專利名稱：用于制造鋼制無縫的空心管坯的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于制造鋼制無 縫空心管坯的裝置。
背景技術(shù)：
通常，為了通過斜輥經(jīng)由保持于斜輥之間的芯棒由鋼制實心圓塊來 制造無縫空心管坯，對斜輥進(jìn)行這樣地調(diào)節(jié)，使得在最窄橫截面處的輥
間距比所采用的圓塊的直徑小10-12%。
芯棒以其穿孔部分位于輥的最窄的橫截面之前。該平面也稱為"高點"。
芯棒的尖端在其位置上處于最小輥間距處的平面('高點，平面)之 前的位置，從而所產(chǎn)生的空心管坯沒有內(nèi)部誤差。芯棒的精整部分和擴 徑部分(如果存在)位于'高點，之后。詳細(xì)情況在"Bander, Bleche， Rohre 6" ( 1965)， Nr.4，第184-189頁中有所記載。
按照這種公知的方法，空心管坯直徑位于比所采用的實心圓塊的直 徑小5%和明顯比所采用的實心圓塊的直徑大(^;20%)之間。
根據(jù)這種公知的方法，在無誤差的空心管坯上不可能有大大縮小的 孔。特別是由連續(xù)鑄造制成的圓塊上產(chǎn)生內(nèi)部誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提出一種通過斜輥由鋼制實心圓塊制造無縫空 心管坯的裝置，通過該裝置由連續(xù)鑄造制成的圓塊還可以以>5%的直徑 減小無內(nèi)部誤差地穿孔。
該目的基于權(quán)利要求1或2的前序部分結(jié)合其特征部分得以實現(xiàn)。 根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，收縮部分(輥間距與塊直徑的比例，冷)的尺 寸對于內(nèi)部無誤差的穿孔不是決定性的，而決定性的是，在芯棒尖端之 前保持與材料和軋機有關(guān)的變形。由塊直徑和空心管坯直徑的大小根據(jù)
所給出的等式計算出導(dǎo)向機構(gòu)距離和/或輥間距離。由此借助在芯棒尖端 之前的待保持的變形極限得到芯棒尖端的位置。
研究表明，隨著輸送角的增大和送入角(Einlaufwinkel)的減小， 極限變形X增大。由所采用的鋼的變形能力得到材料相關(guān)性。對于簡單 的碳鋼來說，極限變形X大于難以變形的13%的鉻鋼。
此外已表明，所求得的極限變形根據(jù)錐角必須設(shè)有校正因數(shù)，其中 錐角被定義為在輸送角為零度時軋件和輥軸線之間的角。
在錐角為零度時(桶形沖孔器)，校正因數(shù)等于1,隨著錐角正向增 大(錐形沖孔器)，校正因數(shù)大于1且小于1.3。
在采用三輥式斜軋穿孔機時，得到同樣的前面所述的關(guān)系，區(qū)別只 在于，極限變形X比兩輥式斜軋穿孔機大至少1.2倍。
現(xiàn)在模具的構(gòu)造是在考慮生產(chǎn)邊界條件的情況下輥的送入長度、輥 的送入角、芯棒長度和芯棒尖端的位置之間的折衷方案。
一方面必須考慮，芯棒的精整部分必須直接起始于'高點，，或者甚 至還位于斜輥的送入部分中。另一方面所選擇的輥校正應(yīng)盡可能允許必 需變形的整個區(qū)域，因為更換斜輥是耗費時間的。
本發(fā)明的方法填補了當(dāng)今通常的工作方式和DE 33 269 46 Cl中所保 護(hù)的方法之間的空白，并且在無導(dǎo)向機構(gòu)的情況下既可以用于兩輥斜軋 穿孔機，又可以用于三輥斜軋穿孔機。為了沒有內(nèi)部誤差和偏心度較小 地制造特別是薄壁的空心管坯，由DE332 69 46C1已知，將斜輥的間距 調(diào)節(jié)到所采用的圓塊的直徑的75%至60%范圍內(nèi)，并且將導(dǎo)向機構(gòu)的間 距調(diào)節(jié)到所采用的圓塊的直徑的85%至70%范圍內(nèi)。
用于計算輥間距離和導(dǎo)向機構(gòu)距離的等式如下
兩輥斜軋穿孔機
輥間距=空心管坯直徑—0.075x塊直徑 導(dǎo)向機構(gòu)距離=空心管坯直徑+ 0.075乂塊直徑
