способ холодного редуцирования сварных труб и кабельных оболочек
Классы МПК: | B21B17/14 без оправки |
Автор(ы): | Свидовский Ф.Г., Самусев С.В., Воронин Л.М. |
Патентообладатель(и): | Всероссийский научно-исследовательский, проектно- конструкторский и технологический институт кабельной промышленности |
Приоритеты: |
подача заявки:
1992-03-24 публикация патента:
15.09.1994 |
Изобретение относится к изготовлению холодно-редуцированных сварных труб и кабельных оболочек. Для повышения точности геометрических размеров и качества труб холодное редуцирование ведут со сменой ориентации осей по четным сечениям в овальных калибрах, образованных вращающимися ручьевыми валками, при этом соотношение осей овала в соседних сечениях определяют из условий захвата. В первом и последнем сечении выдерживают заданную однорадиусную геометрию, а периметр сечений всех калибров определяют в зависимости от периметров перед и на выходе из линии редуцирования и текущего периметра. Выполнение процесса холодного редуцирования сварной стальной трубы по данному способу, позволяет получить трубу заданных геометрических размеров с высокой точностью по всей длине, круглой формы, без видимых дефектов поверхности, ухудшающих ее качество. 4 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Формула изобретения
СПОСОБ ХОЛОДНОГО РЕДУЦИРОВАНИЯ СВАРНЫХ ТРУБ И КАБЕЛЬНЫХ ОБОЛОЧЕК с уменьшением периметра, при котором процесс ведут непрерывно вращающимися ручьевыми валками, образующими ряд последовательно расположенных овальных калибров со сменой ориентации осей овала по четным сечениям, а в последнем сечении выдерживают заданную круглую форму, отличающийся тем, что первое сечение также выполняют круглым, при этом соотношение осей в соседних овальных сечениях определяют из условий захвата по следующей зависимости:bi-ai+1 = 2Rgi+1 (1 - cos

где bi - большая ось овала в i-м калибре;
ai+1 - меньшая ось овала в (i + 1)-м калибре;
Rgi+1 - радиус валка по дну в (i + 1)-м калибре;

а периметр сечений калибров определяют по следующей зависимости:
Pкi = P0-





где Pо - периметр трубной заготовки перед линией редуцирования;
RN - заданный периметр трубной заготовки на выходе из линии редуцирования;
Pik - текущий периметр трубной заготовки в i-м калибре;
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к изготовлению холодно-редуцированных сварных труб и кабельных оболочек. Известен способ редуцирования сварных труб, при котором редуцирование осуществляется в овальных калибрах приводных клетей. Недостатком известного способа является отсутствие учета механических характеристик материала, конкретной методики определения геометрических параметров редуцирующих калибров (клетей) и, как следствие, значительное количество этих клетей. Наиболее близким по технической сущности к предложенному решению является способ холодного редуцирования сварных труб с уменьшением периметра непрерывно вращающимися ручьевыми валками, образующими ряд последовательно располо- женных круглых и овальных калибров, повернутых относительно друг друга на угол 90о. Недостатком этого технического решения является получение труб с недостаточной точностью геометрических размеров, наличием поверхностных дефектов в виде рисок, вмятин и др. и повышенным количеством деформирующих сечений, так как не учитывается изменение механических характеристик металла в процессе деформации. Поставленная задача заключается в получении сварных редуцированных труб в минимальном количестве клетей с высокой точностью внешних геометрических размеров и качественной поверхностью. Согласно изобретению холодное редуцирование сварных труб или кабельных оболочек с уменьшением периметра ведут непрерывно вращающимися ручьевыми валками, образующими ряд последовательно расположенных овальных калибров со сменой ориентации осей овала по четным сечениям, а в последнем выдерживают заданную круглую форму, причем первое сечение тоже выполняют круглым, и, кроме того, соотношение осей в соседних овальных сечениях определяют из условий захвата по следующей зависимостиbi = ai+1 = 2Rgi+1 (1 - сos

ai+1 - меньшая ось овала в (i-1)-ом калибре;
Rgi+1 - радиус валка по дну в (i+1)-ом калибре;






PN - заданный периметр трубной заготовки на выходе из линии редуцирования;
Piк - текущий периметр трубной заготовки в i-том калибре. На фиг.1 показаны виды калибровок при редуцировании; на фиг.2 - распределение деформаций по циклам при редуцировании; на фиг.3 - очаг редуцирования с углом захвата




(1) где n - номер цикла переменного нагружения;











(2)
На основе полученной формулы можно определить зависимость изменения параметров по редуцирующим сечениям. За критерий расчета количества деформирующих сечений принимаем постоянство работы деформации по клетям (или равенство давлений металла на инструмент). Так как работа деформации оценивается произведением






Следовательно,


(3) где n - номер цикла, предшествующего деформированию в i-ом цикле. Так как деформация в i-том деформирующем сечении определяется зависимостью





(4)
То есть деформация в i-том деформирующем сечении зависит, как от номера цикла, так и от изменения периметра Р трубной заготовки в первом деформирующем сечении. Из формулы (4) следует, что изменение периметра Р в i-том сечении можно оценить следующим выражением:



Тогда изменение периметра трубной заготовки во всем цикле редуцирования можно выразить следующей формулой:
Po-PN=



(6)
Для определения закономерности допустимого при редуцировании изменения значения размеров осей в овальных калибрах необходимо учитывать ограничение по углу захвата


bi - ai+1 = 2Rg(i+1) (1 - сos


bi - ai+1

Соотношение большой и малой осей i-того овального редуцирующего калибра получим, преобразовав выражение для определения значения периметра сечения трубной заготовки в этом калибре

(9)
П р и м е р. Для холодного редуцирования стальной круглой трубы диаметром 57 мм и толщиной (hо), равной 3 мм, в четырех клетях на размер

1. Определяем изменения периметра



3. Определяем изменения периметра трубы по редуцирующим клетям по формуле (6). 4. Определяем размеры осей валков в деформирующих сечениях при заданном диаметре по дну валка, равно 200 мм. При i = 1 a1 = b1 = 57 мм, при i = 5 a5 = = b5 = 54 мм. Размеры малых осей валков последующих калибров определяем по формуле (8), а размеры больших осей валков - по формуле (9). Результаты расчетов предложенной калибровки редуцирующих калибров определены на фиг.4. Выполнение процесса холодного редуцирования сварной стальной трубы в валковых калибрах, представленных на фиг.4, позволило получить трубу заданных геометрических размеров с высокой точностью по всей длине, круглой формы, без видимых дефектов поверхности, ухудшающих ее качество.