СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ СМАЗКИ НА ВНУТРЕННЮЮ ПОВЕРХНОСТЬ ТРУБЫ Российский патент 2024 года по МПК B21C9/00 B21C3/16 B21C1/24 

Изобретение относится к области механической обработки металлов без снятия стружки и может быть использовано для нанесения смазки на внутреннюю поверхность трубы при волочении. Предлагаемый способ обеспечивает равномерное радиальное смазывание внутренней поверхности и осуществляет теплоотвод в зоне контакта оправки и трубы.

Известен способ нанесения смазки на внутреннюю поверхность труб при волочении путем окунания пакета труб в ванну с жидкой смазкой, описанный в работе Грудева А. П., Зильберга Ю. В., Тилик В. Т. «Трение и смазки при обработке металлов давлением» 1982 года, страницы 262-268. При нанесении смазки окунанием заготовки выдерживают в баке от одной до десяти минут при температуре 60-80°С и перед волочением сушат на воздухе или в сушилах. Недостатком описанного способа является то, что для его реализации требуется большое количество смазочной жидкости и дополнительные производственные площади. Описанный способ значительно увеличивает время, затрачиваемое на проведение процесса волочения, и не обеспечивает теплоотвода в зоне деформации, что отрицательно сказывается на стойкости инструмента, скорости волочения и на качестве поверхности трубы.

Наиболее близкий способ того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков описан в патенте RU 2492949 С2, опубликованном 20.09.2013, В21С 9/00. Способ смазки деформируемых заготовок и рабочих зон технологического инструмента для волочения профилей и труб включает подачу смазки в очаг деформации и рабочую зону инструмента и управление объемами и зонами подачи смазки. Особенность способа в том, что процесс смазывания осуществляют смазочной пленкой, подающейся в минимально необходимых дозированных объемах на участки поверхности заготовки, которые в данный момент подлежат деформированию, и в рабочую зону технологического инструмента.

Недостатком известного способа, принятого за прототип, является то, что не происходит охлаждение зоны деформации, что также приводит к перегреву инструмента и образованию местного нагара вследствие перегрева смазочной пленки. Описанный способ сложен в реализации, так как малейшее изменение состава масловоздушной смеси, что может произойти в случае ее загрязнения на производстве, приводит к тому, что поверхность будет частично не смазана.

Задача изобретения состоит в обеспечении равномерного радиального смазывания внутренней поверхности трубы и в осуществлении теплоотвода в зоне контакта оправки и протягиваемого материала.

Технический результат настоящего изобретения заключается в реализации поставленной задачи.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе нанесения смазки на внутреннюю поверхность трубы при волочении, включающего подачу насосом смазочного материала под давлением и его распределение в рабочую зону волочильной оправки и на участки поверхности заготовки, подлежащие деформированию, согласно изобретению, в качестве смазочного материала используют жидкую технологическую смазку Волгол 152, при этом подают и забивают трубу в волоку, подают в зону деформации трубы полую штангу со смазывающей головкой, состоящей из корпуса, форсунок, волочильной оправки и уплотнения, расположенного в задней части смазывающей головки, подают упомянутую смазку насосом в полую штангу, посредством которой смазка попадает в корпус головки, далее форсунками смазку подают в преддеформационную зону трубы с обеспечением занятия смазкой полностью объема преддеформационной зоны трубы, причем уплотнение и волочильная оправка выполнены с возможностью обеспечения в преддеформационной зоне объема смазки с избыточным давлением, охлаждения волочильной оправки за счет циркуляции смазки в занимаемом объеме и отводу перегретых слоев смазки из зоны деформации.

Признаки прототипа, совпадающие с признаками заявленного решения, - подача насосом смазочного материала под давлением и дальнейшее распределение смазочного материала в зоне деформации.

Особенности предлагаемого метода:

- преддеформационная зона заполнена жидкой смазкой, находящейся под избыточным давлением;

- охлаждение оправки обеспечивают циркуляцией объема смазывающей жидкости в зоне деформации за счет постоянного притока холодной смазки через форсунки, расположенные под определенным углом (к внутренней поверхности трубы и направления движения), и трения слоев жидкой смазки, прилегающих к внутренней поверхности трубы.

