Пуансон для раздачи конца трубы нефтяного сортамента

Изобретение относится к трубному производству и может быть использовано при раздаче концов труб нефтяного сортамента перед нарезкой резьбы. Пуансон выполнен из инструментальной легированной стали и содержит входной, конический, переходный и цилиндрический участки. При этом конический участок выполнен с углом конуса в зависимости от коэффициента трения металла трубы на контактной поверхности с пуансоном. Повышается стойкость пуансона. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к трубному производству и может быть использовано при раздаче концов труб нефтяного сортамента перед нарезкой резьбы.

Трубы под нарезку резьбы в соответствие с требованиями стандартов по обеспечению минимальной длины резьбы витками с полным профилем без черновин должны прокатываться в пределах плюсового поля допусков по наружному диаметру, что приводит к увеличению металлоемкости труб и расхода металла на производство. Поэтому трубы прокатывают в пределах минусового поля допусков, а концы труб калибруют путем раздачи для получения наружного диаметра в пределах плюсового поля допусков.

Известен калибрующий конус (пуансон) прессов-расширителей, предназначенный для раздачи концов труб при экспандировании, профиль которого состоит из четырех участков - входного, произвольной формы, конического, на котором происходит раздача, переходного, выполненного радиусом, и цилиндрического, фиксирующего заданный диаметр конуса (пуансона) (Ю.И. Райчук, З.О. Княженский и др. «Расчет профиля калибрующих конусов прессов - расширителей», Сталь №12. Издательство «Металлургия», 1971, с. 1111). Недостатком известного калибрующего конуса (пуансона) является использование его для раздачи концов электросварных труб большого диаметра 530-1220 мм и определение угла конуса αк исходя только из соотношения геометрических параметров трубы с учетом ряда эмпирических коэффициентов без учета сил сопротивления на контактной поверхности трубы с пуансоном при перемещении во время раздачи, что приводит к снижению стойкости пуансона и к ухудшению качества внутренней поверхности трубы из-за появления задиров и царапин, глубина которых выводит стенку за пределы минимальной толщины, обеспечивающей нарезку резьбы.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в создании пуансона, обладающего повышенной стойкостью при раздаче труб нефтяного сортамента: насосно-компрессорных и обсадных, способствующего улучшению качества внутренней поверхности трубы из-за снижения вероятности появления на ней задиров и царапин, глубина которых выводит стенку за пределы минимальной толщины, обеспечивающей нарезку резьбы.

Решение технической задачи достигается тем, что в пуансоне для раздачи конца трубы нефтяного сортамента, профиль которого состоит из участков - входного, конического, переходного и цилиндрического, конический участок выполнен с углом конуса, определяемого из выражения αк = arctg f, где αк - угол конуса, f - коэффициент трения металла трубы на контактной поверхности с пуансоном, который изготовлен, например, из инструментальной легированной стали, содержащей, мас. %: углерод 1,45-1,65; хром 11,0-12,5; ванадий 0,15-0,30; кремний 0,1-0,4; молибден 0,4-0,6; марганец 0,15-0,45, а участки - входной, конический и переходной могут быть расположены с передней и задней сторон пуансона симметрично относительно цилиндрического участка.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1. где приведен профиль пуансона для раздачи конца трубы нефтяного сортамента.

Предлагается пуансон 1, предназначенный для раздачи конца трубы нефтяного сортамента 7 внутренним диаметром Dвн и стенкой S при подготовке к нарезке резьбы, профиль которого состоит из четырех участков - входного 2, произвольной формы, конического 3 с углом конуса αк, на котором происходит раздача, переходного 4, выполненного радиусом, расположены по продольной оси 6 с передней А и задней сторон Б пуансона симметрично относительно цилиндрического участка 5, фиксирующего диаметр пуансона Dп, заданный исходя из величины раздачи.

Раздачу конца трубы производят при введении пунсона 1 в трубу 7 входным участком 2, конечный диаметр Dк которого несколько меньше внутреннего диаметра трубы Dвн, и последующего перемещения в направлении V под действием прилагаемого усилия пресса. При этом конец трубы, перемещаясь по конической поверхности участка 3 с углом конуса αк, раздается, увеличиваясь в диаметре до величины, определяемой диаметром Dп цилиндрического участка 5 с сохранением толщины стенки трубы S. Величину хода пуансона определяют исходя из длины L, необходимой для обеспечения требуемой длины резьбы.

