Самоустанавливающая оправка для волочения труб

 

Ъ !

Союз Советских

С04иалистических

Республик

ОПИСДНИE

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

632425

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено23.02.77 (21) 2455759/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано15.11,78.Бюллетень № 42 (45) Дата опубликования описания 1$ )7g (51) М. Кл.

В 21 С 3/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретеннй и открытий (53) УДК 621.774. .372.07(088 8) Г. И. Гуляев, В. М. Друян, В. Ф. Балакин, Ю. Г. Гуляев и Ю. Ю. Рынкевич (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени ме галлур гический инсги гуг (54) САМОУСТАНАВЛИВАЮШАЯСЯ ОПРАВКА

ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ ТРУБ

Изобретение относится к волочильному производству.

Известна самоустанавливающаяся оправка для волочения труб, включающая рабочий конический участок, на поверхности которого выполнены канавки, и калибрующий цилиндрический участок (1).

Канавки на поверхности конического участка оправки выполнены кольцевыми, т. е ось канавки перпендикулярна к профильн»й оси оправки. При таком выполнении канавок со стороны оправки на металл, находящийся в канавке, в направлении, противоположном направлению волочения, действуют максимальные контактные напряжения, величина которых может достигать критических значений. При этом происходит отрыв металла, находящегося в канавках оправки, от основной его массы (от внутренней поверхности заготовки), что приводит к «забиванию» канавок. «Забивание» канавок оторвавшимся металлом уменьшает сопротивление осевому перемещению деформируемого металла; усилия, втягивающие оправку в очаг деформации, также уменьшаются, и оправка занимает в очаге деформации положение, отличное от первоначального и обусловленное условиями силового равновесия. Так как положение оправки в очаге деформации определяет толщину стенки получаемой трубы, изменение ее положения в ходе волочения приводит к изменению толщины стенки по длине полуненной труobl, т. е. к продольной разностснности.

Целью изобр Tcíèÿ является cTабилиза1о ция положения оправки в очаге деформации в процессе волочения вследствие предотвращения забивания канавок металлом и повышение тем самым точности геометрических размеров получаемых труб.

Цель достигается тем, что канавки выполнены винтовыми с углом наклона винтовой линии к оси оправки 25 — 75 на 0,5—

1,0 длины рабочего конического участка и

0,2 — 0,5 длины калибрующего цилиндрического участка.

20 Выполнение угла наклона оси образующей канавок к»си оправки в пределах

25 — 75 выбирают из условия, нри котором составляющая нормальных давлений в месте контакта металла с поверхностью канав632425 ки, действующая в плоскости, перпендикулярной к оси оправки, вызывает вращение оправки вокруг ее оси в ходе волочения.

Вследствие вращения оправки образующиеся на внутренней поверхности заготовки выступы, соответствующие впадинам.на оправке, будут «проскальзывать» по впадинам оправки без отрыва от заготовки. Втягивание оправки в очаг деформации при «спользовании предлагаемой оправки производится осевой составляющей сил контактного давления, а также осевыми составляющими сил контактного трения, действующими в месте контакта металла с оправкой.

Выполнение канавок на 0,5 — 1,0 длины конического участка оправки обусловлено тем, 1S что в процессе волочения в зависимости от конкретных технологических условий оправ4 ка контактирует с внутренней поверхностью трубы не всегда по всей поверхности конического участка и, следовательно, канавки целесообразно выполнять только на той части конического участка, которая контактирует с внутренней поверхностью трубы. Для того, чтобы суммарное втягивающее усилие, действующее на оправку в процессе волочения, не уменьшалось вследствие уменьше- 25 ния угла наклона поверхности канавок к оси оправки и сохранялась возможность осуществления той же суммарной деформации, что и в случае использования оправки с кольцевыми канавками на коническом ее участке, указанная оправка имеет винтовые

30 канавки не только на коническом участке, но и на 0,2 — 0,5 длины цилиндрического участка.

На чертеже изображена предлагаемая самоустанавливаюшаяся оправка, продоль- з ный разрез очага деформации.

Оправка включает рабочий конический участок 1 длиной 1, и калибрующий цилиндрический участок 2 длиной 1„. На поверхности рабочего конического участка длиной

Г„ ., лежащей в пределах от 0,5 до 1,0 длины конического участка поверхности, и цилиндрического участка длиной Ц, лежащей в пределах от 0,2 до 0,5 длины этого участка, выполнены винтовые канавки с углом наклона г винтовой линии к оси волоче- 45 ния, лежащим в пределах от 25 до 75 .

Процесс волочения на оправке осуществляют следующим образом.

До начала процесса волочения передний конец заготовки 3 подвергают забивке. Оправку вводят в заготовку 3 до забивки конца так, чтобы в процессе забивки одновременно получить на заготовке конец, свободно проходящий в волоку 4, и прижать внутреннюю поверхность за готовки к оправке, что обеспечивает ее стабильное положение в очаге деформации в начале процесса волочения. Заготовку с оправкой вво-, дят в волоку и к переднему концу прикладывают тянущее усилие. При движении заготовки в направлении волочения под действием тянущего усилия, приложенного к переднему концу трубы, на поверХности металла образуются винтовые выступы, профиль которых соответствует профилю винтовых впадин-канавок на оправке. Взаимодействие поверхности выступов на металле и впадин на оправке приводит к вращению оправки в процессе волочения, что предотвращает отрыв частей металла, находящегося в канавках оправки, от основной массы заготовки и стабилизирует величину втягивающих усилий, действующих на оправку со стороны деформируемого металла, а следовательно, обеспечивает постоянное положение оправки в очаге деформации и постоянную толщину стенки получаемой трубь1 по всей ее длине. На части цилиндрического участка оправки, где канавки отсутствуют, происходит «сглаживание» выступов на внутренней поверхности трубы и готовая труба имеет гладкое цилиндрическое отверстие.

Изготовление труб волочением на предлагаемой самоустана вливающейся оправке позволяет повысить точность размеров получаемых труб, что дает экономический эффект в народном хозяйстве страны.

Формула изобретения

Самоустанавливаюшаяся оправка для волочения труб, включающая рабочий конический участок, на поверхности которого выполнены канавки, и калибрующий цилиндрический участок, отличающаяся тем, что, с целью стабилизации положения оправки в очаге деформации в процессе волочения вследствие предотвра щения забивания канавок металлом и повышения тем самым точности геометрических размеров получаемых труб, канавки выполнены винтовыми с углом наклона винтовой линии к оси оправки 25 — 75 на 0,5 — 1,0 длины рабочего конического участка и 0,2 — 0,5 длины калибрующего цилиндрического участка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Хо 495115, кл. В 21 С 3/16, 1974.

632425

Составитель Е. Воронкова

Редактор Н. Корченко Техред О. Луговая Корректор В. Сердюк

Заказ 6457/6 Тираж 1045 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открьпий! 3035, Москва, Ж-35, Раугнская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4