Оправка для волочения труб

 

Изобретение относится к обработке -металлов давлением, а именно к ; производству труб волочением на оправке . Цель изобретения - увеличение срока службы. Оправка для волочения труб содержит хвостовик 1, имеющий на одном конце головку 2, а на другом - резьбов ой участок 3, и установленную на хвостовике между головкой и резьбовым участком с возможностью перемещения втулку 5, имеютую консольную шероховатую наружную поверхность. Втулка обращена меньшим основанием к головке хвостовика, при этом величина шероховатости наружной поверхности от заднего конца втулки на длине, равной 0,13-0,57 протяженности втулки , составляет 0,10-0,62 величины шероховатости остальной поверхности втулки. 3 ил. SS

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 03 А1

Ц114 В 21 С 3/?б

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4048088/23-02 (22) 03 ° 04,86 (46) 23. 09.88, Бюл, ?? 35 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический инс титу т трубной и ромьппленнос ти (72) А.В.Аронович, В. К. Сидоренко, Л.С.Иванова, А.Б.Ламин, P.N.Òoëñòèêoâ, А.И.Павлов, В,А.Алешин, Г,В.Араптанов и В.А.Систеров (53) 62?.778.07(088,8) (56) Патент ФРГ ??- 1 027623, кл. Ib 3/16, 1957.

{54) ОПРАВКА ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ ТРУБ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к производству труб волочением íà QII равке. Цель изобретения — увелнчение срока службы. Оправка для волочения труб содержит хвостовик 1, имеющий на одном конце головку 2, а на другом резьбовой участок 3, и установленную на хвостовике между головкой и резьбовым участком с возможностью перемешения втулку 5, имеюшую консольную шероховатую наружную поверхность.

Втулка обрашена меньшим основанием к головке хвостовика, при этом величина шероховатости наружной поверхности от заднего конца втулки на длине, равной 0,13-0,57 протяженности втулки, составляет 0,?0-0,62 величины ше- .а роховатости остальной поверхности втулки. 3 ил.

) 424903

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к производству труб волочением на оправке.

Цель изобретения - увеличение сро5, ка службы оправки.

На фиг. 1 представлена оправка в исходном (нерабочем) положении, обший вид; на фиг. 2 — схема установки оправки в волоке перед волочением; на фиг. 3 — оправка в процессе работы.

Оправка содержит хвостовик 1,. имеюший на переднем конце головку 2, а на заднем — резьбовой участок 3 . для крепления хвостовика в оправочном15 ., стержне 4 волочильного стана. Между головкой и резьбовым участком на хвостовике установлена с зазором h, величина которого составляет, например, 0,3-0,7 мм, полая конусная втул- 20 ка 5, обрашенная меньшим основанием к головке хвостовика, угол конусности которой к продольной оси оправки равен углу P . .Наружная поверхность полой втулки имеет по длине неодина- 25 ковую шероховатость, меньшую со стороны большего основания втулки на длине 1 и большую - на остальной длине втулки.

Наружная поверхность втулки на 30 длине 1, составляюшей 0,13-0,57 дли-. ны Ь втулки, имеет шероховатость, величина которой составляет 0,1-0,62

1 величины шероховатости остальной поверхности втулки. Шероховатость по всей длине L втулки выполнена, например, в виде кругообразных риСок, оси окружностей которых совпадают с осью оправки.

Между головкой хвостовика и втулкой установлен упругий элемент (пружина) 6, служаший для перемешения втулки вдоль хвостовика, а для фикса" ции втулки в рабочем положении упругий элемент свободно охвачен опорным кольцом 7 длиной 1, . Длина упругого элемента в сжатом состоянии должны быть равной длине 1 опорноro кольца, а в разжатом состояниибольше длины опорного кольца не менее, чем на величину, равную длине

1 участка втулки с меньшей шероховатостью.

Хвостовик с помошью резьбового участка ввинчивается в стержень на такую глубину, чтобы в рабочем положении втулки (втулка прижата к опорному кольцу 7, пружина 6 сжата) ее задний торец находился от торца стержня на расстоянии, равном длине участка 1 втулки.

Установка оправки в рабочее положе .ие осушествляется с помошью привода перемешения стержня (не показан), который может быть как ручным, так и механизированным, а также подвижных упоров 8, которые могут перемешаться вдоль оси волочения с помощью отдельного привода (не показан).

Оправка предназначена для волочения трубы-заготовки 9 через волоку 10.

Процесс волочения с использованием предложенной оправки осушествляется следуюшим образом.

С помошью привода перемешения стержня 4 и подвижных упоров 8, опранка, закрепленная на стержне, устанавливается в волоке 10 таким образом, чтобы расчетный диаметр d втулки 5, равный внутреннему диаметру трубы, после волочения проходил через начало калибруюшего участка волоки, (фиг. 2). Затем с помошью стержня оправка отводится назад на расстояние,. большее длины трубызаготовки 9, а подвижные упоры отводятся назад на расстояние, равное длине 1 участка, втулки с меньшей шероховатостью.

После этого подготовленная к волочению труба-заготовка 9 вводится закованным концом в волоку, затем при помоши стержня в трубу-заготовку вводится оправка, Прн этом втулка находится в нерабочем положении и пружиной 6 прижата к торцу стержня.

