Способ изготовления труб

Изобретение относится к обработкеметаллов давлением и может бытьиспользовано при изготовлении холоднодеформируемых труб.5Цель изобретения - повышение производительности и улучшение качестватруб с гладкими поверхностями.На фиг.1 изображена схема очагадеформации; на фиг,2 - сечение А-А 10на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б нафиг.1; на фиг.4 - сечение В-В нафиг.1; на фиг,5 - наружная поверхность трубы перед входом.Способ осуществляют аледующим 15образом,Трубу 1 надевают на стержень соправкой 2 и задают механизмом пода".чи в волоку 3. Перед волокой 3 поверхность трубы подвергают рифлению 20в устройстве 4, причем рифления наносятся в виде сетки взаимно перпендикулярных углублений,наклоненныхпод углом 40 -50 к оси трубы,формоизменение поперечного сечения заготовки при прохождении очагадеформации следующее.На первом этапе (фиг.2) заготовкавходит в редуцирующую зону фильеры,где уменьшает свой наружный диаметр.В этой зоне касания трубы с оправкой"не происходит, В зоне деформации наоправке (фиг.З) внутренний периметруказанного сечения делится на двахарактерных участка. Металл сечения 35на участке С оказывается расположенным напротив канавки, нарезанной наоправке, и под действием радиальныхсил пластически затекает в нее, образуя ребро. Металл в зоне Р оказывается расположенным напротив выступа оправки, разделяющего две соседние канавки, и, пластически деформируясь, перемещается в осевом направлении. Число участков С и 0 вовнутреннем периметре поперечного сечения трубы зависит от числа заходоввинтовой нарезки оправки - при однозаходной нарезке их по одному, двухзаходной - по два и т.д.50При дальнейшей деформации положение зон С и Э зависит от соотношенияскоростей подачи металла ч, и вращения оправки ь. Если скорость металлана выходе из очага деформации ч р 55равна осевой составляющей скоростидвижения канавок оправки ыБ, где Яшаг винтовой линии канавки, то выдавленные на поверхности трубы ребра скользят вдоль канавок оправки несминаясь и вид очага деформации влюбом сечении по длине фильеры такой,как на фиг.З.Если осевая скорость движения канавок оправки превышает скорость осевого течения металла в 2-10 раз, тоположение канавок относительно указанного поперечного сечения трубыменяется (фиг.4), Выдавленное реброоказывается напротив выступа оправкии в результате пластической деформации выглаживается, а на гладкой части трубы выдавливается новое ребро вканавке оправки, При последующем повороте оправки положение зон опятьменяется, винтовые ребра выглаживаются и вновь выдавливаются и т.д.Такии образом, при ыр у,/Б процесс выдавливания ребер и их выглаживания для каждого поперечного сечения трубы протекает непрерывно иповторяется многократно, при движении данного сечения через фильеру.С ростом степени деформации металлупрочняется и его объем, затекающийв канавки оправки, становится всеменьше (фиг.4). В результате в калибрующеи пояске фильеры выдавливание и выглаживание ребер полностьюпрекращаются и труба выходит из очага деформации с гладкой внутреннейповерхностью,При прохождении через волоку 3сетка рифлений 5 увеличивает силытрения в окружном направлении междутрубой и волокой, компенсируя крутящий момент, возникающий иежду трубой и оправкой. Это предотвращаетскручивание трубы и повышает ее качество. Расположение рифлений вдольдействия наибольших касательных напряжений обеспечивает их полное выглаживание в процессе деформации иполучение гладких труб с высокиикачеством поверхности, Такое деформирование приводит к циклическомуразупрочнению металла, к значительному повышению пластических свойств,что позволяет повысить разовые обжатия и производительность процесса,Выбор параметров осуществленияспособа подтверждается экспериментальным путем. Осуществляют деформацию труб из сплава 157, Стан позволяет