SU1409357A1 - Tool for manufacturing tubes by pushing through - Google Patents

Tool for manufacturing tubes by pushing through Download PDF

Info

Publication number
SU1409357A1
SU1409357A1 SU853974468A SU3974468A SU1409357A1 SU 1409357 A1 SU1409357 A1 SU 1409357A1 SU 853974468 A SU853974468 A SU 853974468A SU 3974468 A SU3974468 A SU 3974468A SU 1409357 A1 SU1409357 A1 SU 1409357A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
mandrel
diameter
length
thinned
stage
Prior art date
Application number
SU853974468A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Николаевич Лебединский
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3681
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-3681 filed Critical Предприятие П/Я А-3681
Priority to SU853974468A priority Critical patent/SU1409357A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1409357A1 publication Critical patent/SU1409357A1/en

Links

Abstract

Изобретение, относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении бесшовных труб проталкиванием. Цель изобретени  - сокращение расхода металла на донную обрезь. Инструмент дл  изготовлени  труб проталкиванием содержит калибр и ступенчатую оправку i утоненным передним концом. Образующа  поверхность переднего конца оправки выполнена по кривой, параметры которой определ  1отс  размерами ступеней оправки, калибра и зазора ме зду ним1{. 1 ил., 1 табл.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in the manufacture of seamless pipes by pushing. The purpose of the invention is to reduce the consumption of metal on the bottom edge. The push tool for pipe manufacturing includes a gauge and a stepped mandrel i with a thinned front end. The forming surface of the front end of the mandrel is made according to a curve, the parameters of which are determined by the dimensions of the steps of the mandrel, caliber and gap between them1 {. 1 ill., 1 tab.

Description

ii

(L

0000

елate

11А011А0

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано дл  изготовлени  бесшовных труб, например, дл  крупногабаритн1 1х пароперегревателей в атомной энергетике , баллонов, сто ков морского бурени .The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used for the manufacture of seamless pipes, for example, for large-sized 1x superheaters in the nuclear power industry, cylinders, and seams for offshore drilling.

Цель изобретени  - сокращение расхода металла на донную обрезь.The purpose of the invention is to reduce the consumption of metal on the bottom edge.

На чертеже представлен инструмент.The drawing shows the tool.

Инструмент содержит калибр 1, имеющий диаметр D и оправу с утоненным передним концом 2 с криволинейной образующей , торцом 3, имеющим диаметрThe tool contains a caliber 1 having a diameter D and a frame with a thinned front end 2 with a curvilinear generatrix, an end 3 having a diameter

ff

и рабочей частью 4 диаметром d.and working part 4 with a diameter of d.

Образующа  поверхность переднего утоненного конца оправки выполнена по кривой по длине, допускаемой зависимостьюThe forming surface of the front thinned end of the mandrel is made in a curve along the length allowed by the dependence

к(1 - Ьto (1 - b

),),

(1)(one)

де L Т К длина утоненного переднего конца оправки с диаметром на торце de L TK the length of the thinned front end of the mandrel with a diameter at the end

зазбр между калибром, имеющим диаметр D, и рабочей ступенью оправки, имеющей диаметр d;zazbr between the caliber, having a diameter D, and the working stage of the mandrel, having a diameter d;

коэффициент формы переднего концаfront end shape factor

1one

2 - - 2 022 - - 2 02

(2(2

Дл  изготовлени  толстостенных гильз форма переднего конца оправки определ етс For the manufacture of thick-walled sleeves, the shape of the front end of the mandrel is determined by

d. d.

де X dx текущее значение длины утоненного переднего конца оправки , начина  от ее торца,de X dx the current value of the length of the thinned front end of the mandrel, starting from its end,

.45.45

5050

диаметр утоненного переднего конца оправки на рассто нии X от ее торцаdiameter of the thinned front end of the mandrel at a distance X from its end

величина зазора между калибром и рабочей ступенью оправ- киthe size of the gap between the caliber and the working stage of the mandrel

полна  длина утоненного переднего конца оправки; диаметр рабочей ступени оп- , равки.full length of the thinned front end of the mandrel; diameter of the working stage op- ravki.

Дл  такой оправки коэффициент форы переднего конца оправки определен ыражениемFor such a mandrel, the front end odds ratio of the mandrel is defined by the expression

Т L d fT L d f

(4)(four)

DD

где D - диаметр калибра.where D is the diameter of the caliber.

Дл  проталкивани  тонкостенных гильз оптимальной  вл етс  форма переднего конца оправки, имеюща  максимально допустимые значени  диаметра в любом ее сечении, обеспечивающа  использование полной несущей способности стенки гильзы, котора  определена соотношениемFor pushing thin-walled sleeves, the optimum shape of the front end of the mandrel is that it has the maximum allowable diameter values in any of its cross sections, ensuring the use of the full bearing capacity of the sleeve wall, which is determined by the ratio

d. d.

