Самоустанавливающаяся оправка для протягивания труб через волоку

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалисти4еских

Республик (и) 837726

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлеио08.01.75 (21) 2094989/02 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) ОпубликованоО5.12.76.Áþëëåòåíü №45 (+5) Дат; опубликования овисания01.03.77 (51) М. Кл.

В 21С 3/16

Гооударотаенный комитет

Совета Миннстроа СССР г о делам нзооретекий н открытий (53} УДК 621.774..О7 (О88. 8 ) Ф. А, Данилов, A. А. Фотов, В. H. Дуев, В. С. Паршин и Г. П, Моисеев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) САМОУСТАНАВЛИВАЮ1ЦАЯСЯ ОПРАВКА ДЛЯ

ПРОТЯГИВАНИЯ ТРУБ ЧЕРЕЗ ВОЛОКУ

Изобретение относится к волочильному производству.

Известна оправка для волочения труб, включающая свободный цилиндрический, конический обжимной участки и переходный 5 участок, образующая которого выполнена в форме сопряженных выпуклой и вогнутой кривых, и калибруюший участок f 3.).

Однако такая оправка не позволяет создать режим гидродинамического трения в 10 наиболее нагруженной ее зоне — калибруюшем участке.

С целью устранения этого недостатка в предлагаемой самоустанавливающейся оправке общая касательная, проведенная в точке t5 сопряжения дуг кривых — образующих переходного участка, составляет с осью оправки угол, равный углу рабочего конуса волоки.

На фиг. 1 изображена предлагаемая оправка; на фиг. 2 — очаг деформации трубы 20 при волочении ее на оправке.

Оправка состоит из участков: свободного цилиндрического 1, конического обжимного

2, переходного 3 и калибрующего 4. Образующая переходного участка 3 имеет форму 5 сопряженных выпуклой AB и вогнутой ВС дуг кривой, общая касательная к которым, проведенная через точку их сопряжения, составляет. с осью оправки угол сС, равный углу рабочего конуса волоки 5. Протяженность переходного участка оправки, исходя из экспериментальных данных, должна сос» тавлять 0,26-0,26 от диаметра обрабатываемых труб.

Оправка работает следующим образом.

Волочимый металл движется по поверхности оправки г.w прстягивании трубы в направлении, показанном стрелкой. При этом между конической поверхностью оправки и внутренней поверхностью трубы вследствие проявления гидродинамического эффекта во никает зазор, заполненный слоем смазки, как и при волочении на обычном инструменте.

Начиная от точки В между металлом и поверхностью справки возникает постепенно расширяющийся клиновой зазор, который далее снова начинает сужаться. Величина этого зазора не должна превышать величины порядка 0,05-0,1 мм. Такая величина зазора определена экспериментально для рассмат537726 фиг. 1 риваемой конструкции оправки и является оптимальной для захвата смазки из зазора движущейся шероховатой поверхностью трубы.

Скорость смазки в зазоре рассматриваемой формы сначала умечьшается, а потом увеличивается в соответствии с формой участка BC (фиг. 2). При этом угол между направлением движения металла на этом участке и поверхностью оправки мал и мо- ® жет достигать величин порядка 1-2, что о является весьма благоприятным для создания режима жидкостного трения.

Вследствие этого смазка подается под давлением в зону наибольших давлений металла на оправку. Это приводит к снижению усилий волочения.

Так как касательная к кривой в точке A o совпадает с образующей конического участка, то в этой точке резкие перегибы металла огсутствуют. Металл далее движется по поверхности выпуклого участка кривой до точки B.

Вследствие того, что общая касательная к кривой в точке В составляет с осью оправки угол, равный углу рабочей волоки, то в этой точке также отсутствуют резкие пер гибы металла и=- за неизменности его траектории при дальнейшем движении.

В месте контакта металла с вогнутым участком кривой (точка ) угол перегиба металла составляет весьма небольшую велио чину, порядка 1-2 . Таким образом, при всем движении металла по оправке резкие перегибы металла отсутствуют, что приводит к уменьшению касательных напряжений и снижению усилия волочения.

Оправка предлагаемой конструкции позвол ет одновременно создавать режим жидкостно» го трения на всей контактной поверхности, а также снизить дополнительную работу пласти« чвской деформации путем исключения резких перегибов металла. Все это привс,дит х снижению усилия волочения и вследствие этого дает возможность увеличить значения единичной максимальной вытяжки.

Кроме того, в предложенной оправке угол на конусном участке может быть доведен до о

3-4, что меньше применяемых в настоящее время. Такая повышенная устойчивость оправки в очаге деформатд и объясняется воэникновением режима гидродинамического трения на ее поверхности. Вследствие благоприятных условий течения металла, волочение на предлагаемой оправке горячекатаной заготовки дает значительное повышение точности размеров, что проверено на массовых замерах.

Использование предложенной оправки, как показал эксперимент, позволяет повысить максимально достижимую вытяжку на 25—

30%, что дает возможность сократить число переходов при изготовлении труб,. снизить затраты на производство.

Формула изобретения

Самоустанавливающаяся оправка для протягивания труб через волоку, включающая свободный цилиндрический, обжимной конический участки и переходный участок, образующая которого выполнена в форме сопряженных выпуклой и вогнутой дуг кривой, и калибрующийучасток, отличающаяся тем, что, с целью создания режима гидродинамического трения по всей поверхности оправки, общая касательная участка, проведенная в точке сопряжения дуг кривых — образующих переходного участка, составляет с осью оправки угол, равный углу рабочего конуса волоки, Источники информации, принятые во вйимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 121430, В 21 С 3/16, 1959 г.

Составитель E. Воронкова

Редактор Е. Братчикова Техред О. Луговая Корректор С. Шекмар

Заказ 560 "=/4 Тираж 1077 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4