Выбор угла конуса αк имеет большое значение для оптимальности процесса раздачи конца трубы и повышения его стабильности. Наиболее благоприятные условия, характеризующиеся наименьшим сопротивлением трубы продвижению пуансон в направлении раздачи, соответствуют условию, описываемому формулой, когда αк = arctg f, где αк - угол конуса, f - коэффициент трения металла трубы на контактной поверхности с пуансоном. Значение f зависит от температуры и материла трубы и наличия смазки на контактной поверхности и материала пуансона. При неизменности температуры и материала трубы и наличии смазки на поверхности трения основным фактором определяющим значение коэффициента трения f, является материал пуансона.

В предлагаемом изобретении при раздаче используют, например, инструментальную легированную сталь, содержащую, мас. %: углерод 1,45-1,65, хром 11,0-12,5, ванадий 0,15-0,30, кремний 0,1-0,4, молибден 0,4-0,6, марганец 0,15-0,45, которая благодаря комплексному легированию обладает высокой твердостью, прочностью и износостойкостью.

Использование приведенного в качестве примера предложенного состава легирующих элементов в стали обеспечивает при этом оптимальную величину коэффициента трения металла трубы на контактной поверхности с пуансоном f=0,0699-0,122, что, в свою очередь, позволяет определить угол конуса пуансона αк=4-7° и за счет этого уменьшить силы сопротивления при перемещении пуансона при раздаче, повысить стойкость пуансона по износу и поднять качество внутренней поверхности трубы путем устранения задиров и царапин, глубина которых выводит стенку за пределы минимальной толщины, обеспечивающей нарезку резьбы.

По мере эксплуатации пуансона 1 происходит износ его рабочих участков, расположенных на передней стороне А, до предельной величины. После этого пуансон разворачивают и рабочей делают сторону Б. Расположение участков пуансона 1 - входного 2, конического 3 и переходного 4 с передней А и задней Б сторон пуансона симметрично относительно цилиндрического участка 5 позволяет увеличить время эксплуатации пуансона (наработку).

Предлагаемое техническое решение прошло опытно-промышленное опробование на прессе фирмы «Ateliers ROCHE», результаты которого приведены в табл. 1.

Раздача проводилась «на холодную» со смазкой при коэффициенте трения f=0,0874 и угле конуса пуансона αк=5° с высоким качеством внутренней поверхности трубы, без царапин и задиров.

1. Пуансон для раздачи конца трубы нефтяного сортамента, выполненный с расположенными на его передней стороне входным, коническим, переходным и цилиндрическим участками, отличающийся тем, что он выполнен из инструментальной легированной стали, содержащей компоненты в следующем соотношении, мас. %: углерод 1,45-1,65; хром 11,0-12,5; ванадий 0,15-0,30; кремний 0,1-0,4; молибден 0,4-0,6; марганец 0,15-0,45; остальное железо и неизбежные примеси, при этом конический участок выполнен с углом конуса αк, равным 4-7°.

2. Пуансон по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен расположенными симметрично относительно цилиндрического участка с его задней стороны входным, коническим и переходным участками.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлов давлением и сварки, а именно к изготовлению стальных осесимметричных сварных сосудов, работающих под высоким давлением. Сварная конструкция содержит торцевое основание, центральный трубчатый элемент в виде тонкостенного стакана и тонкостенную оболочку с утолщенным дном.

Изобретение относится к области обработки металла давлением и сварки, а именно к изготовлению тонкостенных сварных корпусов сосудов с концевыми утолщениями из разнородных алюминиевых сплавов.

Изобретение относится к области авиации, ракетостроения и космонавтики, в частности к лейнерам, которые используются в баллонах высокого давления. Способ изготовления тонкостенного бесшовного лейнера для композитных баков из титановых сплавов включает засыпку гранул из высокопрочного титанового сплава в металлическую капсулу.

Изобретение относится к корпусам для высокого давления из композиционных материалов, используемых, в частности, в двигательных установках, а также может быть использовано во всех конструкциях машиностроительной и химических отраслей, где используются корпусы для газовых и жидких сред.

Изобретение относится к комбинированным баллонам высокого давления из композитных материалов и может быть использовано при изготовлении облегченных баллонов, применяемых на транспорте и для перевозки газов.
Изобретение относится к производству облегченных бесшовных баллонов высокого давления и может быть использовано при изготовлении баллонов из бесшовной трубной заготовки, в том числе и при изготовлении баллонов с наружной оболочкой из композитного материала.

