Коксом.

Практичне використання явища освіти порожнини при поперечній прокатці для виробництва безшовних труб здійснюється на станах косий прокатки трьох типів: валковому (з бочкоподібними валками, 1), з грибоподібними валками ( 2) і дисковому ( 3).

У валкових прошивних станах кут а нахилу до осі валків заготовки незначний (3-12 град.). Невелика величина цього кута і визначає бочкоподібну форму валків, що спираються на дві шийки. На ділянці прошивки діаметр валків збільшується обернено пропорційно до зміни діаметра заготовки.

В таборі з грибоподібними валками ділянку прошивки принципово не відрізняється від такої ж ділянки валкового стану. Так як кут нахилу валків тут становить близько

30 град., зміна діаметра валка відбувається більш різко, ніж у валкових станах, внаслідок чого збільшується истирающее дія інструменту на поверхню заготовки. Значний нахил валків призводить до грибоподібної форми і необхідності одностороннього (консольного) кріплення валків.

В дисковому стані гвинтове рух заготовки виникає не внаслідок косого розташування валків, а тому, що заготовка знаходиться в площини, розташованої нижче осі валків. Заготовка при вході в диски зустрічається з двома валками: з одним, мають найбільший діаметр, і з іншим, має найменший діаметр. По мірі просування заготовки в дискових валках співвідношення діаметрів змінюється на зворотне. Звідси випливає, що поверхня заготовки на цих станах піддається винятково великим истирающим впливу з боку валків.

Із сказаного видно, що на поверхні заготовки виникають значні напруження, мінімальні в валкових станах і різко зростаючі в станах інших конструкцій. Наявність цих напруг призводить до тому, що найменші дефекти на поверхні заготовки або всередині її розширюються, призводячи до значних дефектів на отриманій гільзі.

Процес деформації на ділянці прошивки визначається чотирма факторами: довжиною і конусністю відповідних ділянок валків, шириною поверхні контакту заготовки з валками і кількістю обтиснень металу за час проходження ним ділянки прошивки. Довжина і конусність ділянки прошивки пов'язані з максимальним обтисненням заготовки (обтисненням у перетискання). Ширина поверхні дотику валків з металом залежить від діаметру валків та їх встановлення. Кількість циклів обтиснень за час проходження ділянки прошивки залежить від взаємного розташування валків і заготовки.

Завданням процесу прошивки в станах косою прокатки є отримання з суцільної заготовки порожнистої гільзи можливо більшої довжини і має абсолютно чисті зовнішню і внутрішню поверхні. При деформації суцільний заготовки в гільзу бажано мати якомога більшу витікання металу в осьовому напрямку. Виходячи з загальних законів деформації, довжина вогнища деформації в напрямку найбільшої закінчення металу повинна бути можливо? короткою.

Вимога мати можливо короткий осередок деформації викликає необхідність мати можливо широку поверхню дотику металу з валками для збільшення осьового зусилля. Збільшення ширини поверхні валків можливо шляхом збільшення їх діаметра або надання їм відповідної форми (дископодібної). Збільшення ширини поверхні дотику має і ту перевагу, що воно сприяє утворенню порожнини, і тому можливо скорочення довжини осередку деформації в осьовому напрямку.

На противагу іншим процесів прокатки, косою прокатці збільшення діаметра валків і надання їм дископодібної форми досить корисно. 10

Таті ж, як діаметр валка і довжина осередку деформації, конусність ділянки прошивки і величина обтиснення, випробовуваного заготівлею за кожен півоберт, тісно пов'язані один з одним.

З практики відомо, що різні матеріали мають різне опір утворенню порожнини. Легкопроши - ваемые матеріали дозволяють отримати порожнину при невеликій кількості порівняно великих обтиснень по поперечному перерізу. Для прошивки таких матеріалів застосовують валки великого діаметру з коротким конусом прошивки, які мають великі кути конусності і нахилу валків до осі прошивки. При цьому завдяки короткому часу прошивки пробка (оправка) нагрівається і зношується значно менше.

