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一種雙圓弧形斜軋擴(kuò)徑頂頭的制作方法

文檔序號:3068876閱讀:155來源:國知局
專利名稱:一種雙圓弧形斜軋擴(kuò)徑頂頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及一種特大口徑無縫鋼管斜軋擴(kuò)徑用的雙圓弧形頂頭,屬于鋼管生產(chǎn)領(lǐng)域
背景技術(shù)
斜軋擴(kuò)徑的特點(diǎn)是采用空心坯經(jīng)擴(kuò)徑后變成特大口徑鋼管,其擴(kuò)徑率高達(dá)75%, 徑壁比D/S可達(dá)82,延伸系數(shù)維持在1左右。實(shí)現(xiàn)大口徑無縫鋼管軋制的關(guān)鍵是頂頭設(shè)計(jì)。 對頂頭的設(shè)計(jì),不僅要滿足變形工藝要求,而且要使變形區(qū)沿頂頭均勻分配,進(jìn)而有利于頂頭磨損均勻,減少頂頭磨損,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定軋制?,F(xiàn)有的斜軋擴(kuò)徑機(jī)頂頭,如圖2所示,其主要有圓弧段穿孔錐6與直線段輾軋錐7兩段構(gòu)成,圓弧段穿孔錐的主要作用為進(jìn)行小的減壁并對穿孔錐形成的較大壁厚偏差進(jìn)行均整。上述已有的頂頭,只有一個圓弧段,其擴(kuò)徑率無法達(dá)到75%,因此已有的頂頭無法實(shí)現(xiàn)大口徑無縫鋼管的軋制。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種特大口徑無縫鋼管斜軋擴(kuò)徑用的雙圓弧形頂頭, 滿足擴(kuò)徑率達(dá)75%或者更高的斜軋擴(kuò)徑生產(chǎn)要求,即要獲得大而穩(wěn)定的鋼管外徑,同時斜軋擴(kuò)徑機(jī)的電流符合也在設(shè)備允許的范圍以內(nèi)。為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型的技術(shù)方案頂頭由咬入段、擴(kuò)徑減壁段、平整段和歸圓段組成,其中擴(kuò)徑減壁段分第一擴(kuò)徑減壁段和第二擴(kuò)徑減壁段兩個擴(kuò)徑減壁段組成, 即由兩段平滑過渡(相切)的圓弧構(gòu)成。確定第一擴(kuò)徑減壁段圓弧的半徑R1和第二擴(kuò)徑減壁段圓弧的半徑R2是頂頭設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。由圖1看出,頂頭的擴(kuò)徑減壁段由弧段Rbc與弧段Rm兩個弧段組成?;《蜶rc與弧段Rm在C點(diǎn)處相切,第二擴(kuò)徑減壁弧段Rm在D點(diǎn)與平整段相切。設(shè)第一擴(kuò)徑減壁段圓弧的圓心為O2、第二擴(kuò)徑減壁段圓弧的圓心為O1,因兩個弧段在C點(diǎn)處相切,故02、Op C三點(diǎn)共線,兩個圓弧半徑和圓心位置需聯(lián)立6個方程求解,R1Z^R2的比值范圍為0. 3 0. 6。整個擴(kuò)徑減壁段的形狀曲線呈近似雙曲線形狀,第一擴(kuò)徑減壁段和第二擴(kuò)徑減壁段幾乎完成全部減壁變形,為滿足斜軋擴(kuò)徑的減壁量要求,在擴(kuò)徑減壁第一階段(B1C1段) 應(yīng)該完成總減壁量的50 70% ;第一擴(kuò)徑減壁段和第二擴(kuò)徑減壁段基本上承擔(dān)著相同的相對減壁量,相對減壁量沿頂頭第一擴(kuò)徑減壁段和第二擴(kuò)徑減壁段的分布基本上也是均衡的,有利于頂頭磨損均勻,減少頂頭消耗與更換次數(shù)。平整段僅起均壁的作用。在出口錐側(cè),斜軋擴(kuò)徑軋輥輥面孔徑點(diǎn)到軋制線的距離沿變形區(qū)方向呈線性變化規(guī)律,故頂頭的平整段到軋制線的距離也呈線性變化規(guī)律才能使頂頭平整段起到均勻壁厚的作用。正確選擇平整段的錐角是保證鋼管壁厚精度的基礎(chǔ),以確保此區(qū)段中各變形區(qū)截面上軋輥輥面與頂頭之間的間隙接近或相等。本實(shí)用新型發(fā)明設(shè)計(jì)的頂頭平整段錐角為11 15°。因此,頂頭平整段的正確設(shè)計(jì)減輕了鋼管的螺旋壁厚不均問題。[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的主要優(yōu)點(diǎn)頂頭的擴(kuò)徑減壁段由第一擴(kuò)徑減壁段和第二擴(kuò)徑減壁段組成,兩個擴(kuò)徑減壁段基本承擔(dān)相同的相對減壁量,且相對減壁量的分布基本上也是均衡的,有利于頂頭磨損均勻,減少頂頭消耗與更換次數(shù)。另外,頂頭平整段的正確設(shè)計(jì)也減輕了鋼管的螺旋壁厚不均問題。