XX

1one

rI2 Y 2 - )rI2 Y 2 -)

DD

(5)(five)

2020

a коэффициент формы в этом случае определ етс  из соотношени A form factor in this case is determined from the ratio

«2 “2

-5г(з-|г)-5g (s- | g)

г:1(Г:1ьg: 1 (G: 1b

(6)(6)

2525

5five

00

5five

Оптимальна  форма переднего конца оправки, обеспечивающа  наиболее бла- , гопри тные услови  как дл  донной части гильзы, так и дл  стенки, определена по длине от торца доThe optimal shape of the front end of the mandrel, which provides the most favorable conditions for both the bottom part of the liner and the wall, is determined by the length from the end to

30 менение диаметра от d. до d30 change of diameter from d. to d

Iff, (изd2Iff, (from d2

d2d2

))

не от not from

от dt() доd) выражениемfrom dt () to d) expression

этом 1(.р к, L ; а длинаthis 1 (.р к, L; and length

сткаstk

НИЛNILE

(1),(one),

ср Zwed z

выражением (3), а на дли- L (изменение диаметраexpression (3), and on length- L (change in diameter

ЦЬCb

(5), при второго учаср b2U - К), где значе- определены из соотнощени (5), with the second part b2U - K), where the values are determined from the ratio

из соотношени  (4), аfrom relation (4), and

L - ICP L,(1 Ч L - ICP L, (1 H

из соотношени  (6).from relation (6).

В плоскости выхода из калибра донной части гильзы 5 ее стенка находитс  только под действием сдвигающих напр жений от сил, действующих на нее со стороны торца оправки калибра. В этом случае дл  ее деформации достаточно напр жений, равных половине предела текучести материала гильзыIn the plane of exit from the caliber of the bottom part of the sleeve 5, its wall is only under the action of shear stresses from the forces acting on it from the end of the mandrel of the caliber. In this case, for its deformation, stresses are sufficient, equal to half the yield strength of the liner material.

По мере прот жки торец оправки удал етс  от калибра и вли ние сдвиговых напр жений на прочность стенки гильзы уменьшаетс , прекраща сь с овсем, когда это рассто ние становитс  больше величины зазора между калибром и оправкой, так как угол между осью прот жки и направлением взаимодействи  торца оправки и калибра становитс  меньше 45 - углаAs the end of the mandrel moves away from the gauge, and the effect of shear stresses on the strength of the liner wall decreases, ceasing when this distance becomes greater than the size of the gap between the gauge and the mandrel, as the angle between the axis of the broach and the direction of interaction the end of the mandrel and the caliber becomes less than 45 - angle

314314

действи  максимальных касательных напр жений , привод щих к деформации сдвига. Поэтому дл  исключени  деформации стенки от напр жений, меньших предела текучести рассто ние между силами, действуюп1ими на нее со стороны калибра и оправки в момент выхода рабочей ступени из калибра, должно быть не менее величины зазора между прот жным калибром и оправкой.the action of maximum tangential stresses leading to shear deformation. Therefore, to avoid deformation of the wall from stresses less than the yield point, the distance between the forces acting on it from the side of the gauge and mandrel at the time the working stage leaves the gauge should be no less than the size of the gap between the gauge and the mandrel.

В момент выхода рабочей ступени оправки из калибра на стенку гильзы передаетс  полное усилие проталкива When the working stage of the mandrel comes out of the gauge, a full pushing force is transmitted to the wall of the sleeve.

ни  Q, которое  вл етс  равнодейству-|5 реднего конца оправки; Up KL. Посющей усилий Q и р2. передаваемых торцом заходной передней ступени оправки (Q) и боковой поверхностью (Q2) в направлении проталкивани .neither Q, which is the equivalent of the middle end of the mandrel; Up KL. Giving force Q and P2. transmitted by the end of the lead-in front stage of the mandrel (Q) and the side surface (Q2) in the direction of pushing.

Сила Q приложена в месте располо-20 жени  среднего диаметра переднего конца оправки, определ емого из вы . Jd + dThe force Q is applied at the location of the average diameter of the front end of the mandrel, which is determined from you. Jd + d

ражени  dtp u- расположенного на рассто нии от торца оправ- ки.dtp u razheni located at a distance from the end of the frame.

