专利名称：钢管减径机的轧辊孔型设计的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于多机座无芯棒钢管减径机的各由三个轧辊组成的成套轧辊的轧辊孔型设计，其中，轧辊的凹的孔型轮廓在每个轧辊的两个孔型侧壁处是凸的隆起的。
在钢管减径机尤其是钢管张力减径机中，它们在没有内模的情况下工作，出现由轧制过程引起的一种现象，这种现象称为多角形化或多边化。管子的内径具有一种偏离于圆形截面的形状，这种形状在使用两个轧辊孔型时可描述为具有圆形棱边的四角形横截面形状，而在使用三轧辊孔型时可描述为具有圆形棱边的六角形横截面形状。
为了避免在管子里面的这种所谓的多边化，曾提出各种建议，但是这些建议基本上不能获得令人满意的结果或需要昂贵的费用。
在德国专利文件2448158中介绍了一种在这方面有意义的建议。人们发现，在钢管减径机中使用的成套轧辊越多，内多边形的模压量就越小，以此认识出发，已知的先有技术建议，由三个轧辊组成的成套轧辊的变形度近似于由六个轧辊组成的成套轧辊的变形度。为此目的，使轧辊的孔型轮廓在轧辊侧壁处隆凸。
由DE2448158已知的先有技术的建议没有考虑到，所建议的孔型轮廓单独地并不适合于使变形状况均匀化。因此，此已知的方案，对于孔型轮廓给材料流带来的效果作出了错误的预言；这在轧制过程中导致在管子中不利的应力状况，以及其结果是沿管子圆周在成品管上出现增厚的部位。
本发明的目的是，以德国专利文件2448158为出发点以及以在那里所建议的孔型轮廓为基础，进一步改善用于钢管减径机的轧辊孔型设计，以便对管子中的材料流施加局部的影响，使沿管子圆周在关键部位当管子减径时只发生较小的局部管壁增厚，并由此避免在成品管上出现增厚的部位。
为了达到这一目的，按本发明建议，在已知的孔型轮廓设计中，孔型侧壁隆凸的量沿连续的成套轧辊的轧制方向，按等量或百分比相同的量增加。这一建议以下列认识为基础，即，若在一些连续的工作机座的每个轧制机架中，没有通过隆凸在孔型侧壁中发生比在孔型底或孔型弹跳中更多的减径，那么已知的这种隆凸对材料流不起作用。因此在孔型系统中从轧制机架到轧制机架的隆凸高度必须增大。采用按本发明的建议带来的优点是，局部隆凸提高了在每个轧制机架中的局部接触压力，所以抵制了在孔型侧壁中央的材料增厚。在出现多边化的情况下，亦即在没有采用本发明的情况下，在成品管中的这一部位其壁厚相对于管子圆周的其余部分增大。按本发明所建议的措施抵制了这种增厚。
按本发明的一种有利的建议规定，隆凸的增量等于在孔型中要轧制的管子的管子壁厚的1至5％。
在本发明的另一项设计中建议，每个孔型侧壁的隆凸顶点，从孔型底出发相对于成套轧辊的孔型中点朝轧辊弹跳的方向推移30至35度设置。采用这一措施，避免了材料流由于在中央或朝孔型底方向定位的隆凸而剧烈地流向孔型弹跳方向，并在那里形成不希望的局部壁增厚。当按照本发明的建议将隆凸的顶点朝孔型弹跳方向移动时，亦即隆凸在孔型侧壁中非对称地设置，便抵消了这种干扰因素。
业已证实有利的是，按本发明的另一项特征，从跟随在粗轧机架后的工作机座起，连续的最大数量为12个的轧机机架设有孔型侧壁的隆凸。采用按本发明的这一措施，尤其在钢管的张力减径时，基本上避免了内部的多边化，对材料在管子内的流动按要求的方式施加了影响。其结果是，管子可望具有均匀化的变形状态，它们基本上没有多边化，也就是说，沿整个圆周轧制出均匀的壁厚。
在附图中极度简化地表示了本发明并在下文中给以说明。其中
图1成套轧辊三个轧辊之一的孔型轮廓；图2在曲线图中表示隆凸量随机架位置的变化。
图1中用1表示从由三个轧辊组成的成套轧辊的一个轧辊中取出的一个片段，它的基本孔型2是凹的或在所示的情况下是圆弧形的。与此基本孔型2不同并根据德国专利2448158的理论，在孔型底3两旁的基本孔型2的侧壁区4是凸形隆凸的，其中，隆凸5的量用a表示。每个隆凸5的顶点6位于角α处，此角度α相对于孔型中点7并从孔型底3起计量，其量为30至35度。
图2表示，隆凸a的尺寸从机架位置i起，沿着后续的相邻接的机架位置i+1、i+2、i+3、i+4等等，按一个常数或相同的百分比量增加。用i至i+n表示一定数量的工作机座的机架位置，其中最多12个机架以合理的方式设有按本发明的隆凸5尺寸的增量。
权利要求
1.多机座无芯棒钢管减径机的各由三个轧辊组成的成套轧辊的轧辊孔型设计，其中，轧辊凹的孔型轮廓在每个轧辊的两个孔型侧壁处是凸的被隆凸的，其特征为至少多个沿轧制方向连续的成套轧辊，其孔型侧壁(4)隆凸(5)的量(a)，恒量地或按相同的百分比量地增加。
2.按照权利要求1所述的轧辊孔型设计，其特征为隆凸(5)的增量等于在孔型中要轧制的管子的管子壁厚1至5％。
3.按照权利要求1和2所述的轧辊孔型设计，其特征为每个孔型侧壁(4)隆凸(5)的顶点，被设置在相对于成套轧辊的孔型中点(7)从孔型底(3)出发朝轧辊弹跳(8)的方向推移30至35度处。
4.按照权利要求1至3所述的轧辊孔型设计，其特征为从跟随在粗轧机架后的工作机座(i至i+n)起，最多为12个的数量连贯的轧机机架设有孔型侧壁(4)的隆凸(5)。
全文摘要
本发明涉及一种用于多机座无芯棒钢管减径机的各由三个轧辊组成的成套轧辊的轧辊孔型设计。为了改善轧辊孔型设计,对管子中的材料流施加局部影响,使沿管子圆周在关键部位当减径时只发生较小的局部管壁增厚,按本发明建议,至少多个沿轧制方向连续的成套轧辊的孔型侧壁(4)隆凸(b)的量(a),等量地或按相同的百分比量增加。
文档编号B21B17/00GK1174527SQ96191923
公开日1998年2月25日 申请日期1996年2月2日 优先权日1995年2月14日
发明者汉斯－约阿希姆·佩勒, 彼得·蒂文 申请人:曼内斯曼股份公司