CS240336B1

CS240336B1 - Folded bar for pipe drawing

Info

Publication number: CS240336B1
Application number: CS847147A
Authority: CS
Inventors: Marian Tolnay; Michal Podolsky; Jiri Petruzelka
Original assignee: Marian Tolnay; Michal Podolsky; Jiri Petruzelka
Priority date: 1984-09-24
Filing date: 1984-09-24
Publication date: 1986-02-13
Also published as: CS714784A1

Abstract

Vynález sa týká konštrukčného prevedenia skládaného válcového ako aj samostavitelného třňa pre výrobu rúr ťahaním za studená alebo za poloohrevu, u ktorého činná časť zhotovená ako vložka je vyrobená zo špeciálne metalurgicky vyhotoveného hliníkového bronzu v prostředí fyzikálnochemických účinkov plazmy, za posobenia horizontálneho kryšťalizátora so zahezpečovaním pásmového pretavovania s tvrdosťou 410 HV. Z konštrukěného hladiska je skládaný třň nasadený na ocelový držiak prepatým skrutkovým spojom, čím sa eliminuje pracovně namáhanie vzniklé pri í.ažnom procese. Vytvorenie radiálno-axiálneho alebo axiálno-radiálneho predpatia pri utahovaní skrutkového spoja je dosiahnuté skosením kuželových čelných dosadacích plóch činnej časti třňa a držiaku s uhlom a = 1° až 2° ako aj kuželových dosadacích ploch matice pod rovnakým uhlom skosenia a = 1° až 2°. Vhodné voleným a vyskúšaným dimenzováním jednotlivých skládaných častí je konštrukčná úprava vhodná aj pre využitie s vložkami zhotovenými z keramometalov alebo tvrdokovov.The invention relates to a structural design of a folded cylindrical as well as a self-adjusting mandrel for the production of pipes by cold drawing or semi-heating, in which the active part made as an insert is made of specially metallurgically manufactured aluminum bronze in an environment of physicochemical effects of plasma, under the action of a horizontal crystallizer with the reinforcement of zone remelting with a hardness of 410 HV. From a structural point of view, the folded mandrel is mounted on a steel holder with a countersunk screw connection, which eliminates the working stress arising during the drawing process. The creation of a radial-axial or axial-radial bias when tightening the screw connection is achieved by chamfering the conical front contact surfaces of the active part of the mandrel and the holder with an angle of a = 1° to 2° as well as the conical contact surfaces of the nut under the same chamfer angle of a = 1° to 2°. With a suitably selected and tested dimensioning of the individual folded parts, the design is also suitable for use with inserts made of cermets or hard metals.

Description

Vynález sa týká konštrukčného prevedenia skládaného válcového ako aj samostavitelného třňa pre výrobu rúr ťahaním za studená alebo za poloohrevu, u ktorého činná časť zhotovená ako vložka je vyrobená zo špeciálne metalurgicky vyhotoveného hliníkového bronzu v prostředí fyzikálnochemických účinkov plazmy, za posobenia horizontálneho kryšťalizátora so zahezpečovaním pásmového pretavovania s tvrdosťou 410 HV.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to a structural design of a pleated cylindrical as well as a self-aligning mandrel for cold or semi-heated tube production, the active part of which is fabricated as a liner. with a hardness of 410 HV.

Z konštrukěného hladiska je skládaný třň nasadený na ocelový držiak prepatým skrutkovým spojom, čím sa eliminuje pracovně namáhanie vzniklé pri í.ažnom procese. Vytvorenie radiálno-axiálneho alebo axiálno-radiálneho predpatia pri utahovaní skrutkového spoja je dosiahnuté skosením kuželových čelných dosadacích plóch činnej časti třňa a držiaku s uhlom a = 1° až 2° ako aj kuželových dosadacích ploch matice pod rovnakým uhlom skosenia a = 1° až 2°.From the structural point of view, the pleated mandrel is mounted on the steel holder by means of a pierced screw connection, thereby eliminating the work stresses incurred in the severe process. The radial-axial or axial-radial prestressing when tightening the screw connection is achieved by beveling the conical face surfaces of the active part of the mandrel and the holder with an angle α = 1 ° to 2 ° as well as the conical bearing surfaces of the nut under the same bevel angle α = 1 ° to 2 °.