Рассто ние до места приложени  равнодействующей Q от места приложени  силы Q., т.е. от торца оправки, равно 1, а от места приложени  силы 30 Q равно ) - Iq. Моменты сил Q, и Qj относительно места приложени  их равнодействующей Q эквивалентны произведению зтих сил на рассто ние до места приложени  силы Q и равным меж-35 ду собой, откудаThe distance to the place of application of resultant Q from the place of application of force Q., i.e. from the end of the mandrel is equal to 1, and from the place of application of force 30 Q is equal to) - Iq. The moments of the forces Q, and Qj with respect to the place of application of their resultant Q are equivalent to the product of these forces and the distance to the place where the force Q is applied and equal to between -35, from where

Q, р(1ц, - IQ). (7-) Удельное напр жение на оправке q равно отношению полного усили  Q к площади поперечного сечени  рабочейQ, p (1 c, - IQ). (7-) The specific stress on the mandrel q is equal to the ratio of the total force Q to the cross-sectional area of the working

ле подстановки значени  Itj) « KL в выражение (11) дл  1д имеемthe substitution value Itj) "KL in expression (11) for 1e we have

кь(1 -1Ьkb (1 -1b

(12)(12)

Так как с целью исключени  вли ни  сдвигакщих напр жений на прочность стенки гильзы место приложени  равнодействующей О должно находитьс  от рабочей ступени на рассто нии не менее величины зазора Т между калибдом и рабочей ступенью оправки, то длина заходной ступени L должна быть не менее 1в + Т, т.е. L5 IQ + Т, откудаSince, in order to eliminate the effect of shear stresses on the strength of the liner wall, the place where the resultant O is applied must be from the working stage at a distance not less than the gap T between the caliber and the working stage of the mandrel, the length of the lead stage L must be at least 1c + T i.e. L5 IQ + T, from where

L - Ti KL (1 - jl).L - Ti KL (1 - jl).

(13)(13)

4040

Когда заходна  ступень выполнена уступом без переходного участка к рабочей ступени, lf,f L , при этом заходна  ступень должна иметьWhen the lead-in stage is made with a ledge without a transition section to the working stage, lf, f L, while the lead-in stage should have

dd

максимальную длину L Т гг.maximum length L T yy.

ff

При вьтуклой форме переднего конца оправки место расположени  среднего диаметра находитс  ближе к торцу 1ср «CO,5L. При этом длина заходной ступени всегда больше Т.With the shape of the front end of the mandrel, the location of the average diameter is closer to the end face of 1cp CO, 5L. In this case, the length of the lead-off stage is always greater than T.

ступени оправки F 4Qmandrel steps F 4Q

-d ,. т.е. Яо-d,. those. Yao

При вьтуклой форме переднего конца оправки место расположени  среднего диаметра находитс  ближе к торцу 1ср «CO,5L. При этом длина заходной ступени всегда больше Т.With the shape of the front end of the mandrel, the location of the average diameter is closer to the end face of 1cp CO, 5L. At the same time, the length of the lead-in stage is always greater than T.

Определенна  по формуле (1) длина 45 утоненного переднего конца оправкиDefined by the formula (1) length 45 thinned front end of the mandrel

полностью исключает внеконтактную деформацию стенок гильзы в момент выхода рабочей ступени оправки из калибра при напр жени х в них меньше предела ность площадей поперечного сечени  50 текучести металла трубы б. рабочей ступени и торца оправки, равДл  того чтобы исключить внеконтактную деформацию стенок гильзы в момент выхода из калибра торца перед- (8) 55 него конца оправки, напр жени  вcompletely eliminates non-contact deformation of the liner walls at the moment when the mandrel's working stage leaves the caliber when the stresses in them are less than the limit of the cross-sectional area 50 of the pipe metal yield b. working stage and the end of the mandrel, in order to exclude non-contact deformation of the sleeve wall at the moment when the end of the mandrel comes out of the front end- (8) 55 gauge,

стенках в этом месте не должны превы шать значени  б. Следовательно,the walls in this place should not exceed the value of b. Consequently,

rsgr Усилие Q| определ етс  как произведение q на площадь торца оп rsgr Q Force | is defined as the product of q and the end face area

r-dr-d

равки равную -, а усилие Q определитс  как произведение q на раз//piles equal to - and force Q is defined as the product of q at times //

ную -(d2 - dz), т.е. : Q, q.jdj, Q 4,f(d -df).- (d2 - dz), i.e. : Q, q.jdj, Q 4, f (d -df).

После подстановки значений Q, и О из выражений (8) и (9) в услоние равновеси  (7) и соответствующих преобразований оно примет вид:After substituting the values of Q, and O from expressions (8) and (9) into the equilibrium condition (7) and the corresponding transformations, it takes the form:

dflg . (d« - , - IQ). (10)dflg. (d "-, - IQ). (ten)

откуда ц « l,p (1 - ). (11)whence q "l, p (1 -). (eleven)

В зависимости от формь( переднего конца оправки l, можвг принимать различные значени . Отношение К Depending on the form (the front end of the mandrel l, we can take on different values. The ratio K

1у -г-  вл етс  показателем формы переднего конца оправки; Up KL. По1-g is an indication of the shape of the front end of the mandrel; Up KL. By

ле подстановки значени  Itj) « KL в выражение (11) дл  1д имеемthe substitution value Itj) "KL in expression (11) for 1e we have

