Оправка для волочения труб

-технологи мьппленности ,К,Сидоренк лов ано кна 088,8) У 1027 7. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ТОРСНОМУ С 8 ИДЕТЕПЬСТВУ(71) Всесоюзный научский и конструкторскинститут трубной про(54) ОПРАВКА ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ ТРУБ(57) Изобретение относится к обрабоке металлов давлением, а именно к производству труб волочением на оправке. Цель изобретения - увелнчениесрока службы. Оправка для волочениятруб содержит хвостовик 1, имеющий наодном конце головку 2, а на другомрезьбовой участок 3, и установленнуюна хвостовике между головкой и резьбовым участком с возможностью перемешения втулку 5, имеюшую консольнуюшероховатую наружную поверхность.Втулка обрашена меньшим основаниемголовке хвостовика, при этом величишероховатости наружной поверхностиот заднего конца втулки на длине,равной 0,13-0,57 протяженности втулки, составляет 0,10-0,62 величины шероховатости остальной поверхностивтулки. 3 ил.Изобретение относится к обработкеметаллов давлением, а именно к производству труб волочением на оправке,Цель изобретения - увеличение сро 5,ка службы оправки.На фиг. 1 представлена оправка висходном (нерабочем) положении, обшийвид; на фиг. 2 - схема установки оправки в волоке перед волочением; нафиг. 3 - оправка в процессе работы.Оправка содержит хвостовик 1,.имеюший на переднем конце головку 2,а на заднем - резьбовой участок 3для крепления хвостовика в оправочном 15., стержне 4 волочильного стана. Междуголовкой и резьбовым участком нахвостовике установлена с зазором Ь,величина которого составляет, например, 0,3-0,7 мм, полая конусная втулка 5, обращенная меньшим основаниемк головке хвостовика, угол конусности которой к продольной оси оправкиравен углу. Наружная поверхностьполой втулки имеет по длине неодинаковую шероховатость, меньшую со стороны большего основания втулки надлине 1 и большую - на остальной длине втулки.Наружная поверхность втулки на 30длине 1, составляюшей 0,13-0,57 дли-.ны Ь втулки, имеет шероховатость,величина которой составляет 0,1-0,62величины шероховатости остальной поверхности втулки. Шероховатость повсей длине Ь втулки выполнена, например, в виде кругообразных риСок, осиокружностей которых совпадают с осьюоправки.Между головкой хвостовика и втулкой установлен упругий элемент (пружина) 6, служаший для перемешениявтулки вдоль хвостовика, а для фикса"ции втулки в рабочем положении упругий элемент свободно охвачен опорным кольцом 7 длиной 1, Длина упругого элемента в сжатом состоянии должны быть равной длине 1 опорногокольца, а в разжатом состоянии -больше длины опорного кольца не менее, чем на величину, равную длине1 участка втулки с меньшей шероховатостью,Хвостовик с помошью резьбовогоучастка ввинчивается в стержень натакую глубину, чтобы в рабочем положении втулки (втулка прижата к опорному кольцу .7, пружина 6 сжата) еезадний торец находился от торца стержня на расстоянии, равном длинеучастка 1 втулки.Установка оправки в рабочее положе.ие осушествляется с помощью привода перемешения стержня (не показан),который может быть как ручным, таки механизированным, а также подвижных упоров 8, которые могут перемешаться вдоль оси волочения с помощью отдельного привода (не показан).Оправка предназначена для волочения трубы-заготовки 9 через волоку 10.Процесс волочения с использованием предложенной оправки осушествляется следуюшим образом,С помощью привода перемешениястержня 4 и подвижных упоров 8, оправка, закрепленная на стержне,устанавливается в волоке 10 такимобразом, чтобы расчетный диаметр Йвтулки 5, равный внутреннему диаметру трубы, после волочения проходилчерез начало калибруюшего участкаволоки, (фиг. 2). Затем с помошьюстержня оправка отводится назад нарасстояние,. большее длины трубызаготовки 9, а подвижные упоры отводятся назад на расстояние, равноедлине 1 участка, втулки с меньшейшероховатостью.После этого подготовленная к волочению труба-заготовка 9 вводится закованным концом в волоку, затем при помоши Стержня в трубу-заготовку вводится оправка, Прн этом втулка находится в нерабочем положении ипружиной 6 прижата к торцу стержня.Закованный конец трубы-заготовки захватывается тянушим устройством волочильного стана и протягивается через волоку, Одновременно с этим стержень,на котором закреплена оправка, спомощью привода подается вперед доконтакта втулки с трубой-заготовкой,При этом перемещение стержня, а следовательно, и оправки ограничено упорами,После соприкосновения втулки с трубой-заготовкой втулка силами трения между ее поверхностью и внутренней поверхностью трубы-заготовки втягивается в очаг деформации, сжимая пружину до упора в опорное коль" цо 7 (фиг. 3).