Инструмент для волочения труб

) дм г,. ут ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ ТРУБ(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к инструменту для волочения труб. Цель - повышение точности геометрических размеров и снижение кривизны труб. Инструмент выполнен в виде установленных в корпусе пластин с отверстиями, образующие которых выполнены в форме дуги окружности по 8014076 стоянного радиуса. Оси первой и послед и и по ходу волочения пластин совпадакп с ок волочения. Остальные пластины установлен, под регламентированным углом а и оси волочения в противоположных направлениях.В плоскости, перпендикулярной оси волочения, эти отверстия образуют эллипс. Каждая пластина повернута относительно предыдущей в плоскости, перпендикулярной оси волочения, на угол р= 180/г - 2, где л - число пластин. Установка пластин под углом ы к оси волочения обеспечивает обжатие металла в зонах, прилегающих к малым осям эллипсов. Но зоны смещень 1 вдоль оси волочения относительно друг друга на некоторос расстояние в зависимости от величины угла а и в плоскости, перпендикулярной оси волочения, на угол р. Это обуславливает повы-щенное поперечное течение и знакоперемениый характер Леформаиии металла ори алло.чении. Повышенное поперечное течение металла обуславливает точность геометр иче- %й, ских размеров, Знакопеременный многоциклический характер деформации определяет Я равенство остаточных напряжений по периметру трубы. 4 ил.4 йИзобретение относится к ысп,кс мс таллов давлением, в частности к пп мсп ту для волочсния труб.Цель изобретенияповыпсппЧп " геометрических размеров и чи 1;с пвизны труб.1-(а фиг. 1 изображен инр) мс:1, дольный разрез; на фиг. 2 ьсс)п(а, г щий вид; на фиг. 3 и 4 - схемы л,я (прл, ( ния минимального и макихсг и(ний угла я наклона пласгипы 1ния соответственн.Инструмент для ВогОгспи) труб ,:.(сржИт КОриуС 1, В КОтОрМ жСтК СГ 1, В,)с П 1,1 пластины 2 с Отвсрсти 5(ми, х мсп 1,И 1; нг и и;, я вдоль оси Волочепия, полжы ы рс,: й пробкой 3. Образующис 0 Вср г 1, 1Н(.НЫ В фОРМС Д,ГИ ОКРУжпТП П(;г",ги,:;1 радиуса. Перва) 4 и послслпяя 5 1 пап ппы установлены перпсндикулярпц с и Вгчсния. Остс):1 ьныс п,ы(."гипы 2 ) ГыпОВ.сны Пол",ЛОМ с;( К ОСИ ВОЛОЧЕНП 51 В ПрОТИВОПО- ложпых папрывлепиях. У ол .,( Нрслсляется из соотпошспия 0,5 Ьс1 гсэПО 5) - (ы ыгсви -0,5 ЛО,- Ргссо.(1 " ),)ЛС В,О,(гверстий - и ()-й пластин.МРРП 15 Ы.гЬНЫЙ ДИВМСТР ОТВСРСТИЯ ПЛВСТИ- ны Выоираот из соотнопсни 51О, .=(О, +2 г,)соы, - 2 г (2) где О, в - минимальный диаметр отверстия - й пл асти н ы;г, -- ралиус кривизнь( образуопьсй отверстия 1-й пластины;К, -Г 0,1 Нс КЛОПа 1 - й П,)ЫС ИНЬ. П СПВОЛОЧСНИЯ.(С,с Жлс 1 Я П;1 ЫСТП На ПОВСРНХ ТЫ В ПЛСКОСТИ, псрпепликулярной оси инструменты ны угл , опредсляемый по формуле,гг, (жс)15 ВВС)ТИИ П,ЫСГИПЫ ВПОКИ ( В 1 ЫЛЫСт ЗадГС И . РЫ 11: й ПОС,1 СЛУЮЩСйПЫ жс 11 П 51 В 1(1 ж( ВСРСТПИ (ИНИ)1 ЬНС 3 П сС 111(Ь) П О ГСЛ 51 ЗН акопс рс мс игх,;) 1: мызип и обес.ПС 1 ППЯ г:1(.(г (( П 1,51 ,сг),1 Лс) и, 1 М СЫМЫМ, ПВг",";(1( СтРИЧСК 1а р Ы11 (( ) г.1 з фиг 3 ( с, г г 1г -(0 1. гл к 1;) ктс металла с отверстиемП,1;(: и пи. Очс рчснпым по радиусу г:(,5 й.АЕ ВПи В, 180" - и - (у - х Учитывая, что Ес=0,5 В, ЛЕ==О+2 г,ВП( 80 - я - ) - сс) =В 1 пу. 11 одставляя значение и, получают точную формулу для определения и: 35 ь(псс= -- Мп( 2 ы гс В)п; 05 В О+2 г гп=гггсаи(агп(2 агса(п 2)(1 (9)0,5 В40 Учитывая, что в реальных условиях максимальпое значение ЛО составляет примерно 0,5 г, а О)г, Получают с:екоторым завы- П)ЕП И ЕМЯ =ЫГСЬ(П (10) У,Впс г ы 111. Ис рслпей грапицы 25,р(ЛЫ;)ХП)(й;, 1, (б . г Пя 1) ОтВЕрСтИИ ПЛаСГипы с зы,спи 1;1:и 1 й пледующей зоны бжытпя Вып,;пяс 51, с,1 отрезок Ас) про- Х;1 ПТ (.