кь(1 -1Ьkb (1 -1b

(12)(12)

Так как с целью исключени  вли ни  сдвигакщих напр жений на прочность стенки гильзы место приложени  равнодействующей О должно находитьс  от рабочей ступени на рассто нии не менее величины зазора Т между калибдом и рабочей ступенью оправки, то длина заходной ступени L должна быть не менее 1в + Т, т.е. L5 IQ + Т, откудаSince, in order to eliminate the effect of shear stresses on the strength of the liner wall, the place where the resultant O is applied must be from the working stage at a distance not less than the gap T between the caliber and the working stage of the mandrel, the length of the lead stage L must be at least 1c + T i.e. L5 IQ + T, from where

L - Ti KL (1 - jl).L - Ti KL (1 - jl).

(13)(13)

Когда заходна  ступень выполнена уступом без переходного участка к рабочей ступени, lf,f L , при этом заходна  ступень должна иметьWhen the lead-in stage is made with a ledge without a transition section to the working stage, lf, f L, while the lead-in stage should have

dd

максимальную длину L Т гг.maximum length L T yy.

ff

При вьтуклой форме переднего конца оправки место расположени  среднего диаметра находитс  ближе к торцу 1ср «CO,5L. При этом длина заходной ступени всегда больше Т.With the shape of the front end of the mandrel, the location of the average diameter is closer to the end face of 1cp CO, 5L. At the same time, the length of the lead-in stage is always greater than T.

усилие, передаваемое передним концом, не должно превьппатьthe force transmitted by the front end must not exceed

f(D« .f (d ".

(14)(14)

Допускаемое усилие прот жки Q по условию прочности стенки равно Allowable force of pulling Q is equal to

(-(-

- |(D2 - (15), где (D2-dnплощадь зазора между калибром и рабочей ступенью оправки, равна  площади поперечного сечени  стенок гильзы в месте выхода рабочей ступени оправки- | (D2 - (15), where (D2-dn is the area of the gap between the caliber and the working stage of the mandrel, is equal to the cross-sectional area of the wall of the sleeve at the exit point of the working stage of the mandrel

5G

-(D - d ) - то же 4 - (D - d) - the same 4

из калибра, аout of caliber as well

месте выхода из калибра торца переднего конца оправки,the place of exit from the gauge of the front end of the mandrel,

1one

Полное допустимое усилие прот жки , передаваемое оправкой, равно Q - /4d .  „ (16) и равно Рдоп , определ емому из выражени  (15). Часть этого усили , равна .Qy, передаваема  торцом заходной ступени оправки и определ ема  соотношением (8), с целью исключени  деформации сдвига при выхода торца утоненного переднего торца оправки из калибра, должна быть не более Р|доп т.е. Q Qlfton С)тсюда справедливо вьфа- жение The total allowable pull force transmitted by the mandrel is Q - / 4d. (16) and is equal to Rdop determined from expression (15). The part of this force, equal to .Qy, transmitted by the end of the lead-in stage of the mandrel and defined by relation (8), in order to eliminate shear deformation when the end of the thinned front end of the mandrel leaves the gauge, should be no more than P | Q Qlfton C) from here on

У1й.гд. Ух с 17) QAO« Q U1y.gd. Wow with 17) QAO "Q

После подстановки в это выражение значений усилий, выраженных через напр жени  в стенках и на оправке из вьфажений (8), (14), (16), получим:After substituting into this expression the values of the efforts, expressed in terms of stresses in the walls and on the mandrel from the imprints (8), (14), (16), we obtain:

J(D -dpJ (D -dp

fit ifit i

4 Ч,4 h,

оabout

эг j 7 |(D - d), dz qeg j 7 | (D - d), dz q

откуда получаем вьфажение where do we get the puff

--

-i- D2-i- D2

После подстановки в вьфажение (2) значени  D d + 2Т и соответствующих преобразований оно примет видAfter substitution of the value of D d + 2Т and the corresponding transformations into the output (2), it will become

dd

г.year

d,4d, 4

. . . .

7  7

(19) 50(19) 50

Определенные таким образом из выражений (1) и (2) соответственно значени  длины и диаметра заходного уча стка оправки обеспечивают полное использование несущей способности стенок гильзы при прот жке и при знакахThe values thus determined from expressions (1) and (2), respectively, the length and diameter of the lead-in portion of the mandrel, make full use of the load-carrying capacity of the liner walls during drawing and at signs

093576093576

равенства в выражени х (1) и (2)  вл ютс  оптимальными.Equations in expressions (1) and (2) are optimal.