Труднопрошиваемые матеріали взагалі не витримують значних обтиснень. Тому при прошивці таких матеріалів потрібні можливо менша конусність конуса прошивки, більшу кількість обтиснень, а також малий кут нахилу осі валків до осі заготовки.

Якщо розглядати окремо конус прошивки, то можна бачити, що його ідеальною формою є та, яка забезпечує можливо коротку довжину і можливо більшу ширину осередку деформації при можливо малої конусності конуса прошивки і мінімальному числі обертів заготовки за час прошивки. Крім того, бажано мати відношення між діаметрами заготівлі та валків таким, щоб стирання поверхні заготовки було найменшим. Така ідеальна форма валків залежить від опору металу деформації і діаметра заготовки. Однак практично ідеальна форма валків неможлива внаслідок розмаїття застосовуваного матеріалу і розмірів прошиваемой заготовки.

До ділянки прошивки безпосередньо примикає ділянка поперечної прокатки, де оправлення працює в якості третьої внутрішнього валка. Переріз, відповідне початку поперечної прокатки, характеризується тим, що внутрішня поверхня гільзи відстає на цьому місці від поверхні оправки або, іншими словами, площа поперечного перерізу отвору гільзи більше площі поперечного перерізу оправки.

Дослідження процесу поперечної прокатки, проведені Ф. Коксом і К. Симонейтом, показали, що при цьому витікання металу происходт в напрямку, перпендикулярному осі валків, в кожному з двох ділянок, утворених оправленням і одним з валків. Процес прокатки в даному випадку нагадує поздовжню прокатку в профільних валках. Важливим результатом цих досліджень є те, що процес деформації відбувається тільки на ділянках зіткнення металу з валками і оправкою, а по іншому периметру гільзи деформація відсутня.

Виникає на ділянці прошивки осьове зусилля забезпечує просування заготовки через звужується осередок деформації. При цьому заготівля долає опір, який чиниться валками і оправкою. На ділянці прошивки близько 5% поверхні заготовки стикається з валками; оправлення, перебуваючи в контакті з металом по всьому периметру, піддається досить сильному впливу гільзи в осьовому напрямку.

При косою прокатці в валкових станах ( 1), призначених для одержання товстостінних гільз, осьові деформації (подовження) відбувається головним чином на ділянці прошивки. На ділянці ж поперечної прокатки подовження досить незначно, тут відбувається лише згладжування внутрішньої поверхні і заварка утворилися розривів.

Дещо відмінний процес деформації у валкових станах, дискових і з грибоподібними валками, якщо вони призначені для отримання тонкостінних гільз для подальшої прокатки на автоматичних або безперервних станах. На ділянці поперечної прокатки в цих станах відбувається також значне зменшення поперечного перерізу гільзи, а отже, і її подовження. Це досягається установкою між валками лінійок, які, перешкоджаючи розширенню металу, викликають його подовження. Наявність значної осьової деформації безумовно вимагає великого осьового зусилля, яке може бути досягнуто лише завдяки великим відношенню діаметрів валків і заготовки або за рахунок дископодібної форми валків. Заготівля притискається до лінійкам під значним тиском і робить на них велике истирающее дія. Тому для лінійок потрібно застосовувати спеціальні дорогі матеріали. Використання линеек4 дозволяє отримати тонкостінну гільзу, яку можливо прокатати на короткій оправці (в автоматичному стані) готову трубу за два-три проходи.

Таким чином, якщо на ділянці поперечної прокатки необхідно мати значне подовження, то вогнище деформації на цій ділянці повинен бути замкнутою по периметру, що має дуже велике значення для отримання тонкостінних гільз.

Деформація на ділянці поперечної прокатки в станах косою прокатки підпорядковується тим же законом, що і на ділянці прошивки: розмір поверхні дотику у напрямку деформації повинен бути найменшим з метою зменшення опору тертя. У випадку, якщо ділянка поперечної прокатки використовується для одержання витяжки, довжина його в осьовому напрямку повинна бути найменшою. З іншого 12 боку, довжина готового ділянки гільзи, одержуваного за один прохід між валками (за один півоберт заготовки), залежить від довжини ділянки поперечної розкочування.