Vhodné voleným a vyskúšaným dimenzováním jednotlivých skládaných častí je konštrukčná úprava vhodná aj pre využitie s vložkami zhotovenými z keramometalov alebo tvrdokovov.A suitable selected and tested dimensioning of the individual folded parts is a constructional design suitable also for use with inserts made of ceramic metal or carbide.

Okr.-tOkr. t

Vynalez .sa týká konštrukčného prevedenia skládaného válcového a samostavitelněhotřňa pre výrobu rúr ťahaním za studená alebo za poloohrevu, vyrobeného z hliníkového bronzu vyrobeného metalurgicky v prostředí fyzikálno-chemických účinkov plazmy a za posobenia horizontálneho kryštalizátora ako a] vytvořením regulovatelnej neutrálně], oxidačnej alebo redukčnej atmosféry a zabezpečením pásmového pretavovania alebo z kerametalu.The invention relates to a structural design of a folded cylindrical and self-assembly machine for cold or semi-heated tube drawing, made of aluminum bronze made metallurgically in the physico-chemical environment of plasma and imposing a horizontal crystallizer as a by creating a controllable neutral] oxidizing or reducing atmosphere and by providing zone remelting or from cerametal.

V súčasnosti sa pri výrobě válcových a samostaviteíných třňov pre ťahanie rúr za studená alebo za poloohrevu používajú nástrojové ocele alebo s povrchovou úpravou ako například tvrdochrómované, nitridované, bridované apod. alebo aj bez povrchovej úpravy, alebo sa používajú tvrdókovy a kerami&ko-kovové materiály připravené práškovou metalurgiou.At present, tool steels or with a surface treatment such as hard-chromed, nitrided, bridged, etc. are used in the manufacture of cylindrical and self-adjusting mandrels for cold or semi-heating tube drawing. or even without surface treatment, or carbide and ceramic & co-metallic materials prepared by powder metallurgy are used.

Za účelom úspory drahých nástrojových ocelí sa výskům zaoberá převedením nástrojov skládáním vhodných častí týchto z různých materiálov alebo vytvořením podmienok pre vznik hydrodynamického přívodu maziva do ohniska deformácie.In order to save expensive tool steels, he is concerned with converting tools by assembling suitable parts of these from different materials or creating conditions for the formation of a hydrodynamic supply of lubricant to the focus of deformation.

Použitie materiálov pre výrobu tažných třňov ako sú například špeciálne nástrojové hliníkové bronzy, keramicko-kovově materiály vyznačujúce sa vysokou tvrdosťou, vynikajúcimi kíznymi vlastnosťami ale nízkou húževnatosťou vyžaduje špeciálne upnutie činnej časti nástroja do jeho držiaku.The use of materials for producing mandrels such as special tool aluminum bronzes, ceramic-metal materials characterized by high hardness, excellent cross-cutting properties but low toughness require special clamping of the active part of the tool into its holder.