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2現(xiàn)有技術(shù)的頂頭結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-咬入段;2-第一擴(kuò)徑減壁段;3-第二擴(kuò)徑減壁段;4-平整段;5-歸圓段; 6-穿孔錐;7-輾軋錐。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例,對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步描述。如附圖1所示, 擴(kuò)徑頂頭主要由咬入段1、第一擴(kuò)徑減壁段2、第二擴(kuò)徑減壁段3、平整段4和歸圓段5五段構(gòu)成,頂頭的擴(kuò)徑減壁段由弧段RBe與弧段Rm兩個弧段組成?;《蜶Be與弧段Rm在C點(diǎn)處相切,第二擴(kuò)徑減壁弧段Rm在D點(diǎn)與平整段相切。設(shè)第一擴(kuò)徑減壁段圓弧的圓心為O2、第二擴(kuò)徑減壁段圓弧的圓心為O1,兩個弧段在C點(diǎn)處相切,02、O1^C三點(diǎn)共線,R1A2的比值范圍為0. 3 0. 6。整個擴(kuò)徑減壁段的形狀曲線呈近似雙曲線形狀,兩個擴(kuò)徑減壁段基本承擔(dān)相同的相對減壁量,且相對減壁量的分布基本上也是均衡的。頂頭平整段的錐角α為11 15°。以母管Φ461. 57mm擴(kuò)徑至Φ670Χ 12. 25mm的鋼管為例,計(jì)算得出的α =14.90°, Rl = 21429. 9mm, R2 = 47439. 89mm, Hl = 20393. 7mm, H2 = 45427. 7mm, Ll = 5961. 60mm, L2 = 13016. 15mm。因此,通過本實(shí)用新型發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)特大口徑無縫鋼管斜軋擴(kuò)徑的穩(wěn)定生產(chǎn)。
權(quán)利要求1.一種雙圓弧形斜軋擴(kuò)徑頂頭,其特征在于頂頭由咬入段(1)、擴(kuò)徑減壁段、平整段 (4)和歸圓段(5)組成,擴(kuò)徑減壁段由第一擴(kuò)徑減壁段(2)和第二擴(kuò)徑減壁段(3)構(gòu)成,兩個擴(kuò)徑減壁段圓弧平滑過渡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙圓弧形斜軋擴(kuò)徑頂頭,其特征在于所述兩個擴(kuò)徑減壁段圓弧的交點(diǎn)與其圓心三點(diǎn)共線,兩個圓弧半徑和圓心位置需聯(lián)立6個方程求解,第一擴(kuò)徑減壁段圓弧半徑R1與第二擴(kuò)徑減壁段圓弧半徑R2的比值范圍為0. 3 0. 6。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙圓弧形斜軋擴(kuò)徑頂頭,其特征在于所述整個擴(kuò)徑減壁段的形狀曲線呈近似雙曲線形狀,兩個擴(kuò)徑減壁段基本承擔(dān)相同的相對減壁量,且相對減壁量的分布基本上也是均衡的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙圓弧形斜軋擴(kuò)徑頂頭,其特征在于平整段的錐角α為 11 15°。
專利摘要雙圓弧形斜軋擴(kuò)徑頂頭,由咬入段(1)、擴(kuò)徑減壁段、平整段(4)和歸圓段(5)組成,擴(kuò)徑減壁段由第一擴(kuò)徑減壁段(2)和第二擴(kuò)徑減壁段(3)構(gòu)成,兩個擴(kuò)徑減壁段圓弧平滑過渡。兩個擴(kuò)徑減壁段圓弧的交點(diǎn)與其圓心三點(diǎn)共線,第一擴(kuò)徑減壁段圓弧半徑R1與第二擴(kuò)徑減壁段圓弧半徑R2的比值范圍為0.3~0.6。整個擴(kuò)徑減壁段的形狀曲線呈近似雙曲線形狀,兩個擴(kuò)徑減壁段基本承擔(dān)相同的相對減壁量,且相對減壁量的分布基本上也是均衡的。平整段的錐角α為11~15°。本實(shí)用新型有利于頂頭磨損均勻,減少頂頭消耗與更換次數(shù),頂頭平整段的正確設(shè)計(jì)也減輕了鋼管的螺旋壁厚不均問題,從而實(shí)現(xiàn)大口徑無縫鋼管的軋制。
文檔編號B21B25/00GK202070552SQ201120158130
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
發(fā)明者張艷紅, 朱景清, 李亞欣, 趙金鋒, 黃秋群 申請人:北京科大中冶技術(shù)發(fā)展有限公司
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