Щоб гільзи не мали уступів гвинтової форми, зовнішня і внутрішня обробляють поверхні повинні бути по можливості горизонтальними. Довжина готового ділянки гільзи, що виходить за один її оборот, тим більше, чим більше валків встановлено по колу гільзи. Якщо прагнуть досягти можливо великого подовження гільзи на ділянці поперечної прокатки, то кількість металу за один прохід між валком і оправкою (за один півоберт заготовки) має бути невелика, що особливо важливо для тонкостінних гільз. Таким чином, метал повинен бути підданий можливо великій кількості обтиснень при можливо малій довжині осередку деформації. Велика кількість обтиснень може бути досягнуто лише шляхом збільшення числа оборотів валків або за рахунок мінімального кроку спіралі, по якій рухається метал. Зменшення осей швидкості пересування металу, яке є наслідком зменшення кроку спіралі, може бути допущено тільки при одночасному збільшенні числа оборотів валків щоб уникнути охолодження металу в процесі косою прокатки.

Отже, для збільшення витяжки на ділянці поперечної прокатки необхідно мати:

а) можливо більш закритий осередок деформації, досягається шляхом застосування лінійок і збільшення кількості валків;

б) можливо малу довжину осередку деформації в осьовому напрямку ;

в) можливо велика кількість повторних обтиснень (напівобертів) металу для прокатки тонкостінних гільз.

У станах косою прокатки, що працюють з довгим вогнищем деформації і застосовуються в основному для менших витяжок, слід звертати особливу увагу на зменшення напружень внаслідок окручивания металу. Це вимога має значення тим більше, чим менше товщина стінки; воно особливо важливо для станів-розширювачів, на яких прокочують готові тонкостінні труби.

Порівнюючи основні положення, які бажано дотримуватися для ділянок прошивки і поперечної прокатки, легко бачити, що вони в певною мірою суперечливі. Як буде показано нижче, при забезпеченні оптимальних умов прокатки ділянку прошивки може бути утворений тільки двома валками. Для цього ділянки бажані можливо великий діаметр валків і можливо малу кількість повторних обтиснень (напівобертів заготовки). З іншого боку, для ділянки поперечної прокатки потрібно якомога більшу кількість і валків і повторних обтиснень.

Для обох ділянок бажана якомога менша протяжність ділянок в осьовому напрямку. Практично при калібруванні валків прошивних станів поєднують у великій мірі зазначені вище вимоги. В якості прикладу можна привести робочі і напрямні валки валкового прошивного стана ( 4-6).

Калібрування валків прошивного стана, що забезпечує нормальне протікання процесу деформації, має велике значення для технічних і економічних показників процесу прошивки і якості отримуваної продукції. До теперішнього часу вона базується на практичних даних.

Теоретично діаметр валків слід було б визначати за умовами захоплення. Проте зазвичай його визначають із співвідношення d = = (1,75 ^-2,0) яке забезпечує захоплення заготовки в напрямку обертання, так і в осьовому напрямку.

Другим основним розміром валка є довжина I його бочки, яку потрібно розраховувати залежно від діаметра валка. Зазвичай I = (1,25 -ь - 1,50)d. Велика довжина бочки краще, так ка*з дозволяє мати велику довжину окремих ділянок валка. Табір працює при цьому спокійніше і метал відчуває менші напруги.