При большем значении диаметра торца утоненного переднего конца оправ5With a larger value of the diameter of the end face of the thinned front end of the frame

10ten

1515

2020

2525

30thirty

ки d снижаетс  несуща  способность околодонной части, так как деформаци  сдвига в зтом случае возникает в ней при усили х меньших, чем максимально допустимые по условию прочности стенки прот нутой гильзы.ki d decreases the carrying capacity of the circumferential part, since shear deformation in this case occurs in it at forces less than the maximum permissible strength of the wall of the outstretched sleeve.

При меньших значени х диаметра утоненного переднего торца оправки увеличиваетс  усилие прот жки гильзы на этом y4actKe, а также вли ние перепада температур между донной частью гильзы и стенкой в районе рабочей ступени оправки на несущую способность стенки, ослабл   ее. Кроме того , с уменьшением диаметра и увеличением длины заходной ступени оправки увеличиваетс  расход металла на изготовление трубы за счет увеличени  массы концевого отхода из-за увеличени  толщины и длины переходного участка от дна к стенке гильзы.With smaller diameters of the thinned front end of the mandrel, the force of the sleeve stretching at this y4actKe increases, as well as the effect of the temperature difference between the bottom part of the sleeve and the wall in the area of the working step of the mandrel on the bearing capacity of the wall weakens it. In addition, as the diameter decreases and the length of the mandrel lead-in stage increases, metal consumption for pipe manufacturing increases due to an increase in the mass of the end waste due to an increase in the thickness and length of the transition section from the bottom to the wall of the sleeve.

После подстановки оптимального значени  торца d, из выражени  (2) в вьфажение (1) получаем вьфажение оптимальной длины утоненного переднего конца оправкиAfter substituting the optimal value of the end face d, from expression (2) to the lowering (1), we obtain the lowering of the optimal length of the thinned front end of the mandrel

L 4L 4

ТT

1 к 1 to

5 - d2/DZ 5 - d2 / DZ

(20)(20)

При прот жке гильзы на оправке последовательно через несколько калибров необходима  длина утоненного .переднего конца оправки уменьшаетс  пропорционально уменьшению зазора Т - это следует из вьфажени  (1), и наоборот при уменьшении длины переднего конца оправки на величину X его длина L уменьшаетс , при этом в (1 - г)When the liner is drawn on the mandrel successively through several calibers, the length of the thinned front end of the mandrel is reduced in proportion to the reduction of the gap T - this follows from the extrusion (1), and vice versa when the length of the front end of the mandrel decreases by X its length L decreases; (1 - g)

IjIj

раз и соответственно во столько же раз уменьшаетс  допустима  величинаtimes and accordingly the same amount decreases

Т(1 - . Вьфажение (3)T (1 -. Inflation (3)

зазора Тgap T

оптимальное значение диаметра doptimal diameter value d

поby

5555

длине переднего конца оправки получаетс  после подставки в выражение (9) вместо d| его текущего значени  d, а вместо Т его текущего значени the length of the front end of the mandrel is obtained after the stand in the expression (9) instead of d | its current value d, and instead of T its current value

Т, Т(1 - f)T, T (1 - f)

К.TO.

ff

liL LliL L

1one

d Jl,df D -   d Jl, df D -

+ 1) - 1)+ 1) - 1)

(21)(21)

и после подстановки в это выражение оптимального значени  диаметра из выражени  (2) d, d/i - dVD получим выражение (4) дл  коэффициента формы заход ной ступенand after substituting the optimum diameter value from this expression from the expression (2) d, d / i - dVD, we obtain the expression (4) for the shape factor of the starting step

К,TO,

- ir) - .).- ir) -.).

В формуле (3) не учтено вли ние части заходной ступени длиной X до сечени  оправки диаметром d, на допустимые напр жени  в стенках гильзы. Поэтому, значени  диаметра d, не  вл - ютс  максимально допустимыми, а длина утоненного переднего конца оправки, по выражению (20) не  вл етс  минимальной .The formula (3) does not take into account the effect of a part of the rung length X up to the cross section of the mandrel with diameter d, on the allowable stresses in the walls of the liner. Therefore, the diameter values d are not the maximum allowed, and the length of the thinned front end of the mandrel, according to expression (20), is not the minimum.

Предельной форма утоненного переднего конца оправки с точки зрени  максимально допустимых напр жений в стенках гильзы по длине переднего конца ступени при услови х прот жки, равных прочности стенок гильзы, опре- делена при задании равномерного изменени  напр жений в стенках от б /2 до 5 j. по длине заходной ступени.The limiting shape of the thinned front end of the mandrel from the point of view of the maximum allowable stresses in the liner walls along the length of the front end of the step under the stretching conditions equal to the strength of the liner walls is determined by specifying a uniform change in stresses in the walls from b / 2 to 5 j . along the length of the runway.

т.е.those.