РС. ( ( П(Р, Н 5 Я ГРсНИИЗ) И С( (Зал 1551рс)1 ИГ(ы, 11;Га В ),17 с)50 глс и чпслс пластин В ппстр) мсп Гс.Ьлаголар 5 Наклону пластпп 2 к (си ВлоЧЕ 11 И 51 ОТВСРСТИ 5 11 Г)с)СТИНПЛОСКОСТЯХ, ПСР. псплику,ярных оси Волочения, 1 мсют форм) Э,1 Г)11)Са С С 51 ХИ, ПОСЛСЛОваг(гГЬНО ПОВ(РПт(аХ 51 ДРУГ тПОСИтСЛЬНО ДРУ:Ы НЫ УОЛ (1 ) 1)ЛО 1 ссти, псппсплик),)ярпЙ си Вгп)чс - П И ( И СМСПЬСП ПЫ М П В.ГО)1 Ь ОСИ ВО)101(ПИ 51 (П - 10(ИТСЛ 1 ПО ЛРГ 1 П с 1 Ис 1 ПСКТОРОС Рс 1 СТ 51- ПИ( В Зс ВИСИТ СП ОЗис)1 СПП 5 У.с) Х1) Ь 1 П гС.11 В ) 1 Г с ГХ обМС 10 В)1 СП С.1( , Г1 П,г)(,Ч П,Г (1 ГЫ Пр( 1( 151 С)Р(111 Нпс.Гы.1 м 1 си Имея В виду, что технологически проще изготовлять Илатипы с отверстием при г= =0,5 В, а обжатие в каждой из пластин Ог, можно увеличи ь угол наклона (ластпп с(. В этом случае максимальное значение угла а определяется тем, чтобы де- ,1)ормируемый металл контактировал с крайпей точкой рабочей поверхности отверстия п,с)(тины (фп 1. 4):гх = с(. - "), (11)лс=ЕЛЬИз Ь,46 с(=агсвп- --- агссов(1- - -) (14)0,5 В 002 гПри дальнейшем увеличении угла я происходит контакт металла с нерабочей поверхностью пластины. 10Угол поворота пластин (1 в плоскости, перпендикулярной оси волочеция, выбирается из условия, что из и пластин, размеценных в корпусе, первая и последняя пластины являются направляюцими для трус)ы и их оси совпадают с осью волочсния. Остальные 15 л - 2 пластины для деформации каждого элемента периметра трубы в идентичных условиях, т. е. по направлению малых осей пластин, развернуты одна относительно друФорма поперечного сечения инструмента меняется от круга в первой по ходу волочения пластины, ось отверстия которой совпадает с осью волоцения, до эллипсов, оси 25 которых последовательно повернуты друг относительно друга на угол (3, что обеспечивает юслсдовательное обжатие участков стенки трубы по винтовой лиции, форма поперечного сечения последней по ходу волочеция пластины круглая, равная диаметру готовой труоы.Инструмент работает следующим образом.В отверстии первой по ходу волочения пластины 4 задается труба. происходит ее осадка до контакта внутренней поверхности З 5 трубы с оправкой, в последук)щих наклонных пластинах 2 происходит циклическое обжатие цастей периметра трубы в зонах, приле- Га ЮЩИХ К М ЗЛЫМ ОС 51 М ЭЛЛРП 1 СОВ.Повышение точности труб в процессе оправочцого волочеция достигается тем, что при обжатии зоны утолщенной стенки периметра трус)ы напряжение переднего подпора со стороны 1;еоожимной части периметраКв в ,)1 ) с,с+ьц(.1- К) (+ с")Ц- . доля периметра трубы обжичная в отверстии, К(0,5 при я, ограниченном известными пределами (1) и (2);средняя толщина стенки трубы; 5051 -- отклонение толщины стенкитрхбы;Вс 1 обжатие стенки трубы, равное А+5 е=+ ямодуль упругости трх бы,напряжсция )среднего подпора в обжатия сто,Нсеццой стенки трубыГ.1 с к 5, с)ж;11 пс стспки трс)ь с: )1 ипхс)В 1 Ч )тК,)с)пецпеч, рд)ИЮС и, ,Л(+5)3с) , 3 13 - 5)д псрсднии пдиор чвс 111 ив)СГ пс)пс.рс.п 1 с. тсчсцис м(.ТР)гГ)д.ПОсг)с.дОВдтс.,3 ьцс)с. с)с)ждтие спсики 1 р 1 с)ь 1 по винтовой липин обе 1 счивает си)ждтис металла по )сечу периметру трус)ы, В сп- ВЕРСТИИ ПОС 11.ДЦС.