У відповідності з процесом прошивки валок складається з двох конусів, сполучених між собою більшими підставами. Місце їх з'єднання носить назву перетискання. Передній конус утворює так званий конус прошивки, в якому відбувається обтиснення заготовки і утворення в ній отвори. Другий циліндр, званий конусом поперечної прокатки, служить для розширення і розкочування гільзи. При виробництві товстостінних гільз (без лінійок) наявність лише цих двох ділянок виявляється недостатнім для забезпечення необхідної точності розмірів гільзи та її прямизны. В цьому випадку кількість окремих ділянок, особливо в зоні поперечної прокатки, значно збільшується. Основним розміром валка є його найбільший діаметр d в перетискання. Величина його вибирається виходячи з

ветствующие рекомендовані співвідношення. Необхідно відзначити, що наведені величини не є обов'язковими. Вони дають лише загальний напрямок для створення оптимальної форми валка. Так, наприклад, при прошивці великих злитків валки роблять більш пологими. Зазначені розміри випробувані в прошивном стані з кутом нахилу валків 5 град., який є найбільш поширеним. При друпих кутах нахилу вони повинні бути кілька змінені.

Ділянка прошивки у вигляді лише одного конуса має той недолік, що в цьому випадку захоплення заготовки (зливка) трохи більшого діаметра буде утруднений. Тому при - 16

мірно на одній третині довжини ділянки прошивки рекомендується мати кут нахилу твірної конуса приблизно в два рази більше, ніж на решті довжині ділянки. Цей перший ділянку, званий конусом захоплення, полегшує захоплення заготовок більшого діаметра. У випадку, якщо ділянка прошивки скалиброван у вигляді одного конуса, то для забезпечення захоплення великих зливків слід розсунути відповідним чином валки. Однак при цьому для зливків, мають діаметр менше, ніж зазвичай, довжина ділянки прошивки може виявитися недостатньою для утворення порожнини.

Для утворення порожнини в процесі косою прокатки важливе значення має довжина поверхні дотику, яку бажано створити можливо більшою. Протяжність поверхні дотику повинна досягати точки перетину осей валків, що відповідає найбільш вузьким місцем калібру (пережиму).

Скорочення довжини поверхні дотику шляхом зміщення перетискання в напрямку входу заготовки не виправдовує себе з багатьма міркувань. Для здійснення процесу косою прокатки необхідно, щоб заготівля зменшувалася в діаметрі до точки перетину осей валків і збільшувалася в діаметрі за цією точкою. Крім того, при скороченні довжини конуса прошивки необхідний більший кут нахилу його утворює, що недоцільно. Процес косою прокатки можна уявити собі як процес, протікає в нескінченно великій кількості послідовних калібрів. Обтиснення у кожному з таких калібрів буде зростати зі збільшенням кута нахилу твірної конуса прошивки і може виявитися надмірно великим. При погану підготовку до утворення порожнини осьове опір збільшиться. З-за цього процес косою прокатки порушиться і просування заготовки може повністю припинитися. Це особливо характерно для зливків великого діаметра. При достатньо довгій поверхні дотику утвориться широка і глибока лунка на торці прошиваемой заготовки, що сприяє кращому центрування оправки та зменшення разностенности прошиваемой гільзи. Освіта лунки буде також тим краще, чим довше триває обертання заготовки в процесі обж&айя або чим довше поверхню дотику з валками. Велика довжина поверхні дотику бажана також з точки зору поліпшення якості одержуваних гільз. Процес утворення порожнини потребує певного часу, який не можна зменшувати з-за можливих шкідливих наслідків. При занадто швидкому дії навантаження виникають розриви металу, що призводять до утворення внутрішніх полон.

Нарешті, велика довжина поверхні дотику сприятливо впливає на витрату енергії, що підтверджується спеціально проведеними спостереженнями. При зменшенні довжини поверхні дотику металу і валків тиск в кожному калібрі з усього нескінченного числа окремих калібрів стає більше, а отже, стає оолыпе і загальне навантаження на валки. Наведені ви - 18 ше міркування вказують на необхідність створення можливо більшої довжини поверхні дотику в конусі прошивки, а звідси і можливо більшої довжини конуса прошивки. При відносинах довжини валка до його діаметру в межах 1,5-2,0 рекомендується довжина конуса прошивки п = 0,34 /, кут нахилу твірної 7= 4^-6 град.

Поворотним пунктом у процесі деформації заготовки косою прокаткою є пережим - місце переходу від обтиснення до розширення.

