CZ13151U1 - Trn pro druhotné děrování kosým válcováním - Google Patents

Description

Trn pro druhotné děrování kosým válcováním Oblast techniky

Technické řešení se týká pracovního nářadí - trnu - pro výrobu bezeš\ých trub kosým válcováním za tepla, pro tvářecí operaci druhotné děrování.

Dosavadní stav techniky

V současné době je tvářecí operace - druhotné děrování - používána hlavně na Stiefelových tratích, jako druhý deformační krok. Stejně jako u prvního deformačního kroku - děrování plného kruhového sochoru - je při výše zmíněném způsobu výroby druhotné děrování operací kosého válcování. Operace probíhá v pásmu deformace, tvořeném dvěma pracovními válci, dvěma vo10 dítky a trnem umístěným přibližně v podélné ose pracovního kalibru pomocí opěrné trnové tyče, na jejímž konci je různými způsoby fixován. Tlustostěnný vy děrovaný dutý polotovar je po zavedení do pásma deformace zachycen poháněnými pracovními válci a osovou složkou obvodové rychlosti válců je v uvedeném pásmu deformace postupně druhotně děrován. Při této operaci dochází ke zmenšení tloušťky stěny a prodloužení dutého polotovaru. Po ukončení tohoto procesu je trn s opěrnou trnovou tyčí vysunut z prodlouženého dutého polotovaru a tento je přesunut k další, hlavní tvářecí operaci podélného válcování - prodlužování v automatiku. Dále následují operace hlazení a kalibrování.

Z nastíněného rozboru tvářecích operací na Stiefelových tratích vyplývá, že druhotné děrování je na začátku pracovního cyklu a tudíž teplota tvářeného dutého polotovaru je značně vysoká a dosahuje hodnot přes 1200 °C. Je logické, že z pracovního nářadí je nejvíce tepelně zatěžován právě tm, o relativně malých rozměrech, resp. hmotnosti.

Pro zvýšení odolnosti trnu oproti opotřebení, životnosti tmu, je vnitřní povrch tmu průběžně ochlazován. Chladicím mediem je voda přiváděná trubkou, umístěnou v ose duté opěrné trnové tyče do dutiny tmu. Voda následně protéká mezikružím mezi přívodní trubkou a vnitřním prů25 měrem opěrné tyče a tyč rovněž ochlazuje.

Po dobu přesunu prodlouženého dutého polotovaru z osy druhotného kosého děrování je na určitou krátkou dobu ochlazován i vnější povrch tmu vodní sprchou. Pak je tm opět situován do pracovního kalibru a nastává opětovný proces druhotného děrování.

Popsaný současný standardní stav vykazuje jeho určité nevýhody, resp. omezení, týkající se trnů.

Danému stavu nejlépe vyhovuje použití trnů z lité oceli - pokud jde o jejich životnost. Nepříznivě se však na nich projevuje skutečnost, že v průběhu operace druhotného děrování není ochlazován jejich vnější povrch. Dochází k výrazným rozdílům teplot mezi vnitřním a vnějším povrchem tmu. K tomu přispívá i nižší úroveň přestupu tepla vedením u tmu z lité oceli. Při druhotném děrování dutých polotovarů větších délek tak dochází k výraznému ohřevu vnějších povr35 chových vrstev trnu. To má za následek jeho rychlé opotřebení v průběhu procesu na jedné straně, dále pak vznik napěťových trhlin na trnu, při ochlazování vnějšího povrchu tmu pod vodní sprchou, na straně druhé. Cykličnost tlakového a tepelného zatížení vede k jeho poměrně brzkému vyřazení. Navíc tmy z lité oceli je třeba podrobit před jejich použitím speciálnímu režimu žíhání s cílem zvýšení houževnatosti litého stavu oceli (potlačení rizika včasného výskytu trhliny), respektive vzniku vytvoření oxidačních produktů oceli na vnějším povrchu tmu (mazání mezi trnem a tvářeným kovem).

