Волока для безоправочного волочения труб

Волока для безоправочного волочения труб

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (Я)4 В 21 С 3 00 (21) 3755111/22-02 (22) 04.05.84 (46) 30.01.86. Бюл. Р 4 (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности (72) А.В.Аранович, Г.Ф.1Эхник, А.Б.Ламин, Б.Н.Заславский, В.К.Сидоренко, А.П.Бардашевский и А.И.Магрилов (53) 621.777.073(088.8) (56) Перлин И.Л. и др. Теория волочения. — М.: Металлургия, 1971, с. 130.

Савин Г.А. Волочение труб. — М.:

Металлургия, 1982, с. 148. (54) (57) ВОЛОКА ДПЯ БЕЗОПРАВОЧНОГО

ВОЛОЧЕНИЯ ТРУБ, содержащая рабочий канал, состоящий из конического обжимного участка и цилиндрического калибрующего, внутренние поверхности которых выполнены шероховатыми, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности.изготовления труб путем уменьшения утолщения стенки трубы в процессе волочения, шероховатость выполнена в виде кругообразных рисок, оси окружностей которых совпадают с осью волоки, причем величина шероховатости обжимного участка составляет 2-16 величины шероховатости калибрующего участка.

07545

50 где

В,ир,—

1 12

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при безоправочном волочении труб.

Цель изобретения — повышение точности изготовления труб в.. результате уменьшения утолщения стенки трубы. в процессе волочения.

При безоправочном волочении труб толщина стенки в зависимости от. величины относительной тонкостенности трубы 5, /D (5, и2,, — толщина стенки и средний диаметр трубы до волочения соответственно) может увеличиваться, уменьшаться или оставаться неизменной. При безоправочном волочении труб, у которых ве личина 6 / Я, меньше 0,2, происходит утолщение стенки, что являет ся существенным недостатком безо-. правочного волочения, так как ведет к повышенной металлоемкости труб, к уменьшению коэффициента вытяжки, а следовательно, к снижению производительности волочильных станов.

На чертеже изображена волока, разрез.

Волока содержит конический обжимной участок 1 длиной,, цилиндрический калибрующий участок 2 длиной

На рабочих поверхностях указанных участков выполнена шероховатость в виде кругообразных рисок, оси окружностей которых совпадают с осью волоки. Выполнение шероховатости таким образом приводит к уменьшению течения металла в радиальном направлении и увеличению — в продольном, что дает воэможность в большей степени уменьшить толщину стенки трубы после волочения.

Увеличение продольного течения металла приводит к увеличению коэффициента вытяжки, что позволяет повысить производительность при безоправочном волочении труб и сократить расход металла. Кроме того, величина шероховатости обжимного. участка составляет 2-16 величины шероховатости калибрующего участка. . Выбранная величина соотношения шероховатостей является оптимальной с точки зрения точности геометрических размеров труб. При соотношении свьппе 16 возникают обрывы труб, вызванные налипанием металла на конический участок волоки, что, в свою очередь, увеличивает потери металла. При величине соотноше ния шероховатостей менее 2 уменьшения утолщения стенки не происходит.

5 Обеспечить возможность управления величиной изменения стенки в зависимости от шероховатости рабочей поверхности волоки с учетом технологических параметров процесса позволя-. ет известная формула Г.А;СмирноваАляева и Г.Я.Гуна,для определения толщины стенки труб при беэоправочном волочении, в которой учтены все основные факторы процесса, влияющие

15 на изменение толщины стенки, и которая является наиболее обоснованной и точной формулой .иэ известных где 5, и Б, — толщина стенки трубы до и после волочения соответственно, мм, 0, и R, — наружный радиус трубы до и после волочения соответственно, мм, A — параметр, характеризующий тонкостенность трубы до волочения, fl определяемый как A = -—а (Я и — наружный и внутренний радиусы

35 трубы, мм), 8 = 1- f.-ct(, ж, (f — коэффициент трения между " волокой и трубой;

d — угол конусности волоки, град).

После потенцирования формулы (1) введения обозначений = J./2, R

= 3,/2 и некоторых преобразований была получена формула

45 (р (,«, /й.

1iA (2)

Э,„2 (р (g )29 2%9

Э +1

4,/р, наружный диаметр труби до и после волочения соответственно, мм; внутренний диаметр трубы до волочения, мм.

1207545

В связи с тем, что увеличение шероховатости рабочей поверхности об-. жимного участка волоки вызывает увеличение коэффициента трения между волокой и протягиваемой трубой, для учета влияния шероховатости экспериментально получена следующая зависимость коэффициента трения от величины шероховатости поверхности

0,0494 Й а

Коэффициент трения при волочении определяли методом разрезной волоки.