У відповідності з загальними правилами калібрування слід уникати різкої зміни напрямку деформації. Щоб задовольнити такого вимогу, роблять на валку невеликий циліндричний пасок. Внаслідок цього метал з точки зору його деформації буде перебувати певний час у відносно спокійному стані. Відбудеться тільки просування заготовки вперед

З наведених вище міркувань пережим зазвичай розташовують так, щоб середина його співпадала з серединою бочки валків. Довжина про ділянки перетискання зазвичай дорівнює 0,02 /

При побудові конуса розширення повинні бути враховані два обставини. По-перше, в процесі розширення велика частина металу як би висить у повітрі. Це робить процес нестійким і він легко може порушитися. Тому слід, за можливості, застосовувати мінімальне розширення. При цьому необхідно також враховувати те, що при більшому розширенні частина циліндричного ділянки оправки буде знаходитися в наступному ділянці деформації гільзи. По-друге, після значної змінної деформації в конусі прошивки метал може порівняно вільно і легко розширюватися. Тому кут нахилу твірною конуса розширення може бути більше кута нахилу твірної конуса осаджування. При надто малому куті нахилу твірної метал при поперечній прокатці буде піддаватися занадто великим обтиснення. Рекомендовані розміри конуса поперечної розкочування (при довжині бочки / від 1,5 до 2,0 d): р = 0,12 /; 6 град.

Ділянка калібрування (осаджування) призначений для додання поперечному перерізу гільзи форми кола, оскільки після розширення гільза має більш або менш еліптичне або овальний перетин. Завдання значно полегшиться, якщо метал при великому розширенні можна обробляти як зовні, так і зсередини. Звідси і випливає необхідність того, щоб частина циліндричної ділянки оправки перебувала на ділянці розширення.

Розміри ділянки осаджування визначаються виходячи з необхідності застосовувати невеликі, але достатні для отримання необхідної форми обтиснення для обробки порівняно тонкостінної гільзи, вельми чутливою до деформації. Тому такий ділянка повинна мати досить велику довжину, а кут нахилу твірної конуса повинен бути невеликим. При порушення цього правила виникає небезпека сплющивания (овализации) заготовки біля виходу її з валків. Приходиться також враховувати необхідність залишення у бочки валка достатньої довжини для подальшого ділянки деформації (ділянки полірування). Рекомендовані розміри конуса осаджування:

q = 0,22 /; в = 1 н-2 град.

Останнім ділянкою валка стану косою прокатки є ділянка чистової обробки (полірування), службовець для додання тльзе циліндричної форми з гладкою поверхнею. Очевидно, для цієї мети більше раціонально використовувати циліндричний валок, ніж конічний. На цьому ділянці здійснюється також правка гільзи. Циліндрична форма полірувального ділянки забезпечує, крім того, отримання гільзи з гострими краями по торцю, що полегшує її захоплення в стані остаточної прокатки. Довжину р ділянки полірування рекомендується приймати рівною 0,15 I .

Розглянемо тепер калібрування направляючих валків, призначенням яких є усунення виходу заготовки з калібру, утвореного робочими валками. Форма валка, відповідна цьому призначенням, може бути циліндричної і потребує лише невеликих змін. Розміри і про філь направляючих валків ( 4-6, 9) залежать від розмірів і профілю робочих валків. Рекомендується приймати діаметр направляючих валків df = 0,55-7-0,61 d\ при цьому діаметр направляючого валка повинен бути трохи більше діаметра найбільшого прошиваемого злитка. Очевидно, довжина If направляючого валка дорівнює довжині I робочого валка.

