ОПРАВКА ПРОШИВНОГО СТАНА
PIERCER MANDREL

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). При использовании оправки подобного типа имеется недостаток, заключающийся в том, что 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.
Технической задачей 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 вдоль оси вращения выполнено сквозное отверстие 1 переменного диаметра, составляющего 2/3 максимального наружного диаметра оправки на длине оправки от ее переднего торца, равной диаметру цилиндрического участка оправки, и на 2 мм большего на остальной части длины оправки (фиг. 1). При этом на расстоянии 4/5 длины оправки от ее переднего торца в оправке выполнено второе сквозное отверстие диаметром 5 мм, ось которого пересекает под прямым углом ось вращения оправки.
При прошивке непрерывнолитой заготовки в это отверстие затекает металл осевой зоны, содержащий дефекты и несплошности, которые, таким образом, не переходят на внутреннюю поверхность гильзы. При этом металл, затекающий в отверстие оправки, уплотняется, прорабатывается за счет деформации, приобретая форму цилиндра. В итоге получается: гильза - полая трубная заготовка, выдра в виде прутка, который можно использовать
, в том числе при последующих процессах обработки давлением. 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 полой оправки по сравнению со сплошной. При прошивке полой оправкой металл течет не только по поверхности оправки, но и внутрь нее, создавая этим направляющую и повышая устойчивость оправки и ее сопротивление продольному изгибу. В оправке на расстоянии 4/5 длины оправки от ее переднего торца сделано второе отверстие 2 - сквозное - диаметром 5 мм (фиг. 1). Ось второго отверстия пересекает под прямым углом ось вращения оправки. Отверстие предназначено для того, чтобы воздух при затекании металла внутрь оправки не сжимался, препятствуя течению металла, и выходил через это отверстие.
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. Оправка имела наружный диаметр 32 мм, длину 270 мм, диаметр отверстия 19 мм (фиг. 2, а). Прошиваемые заготовки из стали марки Ст 3 имели диаметр 60 мм, длину 150 мм и температуру 1160°C.
Расстояние между валками в пережиме 52 мм, расстояние между направляющими линейками 60,5 мм, угол подачи рабочих валков 14°. Оправка, а также полученные в результате эксперимента гильзы и выдры представлены на фиг. 2 (а, б, в).
0
Проведенные эксперименты показали, что процесс прошивки на полой оправке протекает стабильно. При этом помимо получаемой гильзы (фиг. 2б, г) в виде отхода получили выдру (фиг. 2б, в), диаметр которой был равен диаметру осевого отверстия d полой оправки.
0
Глубина затекания или длина выдры составляла 1,5…3,0 d. 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 пропорционально изменению площади поперечного сечения.