RU2014925C1

RU2014925C1 - Method of drawing tubes on cone mandrel

Info

Publication number: RU2014925C1
Authority: RU
Inventors: Виктор Павлович Сокуренко; Григорий Александрович Сизоненко; Валентин Иванович Ребрин
Original assignee: Виктор Павлович Сокуренко; Григорий Александрович Сизоненко; Валентин Иванович Ребрин
Priority date: 1992-09-29
Filing date: 1992-09-29
Publication date: 1994-06-30

Abstract

FIELD: metal pressure forming. SUBSTANCE: method comprises steps of deforming a tubular blank by its diameter and thickness of its wall in a drawing die on a secured mandrel, having grooves on its cone working surface; determining width values of the grooves according two mathematical relations, given in description of the invention. EFFECT: enhanced quality of tube inner surface. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубоволочильному производству, и может быть использовано при изготовлении труб с улучшенным качеством внутренней поверхности. The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular to pipe-drawing production, and can be used in the manufacture of pipes with improved quality of the inner surface.

Известен способ волочения труб, по которому трубчатую заготовку деформируют по диаметру и толщине стенки в волоке на закрепленной цилиндрической оправке [1]. A known method of pipe drawing, in which the tubular billet is deformed in diameter and wall thickness in a die on a fixed cylindrical mandrel [1].

Недостатком этого способа является то, что протянутые трубы имеют внутреннюю поверхность с большой шероховатостью. Это обусловлено деформационными условиями по контактной поверхности с оправкой. The disadvantage of this method is that the elongated pipes have an inner surface with a large roughness. This is due to deformation conditions on the contact surface with the mandrel.

Известен способ волочения труб, по которому трубчатую заготовку деформируют по диаметру и толщине стенки в волоке, содержащей рабочий конус и калибрующий участок, на самоустанавливающейся оправке с рабочим коническими калибрующим цилиндрическим участками, причем на 0,5-1,0 длины рабочего конического участка и 0,2-0,5 длины калибрующего цилиндрического участка выполнены винтовые канавки с углом наклона винтовой линии к оси оправки 25-75^о [2].A known method of pipe drawing, in which the tubular billet is deformed in diameter and wall thickness in a die containing a working cone and a calibrating section, on a self-aligning mandrel with a working conical calibrating cylindrical sections, with 0.5-1.0 lengths of the working conical section and 0 , 2-0.5 lengths of the calibrating cylindrical section made helical grooves with an angle of inclination of the helical line to the axis of the mandrel 25-75 ^about [2].

Недостатком этого способа является то, что винтовые канавки, выполненные к оси оправки под углом 25-75^о, при волочении вызывают вращение оправки и не оказывают существенного влияния на условия деформации металла по внутренней поверхности трубчатой заготовки. Изготавливаемые трубы имеют внутреннюю поверхность с большой шероховатостью.The disadvantage of this method is that the helical grooves made to the axis of the mandrel at an angle of 25-75 ^about , when dragging, cause rotation of the mandrel and do not significantly affect the conditions of deformation of the metal along the inner surface of the tubular workpiece. The manufactured pipes have an inner surface with a large roughness.

Наиболее близким к предлагаемому является способ волочения труб на оправке, включающий деформацию заготовки в волоке на закрепленной оправке с рабочим участком и кольцевыми канавками на поверхности [3]. Выполненные на дополнительном коническом участке оправки канавки взаимодействуют с заготовкой только в начальный момент волочения, обеспечивая затягивание цилиндрического рабочего участка оправки в очаг деформации и не участвуют в создании сдвиговых деформаций в установившейся стадии. Closest to the proposed is a method of drawing pipes on a mandrel, including the deformation of the workpiece in a die on a fixed mandrel with a working section and annular grooves on the surface [3]. The grooves made on the additional conical mandrel section interact with the workpiece only at the initial drawing moment, ensuring that the cylindrical working section of the mandrel is pulled into the deformation zone and does not participate in the creation of shear deformations in the steady-state stage.

Целью изобретения является создание способа волочения труб, в котором деформационные условия обеспечивали бы снижение шероховатости внутренней поверхности труб. The aim of the invention is to provide a method for drawing pipes in which deformation conditions would provide a reduction in the roughness of the inner surface of the pipes.

Для этого в способе волочения труб на конической оправке, в котором трубчатую заготовку деформируют в волоке на закрепленной оправке с рабочим участком и кольцевыми канавками на поверхности, кольцевые канавки на поверхности выполнены на коническом рабочем участке оправки с прямолинейными на входе и выходе образующими и шириной, равной величине, определяемой зависимостями
b=(20-150)h·tgγ

b≅ 0.8

где h - высота неровностей на внутренней поверхности трубчатой заготовки; α,βиγ- углы наклона соответственно образующей рабочего конуса волоки, оправки и второй по ходу волочения образующей кольцевой канавки; Δt - поле допуска на толщину стенки трубы.To this end, in the method of drawing pipes on a conical mandrel, in which the tubular workpiece is deformed into a die on a fixed mandrel with a working section and ring grooves on the surface, the ring grooves on the surface are made on a conical working section of the mandrel with straight-line generators at the input and output and a width equal to value determined by dependencies
b = (20-150) htgγ

b≅ 0.8

where h is the height of the bumps on the inner surface of the tubular workpiece; α, β, and γ are the angles of inclination of the generatrix of the working cone of the die, the mandrel, and the second along the drawing of the generatrix of the annular groove, respectively; Δt is the tolerance field for the pipe wall thickness.