Для полегшення захоплення і обтиснення прошиваемого злитка рекомендується застосовувати в початковому ділянці направляючого валка двоступінчастий конус ( 9). Кути нахилу твірних такого конуса приймають рівними половині кута нахилу твірних відповідних робочих ділянок валків. Після перетискання напрямні валки мають циліндричну форму. При такий калібрування можливо розташування напрямних валків в стані без нахилу їх відносно осі прокатки

Принцип косою (геликоидальной) прокатки так само, як вказувалося вище, здійснюється в країнах з грибоподібними і дисковими валками. Останні спочатку використовувалися братами Маннесман в дев'яностих роках минулого сто-з товстостінних гільз; однак, незважаючи на значні витрати часу і коштів, ці досліди закінчилися безуспішно. Пізніше Штифелем ці стани були застосовані для отримання тонкостінних гільз, піддаються розкочуванні в автоматичних станах; для цієї мети вони застосовуються і в даний час.

Основною відмінністю дискових прошивних станів (рис, 3) є те, що валки до них розташовані в одній площині, а осі їх паралельні. Калібр утворюється конічними поверхнями дисків. Осьове і обертальне переміщення заготовки досягається шляхом розташування осі заготовки нижче осі валків. Крім того, відмінною ознакою такого стану є те, що робочий діаметр дисків в напрямку прокатки змінюється протилежну сторону (один діаметр збільшується, а інший - зменшується). Профільовані диски 1 і 2 ( 3) укріплені на валках 3 і 4, які через

1 Радянські дослідники (П. Т. Ємельяненко, Ю. М. Матвєєв, Я. JL Ваткін) рекомендують приймати кути нахилу твірних конусів направляючих валків рівними кутах нахилу твірних конусів робочих валків. Прим. пер.

передачі 5-7 6-8 і з'єднані з приводом. Проте основним відмінністю прошивних станів Штіфель для отримання тонкостінних гільз є не форма і розташування валків, а застосування напрямних лінійок, перешкоджають розширенню металу і змушують текти метал в осьовому напрямку. Одержані таким чином тонкостінні гільзи можливо прокатати у два-три проходи в автоматичному стані. Для кожного розміру прокатуваних заготовок потрібні спеціальні лінійки, причому між валками і лінійками повинен бути мінімальний зазор, що перешкоджає проникненню в нього металу.

В дискових станах зазвичай отримують гільзи для прокатки готових труб зовнішнім діаметром не більше 135 мм . В якості прикладу на 11 показаний валок дискового стану для

отримання гільз зовнішнім діам. 80-190 лш . Обмеження застосування дискових станів за найбільшим розміром прошивних гільз викликано тим, що зі збільшенням діаметра гільзи збільшується діаметр валків, що призводить до незадовільних умов деформації. Стан з грибоподібними валкащ* не має такого обмеження і може застосовуватися для виробництва труб великих розмірів. Валки такого стану ( 2) утворюють з віссю прошиваемой заготовки кут близько 30 град.; збільшення діаметра обох валків відбувається тут від входу до виходу заготовки одночасно. Привід валків 1 і 2 здійснюється через конічні зубчасті передачі 3-4 і 5-6 і циліндричні зубчасті передачі 7-8 і 9-10 від головного приводу.

Валки з осями 11 і 12 та з відповідними конічними шестернями утворюють робочу кліть, яка для отримання гільз різного діаметру може переміщатися в осьовому напрямку. Для забезпечення її переміщення вали 13 і 14 робляться телескопічними. В якості прикладу на 12 показаний грибоподібний валок для прошивки гільз діам. 80 - 160 мм .

Описані вище два типи прошивних станів Штіфель протягом багатьох років успішно застосовувалися для виробництва тонкостінних гільз, раскатываемых на автоматичних станах. Згодом основний принцип роботи цих станів Шті - феля (застосування лінійок) був поширений і на валкові стани. Протягом ряду десятиліть на них прокатували головним чином, звичайні стали і тому не потрібно яких - небудь змін усталених калібрування і налаштування кліті. Однак почалося виробництво труб з легованих сталей зажадало перегляду основних параметрів процесу прошивки. Для прокатки труб з легованих сталей потрібні спеціальні калібрування та режимів обтиснень, так що в даний час налаштування прошивного стану проводиться не тільки при переході з одного розміру на інший, але і при зміні марки сталі прошиваемой заготовки одного і того ж розміру.