Dalším nepříznivým momentem použití trnů z lité oceli je jejich proměnlivá kvalita. Ta se týká hlavně výskytu podpovrchových bublin a také nevalné rozměrové přesnosti.

Podstata technického řešení

Tyto nevýhody stávajícího stavu trnů pro druhotné děrování kosým válcováním odstraňují tmy podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že tmy jsou vyrobeny z kované či

-1 CZ 13151 Ul válcované oceli. S výhodou je možno použít otvor situovaný na předním čele v podélné ose tmu, v němž je fixován tvarovaný protikus pro regulaci množství a usměrňování toku chladicí vody. Tvarovaný protikus může být sestaven z několika samostatných součástí. Na přední části vnějšího povrchu tmu jsou umístěny drážky pro rovnoměrný rozvod chladicí vody po vnějším povr5 chu tmu.

Tm podle technického řešení umožňuje efektivnější výrobu bezešvých trub. Poněvadž trn může být kontinuálně ochlazován jak v průběhu procesu druhotného děrování tak i během přípravných, manipulačních operací, nedochází k velkému ohřevu jeho povrchových vrstev. Tato skutečnost má za následek výrazné zvýšení jeho odolnosti proti opotřebení. Menší rozdíl teplot mezi vnějším a vnitřním povrchem tmů brání vzniku napěťových trhlin, které při cykličnosti tepelného namáhání jsou reálným nebezpečím a rovněž nepříznivě ovlivňují životnost předmětných tmů.

Tyto zmíněné technické aspekty se příznivě promítají do ekonomie výroby trub. Jednak je menší spotřeba tmů pro druhotné děrování, dále jsou sníženy časté, pro obsluhu namáhavé výměny trnů. Tyto skutečnosti mají za následek zvýšení plynulosti výroby a tudíž i výkonu válcovací tratě.

Další výhodou trnů dle technického řešení je jejich identická rozměrová přesnost a standardní materiálová kvalita.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení je blíže osvětleno pomocí výkresů, kde obr. 1 znázorňuje tm pro druhotné děrování, vyrobený z kované oceli. S výhodou je možno použít předmětný tm, na jehož předním čele je proveden otvor pro přívod chladicí vody, jak je znázorněno na obr. 2 a 3.

Příklad provedení technického řešení

Tm pro druhotné děrování i byl vyroben z kované oceli. Průměr tmu jeho zadní válcové části činil 135 mm. Na jeho předním čele, v podélné ose tmu, byl proveden otvor 2 (opatřený závitem) pro přívod chladicí vody. Tvarovaný protikus 3 (opatřený závitem) spolu s objímkou 5, těsnicí 6 a pérovou podložkou 7 byl fixován v otvoru 2. Na přední části vnějšího povrchu trnu byly provedeny drážky 4 (šest drážek po 60°).

Tm pro druhotné děrování byl použit ve stolici kosého válcování za tepla, při válcování finálního rozměru trub 0 145 x 4,5 mm. V průběhu procesu druhotného děrování, i mimo něj při manipulačních přestávkách, chladicí voda protékala přes tvarová vybrání protikusu a usměrňována objímkou a drážkami na předním čele povrchu tmu rovnoměrně obtékala povrch tmu a ochlazovala jej. V průběhu manipulačních přestávek byl tm navíc ochlazován vodní sprchou. Výsledkem bylo několikanásobné zvýšení životnosti tmu daného provedení oproti standardnímu stavu.

Průmyslová využitelnost

Tmy podle technického řešení jsou určeny pro použití v kosoválcových stolicích druhotného děrování za tepla, zejména na Stiefelových tratích pro výrobu bezešvých trub.

Claims (1)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Tm pro druhotné děrování ve stolicích kosého válcování pro výrobu bezešvých trub, vyznačující se t í m , že tm (1) je vyroben z kované nebo válcované oceli.