ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВИНТОВОЙ РАСКАТКИ ТРУБ В ЧЕТЫРЁХВАЛКОВОМ СТАНЕ

Abstract

Разработана и изготовлена, в том числе с помощью аддитивных технологий, модель четырёхвалкового стана винтовой прокатки. Рабочие валки установлены: основные – по чашевидной и вспомогательные –по грибовидной схемам с углом раскатки ±7 градусов, при нерегулируемом угле подачи 15 градусов. Основные и вспомогательные валки имеют длину бочки 70 мм. Диаметр основных валков в пережиме 50 мм, вспомогательных – 36 мм. На выходном участке в сечении выхода трубы из валков их диаметры практически одинаковые и составляют 72 мм. Каждый из четырех валков приводится индивидуальным приводом с мотор-редуктором мощностью 100 Вт и частотой вращения 60 об/мин по грибовидной схеме и 83 об/мин по чашевидной, что позволяет минимизировать расхождение окружных скоростей по очагу деформации при разных диаметрах валков. На разработанной модели четырехвалкового стана проведена раскатка гильз из пластилина диаметром 25 мм с толщиной стенки 7,5; 5,5 и 3,5 мм, соответствующие соотношению диаметра к толщине стенки 3; 5 и 8. Раскатка труб осуществлялась на плавающих оправках диаметром 9, 13 и 17 мм. После прокатки проведены измерения диаметра и толщины стенки труб в 5-ти равноудаленных друг гот друга поперечных сечениях. В каждом поперечном сечении диаметр измерялся в 5-ти, а толщина стенки в 10-ти точках. Конечно-элементным методом осуществлено моделирование процесса раскатки указанных труб в программе QForm. Оценка адекватности модели проводилась путем сравнения размеров труб и их точности после раскатки и по результатам компьютерного моделирования. Согласно экспериментальным данным разностенность труб с соотношением диаметра к толщине стенки 3 и 5 составляет 4–4,1%, а компьютерным моделированием 3,2 – 4,9 %. Расхождение результатов составляет не более 20%. По результатам проведенного исследования установлено, что при раскатке в четырёхвалковом стане разностенность значительно уменьшается. Так при раскатке партии труб с исходной разностенностью гильз 26% она уменьшилась до 4%, т.е. точность труб повысилась более чем на 80%.