И ПО ХОДЧ ВС)1 ССНИ 53 П 111- ) 3 ць происходи г кс),пбрс)вкс Трхс)ь 1 пс) .1 и;1- метру и стенке, кдлибрук)щих спвсрстий чожст бь 1 ть несколько.11 ри использовании и рсдлд гдсчс) го и цструмецта для оезопрдвочцс)го волочсш)я труб в первом по ходу Волочспия тверстии С)СУП)ЕСТ ВЛ ЯЕТСЯ 13 РСДВД Р ИТС 1 Ьц 3 51 ОСД;1 К;3 т р ч 0 ы и ф и к с) р у к) т с 51 се ч с ц и 51 т р ч О ь 1, В х с) д 51- псис в ицструмецт относительно оси Волочсц и я, в последующем наклонном отвс рспп обжимается участок трубы, прилсгдю 1 ций к х)алой оси эллипса отверстия, при этс)м ось трубы смспсдстся относитсльцс) оси волоки, что увеличивает рсдуцировдцис участка трубы в последующей пластине и приводит к ИОВы 1 пецию тОчнОсти трубы. КрОх)с ТОГО, вследствие переднего подпора со стороны цеоожатой части периметра трубы кдк и при оправочцом волочении, возрастает поперечное течение металла и происходит более интенсивное выравнивание толщины стенки труоы и повышается точность гсомстричсс к 1 х Р 3 3 м е Р 0 В . АЯ л 0 Г 11 ч и 3 Я дс.11) О ) м 3 1111 51 осу)цествляется в последующих отверстиях платин. В отверстии последней по ходу волочеция пластины происходит калибровка трубы по диаметру. Чцогосратпос циклическое растяжение обеспечивает рдвецств остаточных напряжений, а устранение разностенности трубы - равенство площадей, цем достигается снижение кривизны труб при волочении ца оправке и волочеции бс: оправки.Н 3 к 3 0 н и ы е п 1 а с т и и ы и 0 х О д у и О 1 О ч с н и 51 могут иметь различное знаценис углов в пределах, ограцичсццых формулой () . При постоя цнОх Значении МГ 10 В сх Оосспсчи. вастся примерное постоянство уменьшения диаметра отверстий и дбсоютцх обждтии в пластинах по ходу волочсция. При переменном значении углов х ходу волочсция, уменьИдюпсегося лицсйп ОТ М 3 К с. И М Я;3 Ь 3 О ГО До Х 1 И и 3М 3 1 Ь Ц 0 ГС) 3 Ц 11 С- ния, определяемого цо сормуге, обеспечивается падаюпспй закон дбсолк)тных и сппс) ситсльцых оождтий чстзллд ю хс).3) )и)л чеция.Т Д К И Х О 0 Р 11 3 О 11,С ) В ЫП 3 Н Ц Ое П с ) 1 С Р СЦ С К те Сцим)етд 3)3 с)мслдвливдсп 1) Ис/ / ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РантЕРОН, а ЗпаКОПЕРЕМЕН- ный многоциклический характер деформации Определяет равенство остаточных напряжений по периметру трубы и, тем самым, снижение кривизны трубы. Инструмент для волочения труб, содержащий волоку с рабочей 1 юверхностью из набора жестко установленных в корпусе пластин с отверстиями, ооразун)1 цие которых направлены по форме дуги окружности, при Этом ось первой и последней 1 Ластин совпаЛает с осью волочепия и каждая после;1 х 1 О- цая пластина повернута относительно предыдущей в плоскости, перпендикулярной оси волочения, от;1 ича)ои 1 ийе) тем, что, с ЦЕЛЫО 1 ОВЫП 1 Е 11 И 51 10 ИСТИ ГЕИМЕРИЧЕСКИХ размеров и снижения кривизны гру 1), пласТины, начиная с второй и до 1 п - 11-Й, устаНовлены под уГлом я к Оси Боличспп 51 в И 1)О- тивоположных направлениях, выбираемым в пределах 61 гсз 1 п(,(агсзи -0,5 В, 0,5 В,О тол 1 цина 1-й пластины;минимальный диаметр отверстия1-и пластины;0, разность минимальных диамет 10ров отверстий 1-й и ( - 11-й пластины;т, радиус кривизны образующейотверстия 1-Й пластины;и - чис.1 О и;)астин,а х ги, 1) поворота каждой последующейпластины относительно предыдущей в плоскости, перпендикулярной оси волочения,СОСТ 1 и 1 и ЕТ 20 при гем минимальный диаметр отверстияп.)астипыР 1=10,+2 т,)сова, - 2 т,.ь Е. ВВерее еда ктс акал 3 ВНИ 1 Срнол ат 1 йка риятие, рои Составит Текрел ИТираж 70 го кочитета ССква. Ж -35. фнческое прел Е. 1 анн1110И Государственно113035, Моолственно-нолигр ронконирорр ктор О. Еав ни11 о пивное