СПОСОБ ВОЛОЧЕНИЯ ТРУБ НА КОНИЧЕСКОЙ ОПРАВКЕ Российский патент 1994 года по МПК B21C1/24 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубоволочильному производству, и может быть использовано при изготовлении труб с улучшенным качеством внутренней поверхности.

Известен способ волочения труб, по которому трубчатую заготовку деформируют по диаметру и толщине стенки в волоке на закрепленной цилиндрической оправке [1].

Недостатком этого способа является то, что протянутые трубы имеют внутреннюю поверхность с большой шероховатостью. Это обусловлено деформационными условиями по контактной поверхности с оправкой.

Известен способ волочения труб, по которому трубчатую заготовку деформируют по диаметру и толщине стенки в волоке, содержащей рабочий конус и калибрующий участок, на самоустанавливающейся оправке с рабочим коническими калибрующим цилиндрическим участками, причем на 0,5-1,0 длины рабочего конического участка и 0,2-0,5 длины калибрующего цилиндрического участка выполнены винтовые канавки с углом наклона винтовой линии к оси оправки 25-75^о [2].

Недостатком этого способа является то, что винтовые канавки, выполненные к оси оправки под углом 25-75^о, при волочении вызывают вращение оправки и не оказывают существенного влияния на условия деформации металла по внутренней поверхности трубчатой заготовки. Изготавливаемые трубы имеют внутреннюю поверхность с большой шероховатостью.

Наиболее близким к предлагаемому является способ волочения труб на оправке, включающий деформацию заготовки в волоке на закрепленной оправке с рабочим участком и кольцевыми канавками на поверхности [3]. Выполненные на дополнительном коническом участке оправки канавки взаимодействуют с заготовкой только в начальный момент волочения, обеспечивая затягивание цилиндрического рабочего участка оправки в очаг деформации и не участвуют в создании сдвиговых деформаций в установившейся стадии.

Целью изобретения является создание способа волочения труб, в котором деформационные условия обеспечивали бы снижение шероховатости внутренней поверхности труб.

Для этого в способе волочения труб на конической оправке, в котором трубчатую заготовку деформируют в волоке на закрепленной оправке с рабочим участком и кольцевыми канавками на поверхности, кольцевые канавки на поверхности выполнены на коническом рабочем участке оправки с прямолинейными на входе и выходе образующими и шириной, равной величине, определяемой зависимостями
b=(20-150)h·tgγ
b≅ 0.8 где h - высота неровностей на внутренней поверхности трубчатой заготовки; α,βиγ- углы наклона соответственно образующей рабочего конуса волоки, оправки и второй по ходу волочения образующей кольцевой канавки; Δt - поле допуска на толщину стенки трубы.

Способ поясняется чертежом, на котором показаны трубчатая заготовка 1, стержень 2, коническая оправка 3, кольцевые канавки 4, волока 5, вторая по ходу волочения образующая 6 кольцевой канавки.

Способ осуществляют следующим образом.

Подготовленную к волочению трубчатую заготовку 1 надевают на стержень 2, на конце которого закреплена коническая оправка 3, имеющая на рабочей поверхности кольцевые канавки 4, ширину которых определяют по формуле
b=(20-150)h·tgγ и из условия β≅ 0.8 где h - высота неровностей на внутренней поверхности трубчатой заготовки; α,βиγ- углы наклона соответственно образующей рабочего конуса волоки, оправки и второй по ходу волочения образующей кольцевой канавки; Δt - поле допуска на толщину стенки трубы.

Трубчатую заготовку 1 вместе с оправкой 3 задают захваткой в волоку 5 и волочильной тележкой (не показана) протягивают ее через волоку. При протягивании трубчатая заготовка подвергается редуцированию по диаметру и обжатию стенки. При этом по мере перемещения трубчатой заготовки по деформационной зоне происходит чередование деформации - редуцирование по диаметру, обжатие стенки на рабочей конической поверхности оправки, редуцирование по диаметру, сопровождающееся затеканием металла в кольцевую канавку 4, обжатие стенки на второй по ходу волочения стороне кольцевой канавки. Затекание металла трубчатой заготовки в кольцевые канавки вызывает изменения условий деформации металла по внутренней поверхности трубчатой заготовки, при которых выглаживание поверхности идет более интенсивно, т.е. происходит более интенсивное снижение шероховатости на внутренней поверхности трубы.

Например, трубчатую заготовку из стали 30 размером 30 х 2,25 мм с шероховатостью внутренней поверхности 1,5-2,0 мкм протягивают через волоку диаметром 25 мм с углом α= 12^о на закрепленной конической оправке с углом β= 1^о20 на размер 25 х x2,0±0,05 мм. При этом оправка имеет на рабочей поверхности кольцевые канавки с углом γ= 30^о и шириной 0,25; 1,0 и 1,9 мм, т. е. 20, 75 и 150 значений выражения
htgγ· При этом ширина их меньше, чем 0,8 вели- чины _=4.3мм = 4,3 мм. После волочения трубы имеют толщину стенки в пределах допуска ±0,05 мм и внутреннюю поверхность с шероховатостью соответственно 0,35 - 0,45; 0,3-0,4 и 0,3-0,35 мкм. Трубы, протянутые по известному способу, - 0,6-0,8 мкм.

Использование: в обработке металлов давлением, в частности в трубоволочильном производстве при изготовлении труб с улучшенным качеством внутренней поверхности за счет снижения шероховатости. Трубчатую заготовку деформируют по диаметру и толщине стенки в волоке на закрепленной оправке с канавками на ее конической рабочей поверхности, ширину которых определяют по двум математическим зависимостям. 1 ил.

СПОСОБ ВОЛОЧЕНИЯ ТРУБ НА КОНИЧЕСКОЙ ОПРАВКЕ, включающий деформацию заготовки в волоке на закрепленной оправке с рабочим участком и кольцевыми канавками на поверхности, отличающийся тем, что кольцевые канавки на поверхности выполнены на коническом рабочем участке оправки с прямолинейными на входе и выходе образующими и шириной, равной величине, определяемой зависимостями
b=(20-50)h·tgγ ;
b≅ 0,8 ;
где h - высота неровностей на внутренней поверхности трубчатой заготовки;
α , β и γ - угол наклона соответственно образующей рабочего конуса волоки, оправка и второй по ходу волочения образующей кольцевой канавки;
Δ t - поле допуска на толщину стенки трубы.