Самоустанавливающаяся оправка для волочения труб

 

Союз Советск не

Социалистических

Рес убпни

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. спид-ву (22)Заявлено 08.10.80 (2l) 2993699/22-02 (5I)M. Кл. с присоединением заявки М

В 21 С 3/16

3Ъвудвретвснный квинтет

СССР (23) Приоритет (53) УДК 621. уу4. . Оу (088. 8) IIo авлаи нзвбрвтеннй н вткрытнй

Опубликовано 30.08.82, бюллетень рв 32

Лата опубликования описания 02 09 82

А.A. Фотов, Г.В. Дубоносов, В.С. Паршин и1Г.П. Моисеев"

IIА7Еы11р, .

Первоуральский ордена Ленина, ордена Октя рbñêáé×@ÛÈÔà1 èè и ордена Трудового Красного Знамени новот убньйП@Щрц:.- ». и Уральский ордена Трудового Красного политехнический институт им. С. И. Кирова (72) Авторы изобретения (7I ) Заявители (54) САИОУСТАНАВЛИВАЮЩАЯСЯ ОПРАВКА

ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ ТРУБ

Изобретение относится к волочению труб.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является самоустанавливающаяся оправка для волочения труб, включающая обжимной коничес-5 кий участок, переходный участок, образующая которого выполнена в виде выпуклой и вогнутой дуг кривой Г11.

Недостатком известной оправки яв о ляется то, что при волочении толстостенных труб режим гидродинамического трения нарушается, а это приводит к снижению качества труб и прои эводительности процесса.

Цель изобретения - повышение качества толстостенных труб и произво- дительности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в известной самоустанавливаащейся .оправке для волочения труб, включающей обжимной конический и калибрующий участки, переходный участок, обра" зующая которого выполнена в виде вы" пуклой, и вогнутой дуг кривой, шерохо" ватость обжимного нонического участ" ка и выпуклой дуги переходного участ-, ка оправки до точки, сопряжения выпук". лой и вогнутой дуг крйвой больше ше . рохова1ости вогнутой дуги того же участка.

Кроме того, отношение величин шероховатостей составляет не менее четырех.

На фиг. 1 изображен очаг деформации при волочении труб; на фиг. 2эпюра скоростей течения смазки при волочении для участка оправки 08; на фиг. 3 - то же, для участка озирав ки ВС.

Оправка 1 состоит иэ свободного цилиндрического участка 2, конического обжимного 3, переходного 4 и ке" либрующего участка 5. Образующая пе- реходного участка 4 имеет форму сопряженных дуг кривой выпуклой АВ и

954135 вогнутой ВД, общая касательная к которым, проведенная через точку их сопряжения В, составляет с осью оправки угол р, равный углу рабочего конуса волоки 6. Иероховатость обжимного конического участка 3 и выпуклой дуги 08 до точки В переходного участка 4 превышает шероховатость вогнутого участка дуги ВС.

Оправка работает следующим обра- 1о зом. ,Протягиваемая труба 7 движется в процессе волочения по поверхности оправки 1 со скоростью V. При этом между поверхностью оправки 1 и внутренней поверхностью трубы 7 вследствие гидродинамической подачи смазки возникает зазор, заполненный слоем смазки. Наличие шероховатой поверхности оправки 1 на участке ОВ приво- 20 дит к тому, что встречное течение смазки иэ очага деформации затрудняется, и смазка движущейся трубой 7 увлекается в очаг деформации. Начиная от точки В, между внутренней поверх" 25 ностью трубы 7 и поверхностью оправки 1 возникает постепенно расширяющийся, а затем сужающийся клиновой зазор. Характер течения смазки на участке ВС меняется: движение смазки по зв всей высоте зазора происходит лишь в сторону движения трубы 7. Следовательно, для захвата смазки иэ зазора движущейся поверхностью трубы 7 шероховатость оправки 1 должна быть сниже-З5 на, причем экспериментально установлено, что минимальная величина отношения среднеарифметических отклонений микронеровностей профилей на участках 08 и ВС должна составлять не ме- 4в нее 4. Поскольку шероховатость внут" ренней поверхности. трубы 7 при волочении на участке ОВ снижается, то шероховатость поверхности оправки 1 должна быть .еще более снижена. Криво" 45 линейная форма переходного участка 4 оправки 1 обеспечивает малые перегибы металла и малые углы встречи трубы 7 с поверхностью оправки 1, что благоприятно для возникновения гидродинамического режима.