Способ поясняется чертежом, на котором показаны трубчатая заготовка 1, стержень 2, коническая оправка 3, кольцевые канавки 4, волока 5, вторая по ходу волочения образующая 6 кольцевой канавки. The method is illustrated by the drawing, which shows the tubular billet 1, the rod 2, the conical mandrel 3, the annular grooves 4, the draw 5, the second along the drawing forming 6 annular grooves.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Подготовленную к волочению трубчатую заготовку 1 надевают на стержень 2, на конце которого закреплена коническая оправка 3, имеющая на рабочей поверхности кольцевые канавки 4, ширину которых определяют по формуле
b=(20-150)h·tgγ

и из условия β≅ 0.8

где h - высота неровностей на внутренней поверхности трубчатой заготовки; α,βиγ- углы наклона соответственно образующей рабочего конуса волоки, оправки и второй по ходу волочения образующей кольцевой канавки; Δt - поле допуска на толщину стенки трубы.Prepared for drawing, the tubular billet 1 is put on a rod 2, at the end of which a conical mandrel 3 is fixed, having annular grooves 4 on the working surface, the width of which is determined by the formula
b = (20-150) htgγ

and from the condition β≅ 0.8

Трубчатую заготовку 1 вместе с оправкой 3 задают захваткой в волоку 5 и волочильной тележкой (не показана) протягивают ее через волоку. При протягивании трубчатая заготовка подвергается редуцированию по диаметру и обжатию стенки. При этом по мере перемещения трубчатой заготовки по деформационной зоне происходит чередование деформации - редуцирование по диаметру, обжатие стенки на рабочей конической поверхности оправки, редуцирование по диаметру, сопровождающееся затеканием металла в кольцевую канавку 4, обжатие стенки на второй по ходу волочения стороне кольцевой канавки. Затекание металла трубчатой заготовки в кольцевые канавки вызывает изменения условий деформации металла по внутренней поверхности трубчатой заготовки, при которых выглаживание поверхности идет более интенсивно, т.е. происходит более интенсивное снижение шероховатости на внутренней поверхности трубы. The tubular billet 1 together with the mandrel 3 set capture in the die 5 and a drawing cart (not shown) pull it through the die. When pulling the tubular workpiece is subjected to reduction in diameter and wall compression. In this case, as the tubular workpiece moves along the deformation zone, alternation of deformation occurs - reduction in diameter, compression of the wall on the working conical surface of the mandrel, reduction in diameter, accompanied by flowing of metal into the annular groove 4, compression of the wall on the second side of the annular groove along the drawing line. The flow of metal of the tubular billet into the annular grooves causes changes in the conditions of metal deformation along the inner surface of the tubular billet, in which the surface is smoothed more intensively, i.e. a more intense decrease in roughness occurs on the inner surface of the pipe.

Например, трубчатую заготовку из стали 30 размером 30 х 2,25 мм с шероховатостью внутренней поверхности 1,5-2,0 мкм протягивают через волоку диаметром 25 мм с углом α= 12^о на закрепленной конической оправке с углом β= 1^о20 на размер 25 х x2,0±0,05 мм. При этом оправка имеет на рабочей поверхности кольцевые канавки с углом γ= 30^о и шириной 0,25; 1,0 и 1,9 мм, т. е. 20, 75 и 150 значений выражения
htgγ·

При этом ширина их меньше, чем 0,8 вели- чины

₌ _4.3 _мм = 4,3 мм. После волочения трубы имеют толщину стенки в пределах допуска ±0,05 мм и внутреннюю поверхность с шероховатостью соответственно 0,35 - 0,45; 0,3-0,4 и 0,3-0,35 мкм. Трубы, протянутые по известному способу, - 0,6-0,8 мкм.For example, a tubular blank 30 of steel 30 x 2.25 mm, inner surface roughness of 1.5-2.0 microns is pulled through a die 25 mm in diameter with an angle ^of α = 12 at a fixed angle with the tapered mandrel β = ^about 1 to 20 size 25 x x2.0 ± 0.05 mm. Thus the mandrel has on the working surface of the annular groove with an angle γ = ³⁰ ° and a width of 0.25; 1.0 and 1.9 mm, i.e. 20, 75 and 150 expression values
htgγ

Moreover, their width is less than 0.8 values

₌ _4.3 _mm = 4.3 mm. After drawing, the pipes have a wall thickness within the tolerance of ± 0.05 mm and an inner surface with a roughness of 0.35 - 0.45, respectively; 0.3-0.4 and 0.3-0.35 microns. Pipes stretched by a known method, 0.6-0.8 microns.

Claims

METHOD FOR PIPE DRAWING ON A CONE SIZE, including deformation of a workpiece in a die on a fixed mandrel with a working section and annular grooves on the surface, characterized in that the annular grooves on the surface are made on a conical working section of the mandrel with straight-line generators at the input and output and a width equal to defined by dependencies
b = (20-50) htgγ

;
b≅ 0,8

;
where h is the height of the bumps on the inner surface of the tubular workpiece;
α, β and γ - the angle of inclination of the generatrix of the working cone of the die, the mandrel and the second along the drawing generatrix of the annular groove;
Δ t is the tolerance field for the pipe wall thickness.