三輥斜軋穿孔機
輥間距=3/2x空心管坯直徑一 V^x塊直徑
因為各種斜軋穿孔機類型和待穿孔的材料的流動性有所不同，所以輥和芯棒。其中非常近似是指空心管坯直徑的偏差小于3%。
重要的是，在精細(xì)校正時可以對輥間距和導(dǎo)向機構(gòu)距離以及芯棒形 狀加以改變，然而不許超出芯棒尖端之前的臨界減少。芯棒尖端之前的
極限變形X被定義為
x = (j 一輥距(芯棒尖端位置))% 圓塊直徑 o
如前所述，所允許的大小x取決于軋機和待穿孔的材料。建議所選
尺寸應(yīng)使所有材料用相同的尺寸穿孔。
在主要生產(chǎn)直徑直到200mm的無縫管的軋機上，所提出的方法的優(yōu) 點在于，可由連續(xù)鑄造制成的標(biāo)準(zhǔn)件(Formate)用作預(yù)制材料。通?？?以利用相同的輥校正從明顯減小到略微擴張地進(jìn)行穿孔。由此可以明顯 減少所需要的圓塊標(biāo)準(zhǔn)件的數(shù)量。
例如可以通過這種方式由直徑為220mm的圓塊來制造直徑為 186mm的空心管坯。通常，如果為此使用了直徑為180mm的圓塊，則 將該圓塊略孩史擴張?；蛘呷绻証t縮減，則只能由直徑為220mm的圓塊 制成直徑為210mm的空心管坯。
借助實例來闡述在保持一定的極限變形X的情況下求得輥間距和導(dǎo) 向才幾構(gòu)3巨離。
由直徑為220mm的、鋼標(biāo)號為St 52的圓塊要在兩輥斜軋穿孔機上 制成尺寸為186x20mm的空心管坯。空心管坯直徑與圓塊直徑的比例得 到==0.84的值，如前所述，該值遠(yuǎn)小于至此通常的最小值0.95。對于
兩輥式斜軋穿孔機來說，在本實例中釆用具有線形導(dǎo)向機構(gòu) (Fuehrungslineale )的桶形沖孔器。
如前所述，這意味著校正因數(shù)等于l。輸送角為IO0，送入和送出角 為3.5。。這導(dǎo)致極限變形值X為6%。因為圓塊直徑為220mm，由此得 到在芯棒尖端位置處的輥間距為206.8mm。
在'高點，處的輥間距為186mm-0.075x220 = 169.5mm，導(dǎo)向機構(gòu)的 間距為186mm + 0.075x220 = 202.5mm。
具體實施例方式
本發(fā)明的裝置示意地以剖視圖示出。在當(dāng)前半側(cè)的剖視圖中，只示 出斜軋穿孔機的位于上面的雙錐斜輥1。為了簡明起見，相關(guān)的第二斜 輥以及在兩輥式斜軋穿孔機上位于另一平面上的孔型封閉的導(dǎo)向機構(gòu)在 這里被省去，它可能是線形導(dǎo)向機構(gòu)或狄塞爾盤。
斜輥1的最窄橫截面2的稱為'高點，的平面以虛線示出。 由第一實施例(

圖1)明顯可見芯棒3的其余非常規(guī)的位置。精整部 分4的端部位于'高點，2之前，由此穿孔部分5也位于'高點，2之前。在 這種情況下，芯棒尖端6所處的位置確保在圓塊的送入?yún)^(qū)域保持所謂的 極限變形X并且可以無誤差地將圓塊7穿孔。
特點在于，圓塊7的直徑8明顯減小為空心管坯10的直徑9。 如第二實施例(圖2)所示，如果輥的送入角有所改變，則可以在芯 棒前面保持允許的變形的情況下示出，也可以通過芯棒的精整部分的在 '高點，后面的位置來制成直徑減小的相應(yīng)的空心管坯。根據(jù)圖3，較大的 送入角導(dǎo)致稍微小些的極限變形X。
圖4示出校正因數(shù)關(guān)于錐角的關(guān)系曲線。
權(quán)利要求
1.一種用于在使用孔型封閉的導(dǎo)向機構(gòu)的情況下通過兩輥式斜軋穿孔機經(jīng)由一個保持在斜輥之間的具有一個穿孔部分和至少一個精整部分的芯棒制造無縫空心管坯的裝置，所述空心管坯由鋼制的實心圓塊制成且直徑小于實心圓塊直徑的95％，其中所述輥在最窄的橫截面處的間距與所采用的圓塊的直徑相關(guān)地調(diào)節(jié)并且芯棒的位置相對于輥的最窄橫截面進(jìn)行調(diào)節(jié)，其特征在于，送入的實心圓塊在所述芯棒的尖端之前保持一與所使用的鋼的變形能力、所設(shè)定的輸送角以及輥的送入角相關(guān)的極限變形X，和通過等式輥間距＝空心管坯直徑-0.075×圓塊直徑導(dǎo)向機構(gòu)間距＝空心管坯直徑+0.075×圓塊直徑非常近似地求得模具間距，其中所述極限變形X被定義為(1-在芯棒尖端位置上的輥間距/圓塊直徑)％。