осуществлять проталкиваниеметалла через волоку и вращать оправку с различными соотношениями ско 1388ростей. Оправка имеет трехзаходную винтовую нарезку с шагом винтовой линии Б = 5 мм. Глубина канавок составляет 1,0 мм. Волока имеет угол рабочего конуса 16 , Рифления на наружную поверхность труб наносят продольной прокаткой в роликах, В ходе экспериментов изменяют соотношение скоростей ч и ы , угол наклона 10 рифлений, Условия и результаты экспериментов приведены в таблице. Иэ приведенных данных видно, что угловая скорость вращения, равная р ч, /Б и соответствующая прототипу, обеспечивается выдавливанием винтового ребра на поверхности трубы и его калибровкой при перемещении металла через фильеру (опыт 1)Любое увеличение окружной скорос ти подвижного элемента приводит к смятию выдавленного ребра (опыты 2-14). Однако, если скорость вращения менее 2 р ч /Б, то смятие ребра происходит недостаточно полно и на 25 поверхности трубы сохраняется его след в виде винтообразного утолщения стенки трубы (опыт 2). При скорости вращения, равной 2 и ,/Б и вы., ше, металл, затекший в канавку, 30 полностью выглаживается и поверхность трубы, контактирующая с подвижным элементом инструмента, получается гладкой. Однако с ростом окружной скорости подвижного элемента возрастают скорости относительного скольжения между инструментом и металлом трубы. При этом значительно возрастает температура очага деформации, что приводит к сгоранию смаз ки и образованию зазоров и налипаний на поверхности трубы, контактирующей с подвижным элементом. Экспериментами установлено, что снижение качества поверхности трубы происходит при ско рости вращения инструмента свьппе 132410 рч,/Б(опыт 6), Эту скорость принимают в качестве предельной,Изменение ориентации рифлений показывает, что оптимальным являетсяугол наклона 140-5 Ф . При меньшеми большем наклонах на поверхноститрубы сохраняются следы рифлений(опыты 11 и 13). Кроме того,. при больших углах рифлений снижается сцепление с поверхностью фильеры, что приводит к скручиванию трубы (опыты 10,13, 14) .Проведенные эксперименты показывают возможность и эффективностьреализации способа при рифлении внутренней поверхности трубы и вращенияволоки с винтовыми канавками при неподвижной оправке,Таким образом, предлагаемое изобретение за счет указанных условийдеформирования позволяет повыситьразовые обжатия в 3-5 раэ, увеличитьпроизводительность на 40-60 7 и обеспечить высокое качество поверхностискручивания волокон,Формула изобретения Способ изготовления труб, включающий волочение заготовки через волоку на оправке, причем одному из инструментов сообщают вращение и один из них на рабочей поверхности имеет винтовые канавки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности и улучшения качества труб с гладкими поверхностями, на поверхности заготовки, контактирующей с неподвижным инструментом, предварительно наносят сетку взаимно перпендикулярных рифлений под углом +40-50 к оси трубки, а скорость осевого перемещения канавок вращающегося инстумента устанавливают в 2-10 раз больше осевой скорости перемещения трубки на выходе из волоки,1388132 Наличиерифпеннйи их наклон ы 8 чв 1 Наличиеновыхтрещин Скоростьподачичвм/мин У опыта 1,О Нет Да Винтовыеребра 0,5 100 Ла 150Нет ВинтовыйследХорошееСледырифленийи скручивания трубы 5,0 5005,0 14 0,5 2 0,5 3 05 4 0,5 5 05 6 0,50,5 8 0,5 9 05 1 О 0,5 11 05 12 05 13 0,5 Окружнаяскоростьоправкио:об/10 с Да 145 Нет Па, 140Да, +50Да, 90 Наличие Состояние скручи- поверхносвания титрубы Примечание Соответствуетпрототипу1388132 юг. Фиг. г.Х оставитель Е.Воронко ехред А. Кравчук Корректор Л.Пат асар акто Тираж 709 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 035, Москва, Ж, Раушсаказ 1536 1 Подписноемитета СССР ткрытиия наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Уж ул. Проектная