Инструмент для волочения труб

) 4 В 21 С 3 16, В 21 В 25/02 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВ А ВТОРСКОМУ СВИ 2 (54) ИНСТРУМЕНТ Д.1 1 ТРУБ(57) Изобретение относитс труб волочениел на полой вижной оправке. Цель изоб гпение стойкости инструме содержит полую короткую отверстие которой прои шен лен в торце стержня 3, и; ством резьбового соединен) вестив оправки и располо верхность болтд выполнен суждюн(имися в сторону сте конусности в пределдк 1 ности отверстия оправки на угла конусности поверност чина микротвердость мате стдвляет 35- 60 А величины материала оправки 1 ил. ОЛОЧ.11 Я убопрокатный И. Грдашевскыбкин ченко,е волоцение стальия, 1965, с. 100 труб. МетдлГОСУДАРСТ 8 ЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Розов Н. В. Холодиных труб. М.: Металлур102.Савин Г. А. Волоченлургия, 1982, с. 149 -150 я к про.одстнкороткой ненодретения иовытд. 11 нструмент рдвк 1, ч(рз бол 2 и дкреп.при и( р, посред.я. При этом отжс ння в . м по.ы книикими, ржня 3 с уггдм 1 3- Угол кон) с 200 меньпп и болт;, д в,ириалд бол гд со- микротвердостиИзобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубному производству, и может быть применено при оправочном волочении труб.Цель изобретения повышение стойкости инструмента.На чертеже представлен инструмент, продольный разрез.Инструмент состоит из полой короткойоправки 1, свободно посаженной на коническую поверхность болта 2. Болт закреплен в резьбовое отверстие торца стержня 3.Уголконусности отверстия оправкивыполнен на 10 - 209 меныпим угла ) конусности поверхности болта, а величина микротверлости материала болта составляет 35 - -60 г величины микротвердости материала оправки. Величины углов (я иконусности отверстия оправки и расположенной н нем поверхности болта нахолятся в пределах 1 - 3.Работа инструмента заключается в протягивании в кольцевой полости, образованной внутренней поверхностью волоки 4 и наружной поверхностью полой оправки 1 трубы 5.Во время работы инструмента стенка трубы обжимается на участке сопряжения входного отверстия и калибруюшего пояска волоки, а также передней частью наружной поверхности полой оправки, Таким образом нагруженной оказывается только передняя по ходу волочения трубы часть полой оправки, которая воспринимает усилия сжатия от обжимаемой стенки трубы. Остальная часть оправки нагрузки не испытывает.Есл и нет нд грузки ( подпора ) изнутри передней части полой оправки, то этд часть оправки, из-зд появления растягинающих напряжений в условиях одностороннего сжатия, сравнительно быстро может разруи) итыя.Прелотнрд)цдя преждевременное разрушение стенок полой оправки, предлагаемый и истру мент обеспечи вает подпор изнутри только н нагруженной снаружи части полой оправки болтом 2. Это достигается тем, что угол я конусности отверстия оправки вы.полнен на 10 20 с)(, меньшим угла 1 конус- ности, расположенной в нем поверхности болта. Во время нолочения трубы усилие волочения, направленное влоль продольной оси болта натягивает оправку на болт и за счет этого передняя часть оправки испытывает подпор изнутри частью конической поверхности болта. Одновременно с этим остальная часть оправки, нд которой обжатие стенки трубы не производится, подпора изнутри болта не испытывает, так как угол х конусностн отверстия оправки на 10 - 20 Я меньше угла 1 конх сности, расположс иной н нем поверхности болта.Таким образом, но время волочения передняя часть полой оправки находится н бо 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 лее благоприятных условиях двустороннего сжатия, когда наличие разрушающих напряжений сведено к минимуму, а остальная часть оправки нагрузок не воспринимает. Такие условия работы полой оправки предотвращают ее преждевременное разрушение.Когда же труба 5 полностью сойдет с оправки, то передняя часть последней благодаря наличию конусности части поверхности болта и внутреннего отверстия оправки сразу же освободится от подпора изнутри путем самопроизвольного перемещения в сторону стержня, т. е. в сторону сужения конусности. В этот момент как снаружи, так и изнутри нагрузки на полую оправку будут отсутст. вовать, что предотвратит разрушение полой оправки коническим болтом распором изнутри.