§if 1 2 §If 1 2

) L ) L

гдеWhere

- предельно допустимые напр жени  в стенках гильзы на рассто нии X от торца- maximum allowable stress in the wall of the sleeve at a distance X from the end

3. QK3. QK

d d

XX

2дии , 1/1()2dii, 1/1 ()

()(i+1 () (i + 1

(26)(26)

откуда после преобразований получим выражение (5) дл  формы переднего конца оправки, имеющей максимально допустимые значени  диаметра в Л1ббом ее сечении и обеспечивак цей использование полной несущей способности стенки гильзыfrom where, after transformations, we obtain the expression (5) for the shape of the front end of the mandrel, having the maximum allowable diameter values in a decimal section and ensuring the use of the full bearing capacity of the liner wall

I 1 2 Х7ь)I 1 2 X7)

Значение (5) приValue (5) at

XX

L d.L d.

определенное из выражени determined from the expression

 вл етJd2/i d Ч 7 is etJd2 / i d × 7

cf. - Ч 2 с  по определению коэффициентом фор мулы Кcf. - H 2 s by definition coefficient of the formula K

2.r.di/D41 l,di/di)2.r.di / D41 l, di / di)

иand

2 4 d 7df d5 7DJ ( di /d T с учетом оптимальной величины от 50 2 4 d 7df d5 7DJ (di / d T taking into account the optimal value of 50

5555

()г() g

2 -Ё D2 –E D

ношени  tz; gj- :г - g получаем выражение (6) дл  коэффициента формы утоненного переднего конца оправкиwear tz; gj-: g - g we get the expression (6) for the shape factor of the thinned front end of the mandrel

(3 .) t ) Длина утоненного переднего конца оправки определ етс  путем подстановки в формулу (20) значени  К из выражени  (6).  (3.) T) The length of the thinned front end of the mandrel is determined by substituting the K value from the expression (6) into formula (20).

К.TO.

Анализ выражений (5) и (6) показывает , что така  оправка имеет заход- ную ступень с выпуклой формой боковой поверхности с коэффициентом формы К.,The analysis of expressions (5) and (6) shows that such a mandrel has a lead-in stage with a convex shape of the lateral surface with a form factor K.

1one

1one

измен ющимс  от т до г в диапазоне 0.1.varying from m to g in the range of 0.1.

В реальных процессах проталкивани  юIn real processes of pushing through

отношение : мен етс  от минимальногоratio: varies from the minimum

значени  г до максимального, равноd го 0,9, причем при fj -Г прот жка с the values of r up to a maximum equal to 0.9; moreover, at fj it is a flow with

использованием полной несущей способности стенки невозможна, так как раньше начнетс  прошивка дна. При прот жке толстостенных гильз с соотusing the full carrying capacity of the wall is impossible, since bottom firmware will start earlier. When drawing thick-walled sleeves with

ношением г . 0,7 оптимальной  вл етс wearing g. 0.7 is optimal

оправка с вогнутой формой боковой поверхности утоненного конца оправки в соответствии с вьфажением (3). Така  форма оправки обеспечивает максимальное усиление донной части гильзы за счет увеличени  эффективной толщины дна на величину 1 L - Т, Например,the mandrel with the concave shape of the side surface of the thinned end of the mandrel in accordance with the extrusion (3). This shape of the mandrel provides maximum reinforcement of the bottom part of the liner by increasing the effective bottom thickness by 1 L - T. For example,

d2 ,d2,

при fTj 1/3 коэффициент формы дл at fTj 1/3 form factor for

такой оправки из выражени  (4) равен К 0,79, а L 1,46Т. Соответственно эффективное увеличение толщины дна составит IQ 1,46Т, тогда как дл  оправки с выпуклой формой утоненного переднего конца оправки только О,22 Т При проталкивании тонкостенныхsuch a mandrel from the expression (4) is K 0.79, and L 1.46T. Accordingly, an effective increase in the bottom thickness will be IQ 1.46T, whereas for a mandrel with a convex shape of a thinned front end of the mandrel, only O, 22 T When pushing thin-walled

гильз с отношением - 0,7 оптималь- sleeves with a ratio of - 0.7 optimal

ной  вл етс  вьтукла  форма утоненного переднего конца оправки, обеспечивающа  постепенное наращивание напр жений в стенках гильзы по длине переднего конца оправки и исключающа  вли ние пика усилий и градиента температур при прот жке дна и переходной части гильзы с утолщенной стенкой на прот жку стенки в районе рабочей ступени оправки,The shape of the thinned front end of the mandrel is progressive, providing a gradual buildup of stresses in the sleeve walls along the length of the front end of the mandrel and eliminating the effect of peak forces and temperature gradients as the bottom and transition part of the sleeve with a thickened wall penetrates the wall mandrel steps,

На,практике на одной оправке деформируют толстостенные и тонкостенные гильзы. В этом случае обоим услови м отвечает оправка, у которой за- ходна  часть утоненного переднего конца оправки до значени  среднегоIn practice, thick-walled and thin-walled sleeves are deformed on one mandrel. In this case, both conditions are met by a mandrel, in which the transverse part of the thinned front end of the mandrel is up to the average value.