Способ реализуется следующим образом, показанным на чертеже:

Трубу-заготовку 1 подают и забивают в волоку 2, подают полую штангу 3 с головкой, состоящей из корпуса 4, оправки 5 и блока уплотнения 6 к зоне деформации. Смазку подают насосом в полую штангу 3, через которую жидкая смазка попадает в корпус головки 4 смазывающего устройства. Далее форсунками 7 смазку подают в преддеформационное пространство. Благодаря уплотнению 6 в задней части смазывающей головки и волочильной оправке 5 в преддеформационной зоне образуют объем смазки с избыточным давлением. Таким образом обеспечивают гарантированное попадание смазки в зону деформации и равномерное радиальное смазывание внутренней поверхности трубы за счет образования полностью заполненного смазкой объема с избыточным давлением.

Смазку начинают подавать в момент закрытия оправкой выходного отверстия забитой трубы, чем не позволяют смазке проливаться через начальное отверстие трубы и избегают «сухого» старта волочения. Волочение трубы начинают через определенное время после включения насоса, необходимое для заполнения преддеформационного объема смазкой и зависящее от производительности насоса и внутреннего диаметра трубы.

Ввиду того, что форсунками постоянно подают холодную смазку (T₁) и вследствие трения между наружными слоями жидкой смазки и внутренней поверхностью трубы в образующемся объеме смазки происходит циркуляция (Т₂) жидкости в преддеформационной зоне и отвод перегретой смазки (Т₃) из зоны деформации.

Форсунки расположены под определенным углом к внутренней поверхности трубы и направлению движения (V). От угла наклона форсунок и линейной скорости волочения зависит скорость циркуляции смазывающей жидкости, вследствие чего происходит охлаждение инструмента, что увеличивает его стойкость и стабильность процесса волочения.

Опытные работы показали, что стойкость инструмента возрастает по сравнению со способом нанесения смазки на внутреннюю поверхность трубы прототипа. На трубоволочильном стане П572 при волочении на смазочно-охлаждающей жидкости ВОЛГОЛ 152 получилось увеличить линейную скорость волочения без риска возникновения дефектов поверхности и разрыва трубы на 15-20%.

Изобретение относится к способу нанесения смазки на внутреннюю поверхность трубы при волочении. Осуществляют подачу насосом смазочного материала под давлением и его распределение в рабочую зону волочильной оправки и на участки поверхности заготовки, подлежащие деформированию. В качестве смазочного материала используют жидкую технологическую смазку Волгол 152. Подают и забивают трубу в волоку, подают в зону деформации трубы полую штангу со смазывающей головкой, состоящей из корпуса, форсунок, волочильной оправки и уплотнения, расположенного в задней части смазывающей головки, подают упомянутую смазку насосом в полую штангу, посредством которой смазка попадает в корпус головки. Далее форсунками смазку подают в преддеформационную зону трубы с обеспечением занятия смазкой полностью объема преддеформационной зоны трубы. Уплотнение и волочильная оправка выполнены с возможностью обеспечения в преддеформационной зоне объема смазки с избыточным давлением, охлаждения волочильной оправки за счет циркуляции смазки в занимаемом объеме и отвода перегретых слоев смазки из зоны деформации. В результате обеспечивается равномерное радиальное смазывание внутренней поверхности трубы и осуществляется теплоотвод в зоне контакта оправки и протягиваемого материала. 1 ил.

Способ нанесения смазки на внутреннюю поверхность трубы при волочении, включающий подачу насосом смазочного материала под давлением и его распределение в рабочую зону волочильной оправки и на участки поверхности заготовки, подлежащие деформированию, отличающийся тем, что в качестве смазочного материала используют жидкую технологическую смазку Волгол 152, при этом подают и забивают трубу в волоку, подают в зону деформации трубы полую штангу со смазывающей головкой, состоящей из корпуса, форсунок, волочильной оправки и уплотнения, расположенного в задней части смазывающей головки, подают упомянутую смазку насосом в полую штангу, посредством которой смазка попадает в корпус головки, далее форсунками смазку подают в преддеформационную зону трубы с обеспечением занятия смазкой полностью объема преддеформационной зоны трубы, причем уплотнение и волочильная оправка выполнены с возможностью обеспечения в преддеформационной зоне объема смазки с избыточным давлением, охлаждения волочильной оправки за счет циркуляции смазки в занимаемом объеме и отвода перегретых слоев смазки из зоны деформации.