Самоустанавливающаяся оправка для волочения труб

 

САМОУСТАНАВЛИВАЩАЯСЯ ОПРАВКА ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ ТРУБ, содержащая конический рабочий участок и цилиндрический калибрунщий участок, имеющие различную шероховатость, о т л ич а ю-т, а я с я тем, что, с целью повышения качества обрабатываемых. труб за счет стабилизации положения оправки в очаге деформации, на коническом рабочем и цилиндрическом калибрующим участках шероховатость выполнена-в виде микронеровностей, причем на коническом рабочем участке микронеровности направлены по оси оправки, а на цилиндрическом калибрующем участке - перпендикулярно оси оправки.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ОЗЦВЛЮ

РЕОПУБЛИН,SU, 1 А зЮ В 21 С 3/16

ГОСУДЮОЯМ:ННЦЙ КОМИТЕТ ССОР

М

fO ДДЛАМ,ИЗОБЯГИНИЙ И ШКРЯБАЯ /

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / . н aeneaeie се Пльствм (54) (57) САМОУСТАНАВЛИВАИМЦАЯСЯ. ОПРАВКА ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ ТРУБ, содержащая (21) 3618397/22-02 " (22) 11.,07.83 (46) 36.11.84. Вюл. В 44 (72) Р.Л. Колмогоров (71) Пермский политехнический институт (53) 621.774.372.07(088.8) (56) 1. Перлин И.Л. и Ермаиок М.З.

Теория волочения. М., "Металлургия", 1971 с. 65, р. 50.

2 ° Авторское свидетельство СССР

В 632425, кл. В 21 С 3/16, 1977. конический рабочий участок и цилиндрический калибрующий участок, имеющие различную шероховатость, о т л ич а ю.щ а я с я тем, что, с целью повышения качества обрабатываемых .труб за счет стабилизации положения оправки в очаге деформации, на коническом рабочем и цилиндрическом калибрующим участках шероховатость выполнена в виде микронеровностей, причем на коническом рабочем участке микронеровности направлены по оси оправки, а на цилиндрическом калибрующем участке - перпендикулярно оси оправки.

1126351

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является самоустанавливающаяся оправка для волочения труб, содержащая конический рабочий участок и .цилиндрический калибрующий участок, имеющие различную шероховатость f2), 5О

Однако у этой самоустанавливающейся оправки недостаточная стабилизация в деформации, так как шероховатость выполнена лишь на коническом рабочем участке, что приводит к недостаточной стабильности процесса волочения и снижению качества заготовок

Изобретение относится к обработке металлов давлением, и может быть использовано для бухтового волочения труб на самоустанавливающейся оправке.. 5

Известна самоустанавливающаяся оправка для волочеиия труб большой длины, включающая две цилиндричес кие части и.расположениую между ними коническую часть. Влагодаря такой фор-10 ме оправка под действием сил, возни-, кающих между оправкой и трубой, автоматически устанавливается таким образом, что между оправкой и волокой образуется кольцевая щель, че- 15 рез которую протягивается труба.

Применение самоустанавливающейся оправки позволяет производить волочение труб бухтовым способом 1.11.

Недостатками этой самоустанавли- 20 вающейся оправки являются наличие периодических возвратно-поступательных движений за счет нарушения равновесия действующих ца оправку сил нз-за неизбежных колебаний .25 нормальных сил и: сил трения на оправке, возникающих вследствие неоднородйости механических свойств трубной заготовки по длине и нестабильных условий смазки. Возни- : ЗО кающие возвратно-поступательные колебания оправки снижают надежность процесса волочения за счет нарушения стабильности процесса. Кроме того, возможно выталкивание оправки иэ очага деформации при использовании высоковяэких смазок, обеспечивающих режим гидродинамической смазки, при этом процесс волочения нарушается, что отрицательно сказы- О вается на качестве заготовки.

Цель изобретения — повышение качества обрабатываемых труб за счет стабилизации положения оправки в очаге деформации.

Поставленная цель достигается тем, что на самоустанавливающейся on" равке для волочения труб, содержащей конический рабочий и цилиндрический калибрующнй участки, имеющие различную шероховатость, на коническом рабочем и цилиндрическом калибрующем участках шероховатость выполнена в виде иикронеровностей, при-, чем на коническом рабочем участке микронеровности направлены по оси. оправки, à íà цилиндрическом калибрующем участке ; перпендикулярно оси оправки.

