Способ волочения труб

ТЕНИЯ вател ьски й институ ладимиров И. Фельдреняк Изобретениеталлов давлениеному производсзовано при изготиз труднодеформбом безоправочнЦель изобреттельности путе зв пр ди хо отовку трубной лючающуюся в жиму, обеспечия данного мате- осуществляют тление поверх- ного покрытия, этого забивают ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР А ВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство С728956, кл. В 21 С 1/26, 197Авторское свидетельство СС342706, кл. В 21 С 1/22, 197 относится к обработке мем, в частности к волочильтву, и может быть испольовлении толстостенных труб ируемых материалов спосоого волочения.ения - увеличение прои ом сокращения числа одов.Волочение труб осуществляют следующим образом.Вначале производят подгзаготовки к волочению, зактермической обработке по ревающему максимальную длриала пластичность. Затемхимическое травление, освености и нанесение подмазочнапример оксидного. После(54) СПОСОБ ВОЛОЧЕНИЯ ТРУБ (5) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к волочнльному производству, Цель изобретения - увеличение производительности путем сокращения числа проходов. Изобретение обеспечивает снижение трудоемкости изготовления труб с отношением Э/8(5 нз материалов, имеющих величину временного сопротивления разрыву )80 кгс/мм, за счет увеличения деформации за один проход, обусловленного рациональным распределением величин обжатня заготовки между двумя волоками и установления оптимального расстояния между ними, Разность величин суммарной логарифмической деформации в двух волоках и логарифмической деформации в первой по ходу волочения волоке составляет 0,06 - 0,12. Расстояние между очагами деформации равно 1,25 - 3,85 произведения наружного диаметра заготовки на суммарный коэффициент вытяжки. 1 табл. головки и наносят смазку, например осерненное хозяйственное мыло. После просушки смазки заготовку вводят последовательно через первую и вторую по ходу волочения волоки и осуществляют процесс волочения.После волочения выполняют операции обрезки головок и торцовки труб, а затем их подвергают химической обработке, включающей обезжиривание и осветление, и производят термическую обработку, травление и подготовку к следующему циклу волочения. Далее операции повторяют вплоть до готового размера. Трубы готового размера подвергают струйному травлению.При волочении труб с отношением О/8( (5 из материала, имеющего временное сопротивление разрыву более 80 кг/мм, происходит растрескивание, выкрашивание волок. Это приводит к необходимости снижать5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 степень деформации и увеличивать общееколичество проходов, что, в свою очередь,повышает трудоемкость способа и снижаетпроизводительность,Кроме того, сопровождающий волочениетолстостенных труб разогрев материала также приводит к быстрому выходу из строя волочильного инструмента при рекомендованном режиме обжатий. Последнее происходитввиду весьма незначительного расстояниямежду очагами деформации, за время прохождения которого труба не успевает охлаждаться.Математически параметры процесса выражаются следующим образом:пав - п - з = 0,06 - 0,12:где 1 п -- логарифмическая деформация впервон по ходу волочения волоке;юи -- суммарная логарифмическая дегзформация в обеих волоках.гз, гт, Р - площади поперечных сечений заготовки, готовой трубы н трубы после первой волоки.= Рз - = Рзр )1,25 - 3,85,тгде - расстояние между очагами деформа-,ции;Рз - наружный диаметр заготовки;р - суммарный коэффициент деформации в обоих очагах деформации.Указанные соотношения параметров определены экспериментально.Если разность логарифмических деформаций в двух волоках и в первой по ходу волочения волоке будет меньше 0,06, то возрастает нагрузка на первую волоку, что приведет к выходу ее из строя, а при разностибольше 0,12 возрастает нагрузка на вторуюволокч. Расстояние междч очагами деформации выбрано с учетом обеспечения охлаждения трубы для снижения усилия на вторую волоку. При этом расход металла наобрезь длинной головки не должен увеличиватьсяя.Известный и предлагаемый способы былиопробованы при изготовлении труб размером8,0 Х 1,5 мм из труднодеформируемого титанового сплава, имеющего величину временного сопротивления разрыву -80 кг/мм.В обоих случаях заготовкой для волочения служили холоднокатаные трубы размером 13,0 Х 2,5 мм.Для осуществления известного и предлагаемого способов подготовка заготовки производилась идентично и заключалась в проведении следующих основных технологических операций: обезжиривание в смеси щелочей; осветление и травление в смеси азотной и фтористоводородной кислот; термическая обработка в открытой атмосфере проходной печи с нанесением окисной пленкипри 780 в 8 С; забивка головок на ротационно.