Uvedené nedostatky odstraňuje konštrukčné prevedenie skládaného válcového alebo samostavitelnéhó třňa podlá vynálezu, ktorého podstatou je, že činná část nástroja převedená ako vložka je zhotovená zo špeciálne metalurgicky upraveného hliníkového bronzu, ktorej čelné dosadacie plochy sú skosené pod uhlom a = 1° až 2°, kde ocelový držiak má v hlavovej časti po obvode vytvořený kuželový zápich, zhotovený pod zhodným uhlóm a = 1° až 2° ako je skosenie vložky a válcová dosadacia plocha ocelového držiaku je převedená s uložením H 8/h 7 s válcovou plochou vložky, pričom hlavová část ocelového držiaku je aspoň z jednej strany opatřená maticou, ktorá má upravenu kuželovú dosadaciu plochu so· skosením pod zhodným uhlom a = 1 ’ až 2° ako je skosenie dosadacích plůch ocelového držiaku a vložky, kde pre rozměry upravených nástrojov platí, že x_h = = x_m = 0,1 až 2,0 mm, d = /0,5 až 0,2/D, L = D, L_t = /2,7 až 3,0/D, L_z = /1,5 až 3,0/ d.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the construction of the folded cylindrical or self-adjusting mandrel according to the invention, which is based on the fact that the active part of the tool converted as an insert is made of specially metallurgically modified aluminum bronze. the steel holder has a conical recess formed in the head part at the same angle a = 1 ° to 2 ° such as the chamfer of the liner and the cylindrical bearing surface of the steel holder is converted with a H 8 / h 7 bearing with the cylindrical surface of the insert the steel holder is provided with at least one side a nut having a tapered bearing surface with a bevel at the same angle α = 1 'to 2 ° such as the bevel of the bearing surfaces of the steel holder and the insert, where x _h = = x _m = 0.1 to 2.0 mm, d = / 0.5 to 0.2 / D, L = D, L _t = / 2.7 to 3.0 (D, L _z = 1.5 to 3.0) d.

kdewhere

Xh — je výška přesahu činnej časti vložky u hlavy držiaku, x_m — je výška přesahu činnej časti vložky zo strany matice,Xh - is the height of overlap of the active part of the insert at the holder head, x _m - is the height of the overlap of the active part of the insert from the nut side,

L — je dlžka valcovej alebo valcovo-kuželovo-valcovej časti nástrojaL - is the length of the cylindrical or cylindrical-cylindrical part of the tool

L_t — je celková dížka upraveného nástroja d — je vnútorný priemer valcovej časti držiakuL _t - is the total length of the modified tool d - is the inner diameter of the cylindrical part of the holder

D — je vonkajší priemer činnej časti upraveného nástroja u samostavitelnéhó trnaD - is the outer diameter of the active part of the modified tool at the self-adjusting mandrel

Navrhované riešenie a konštrukčné prevedenie válcových a samostaviteíných třňov umožňuje uchytit činnúčasť v převedení ako válcová alebo valcovo-kuželovovalcová do držiaku pomocou takto vytvořeného predpatého skrutkového spoja. Ginná část nástroja, ktorá je zhodne uložená s příslušnou častou ocelového držiaku ale najma kuželové čelné dosadacie plochy činnej časti třňa a držiaku s uhlom 1° až 2° vytvárajú pri utahovaní skrutkového spoja radiálno-axiálne alebo axiálno-radiálne predpátie, ktoré výhodné eliminuje napatia působiace na třň v priebehu procesu ťahania.The proposed solution and constructional design of cylindrical and self-adjusting mandrels makes it possible to attach the active part in the transfer as cylindrical or cylindrical-conical to the holder by means of a pre-tensioned screw connection. The tine part of the tool which is coincident with the corresponding part of the steel holder but in particular the tapered face surfaces of the active part of the mandrel and the holder at an angle of 1 ° to 2 ° create radial-axial or axial-radial biases when tightening the screw. thorn during the drawing process.

K výhodám nástroja vyrobeného pódia vynálezu je třeba počítat hlavně možnost úspory drahých deficítných materiálov, jednoduchost prevedenia s možnosťou výměny vložky. Pokrokovost riešenia je v jeho vyriešení uchytenia prlamo s držiakom, ako aj riešenie dimenzií hlavně presahov, ktoré zabezpečujú minimálně opotrebenie činných častí nástroja, ktoré' navýše sú zhotovené zo špeciálne novou technológiou upravených hliníkových bronzov s tvrdosťou až 410 HV.The advantages of the tool made according to the invention include, in particular, the possibility of saving expensive deficit materials, the simplicity of design and the possibility of changing the insert. The progress of the solution is in its solution of the fitting with the holder, as well as the solution of the dimensions of the overlap, which ensure at least the wear of the active parts of the tool, which are additionally made of specially new technology treated aluminum bronze with hardness up to 410 HV.

