CS233773B1 - Způsob tažení trubek - Google Patents

Abstract

Vynélez se týká způsobu taženi trubek na trnu, při kterém je vnitřní povrch trubky tvářen v ultrazvukovém poli a v režimu hydrodynamického mazání vyvozeného ozvučeným trnem. v okamžiku kdy tažné zařízení zatahuje trubku, připravenou pro taženi, do záběru a nástroji, se do tažného hydrodynamického trnu přivede ultrazvuková energie.

Description

Vynález se týká způsobu tažení trubek na trnu, při kterém je vnitřní povrch trubky tvářen v ultrazvukovém poli a v režimu hydrodynamického mazáni vyvozeného ozvučeným trnem. Dosud jsou známy způsoby tažení s ultrazvukem aktivovaným průvlakem nebo trnem, případně s oběma nástroji ozvučenými ultrazvukem. Také jsou známy způsoby taženi s nástroji' vyvozujícími hydrodynamický režim mazání na vnějěím, vnitřním nebo obou povrěích trubek. Jsou také známy způsoby tažení, kdy je na vnějSím povrchu trubky vyvozován hydrodynamický režim mazání a průvlek je aktivován ultrazvukem nebo způsob tažení, při němž je ultrazvukem aktivován tm a mazivo je na vnitřní povrch trubky dopravováno tlakovým čerpadlem.

Nevýhodou tažení v hydrodynamickém režimu mazání vyvozeném težnými nástroji je, že tento režim vzniká až při určité rychlosti tažení, zatímco v počátečním okamžiku tažení nelze tento režim vytvořit. Nevýhodou tažení s nástroji aktivovanými ultrazvukem je, že účinek ultrazvuku klesá silně se zvyěujicí se tažnou rychlostí. Nevýhodou tažení s ultrazvukem aktivovaným nástrojem a hydrodynamickým mazáním vyvozeným nástrojem na vnějším povrchu je, že neřeší mazání na vnitřním povrchu trubky, který je z hlediska mazání při tažení trubek povrchem kritickým. Nevýhodou způsobu tažení, při němž je tlakové mazivo dopravováno na ozvučený trn je složité a nákladné zařízení k vytvoření tlaku maziva.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje způsob tažení trubek podle vynálezu, při němž je hydrodynamický režim mazání vnitřního povrchu vytvořen ultrazvukem ozvučeným tažným trnem.

Podstata podle vynálezu spočívá v tom, že v okamžiku, kdy tažné zařízení zatahuje trubku připravenou pro tažení do záběru s nástroji se do tažného hydrodynamického trnu přivede ultrazvuková energie.

Tažení pak probíhá pod vlivem ultrazvukového pole vytvářeného trnem a za hydrodynamického tlaku maziva vytvářeného jednak pohybem tažené trubky, jednak kmitajícím trnem.

Společný účinek ultrazvuku a hydrodynamiky pokrývá celý rozsah tažné rychlosti od nuly až po ustálenou rychlost tažení. Při nízkých rychlostech, počínaje od nulové rychlosti, přitom převládá účinek ultrazvuku, při vysokých rychlostech účinek hydrodynamického tlaku maziva. Hydrodynamický tlak maziva je vyvozen bez zvláštního tlakového zařízení pouze tažným trnem.

Na obr. 1 je na průběhu tažných sil zobrazen rozdíl ve způsobu tažení podle vynálezu a v obvyklých způsobech tažení v režimu hydrodynamického mazání a tažení na trnu aktivovaném ultrazvukem.

Na obr. 2 je zachycen pokles tažných sil při tažení nízkouhlíkové oceli při tažení podle vynálezu a při obvyklém tažení na trnu aktivovaném ultrazvukem.

Ne obr. 3 je znázorněn pokles tažných sil při taženi austenitické nerezavějící oceli při tažení s ultrazvukem a při tažení na trnu aktivovaným ultrazvukem.

Na obr. 4 je znázorněna závislost účinnosti na tažné rychlosti. Účinnost η je definována jako

AF . v η = -»

P kde aF je relativní pokles tažné síly v /kN/, v je tažné rychlost v /ms“ / a

P je akustický výkon vyzářený ultrazvukovým nástrojem v /kW/.