Выбор шероховатости оправки 1 производится, исходя из следующих соображений. На участке оправки 1 от точки О до точки В происходит нагнетание смазки движущейся трубой 7., и течение смазки происходит по схеме, показанной на фиг, 2, Смазка прилипает к поверхности движущейся со скоростью Ч протягиваемой трубы 7 и к поверхности оправки 1 (фиг.2). Площадь эпюры скоростей течения смазки должна быть несколько больше нуля, так как смазка подается в очаг деформации и уносится вместе с трубой 7, обеспечивая режим разделения контактных поверхностей слоем смазки .

В этой связи эпюра скоростей содержит две зоны Е и F. В зоне Е смазка движется в направлении движения трубы 7, втягивается в очаг деформации, а в зоне F смазка движется в направлении, противоположном направгению волочения, происходит отток смазки из очага деформации. Надежным разделение контактных поверхностей будет, если площадь участка Е эпюры скоростей больше участка F той же эпюры.

Нагнетание смазки при большем радиальном давлении, соответствующем волочению толстостенных труб, будет происходить лишь при необходимой величине шероховатости оправки 1 на участке нагнетания ОВ, препятствующем оттоку смазки иэ очага деформации.

На участке ВС оправки 1 характер движения смазки меняется. Отсутствует встречное течение, и движение смазки по всей высоте зазора направлено в сторону, совпадающую с направлением волочения (фиг. 3). Следовательно, для подачи смазки шероховатость поверхности оправки 1 на этом участке должна быть снижена, что облегчает движение смазки из зазора, образованного вогнутым участком ВС оправки 1 и внутренней поверхностью трубы 7. Кроме того, с уменьшением шероховатости оправки 1 на этом участке форма эпюры меняется от схемы до схемы 1!1, причем последняя схема является более предпочтительной, так как позволяет подать в очаг деформации большее количество смазки.

Таким образом, шероховатость поверхности участков оправки 1 ОВ. и ВС должна быть различной, причем на участке 08 шероховатость должна быть больше, чем на участке BC. При вы" полнении такого условия эффект гидродинамической подачи смазки при волочении толстостенных труб становится устойчивым.

В практике волочения толстостенных труб на криволинейной оправке величиФормула изобретения

lPua. 1

Щи85

5 954 на шероховатости может быть принята для участка ОВ 0,32 мкм, а для участка ВС 0,08 мкм.

Предлагаемая оправка позволяет протягивать не только тонкостенные, но и толстостенные трубы, повысить их качество, скорость волочения и стабильность процесса.

Экономический эффект от внедрения изобретения составит около 300 тыс.руб,10 в год.

1. Самоустанавливающаяся оправка для волочения труб, содержащая обжимной конический и калибрующий участки, переходный участок, образующая кото-

135 6 рого выполнена в виде выпуклой и вогнутой дуг кривой, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения качества толстостенных труб и производительности процесса, шероховатость обжимного конического участка и вы" пуклой дуги переходного участка оправки до точки сопряжения выпуклой и вогнутой дуг кривой больше шерохова" тости вогнутой дуги того же участка.

2. Оправка по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что отношение величин шероховатостей составляет не менее четырех.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 537726, кл. B 21 C 3/16, 1975

ВНИИПИ Заказ 6338/7

Тираж 845 Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4