Изобретение относится к конструкциям комбинированных баллонов высокого давления и может быть использовано при изготовлении облегченных баллонов, применяемых на транспорте и для перевозки газов.

Изобретение относится к комбинированным баллонам высокого давления из композитных материалов и может быть использовано при изготовлении облегченных баллонов, применяемых на транспорте и для перевозки газов.

Изобретение относится к транспортному судостроению, средствам морской транспортировки и хранения сжиженного природного газа (СПГ) и касается конструкции мембранной грузовой емкости для его транспортировки и хранения.

Изобретение относится к способу изготовления сварных сосудов высокого давления. Обечайку изготавливают путем свертки листовой заготовки со стыковкой кромок в сборочно-сварочных приспособлениях, прихватки кромок по краям с использованием технологических пластин, автоматической сварки с последующей калибровкой по внутреннему диаметру обечайки и рентгенотелевизионного контроля качества сварного шва.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к раздаче полых и трубчатых заготовок. Рабочее тело выполнено в виде ледяного стержня, торцевая часть которого, обращенная к пуансону, содержит нерастворимый в воде сыпучий материал.

Изобретение относится к экспандерной головке для расширительных инструментов для полых заготовок, в частности для концов труб из пластиков и из покрытых пластиками металлов и расширительному инструменту для полых заготовок, который содержит такого рода экспандерную головку.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для раздачи полых заготовок из пластика и покрытых пластиками металлов. Раздвижная головка содержит накидной колпачок с направленным радиально внутрь направляющим фланцем и комплект выполненных в виде сектора разжимных губок, которые по отдельности посредством внутреннего фланцевого сектора, совпадающего с направляющим фланцем, размещены в накидном колпачке с возможностью радиального движения.

Изобретение относится к технологической оснастке для пошагового расширения труб, преимущественно толстостенных труб диаметром менее 50,8 см. Механический расширитель содержит полый трубчатый корпус, в котором с возможностью продольного перемещения размещена тяговая штанга.

Настоящее изобретение касается экспандерной головки (1) для расширительных инструментов для полых заготовок, в частности для концов пластиковых труб и металлопластиковых композитных труб.

Группа изобретений относится к поперечной тяге подвески транспортного средства. Соединительная деталь содержит соединительную конструкцию.

Изобретение относится к холодной листовой штамповке, в частности к формообразованию тонкостенных осесимметричных оболочек. В устройстве, содержащем пуансон, конус, опорное кольцо, раздвижные секторы, матрицу, эластичный элемент, расположенный между раздвижными секторами и матрицей, раздвижные сектора выполнены с разными коническими поверхностями, причем внутренняя поверхность имеет угол наклона образующей больше, чем внешний.

Варианты ручного развальцовочного инструмента предназначены для развальцовки концов труб. Стопорный элемент инструмента имеет возможность перемещения в приемном участке между положением упора, в котором стопорный элемент ограничивает введение трубы в приемный участок, чтобы установить трубу в подходящее местоположение для развальцовки конца трубы, и положением развальцовки, в котором стопорный элемент перемещен в положение, удаленное от конца трубы.

Изобретение относится к холодной листовой штамповке, в частности к формообразованию тонкостенных осесимметричных оболочек, и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных тонкостенных деталей усеченной сужающейся формы на прессах двойного действия.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к трубопрофильному производству. Корпус устройства имеет присоединительную и рабочую части, центральный осевой канал, рабочие ролики, цилиндр и шток с возвратной пружиной.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к раздаче трубчатых заготовок из термически упрочняемых алюминиевых сплавов. Устройство содержит матрицу, наружную обойму, пуансон и рабочее тело из ледяного стержня. Трубчатую заготовку, нагретую до температуры под закалку, устанавливают в матрицу с зазором, обеспечивающим равномерное охлаждение наружной поверхности трубчатой заготовки. При этом используют ледяной стержень с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру матрицы, выполненный с возможностью установки на трубчатую заготовку и таяния его наружной части при комнатной температуре при контакте с нагретой трубчатой заготовкой и сползания внутрь нее для раздачи. Расширяются технологические возможности. 1 ил.

Изобретение относится к трубному производству и может быть использовано при раздаче концов труб нефтяного сортамента перед нарезкой резьбы. Пуансон выполнен из инструментальной легированной стали и содержит входной, конический, переходный и цилиндрический участки. При этом конический участок выполнен с углом конуса в зависимости от коэффициента трения металла трубы на контактной поверхности с пуансоном. Повышается стойкость пуансона. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Наверх