Konstrukčným převedením podlá vynálezu užití keramometalov ako materiál činných častí nástroja vyšší účinok vzhladom na ich menšie opotrebenie.By designing the method according to the invention, the use of ceramic metal as a material of the active parts of the tool has a higher effect due to their less wear.

Konštrukčným převedením podřa vynález, bolí zhotovené třne pre výrobu rúr z austenitických korózievzdorných ocelí, u ktorých činná část nástroja bola vyrobená z nástrojového hliníkového bronzu zhotoveného metalurgicky v prostředí fyzikálno-chemických účinkov plazmy a za působenia horizontálneho kryštalizátora ako aj vytvořením regulovatelnej neutrálnej, oxidačnej alebo redukčnej atmosféry a zabezpečením pásmového pretavovania o špecifickom zložení, ktorého tvrdost’ dosahovala hodnotu 410 HV. Držiak třňa bol vyrobený z materiálu bežne používaných nástrojových ocelí, tepelne zušfachteného na tvrdost 400 HV.By structural design according to the invention, mandrels for the manufacture of austenitic stainless steel tubes are manufactured in which the active part of the tool is made of tool aluminum bronze made metallurgically in the environment of physico-chemical effects of plasma and under the action of a horizontal crystallizer as well as creating controllable neutral, oxidative or atmosphere and by providing a zone remelting of a specific composition whose hardness was 410 HV. The mandrel holder was made of commonly used tool steels, heat treated to 400 HV.

Rozměry takto vyrobeného nástroja boli: Xh = ^xm = 0,1 mm, d = 10 mm, L — 22 mm, L_z = 20 mm, L_t = 65 mm, a = 2°, D 22 milimetrov.The dimensions of the tool so produced were: Xh = ^x m = 0.1 mm, d = 10 mm, L - 22 mm, L _z = 20 mm, L _t = 65 mm, and = 2 °, D 22 millimeters.

Rovnakým sposobom bol vyrobený skládaný samostavitelný třň, u ktorého rozměry boli následovně.· x_h — x_m = 0,1 mm, d = = 25 mm, L — 33 mm, D = 22 mm, L_t = — 50 mm.The same methodology is made by folding and self adjusting stud, in which the dimensions are as follows. _H · x - x _m = 0.1 mm, d = 25 mm, L - 33 mm, D = 22 mm, _t = L - 50 mm.

Na pripojenom výkrese obr. 1 je v náryse v čiastočnom řeze znázorněný skládaný třň podlá vynálezu prispůsobený pre uchytenie v držiaku.In the accompanying drawing, FIG. 1 is a partial cross-sectional front view of a pleated mandrel according to the invention adapted to be received in a holder.

Obr. 2 znázorňuje prevedenie skládané240338 ho samostavitelného třňa ako jednu z možností konštrukcie pódia vynálezu.Fig. 2 shows an embodiment of the folded self-adjusting mandrel as one of the possibilities of construction of the invention.

Skládaný třň, ako je znázorněný na obr. 1 pozostáva z valcovej časti, v .ktorej činná časť nástroja převedená ako vložka 2 je zhotovená zo speciálně metalurgicky upraveného nástrojového bronzu o tvrdosti 410 HV, kde čelné dosadacie plochy vložky z hliníkového bronzu 2 sú skosené pod uhlom a = 1° až 2° a hlavová časť ocelového držiaku 1 je opatřená kuželovým zápichorn, zhotoveným pod zhodným uhlom a·.— 1° ažThe pleated mandrel as shown in FIG. 1 consists of a cylindrical part in which the active part of the tool converted as an insert 2 is made of a specially metallurgically modified tool bronze with a hardness of 410 HV, where the faces of the aluminum bronze insert 2 are angled at an angle α = 1 ° to 2 °; the head part of the steel holder 1 is provided with a conical groove made at the same angle and.