Путем подстановки величины 1 из формулы (3) в формулу для определения 0 получена зависимость

8, = 1+0,0494й с (4) после подстановки которой в формулу (2) и экспериментальной проверки. последней получена зависимость

0Л 8 So(>o.l o)

3 +l т „аi (g Ig ) 29, 2 э 9, 3 1 (5) связывающая изменение толщины стенки и технологические параметры волочения, в т.ч. величину шероховатости рабочей поверхности обжимного участка волоки.

Подстановка в формулу (5) значений параметров волочения и шероховатости рабочей поверхности обжимного участка волоки позволяет рассчитать величину толщины стенки трубы после волочения. Может быть решена и обратная задача — при заданной толщине стенки трубы после волочения определить необходимую величину шероховатости (g ) обжимного участка волоки

Предлагаемая волока была опробо. вана при безоправочном волочении труб из стали 10 диаметром О< = 22 мм из заготовки диаметром 3, =32 мм со стенками толщиной 5, =1,35; 2,50;

4,90; 6,60 и 7,60 мм, что соответствует величинам 5, /О„ =0,044;

0,085; 0,164", 0,260 и F,311.

Перед волочением трубы были омылены. При волочении использовали твердосплавные волоки с конусностью о обжимного участка 13 и с различ,ной величиной кругообразной шероховатости обжимных участков Rд .0,2;

0,4; 1,6; 3,2 и 6,3 мкм. Шероховатость поверхности калибрующих участков всех волок соответствовала

R =0,2 мкм.

Указанное уменьшение толщины стенки ведет к увеличению коэффициента вытяжки при волочении () на величину 4р =0,4-7,2Х. Увеличение коэффициента вытяжки (ay) возрастает с увеличением шероховатостй (Rz).

Поскольку коэффициент вытяжки (p) характеризует увеличение длины трубы в процессе волочения, то увеПри волочении труб с отношением о /Э меньше 0 2 на.известном инструо orq

Э менте с шероховатостью рабочей поверхности Rz, равной 0,2 мкм, утолщение стенки 6 5 составляет (в зависимости от величины 5, /D P,070,30 мм.

На предлагаемом инструменте с шероховатостью R от 0,4 до 3,2мкм

10 при одних и тех же величинах 5, /Р„, утолщение стенки уменьшается в зависимости от величины шероховатости на 0,03-0,23 мм, что составляет

10,0-71,5Х по отношению к утолщению

15 стенки при волочении на известном инструменте.

При волочении труб с б /Р =0,260 оср с использованием волок, шероховатость поверхности которых (R )

20 составляет 1,6-6,3 мкм, происходит утонение стенки на 0,04-0,23 мм, а при волочении труб с S /О, =0,311 утонение стенки происходит при шероховатости 1ц, равной 0,2-6,3 мкм, 25 и увеличивается с возрастанием шероховатости от 0,01 мм (R равно

0,2 мкм) до 0,55 мм (RÄ равно

6,3 мкм).

Поскольку при использовании волок

gp с 1, равной 6,3 мкм, происходит налипание металла на волоку и обрывы труб, то волока с R, равной

6,3 мкм, не может быть использована для волочения.

Таким образом, с увеличением шероховатости (I? ) рабочей поверхности обжимного участка волоки от

0,4 до 3,2 мкм при волочении труб с величиной отношения 5, DÄqwevzve

40 0,2 утолщение стенки трубы 6 5 у еньшается на 10,0-71,5Х что соответствует уменьшению толщины стенки на 0,6-7,2Х, а при волочении труб с отношением б, /Зо, более 0,2 утолщение

45 стенки ь Б переходит в утонение, увеличивающееся с ростом шероховатости поверхности волоки. В результате утонения исходная толщина стенки уменьшается на 1,0-4,73Х.

Составитель И.Реутова

Редактор И.Товтин Техред А.Бабинец Корректор О.Луговая

Заказ 88/7 Тираж 783 Подписное

ВНИИ1Ш Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, )t(-35, Раушская наб., д. 4/5

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

5 1 .цичение le соответствует увеличению производительности волочильного стана и росту производства труб в метрах. Следовательно, использование предлагаемой волоки позволит увеличить объем производства труб в метрах без увеличения массы заготовки, что даст возможность получить экономию металла в количестве, соответствующем увеличению fl, т.е. примерно на 0,4-7,2Х.

Таким образом, использование предлагаемой волоки при беэоправоч207545 6 ном волочении трубы обеспечивает по сравнению с известной волокой снижение металлоемкости труб на

0,4-7,2Х, так как в результате увеличения коэффициента вытяжки при волочении из одной и той же массы заготовки может быть изготовлено большее количество труб в метрах, увеличение часовой производительности

10 волочильных станов вследствие увеличения длины труб после волочения, возможность осуществления волочения труб на минусовых допусках по толщине стенки.