Закованный конец трубы-заготовки захватывается тянушим устройством волочильного стана и протягивается через волоку. Одновременно с этим стержень, на котором закреплена оправка, с помошью привода подается вперед до контакта втулки с трубой-заготовкой.

При этом перемешение стержня, а следовательно, и оправки ограничено упорами.

После соприкосновения втулки с трубой-заготовкой втулка силами трения между ее поверхностью и внутренней поверхностью трубы-заготовки втягивается в очаг деформации, сжимая пружину до упора в опорное коль" цо 7 (фиг. 3).

После того, как втулка уперлась в опорное кольцо, начинается установившийся процесс волочения на оправ1424903 ке, При этом устойчивое положение оправки в очаге деформации обеспечивается за счет того, что угол конусности 5 втулки меньше угла трения между наружной поверхностью втулки, 5 имеюшей большую шероховатость, и внутренней поверхностью трубы-заготовки °

При увеличении сил трения между поверхностью втулки, имеюшей большую шероховатость, и внутренней поверхно- . стью трубы-заготовки за счет упругой ,деформации .растяжения стержня и хвостовика 1 втулка втягивается в очаг деформации, т.е. перемещается относительно волоки в направлении волочения.

При этом участок 11 поверхности. втулки, на котором осушествляется обжатие стенки трубы-заготовки, смешается в сторону большего диаметра втулки, приближаясь к участку 1 поверхности с меньшей шероховатостью, При совпадении участка обжатия стенки с участком 1 благодаря тому, .что шероховатость поверхности участка 1 меньше шероховатости остальной поверхности втулки, коэффициент трения между поверхностью участка и внутренней поверхностью трубы-заготовки становится меньше коэффициента трения между остальной поверхностью втулки и внутренней поверхностью тру" бы-заготовки.

В результате этого угол трения между поверхностью участка 1 и внут,ренней поверхностью трубы-заготовки становится меньше угла конусяости fb .втулки, исчезают силы трения, втягиваюшие втулку в очаг деформации, 40 и пружиной втулка перемешается по хвостовику в исходное положение. Одновременно происходит упругая деформация укорочения стержня и хвостовика, в результате чего втулка ос- 45 тается прижатой к опорному кольцу.

Таким образом, осушествляется саморегулирование положения втулки в очаге деформации, что позволяет пре" дотвратить захват втулки трубой и 50 втягивание ее в очаг деформации, обрыв хвостовика и разрушение втулки. формула из обре тения

В то же время, увеличенная шероховатость поверхности втулки со стороны ее меньшего основания обеспечива55 ет повышение устойчивости процесса за счет увеличения сил трения, втягивающих оправку в очаг деформации.

При вьгполненни поверхности втулок с шероховатостью Rð менее 0,16 мкм (Ко /К + 0,62) процесс волочения

Ноет неустойчиво вследствие втягивания либо выталкивания оправок из очага деформации, B результате втягивания оправок в очаг деформации происходит обрыв хвостовнков и разрушение втулок на внутренней поверхности труб возникают дефекты в виде поперечных рисок, При выталкива4 нии оправок из очага деформации процесс волочения нарушается и протекает беэ обжатия стенки (волочение без оправки), При выполнении поверхности втулок с шероховатостью R более 1,0 мкм (R,/Кс, с 0,10) и .при длине участка

1 менее 5,2 мм (I./L .+ 0,13) происхо-, дит втягивание оправок в очаг деформации, кроме этого, на поверхность втулок налипает металл трубы, в результате чего на внутренней поверхности труб образуются дефекты в виде продольных рисок.

Таким образом, пределами отноше.ния Кд /К, обеспечиваюшнми отсутст1 вне выталкивания оправки из очага деформации и налипания металла трубы на втулку, являются 0,62 и 0,10.

При выполнении поверхности втулок с участком 1 длиной более 23 мм (1/L 0,57) процесс идет устойчиво, на трубах дефектов нет, но толшина стенки трубы после валочения находится эа пределами отклонений от номинального значения, допускаемых

ГОСТом (+10Х).

Следовательно, пределами отношения 1/1., обеспечиваюшими отсутствие втягивания оправки в очаг деформации и получение труб заданных размеров, являются 0,13 и 0,57.

Испытания показывают, что срок службы предложенной оправки по срав нению с известной увеличен в 2,3 раза. Это объясняется тем, что конструкция предложенной оправки обеспечивает предотврашение втягивания оправки в очаг деформации при устано" вившемся процессе волочения и последуюшего. обрыва хвос1овика с разрушением втулки.

Оправка для волочения труб, содержашая хвостовик, имеюший на одном

1424903

ВНИИПИ Заказ 4715/8 Тираж 709- Подписное

Произв.- олигр, лр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 конце головку, а на другом — резьбовой участок, и установленную на хвостовике.между головкой и резьбовым участком с возможностью перемещения ( втулку с шероховатой наружной поверхностью, о т л и ч а ю m а я с я тем, что, с целью увеличения срока службы, втулка выполнена с конусной наружной поверхностью, обращена меньшим основанием к головке - хвостовика, при этом величина шероховатости наружной поверхности от заднего конца на длине, равной 0,13-0,57 протяженности втулки, составляет 0,10-0,62 величины шероховатости остальной поверхности втулки.