专利名称：轧管机轧辊的孔型形状的制作方法
技术领域：
本发明涉及减径机的基本上圆形的定型辊的孔型形状，减径机有三辊式机架，主要用于轧制壁厚/直径比大于0.25的厚壁管。
在按先有技术的减径机中，为了轧制薄壁管通常采用不是圆形的而是由三弧段构成的类似椭圆形的孔型形状，它们的短半轴位于孔型底内。长半轴在孔型弹跳内并大于上述的孔型的短半轴。因此人们试图避免轧件进入辊缝内并因而避免辊缝印痕。但当轧制壁厚比大于0.1的管子时，在轧制技术上达到了此类孔型形状的极限。也就是说超过此极限会出现所谓的多边形形成，使管子的内轮廓偏离所期望的圆形。这种多边形的形成在极限情况下会导致一种几乎六角形的内截面，它严重限制了管子的可用性。
若想轧制厚壁管，采用已知的椭圆孔型几乎是不可能的，于是不得不必须采用接近圆形的孔型。采用这种孔型能更好地抑制多边形形成；在杂志“Archiv fuer das Eisenhuettenwesen”，年度41，11期，1970年11月，1047-1053页中介绍了有关情况，按此研究成果，此已知的先有技术建议，对于轧管机的厚壁产品部分在减径机中采用特殊孔型设计，它在轧制过程中力求达到管子外围的各个方面，也就是一种基本上圆形的孔型设计。因此这样的措施是可行的，因为与薄壁管相比，厚壁管在外表面上形成辊缝印痕的倾向要小得多。在这种情况下应这样选择孔型开口，即，使得最短和最长的接触面长度之差最小，也就是说，轧辊/管子接触面形成矩形。
但在应用上面援引的出版物中的理论时业已证实，在孔型开口小的孔型系统中，在管子与轧辊之间不能获得均匀的接触面。采用一般的孔型加工技术形成具有3个峰顶的接触面，亦即在孔型底部内和在孔型弹跳处。在上述杂志的1052页
图11中说明了这一情况。轧辊与轧件之间接触面中的峰顶，在管子壁厚很大为壁厚/直径比大于0.25的情况下，又会导致管子内部不圆度，并因而对质量有明显的负面影响。此外，摩擦力增大，所以轧辊严重磨损、以在“Archiv fuer Eisenhuettenwesen”，41，第11期，70年11月中所说明的先有技术为出发点，本发明的目的是，改进按照先有技术的基本上圆形的定型辊的孔型形状，以避免或至少修平在轧件与轧辊之间的接触面内不希望有的峰顶。
为达到此目的按本发明建议，每个轧辊的孔型形状在孔型底部区内有一直径扩大，在沿轧制方向设在上游的孔型的轧辊跳动中轧制的材料区可在其中变形。
通过有目的地在孔型底部区内增大孔型直径，可以缩短孔型底部内的接触长度，从而可以获得均匀的接触面。以此方式，管子在孔型底部区内不再遭受过大的应力，因此在先有技术中明显可见的峰顶被基本削平。
特别有利的是，直径扩大的量为从孔型直径起大约为孔型直径的0.5％至1.0％，以及，孔型底部中心两侧延伸到圆周角约10°至15°。在这种尺寸设计中可看到结果良好的管子，也就是说在轧辊与轧件之间几乎是正交的接触面。
在一项改善本发明的措施中规定，除在轧辊孔型底部内的直径扩大外，还在孔型弹跳区内设直径扩大。此直径扩大可例如通过增大在轧辊边缘处过渡半径到3mm至5mm达到。业已证实，采用这样的在先有技术中为小于3mm的半径，同样明显地改善了孔型内的变形状态，并也能显著减小在轧辊孔型的边缘区内的接触峰顶。
本发明的实施例表示在附图中并在下面加以说明。其中图1局部切断的按本发明的定径辊和正在引入的管子的前视图；以及图2在管子与按本发明的定径辊之间的接触面在水平面内的投影。
在图1中用1表示构成整个孔型的按本发明的三个定径辊之一，它绕旋转轴线2旋转。用3示意表示要轧制的管子。轧辊1基本上圆形的孔型4在孔型底部区内有一直径扩大5，亦即孔型底部的凹陷。按本发明另一些直径扩大设在孔型弹跳区内用6表示的地方，确切地说是在定径辊2边缘处的半径增大的形状。在附图1中，为了便于理解，在7所在处用虚线画上了传统的孔型形状。在表示管子3与轧辊1之间接触面的投影的附图2中同样画上了此传统的孔型形状。可以清楚看出，在传统的孔型中在定径辊1孔型底部9区内和在轧辊2两个边缘侧上孔型弹跳10区内形成的接触峰顶8。这些峰顶8和10在轧辊2的入口侧上形成，并导致在成品管子3上所述的内部不圆形成。
若观察按本发明在轧辊上的管子接触面，在图2中它画有暗色，则人们可以确定，峰顶8和10基本消除，所以造成具有接触长度11的几乎为矩形的接触面。对于接触面的这一改变起作用的是在孔型底部内的直径扩大5和在孔型弹跳区内的直径扩大6。
权利要求
1.减径机的基本上圆形定型辊的孔型形状，减径机有三辊式机架，主要用于轧制壁厚/直径比大于0.25的厚壁管，其特征为每个轧辊(1)的孔型形状在孔型底部区内有一直径扩大(5)，在沿轧制方向设在上游的孔型的轧辊跳动中轧制的材料区可在其中变形。
2.按照权利要求1所述的孔型形状，其特征为直径扩大(5)从孔型直径起大约为孔型直径的0.5％至1.0％，以及，孔型底部中心的两侧延伸到圆周角约10°至15°。
3.按照权利要求1和2所述的孔型形状，其特征为除在轧辊(1)孔型底部内的直径扩大(5)以外还在孔型弹跳区内设直径扩大(6)。
全文摘要
本发明涉及减径机的基本上圆形的定型辊的孔型形状,减径机有三辊式机架,主要用于轧制壁厚/直径比大于0.25的厚壁管。按本发明每个轧辊(1)的孔型形状在孔型底部区内有一直径扩大(5),在沿轧制方向设在上游的孔型的轧辊跳动中轧制的材料可在其中变形。
文档编号B21B17/14GK1199355SQ96197549
公开日1998年11月18日 申请日期1996年9月27日 优先权日1995年10月11日
发明者比得·蒂文, 温弗雷得·布劳恩 申请人:曼内斯曼股份公司