После того, как втулка уперлась в опорное кольцо, начинается установившийся процесс волочения на оправ 1424903ке, При этом устойчивое положение оправки в очаге деформации обеспечивается за счет того, что угол конус- ности 5 втулки меньше угла трения между наружной поверхностью втулки,5 имеюшей большую шероховатость, и внутренней поверхностью трубы-заготовкиПри увеличении сил трения между поверхностью втулки, имеющей большую шероховатость, и внутренней поверхно- . стью трубы-заготовки за счет упругой ,деформации .растяжения стержня и хвостовика 1 втулка втягивается в очаг деформации, т.е. перемешается относительно волоки в направлении волочения.При этом участок 11 поверхности. втулки, на котором осуществляется обжатие стенки трубы-заготовки, смешается в сторону большего диаметра втулки, приближаясь к участку 1 поверхности с меньшей шероховатостью. При совпадении участка обжатия.стенки с участком 1 благодаря томучто шероховатость поверхности участка 1 меньше шероховатости остальной поверхности втулки, коэффициент трения между поверхностью участка и внутренней поверхностью трубы-заготовки становится меньше коэффициента трения между остальной поверхностью втулки и внутренней поверхностью тру" бы-заготовки.ЗФ ф В результате этого угол трения между поверхностью участка 1 и внут.ренней поверхностью трубы-заготовки становится меньше угла конусяостивтулки, исчезают силы трения, втягиваюшие втулку в очаг деформации, 40 и пружинойвтулка перемешается по хвостовику в исходное положение. Одновременно происходит упругая деформация укорочения стержня и хвостовика, в результате чего втулка ос-45 тается прижатой к опорному кольцу.Таким образом, осушествляется саморегулирование положения втулки в очаге деформации, что позволяет пре" дотвратить захват втулки трубой и 50 втягивание ее в очаг деформации, обрыв хвостовика и разрушение втулки. формула из обре тения1 В то же время, увеличенная шероховатость поверхности втулки со стороны ее меньшего основания обеспечива 55 ет повышение устойчивости процесса за счет увеличения сил трения, втягиваюших оправку в очаг деформации. При выполнении поверхности втулокс шероховатостью Кр менее 0,16 мкм(Ко /К т 0,62) процесс волоченияНцет неустойчиво вследствие втягивания либо выталкивания оправок изочага деформации, В результате втягивания оправок в очаг деформациипроисходит обрыв хвостовнков и разрушение втулок на внутренней поверхности труб возникают дефекты в видепоперечных рисок, При выталкива 3нии оправок из очага деформациипроцесс волочения нарушается и протекает беэ обжатия стенки (волочениебез оправки),При выполнении поверхности втулокс шероховатостью К более 1,0 мкм(К,/Кс, с О,О) и .при длине участка1 менее 5,2 мм (1./Ь .с 0,13) происхо-,дит втягивание оправок в очаг деформации, кроме этого, на поверхностьвтулок налипает металл трубы, в результате чего на внутренней поверхности труб образуются дефекты в виде продольных рисок.Таким образом, пределами отноше.ния Кд /К, обеспечивающими отсутст 1вне выталкивания оправки из очага деФормации и налипания металла трубына втулку, являются 0,62 и 0,10.При выполнении поверхности втулокс участком 1 длиной более 23 мм(1/Ь0,57) процесс идет устойчиво,на трубах дефектов нет, но толшинастенки трубы после волочения находится эа пределами отклонений от номинального значения, допускаемыхГОСТом (+10 Х)Следовательно, пределами отношения 1/1., обеспечиваюшими отсутствиевтягивания оправки в очаг деформациии получение труб заданных размеров,являются 0,13 и 0,57.Испытания показывают, что срокслужбы предложенной оправки по сравнению с известной увеличен в 2,3 раза. Это объясняется тем, что конструкция предложенной оправки обеспечивает предотврашение втягивания оправки в очаг деформации при устано"вившемся процессе волочения и последуюшего. обрыва хвос 1 овика с разрушением втулки. Оправка для волочения труб, содержашая хвостовик, имеюший на одном1424903 ФАЗ Подписно Заказ 4715/8 Гираж 7О НИИПИ лигра пр тие 9 г е Ужгородф ул 1 тная,иэ конце головку, а на другом - резьбовой участок, и установленную на хвос -товике между головкой и резьбовымучастком с возможностью перемещениявтулку с шероховатой наружной поверхностью, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью увеличения срокаслужбы, втулка выполнена с конусной наружной поверхностью, обращена меньшим основанием к головке хвостовика,при этом величина шероховатости наружной поверхности от заднего концана длине, равной 0,13-0,57 протяженности втулки, составляет 0,10-0,62величины шероховатости остальной поверхности втулки.