ковочной машине; нанесение на поверхность смазки - осерненного хозяйственного мыла - и ее сушкаУсловия опробывания для обоих способов одинаковы, а именно: температура заготовки 20 - 25 С; скорость волочения 20 м/мин; длина заготовки 2000 мм.Для осуществления предлагаемого способа приняли маршрут 1:13 Х 2,5 мм Р/5 1. 1 О,ОХ 1,95 мм Е=40,2 Я 5,12 2.8,0 Х 1,65 мм Е=33,2 Я 4,85Исходя из диаметра готовой трубы для волочения по маршруту 10,0)(1,95 - 8,0)( К 1,65 с использованием предлагаемого способа подбирали вторую по ходу волочения волоку с диаметром калибрующего пояса 8,0 мм.Диаметр первой по ходу волочения волоки был равен 8,0; 8,4; 8,6; 8,8 и 9,0 мм, что составляло 0,03; 0,06; 0,09; 0,12 и 0,15 разности между величиной суммарной логарифмической деформации в обеих волоках и величиной логарифмической деформации в первой по ходу волочення волоке.Расстоя:.ие между очагами деформации было равно 16,5; 18,7; 38,2; 57,7 и 67,4 мм, что составляло 1,1; 1,25; 2,55; 3,85 и 4,5 произведения наружного диаметра заготовки на коэффициент вытяжки в обеих волоках.Для осуществления известного способа подбирали вторую по ходу волочения волоку также диаметром 8,0 мм, а первую - диаметром 9,6 и 9,7 мм, что по отношению к второй волоке составляет 12,0 и 14,0 Я от степени деформации в первой волоке.По известному способу оказалось возможным осуществить волочение по маршРутуО. 13,0)(2,5 мм Р/5 1. 11,5)2,2 мм Е =22 Оо 5,22 2, 10,0 Х 1,95 мм Е 2=23,2 Я 5,12 3 9 ОХ 78 мм Ез=18 1 Уо 5 05 4 80 Х 165 мм Е, 184 оу 485Осуществить известный способ по маршруту Мо 1 не представляется возможным ввиду выхода из строя рабочего инструмента.После прокатки трубы, изготовленные известным и п редлагаемым способами, подвергали следующим основным операциям: обрезка головок и торцовка; обезжиривание в смеси щелочей; травление и осветление в смеси азотной и фтористо-водородной кислот; термическая обработка в инертной атмосфере при 780 - 800 С; травление до размера 8,0)(1,5 мм в смеси азотной и фтористо-водородной кислот; контроль и сдача готовых труб.Результаты приведены в таблице.Как видно из таблицы, предлагаемый способ (опыты 2, 3 и 4) обеспечивает снижение трудоемкости изготовления толстостен ных труб из труднодеформируемых материалов за счет достижения величины деформации за один проход в пределах 33 - 40/1556781 Формула изобретения Характеристикапроцесса волочения Диаметрпервой Величина деФормаВеличина Разность логарифмической деформаВеличина логарифмической деформаОпыт редуцирования во второйволоке в ции,достигнутая за один по ходу волочев двух в первойволоках по ходуволоке ния волоки мм ции суммарной цикл возависии в первой по лочения, Е мости отдеформации впервой;7,ходу волочения. волоке 7,00 8,2 18,4 Разрушение первойволоки 1 0,404 0,273 0,03 Предлагаемый способ 20,06 0,343 33,2 8,4 7,45 Процесс волоченияудовлетворительныйТо же 3 4 5 + 33,2 33,2 18,4 8,6 8,8 9,0 0,09 0,12 0,15 0,313 0,285 0,258 7,86 8,27 8,70 Разрушение второйволоки Изве- стный способ 67 33,24 Ж м 9,6 18,4 9,7 18,4 12,0 14,0 То же 11Параметры опытов выходят за предлагаемые пределы. Составитель Л. МатуринаРедактор Л. Веселовская Техред И. Верес Корректор Л. ПатайЗаказ 679 Тираж 480 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5Производственно. издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О 1 При использовании способа с параметрами, выходящими за пределы предлагаемых (опыты 1 и 5), процесс волочения по маршруту 2 осуществить невозможно ввиду выхода из строя инструмента.Осуществить процесс прокатки труб из труднодеформируемых материалов известным способом (опыты 6 и 7) по маршруту 1 не представляется возможным ввиду выхода из строя волок (растрескивание, выкрашивание) . Известным способом можно осуществить волочение труб только при деформации в пределах 18 - 23 о за один проход (маршрут 2) . Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает снижение трудоемкости изготовления толстостенных труб из труднодеформируемых материалов за счет увеличения деформации за один проход. Так, предлагаемым способом трубы размером 8,0)(1,5 мм получены за два прохода, а известным - за четыре (маршруты 1 и 2). Способ волочения труб, преимущественнотолстостенных из труднодеформируемых ма. териалов, включающий деформацию заготовки с разной степенью деформации в двух последовательно расположенных на расчетном расстоянии волоках, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности путем сокращения числа проходов, расстояние между волоками выбирают как 1,25- 15 3,85 произведения наружного диаметра заготовки на суммарный коэффициент вытяжки и ведут процесс при разности между суммарной логарифмической деформацией и логарифмической деформацией в первой волоке, равной 0,06 - 0,12.