2° ako je skosenie vložky z hliníkového bronzu 2, pričom hlavová časť ocelového držiaku 1 je aspoň z jednej strany opatřená maticou 3, ktorá má upravená kuželová dosadaciu plochu so skosením pod zhodným uhlom a — 1° až 2° ako je skosénie dosadacích ploch ocelového držiaku 1 a vložky z hliníkového bronzu 2, kde pre rozměry upraveného nástroja platí, že x_h = x_m '= (0,1 až 2,0 mm), d = (0,5 až 0,2)D, L - (1,0 až 1,5)D, L_t = (1,5 až 3,0)L, L_z = (1,5 až 3,0)d.2 ° such as the bevel of the aluminum bronze insert 2, the head part of the steel holder 1 being provided at least on one side with a nut 3 having a tapered bearing surface with a bevel at the same angle and -1 ° to 2 ° as the bevel of the steel bearing surfaces holder 1 and aluminum bronze insert 2, where for the dimensions of the modified tool, x _h = x _m '= (0.1 to 2.0 mm), d = (0.5 to 0.2) D, L - (1.0 to 1.5) D, L _t = (1.5 to 3.0) L, L _z = (1.5 to 3.0) d.

Claims

240338 of the self-aligning yoke as one of the possibilities of constructing the invention. The folded mandrel, as shown in Fig. 1, consists of a cylindrical part, in which part of the tool is transferred as a liner 2 made of specially metallurgically modified tool bronze with a hardness of 410HV, where the frontal bearing surfaces of the aluminum bronze liner 2 are bevelled the angle α = 1 ° to 2 ° and the head part of the steel shank 1 is provided with a conical recess made at the same angle α ° -1 ° to 2 ° as the chamfer of the aluminum cylinder 2 insert, wherein the head part of the steel holder 1 is at least one side provided with a bead 3 which has a tapered setting surface with a chamfer under the same angle and - 1 ° to 2 ° such as the skew of the bearing surfaces of the steel holder 1 and the aluminum bronze liner 2, where xh = xm '= (0.1 to 2.0 mm), d = (0.5 to 0.2) D, L - (1.0 to 1.5 JD, Lt = (1.5 to 3.0) L, Lz = (1.5 to 3.0) d cold drawing or semi-heating consisting of a cylindrical or cylindrical-conical-cylindrical portion, characterized in that the active part of the apparatus is made of aluminum bronze produced metallurgically in the environment of the physical-chemical effects of the plasma, under the action of the horizontal crystallizer with the band-re-melting protection 410 HV, wherein the aluminum bronze end-face pads (2) are inclined at a = 1 ° to 2 °, and the head of the steel holder (1) is tapered a recess made at the same angle α = 1 ° to 2 ° as a chamfer of an aluminum bronze component (2), wherein the head part of the steel holder (1) is provided with a nut (3) having a conical contact surface at one side with a bevel at the same angle of 1 ° to 2 ° as the bevel of the supporting invention surfaces of the steel holder (1j and aluminum bronze inserts (2), where for u-leg dimensions the tool holds that xh = xm = 0.1 to 2.0 mm, d = (0.5 to 0.2) D, L = (1.0 to 1.5) D, Lt = (1.5 to 3 (0) L, Lz = (1.5 to 3.0) and the cylindrical abutment surface of the steel shank (lj with the cylindrical surface of the aluminum bronze shim (2) is converted with the H8 / h7 deposition, with xh is the height of the overhang of the active part of the holder of the holder, xm is the height of the overhang of the active part of the insert of the nut side, L is the length of the cylindrical or cylindrical-conical-cylindrical part of the tool, Lt is the total length of the modified tool, d is the inner diameter of the cylindrical part of the holder D is the outer diameter of the active part of the modified tool H8 / h7 is the degree of fit.

2 sheets of drawings