Исследования показали, что при условии, когда углы я и 6 находятся в пределах менее 1, то лаже при соблюдении всех остальных условий необходимое распределение величины натяга по длине образующих оправки и болта не выдерживается, так как под воздействием усилия волочения происходит чрезмерное смятие поверхности болта более твердой оправкой, при этом оправка будет испытывать одинаковый распор болтом по всей длине образующей, а не только максимальный в месте обжатия стенки трубы, что приводит к ее преждевременному разру. вению.При условии, когда углы м и ) находятся н пределах более 3, нет необходимости натяга полости оправки, на болт в месте обжатия стенки трубы при воздействии усилия нолочения, так как отсутствует некоторое пролнижение оправки относительно болта н первоначальный момент приложения усилия нолочения Это продвижение должно приводиться к незначительному смятию поверхности болта оправке лля установления необходимых величин натяга оправки на болт по длине образующих соприкасаюших. ся их поверхностей. При этом обязательно условие, что величина микротвердости материала болта составляла 35 - 60 Я величины микротвердости оправки. Иначе смятие поверхности болта оправкой произойдет или чрезмерно, если величина микротверлости материала болта составляет менее 35 Я вел ичи ны м и кротвердости материала оправки, или недостаточно, если величина микротнерлости материала болта составляет более 60/ величины микротвердости материала оправки. Ко всему перечисленному исследованиями было также установлено, что при этом угол ч должен быть меньшим угла 5 на 10- - 20 Я. Причем при углах, близких к 3, уменьшение угла а относительно 1 стремится к 107, при углах близких к 1 - к 20",. Если угол и будет меньшим угла р менее, чем на 10/, то смятие поверхности(,отавитеин 1 (.акининРег(актор И, ( ганина 1 екред И. Вг н Корр ктор, 1 1 гв кидЗаказ 7171,7 Тираж 6% и(и(н нкНИИИГИ Года)таниного комитета ио изобре(нинм и огкр(наинм нри ГК 111 (:Р11 З 035, Москва, Ж - 35, Рл гискан набд .1 бИроизводственно.издателький комбинат 11 атент, г, Ук(зро:(, 1 и Гагарина, (1 болта оправкой при прочих оговоренных выше условиях будет избыточным для установления оптимальных величин натяга по длине образующих конических поверхностей болта и отверстия оправки, а если угол а будет меньшим более, чем на 20 Я, то смятие будет недостаточным.Пример. Для волочения стальных труб размером 51)(2,5 мм из заготовки размером 57)(3,5 мм применялась короткая оправка диаметром 46 мм из сплава ВК 20, насаженная на болт из стали ЗОХПА. Внутри оправки выполнено коническое отверстие с углом наклона образующей конической поверхности а=140. Коническая поверхность болта имеет угол наклона образующей р=155, что на 15 ог больше а. При этом микротвердость оправки равна 61 НКС, а болта 27 НКС, что составляло 44,3 Я микротвердости оправки. Стойкость этого инструмента составляла 26 тыс. метропроходов, стойкость же инструмента, выполненного из таких же материалов, но с цилиндрическими, как у прототипа, соприкасающимися поверхностями оправки и болта составляла 20 тыс. метропроходов. Таким образом, из приведенного примера видно, что стойкость инструмента,выполненного по предлагаемой заявке, выше стойкости инструмента, выполненного по прототипу, на ЗОЯ.Предлагаемый инструмент для волочения труб по сравнению с известным позволяет значительно повысить стойкость коротких неподвижных полых оправок при волочении труб за счет наличия подпора внутри. оправки над местом обжатия трубы по стенке. Инструмент для волочения труб, содержащий стержень с торцовым отверстием, полую короткую оправку, через отверстие которой пропущен болт и закреплен в торцовом отверстии стержня, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости инструмента, отверстие оправки и расположенная в нем поверхность болта выполнены коническими, сужающимися в сторону стержня,углами конусности в пределах3, при чем угол конусности отверстия оправки на 10 - 20 о меньше угла конусности поверхности болта, а величина микротвердости материала болта составляет 35 - 60 г величины микротвердости материала оправки.