диаметра, равного d у 1/2(d2 + d), вьтолнена в соответствии с уравнениемdiameter equal to d y 1/2 (d2 + d), is complete in accordance with the equation

(3), а прилегающа  к рабочей ступени- в соответствии с уравнением (5), причем длина первой части заходной ступени равна(3), and adjacent to the working stage, in accordance with equation (5), with the length of the first part of the starting stage being equal to

1one

K,L, ,K, L,,

(28)(28)

а второй части 1 (1 - К), (29) где К и К определ ютс  из уравнений (4) и (6), а L и L из уравнени  (20), причем расчет ведетс  дл  максимальной величины зазора между рабочей ступенью оправки и калибром.and the second part 1 (1 - K), (29) where K and K are determined from equations (4) and (6), and L and L from equation (20), and the calculation is carried out for the maximum gap between the working mandrel level and caliber.

Пример, Дл  изготовлени  трубы с внутренним диаметром 390 мм и стенкой 60 мм используетс  исходна  заготовка диаметром (9 760 мм снаружи И(410 мм изнутри.Example: To manufacture a pipe with an internal diameter of 390 mm and a wall of 60 mm, the original billet is used with a diameter of (9 760 mm from the outside And (410 mm from the inside).

По условию прочности дна гильзы проталкивание с полным использованием прочности стенки может быть при максимальном отношении диаметров калибра и оправки, равном /Т, что соответствует максимальному значению диаметра калибра 390 /Т 675 мм и зазору Т 0,5(675-390) 142,5 мм. Расчет конструкции оправки производ т ют размера калибра ( 675 мм, так как при диаметре оправки ф 390 и большем размере калибра предельное напр жение проталкивани  определ етс  прочностью дна, в этом случае напр жений в стенках всегда меньше предела текучести материала.According to the condition of the strength of the bottom of the liner, pushing with full use of the strength of the wall can be at a maximum ratio of the diameters of the caliber and mandrel equal to / T, which corresponds to the maximum value of the diameter of the caliber 390 / T 675 mm and the gap T 0.5 (675-390) 142.5 mm The design of the mandrel is calculated using a gauge size (675 mm, since with a mandrel diameter of 390 and a larger gauge size, the push stress is determined by the strength of the bottom, in which case the stresses in the walls are always less than the yield strength of the material.

Диаметр торца утоненного переднего конца оправки определ ем по формуле (2)The diameter of the end face of the thinned front end of the mandrel is determined by the formula (2)

d, 302 мм.d, 302 mm.

Коэффициент формы первой (вогну- той) части утоненного переднего конца оправки определен из формулы (4) и равен Kj 0,79, а длина этого участка с учетом уравнений (28) и (20) соответственно равна 1 164,5 мм,The shape factor of the first (concave) part of the thinned front end of the mandrel is determined from formula (4) and is equal to Kj 0.79, and the length of this section, taking into account equations (28) and (20), is equal to 1,164.5 mm, respectively

Коэффициент формы второй (вьшук- лой) части заходной ступени определ етс  из формулы (6) и равен К 0,455 а ее длина с учетом выражени  (29) и (20) равна 1 5 мм,The shape factor of the second (convex) part of the feed stage is determined from formula (6) and is equal to K 0.455 and its length, taking into account expressions (29) and (20), is equal to 1 5 mm,

Обща  длина утоненного переднего конца оправки равнаThe total length of the thinned front end of the mandrel is equal to

L 1 г 2 L 1 g 2

Заходную ступень оправки изготавливают по шаблону (см, таблицу),The entry stage of the mandrel is made on the template (see table),

Дл  оценки экономической эффективности выбрано устройство дл  прот жки труб через калибры, содержащее оправку с утоненным передним концом.To estimate the economic efficiency, a device was chosen for drawing pipes through gauges containing a mandrel with a thinned front end.

Применение на оправках утоненного переднего конца предлагаемого размераApplication on mandrels thinned front end of the proposed size