Křivka £ na obr. 1 znázorňuje průběh tažné rychlosti, při kterém lze rozeznat tři fáze. Fázi zátahu 2, rozjezdu J a ustáleného tažení 4· Křivka % znázorňuje průběh síly při klasickém tažení. V okamžiku záběru nabíhá na křivce 2 špička zatížení 6, při které je tažená trubka nejvíce namáhána. Křivka 2 znázorňuje průběh tažení na hydrodynamickém trnu. Špička zatížení 6 není při tomto způsobu tažení odstraněna. Pokles tažných sil nastává až při určité tažné rychlosti (závislé na geometrii hydrodyn. trnu a vlastnostech maziva).

Sé zvyšující se tažnou rychlostí plynule klesá, až se asymptoticky blíží ustálené hodnotě' odpovídající ustálené tažné rychlosti. Křivka 8 znázorňuje průběh tažení na trnu ozvučeném ultrazvukem. V okamžiku záběru je na ní zcela potlačena špička zatížení 2 při zátahu 2, kdy tažení probíhá minimální tažnou rychlostí, se účinek ultrazvuku projeví nejVyšším poklesem tažných sil. Ve fázi rozjezdu J se účinek snižuje - tážné síla stoupá až se ustaluje na hodnotě, která odpovídá rychlosti ustáleného taženi £. Průběh tažné sily při tažení podle vynálezu je znázorněn křivkou 10.

Pokles účinku v oblasti rozjezdu 2 j® na této křivce pozvolnější a navazuje na něj oblast intenzivnějšího poklesu tažných sil, při zvyšujícím se vlivu hydrodynamického tlaku vyvozeného označeným nástrojem v oblasti ustáleného tažení A·

Na obr. 2 je srovnání účinků ultrazvuku na pokles tažné sily při tažení trubek z oceli ČSN 411 353.1 a rozměru 0 25 χ 2 mm s poměrnými deformacemi průměru 36 až 42 %. Trubky byly pro taženi připraveny fosfátováním a mazány stearanem sodným. Amplituda výchylky nástrojů činila 8^pm, trn byl umístěn v kmitně výchylky. Křivka 11 znázorňuje pokles tažné sily a křivka 12 pokles trnové síly při tažení podle vynálezu u trubky mazané stearanem sodným. Křivka 15 pak pokles tažné sily při tažení podle vynálezu s plovoucím trnem a mazáním mýdlovým práškem.

Na obr. 3 je znázorněn pokles tažných sil při tažení s ultrazvukem a s hydrodynamickým nástrojem při tažení trubky 0 25 χ 2 mm z oceli ČSN 417 248 s poměrnými deformacemi průřezu 30 %>. Pro tažení byly trubky připraveny obvyklým způsobem. Křivka 16 znázorňuje pokles tažné síly při tažení s Ultrazvukem při amplitudě kmitů 12 s nástrojem v kmitání výchylky. Křivka 17 znázorňuje pokles tažné síly při tažení podle vynálezu.

Na obr. 4 je znázorněna energetická účinnost procesu v závislosti na tažné rychlosti. Materiál a rozměr trub shodný jako u obr. 2. Křivky 18 a 19 byly získány při tažení , s ultrazvukem obvyklým způsobem, křivky 20 a 21 při tažení podle vynálezu. U křivek a 20 byla použita amplituda výchylky 9 ^um a u křivek 19 a 21 pak 12 jum.

Způsob tažení podle vynálezu lze bez jakékoliv úpravy tažného zařízení, pouze s jednoduchou úpravou tažných nástrojů realizovat na všech tažných zařízeních vybavených systémem pro ultrazvukovou aktivaci trnu, zejména pak pro tažení obtížně tvořitelných materiálů.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob tažení trubek na trnu, při kterém je vnitřní povrch trubky tvářen v ultrazvukovém poli, s hydrodynamickým mazáním, vyznačující se tím, že v okamžiku, kdy tažné zařízení zatahuje trubku připravenou pro tažení, do záběru s nástroji, se do tažného hydrodynamického trnu přivede ultrazvuková energie.