Чим менше товщина стінки гільзи, одержуваної з суцільною заготовки, тим більше, природно, тиск на оправку і тим більше напруга поздовжнього вигину в стержні. У свою чергу чим більше довжина гільзи, тим більше довжина стрижня і тим менше (при одному і тому ж діаметрі) його опірність поздовжнього вигину. Тому при ггрокатке тонкостінних гільз із зміною розміру гільзи потрібна заміна проводок з тим, щоб зазор між проведенням і гільзою був мінімальним

У згаданих вище станах для прошивки" тонкостінних гільз є значне тертя між лінійками і металом гільзи. Дишером розроблена нова конструкція косо - валкового прошивного і прокатного станів з обертовими дисковими проводками, не має цього недоліку. Валки з 1 дисковими проводками 2, приводяться в обертання через муфти 3, утворюють закритий калібр. Проведення обертаються в напрямку руху гільзи зі швидкістю дещо більшою, ніж швидкість металу при процесі косою прокатки. Таким чином, дискові проводки покращують можливість закінчення металу в осьовому напрямку. Їх вплив полягає не тільки в освіті закритого калібру, що дозволяє збільшити обтиснення косорасположенными валками, але і в створенні певних елементів поздовжньої прокатки. При цьому установка косорасположенных валків (по відношенню до оправці) визначає у труби одержувану товщину стінки, а установка дискових проводок - її зовнішній діаметр. Проводки встановлюють так, щоб між гільзою і оправкою був деякий зазор, що забезпечує лише незначний знос і менший нагрів оправки в процесі прокатки.

У країнах з дисковими проводками значно менше напруг порівняно їх зі станами, що мають сталеві лінійки. Тому, як показала практика, на них можна прокатувати готові тонкостінні труби з високолегованих сталей. Завдяки виготовленню методом поперечної прокатки таисие труби володіють високою точністю по діаметру і товщині стінки і мають гладку зовнішню поверхню.

Прошивний стан з обертовими проводками може мати валки як бочкообразной, так і грибоподібної форми. У цих станах застосовується коротка оправлення. У розкатних станах з довгою оправленням можливо отримувати досить тонкостінні труби (до 1,6 мм ).

Прошивні стани з обертовими дисковими проводками, переміщаються вгору і вниз при налаштуванні, до цього часу застосовувалися у поєднанні з раскатными станами з довгою оправленням для виробництва труб діам. 40 - 100 мм і завдовжки до 9 м , Однак вони можуть застосовуватися також разом з раскатными станами інших типів.

Зазначені стани відрізняються від аналогічних прошивних станів звичайної конструкції тим, що у них замість лінійок встановлені обертові проводки, що мають відповідні підшипники в робочій кліті. Проводки, мають можливість переміщатися вгору і вниз при налагодженні стана, наводяться в обертання через шпинделі і муфти від окремої шестеренной кліті, з'єднаної з мотором постійного струму, який дозволяє встановлювати числа оборотів в необхідному співвідношенні. В іншому такі стани не прошивні відрізняються від звичайних.

Гуркотом стан з обертовими проводками схожий за конструкції на прошивний стан такого ж типу. Обертові проводки можуть переміщатися тут не тільки вгору і вниз, але і перпендикулярно осі прошивки в цілях встановлення мінімально можливого зазору їх по відношенню до робітників валянням. Приводом проводок, так само як і у прошивного стана, є двигун постійного струму.

Одним з різновидів станів косою прокатки є трехвалковый стан Ассела. У цьому стані гільза прокочується в трьох валках, нахилених під однаковим кутом до осі прокатки і обертаються в одному напрямку. При цьому вона переміщується по гвинтовій лінії. Основною відмінністю валка стану Ассела є наявність гребеня ( 14), службовця для здійснення найбільшого обтиснення металу, з отриманням високої точності прокатується труби як по товщині стінки, так і за діаметром.