На фиг. 1 представлена оправка, общий вид1 на фиг. 2 — схема действия сил на оправку в процессе волочения.

Оправка 1 содержит конический рабочий участок 2 и цилиндрический калибрующий участок 3. При волочении трубы ча оправку действуют две группы сил, из которых нормальные силы й„, действующие на коническую часть оправки, выталкивают ее йэ очага деформации, а силы трения Йт на передней цилиндрической части, оправки втягивают ее в очаг деформации. Равновесие оправки в процессе волочения определяется соотношением этих снл. Если проекция сил И на ось волочения превышает силы .трения

Мт, оправка выталкивается из очага.деформации и процесс волочения нарушается. Это явление особенно характерно для использования высоковяэких зффективных смазок.

Нанесение поперечно ориентированной шероховатости на передней ци" линдрической части оправки увеличивает коэффициент трения между протягиваемой трубой и самоустанавливающейся оправкой, что приводит к увеличению усилия NT стабилизации оправки в очаге деформации и повышению качества обрабатываемых труб.

Наличие продольно ориентированной шероховатости на конической части снижает нагнетающую способность смазочного клина, образованного внутренней поверхностью трубы и конической поверхностью оправки эа счет проскальзывания смазки относительно оправки и выдавливания ее нэ очага деформации в направлении, 3 11263 обратном йаправлению волочення, что приводит к уменьшению й„, также способствуя стабилизации оправки в очаге деформации и повышению надежности процесса волочення и качества труб.

Пример 1. Самоустанавливающаяся оправка опробована прн бухтовом волочении медных труб со скоростью 2,5 м/с по маршруту 20,8х18 - t9

-17,5õ15,3 мм {первый размер - наружный диаметр трубы, второй — внутренний), в.качестве смазки используют.вискозин, загущенный мыльным .порошком, динамичеекая вязкость смаз- 15 ки о= 12,2 Нз. Диаметр бочки оправки 47,6 мм, длина конической части 2,0 мм, длина передней цилиндрической части 10 мм. Опробованная самоустанавливающаяся оправка отли- 30 чается наличием направленного микрорельефа с заданной геометрией на рабочик участках самоустанавливающей-ся оправки: поперечными рисками иа . передней цилиндрической части оправ- 25 ки с й@= 1,0-1,5 мкм н продольными рисхамш с Я„ = 1,0-1,5 мкм на ко-, нической части оправки. Для сравни- . тельной оценки проводят бухтовое волочение с теми же параметрами на Зо самоустанавттающейся оправке с нерегламентированной шероховатостью.

Волочение трубы на оправке.с нерегламентированной шероховатостью проходйт неустойчиво с колебаниями усилия волочения + 10X, что свидетельствует о наличии возвратно-поступательных перемещений оправки в очаге деформации и изменений sa счет этого .условий трения при волочении.

51 4

На внутренней поверхности труб после волочення и последующей разрезки наблюдаются чередующиеся светлые и темные пятна, что также подтверждает наличие возвратно-поступательных движений самоустанавливающейся оправки в очаге деформации. Применение предлагаемой оправки позволяет стабилизировать ее в очаге деформации, усилие волочения при этом сохраняет постоянное значение..Волочение проходит без рывков, труба имеет внутреннюю поверхность высокого качества.

П р и и е р 2. При тех же параметрах оправки проводят испытания с использованием в качестве смазки порошка натриевого мыла. В случае применения самоустанавливающейся оправки с нерегламентированной шероховатостью происходит выталкивание ее нз очага деформации и нарушение процесса волочения. В случае применения онравки с изменяющимся направлением микронеровностей волочение на мыльном порошке проходит устойчиво., без нарушения процесса волочения.

Предлагаемое изобретение позволяет устранить колебания усилия при волочении,.стабилизировать процесс волочения по усилию; снизить действующие на волочильный стан динамические нагрузки на 107; предотвратить выталкивание самоустанавливающейся оправки из очага деформации н обеспечить устойчивое волочение, в,результате чего повьппается качество внутренней поверхности труб.

1126351

Составитель P. Гаврюшина

Редактор И. Касарда Техред М,Кузьма Корректор О, Тигор

Заказ 8599/7 Тираж 794, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открштий

113035, Москва, Ж-35, Раушская, наб., д. 4/5 филиал ППЛ "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4