к.т.н. доцент, заведующий кафедрой «Обработка металлов давлением»
119049, Москва, Ленинский проспект, 4
Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor, Head of the Chair “Metal Forming”
аспирант, инженер кафедры «Обработка металлов давлением»
119049, Москва, Ленинский проспект, 4
Postgraduate, Engineer of the Chair “Metal Forming”
к.т.н., доцент кафедры «Обработка металлов давлением»
119049, Москва, Ленинский проспект, 4
Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair “Metal Forming”
Трубопрокатные агрегаты с трехвалковыми станами винтовой прокатки применяются для получения горячекатаных бесшовных труб. В России эксплуатируются два агрегата с раскатными станами ТПА-160 АО «Первоуральский новотрубный завод» и ТПА-200 АО «Волжский трубный завод». В настоящее время остро стоят вопросы повышения технологических возможностей этих ТПА. Появляется необходимость расширения размерного и марочного сортамента, нетрадиционного использования калибровочных и раскатных станов винтовой прокатки. Для решения этих вопросов экспериментально исследован процесс редуцирования или безоправочной прокатки труб на трехвалковых станах винтовой прокатки с повышением обжатия по диаметру до 25 %. Приведены результаты компьютерного конечно-элементного моделирования в программе QFORM. Цель работы – исследование влияния процесса прокатки с повышенными обжатиями по диаметру на формоизменение металла в очаге деформации и изменения геометрических размеров при редуцировании гильз с различной толщиной стенки на опытно-промышленном стане. В процессе формоизменения металла при винтовой прокатке важное значение имеет овальность гильзы. Овальность – отношение радиуса раската при входе в контакт металла с валком к радиусу под валком в поперечном сечении очага деформации. Овальность характеризует устойчивость гильзы к деформациям в межвалковом пространстве. Редуцирование тонкостенных гильз сопровождается большими значениями овальности, процесс деформирования осуществляется менее стабильно, поэтому возможно образование дефектов формы (гранение) и концевые дефекты как при раскатке на оправке. Овальность процесса раскатки на оправке увеличивается более интенсивно, чем при безоправочной прокатке. Наличие оправки ограничивает смещение металла в осевом направлении, способствует смещению металла в зазоры между валками. При раскатке на оправке необходимо применять валки с гребнем, которые позволяют осуществлять основное обжатие по стенке и тем самым локализовать зону обжатия на оправке, и, следовательно, уменьшить овальность гильз.
Pipe rolling plants (PRP) with three-high screw rolling mills are used to produce hot-rolled seamless pipes. In Russia, two such rolling units are used: PRP 160 at Pervouralsk Novotrubny Plant and PRP 200 at Volzhsky Pipe Plant. Recently, the most acute issue is increasing their technological capabilities. There is a need of expanding size and grade mix, as well as non-traditional use of gauge and rolling mill for screw rolling. The paper presents results of experimental study of the process of reduction or un-adjusting rolling of pipes on three-high screw rolling mills with an increase in reduction of diameter up to 25 %. The results of computer finite element modeling in QFORM program are provided. The aim of this work was to study effect of rolling process with increased reduction in diameter on change of metal form in deformation zone and changes in geometrical dimensions at reduction of cups with different wall thickness on the pilot mill. Important role in process of metal forming during screw rolling (especially when rolling hollow products and pipes) plays cupped blank ovality that is equal to the ratio of the roll radius when the metal comes in contact with the roller to the radius under the roller in the cross section of deformation zone. Ovality characterizes stability of change in geometric dimensions of pipes and their resistance to deformation in inter-roll space. The reduction of thin-wall cupped blank is accompanied by large va lues of ovality, deformation process is less stable, and as a result, form defects (faceting) and end defects occur during plug rolling. Ovality at plug rolling increases more intensely in comparison with plugless rolling. Presence of plug limits displacement of metal in axial direction and contributes to displacement of metal in gaps between rollers. At plugged rolling, it is necessary to use rolls with collars allowing main reduction along the wall, thereby localizing reduction zone on the plug, and reducing ovality of cupped blanks.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.