Валок складається з напрямного конуса Л, захватного конуса В, гребеня і З калибрующего ділянки D. Завданням дільниці є втягнути гільзу у валки, притиснути її до оправці і дещо зменшити товщину стінки при одночасному обертанні гільзи. На ділянці З гільза захоплюється гребенем і, обертаючись, сильно обжимається як за діаметром, так і по товщині стінки (деформація, вироблена одним з валків, перекривається кожним наступним). Після виходу з дільниці труба не зберігає круглої форми. Циліндрична форма їй надається на наступному ділянці D.

Товщина стінки труби після розкочування гільзи виходить дуже рівномірною по поперечному перерізу. Утворюється зазор між оправленням і трубою дозволяє в подальшому легко витягти оправлення. Зменшення діаметра гільзи на ділянці дорівнює подвійній висоті гребеня. Кут нахилу гребеня до осі валка становить 12-15 град. Всі три валка стану мають однакову відстань від осі труби. Є можливість встановлювати на валки необхідній відстані від осі для прокатки труб різних діаметрів. Валки обертаються в одному напрямку і мають однакове число оборотів, яке регулюється шляхом зміни числа обертів двигуна. Кут нахилу валків до осі прокатки також дорівнює 12-15 град. Валки встановлені на осях шпонкою або насаджені на гладкій осі гідравлічним тиском.

Комплект валків зазвичай допускає прокатку 500-700 т металу, після чого потрібно перешліфовування. Допустиме кількість перешліфовок 25; при кожній перешліфовці діаметр валків зменшується на 1,5 мм. відповідно із зменшенням діаметра бочки при перешліфовці валки зближують один з одним при установці їх в кліті. Загальна довжина прокатуваних труб при застосуванні таких валків може бути доведена до 10500 м і більше.

Допуски при цьому способі прокатки становлять 0,25 'мм діаметру і 0,12 мм по товщині стінки. Продуктивність стану в залежності від товщини стінки труби дорівнює: при 5 мм - 30 м/мин9 при 2,5 мм - 12 м!хв.

Найбільш суттєвими перевагами трехвалкового раскатного* стану є: можливість отримання з одним комплектом валків труб різних розмірів в межах співвідношення діам. 1:2,5; висока точність розміри труби як по товщині стінки, так і за діаметром (це робить такі труби придатними для виробництва роликових і кулькових під - шпников); мінімальна втрата часу при переході з одного діаметра на інший; можливість деякої компенсації зменшення діаметра валків перешлифованных шляхом їх зближення один з одним.

 

 

ЗМІСТ: Калібрування інструменту для виробництва безшовних труб

 

Дивіться також:

        

Контрольно-вимірювальні інструменти і техніка вимірювань

Для контролю виготовлення деталей, складання і ремонту механізмів і машин використовують різні вимірювальні засоби - інструменти і прилади.

 

Види вимірювального інструменту - штангенглубиномер, штангенциркуль...

Види вимірювального інструменту. Серед найпоширеніших вимірювальних інструментів зазвичай домінують

 

Слюсарні роботи. Вимірювальний інструмент. Ремонт легкових...

Вимірювальний інструмент. Надійність і довговічність роботи агрегатів і вузлів автомобіля забезпечується точної посадкою (зазор або натяг) їх деталей.

 

Вимірювальний інструмент

Вимірювальний і перевірочний інструмент необхідно утримувати в чистоті, особливо його вимірювальні поверхні; зіткнення вимірювальних поверхонь інструмента з...

 

Калібрування. Технологічність калібрувань

Однак у ряді випадків це обмежується можливостями стану, калібрування інструменту якого повинна забезпечувати простоту налаштування стану і стійкість процесу формування...

 

Контрольно-вимірювальні прилади та інструмент

§ 1. Призначення контрольно-вимірювальних приладів та інструменту.
У відповідності з цим розроблено і конструкції вимірювальних інструментів і приладів.

 

Останні додавання:

 

Збірні фундаменти Слюсарні та складальні роботи

Промислові будівлі Попередньо напружений залізобетон

Опалення і вентиляція Токарна справа арматурна сталь ОПАДИ СТІЧНИХ ВОД

Вторинні ресурси Теплоізоляція Припливні електростанції