2. —種用于通過三輥式斜軋穿孔機經(jīng)由保持在斜輥之間的具有一個 穿孔部分和至少一個精整部分的芯棒制造無縫空心管坯的裝置，所述空 心管坯由鋼制的實心圓塊制造且直徑小于實心的圓塊直徑的95%，其中 所述輥在最窄的橫截面處的間距與所采用的圓塊的直徑相關(guān)地調(diào)節(jié)并且 芯棒的位置相對于輥的最窄橫截面進(jìn)行調(diào)節(jié)，其特征在于，送入的實心 圓塊在所述芯棒的尖端之前保持與所使用的鋼的變形能力、所設(shè)定的輸 送角以及輥的送入角相關(guān)的極限變形X,和通過等式輥間距=3/2x空心管坯直徑—Y2X圓塊直徑 非常近似地求得模具間距，其中所述極限變形X被定義為(1 -在芯棒尖 端位置上的輥間距/圓塊直徑)％。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，隨著輸送角的增 大和送入角的減小，所述極限變形X增大。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的裝置，其特征在于，隨著變 形能力的降低，所述極限變形X變小。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的裝置，其特征在于，所求得的極限變形x根據(jù)錐角設(shè)有校正因數(shù)，其中所述錐角被定義為在輸送角為零度時軋件和輥軸線之間的角。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，錐角為零度時，所述 校正因數(shù)等于l，隨著錐角正向增大，所述校正因數(shù)大于1且小于1.3。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2-6中任一項所述的裝置，其特征在于，在三輥 式斜軋穿孔機上，在其它方面關(guān)系相同的情況下，極限變形X比兩輥式 斜軋穿孔機大至少1.2倍。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的裝置，其特征在于，對于壁 厚^空心管坯直徑的10%的情況，沿著輥的方向看，所述芯棒的精整部 分起始于'高點，。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的裝置，其特征在于，所述芯 棒的精整部分位于所述斜輥的送入部分中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于通過兩輥式斜軋穿孔機經(jīng)由保持在斜輥(1)之間的具有一個穿孔部分(5)和至少一個精整部分(4)的芯棒(3)在使用孔型封閉的導(dǎo)向機構(gòu)的情況下，或者通過三輥斜軋穿孔機經(jīng)由保持在斜輥之間的具有一個穿孔部分和至少一個精整部分的芯棒制造無縫空心管坯(10)的裝置，所述空心管坯由鋼制的實心圓塊(7)制造且直徑小于實心圓塊直徑的95％，其中所述輥在最窄橫截面(2)的間距與所采用的圓塊的直徑相關(guān)地調(diào)節(jié)并且芯棒的位置相對于所述輥的最窄橫截面的輥間距以確定的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。
文檔編號B21B19/00GK101198419SQ200680020994
公開日2008年6月11日 申請日期2006年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月16日
發(fā)明者G·曼尼希, R·屈默林 申請人:V&M德國有限公司