и формы позвол ет в 1,2-1,5 раза увеличить обжатие при изготовлении труб методом проталкивани  через калибры, а также снизить расход металла на изготовление труб за счет снижени  донной обрези в 1,1 раза.and the shape allows a 1.2-1.5 times increase in compression in the manufacture of pipes by pushing through gauges, as well as reducing the consumption of metal for the manufacture of pipes by reducing the bottom cut by 1.1 times.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Инструмент дл  изготовлени  труб проталкиванием, содержащий калибр и ступенчатую оправку с утоненным передним концом, отличающий- с   тем, что, с целью сокращени  расхода металла на донную обрезь, образующа  поверхность переднего утоненного конца оправки выполнена поA pushing tool for pipes, containing a gauge and a stepped mandrel with a thinned front end, characterized in that, in order to reduce the metal consumption for the bottom cut, forming the surface of the front thinned end of the mandrel Г1G1 1 285( . 1,285 (. 390 L/ J 390 L / J 2 208 ,22,208, 2 L- .bt|2-1 (1-.)L- .bt | 2-1 (1-.) Kf К.Kf K. 174,2174.2 кривой на длине, определ емой снмостью:curve on the length determined by т ---.t ---. 1 -K()1 -K () где L - длина утоненного переднего конца оправки с диаметром на торце ;where L is the length of the thinned front end of the mandrel with a diameter at the end; Т - зазор между калибром, имеющим диаметр D и рабочей ступенью оправки, имеющей диаметр d; .T is the gap between the caliber having a diameter D and the working stage of the mandrel having a diameter d; . К - коэффициент формы переднего конца при отношенииK - front end shape factor with respect to 1, j..l1, j..l Ь - i  B - i 0,770.77 0,780.78 0,790.79 0,80.8 0,810.81 0,830.83 0,840.84 0,870.87 0,890.89 0,890.89 .0,9.0,9 0,93.0.93. 0,950.95 0,860.86 0,980.98 1,001.00 302302 304,9304.9 308,2308.2 312312 316,7316.7 322,4322.4 329,5329.5 338,5338.5 349349 349349 352,8352.8 361,1361.1 368,9368.9 376,3376.3 383,3383.3 390390 ОABOUT 20,820.8 41,641.6 62,462.4 83,283.2 104,0104.0 124,8124.8 145,6145.6 164,5164.5 164,5164.5 172,3172.3 189,8189.8 207,2207.2 224,6224.6 242242 259,4259.4 4444 42,5 40,9 3942.5 40.9 39 . 36,7. 36.7 33,833.8 30,230.2 25,725.7 20,520.5 20,520.5 18,618.6 14,514.5 10,610.6 6,86.8 3,23.2 ОABOUT
SU853974468A 1985-09-25 1985-09-25 Tool for manufacturing tubes by pushing through SU1409357A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853974468A SU1409357A1 (en) 1985-09-25 1985-09-25 Tool for manufacturing tubes by pushing through

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853974468A SU1409357A1 (en) 1985-09-25 1985-09-25 Tool for manufacturing tubes by pushing through

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1409357A1 true SU1409357A1 (en) 1988-07-15

Family

ID=21204512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853974468A SU1409357A1 (en) 1985-09-25 1985-09-25 Tool for manufacturing tubes by pushing through

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1409357A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103008382A (en) * 2012-12-17 2013-04-03 苏州热工研究院有限公司 Die for manufacturing reducing pipe

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Данилов Ф.А. и др. Гор ча прокатка и прессование труб. М.: Металлурги , 1972, с. 396, 397, 402. Патент СССР И 724078, кл. В 21 В 17/08, 1977. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103008382A (en) * 2012-12-17 2013-04-03 苏州热工研究院有限公司 Die for manufacturing reducing pipe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4689984A (en) Method for producing male conical threads
SU1409357A1 (en) Tool for manufacturing tubes by pushing through
US4726211A (en) Method of cold drawing seamless metal tubes each having an upset portion on each end
US1788298A (en) Fluid press
IT8967884A1 (en) TOOL FOR MOLDING AND PROCEDURE FOR ITS REALIZATION.
HU176733B (en) Method nnd apparatus for producing by rolling tubes provided with transverse ribs
US3369385A (en) Metal extrusion apparatus
SU1402382A1 (en) Tool for drawing tubes
US3677050A (en) Method of postive fluid flow extrusion and optimum fluid control element therefor
RU2156174C2 (en) Sizing of tool for tube cold rolling
US3552173A (en) Arrangement for the extrusion of tubular elements fabricated by means of a press and also the presses used to obtain these elements
SU880524A1 (en) Technological tool for cold rolling of tubes
RU2313412C2 (en) Large-diameter accurate tube of aluminum alloys producing method and tube formed by such method
US3287948A (en) Cold forming articles from lengths of rod, bar or tube
SU1245362A1 (en) Method of rolling billets
SU1712021A1 (en) Method of pressing tubes from continuous cylindrical billets
RU2240190C1 (en) Method for making corrugated tubes
SU1443993A1 (en) Roll for tube rolling mill
SU1509182A1 (en) Method of hot rolling powders of high-speed steel
SU1017396A1 (en) Pass of rolls for pilger rolling of tubes
SU557833A1 (en) Composite Pipe Drill Rod
SU980875A1 (en) Ingot for deforming
RU2094151C1 (en) Method of making sharply bent branch pipes by bending
RU2084304C1 (en) Method for hydraulically extruding precise shapes of non-ferrous and noble metal alloys
SU986554A1 (en) Method of calibrating cylindrical blanks