SU1731332A1 - Способ изготовлени холодноволоченых прецизионных труб - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к производству холодноволоченых прецизионных труб. Цель изобретени  -уменьшение шероховатости внутренней поверхности труб дл  исключени  последующей механической обработки при изготовлении гидро- и пнев- моцилиндров. Заготовку с нанесенной на ее поверхность жидкой технологической смазкой подвергают волочению на самоустанавливающейс  оправке в несколько проходов. В каждом следующем проходе увеличивают отношение относительных деформаций по толщине стенки и по внутреннему диаметру трубы. На первом проходе это отношение равно 0,91-1,22. На последнем- 1,35-2,04. Трубы подвергают термообработке в защитной газовой среде. 1 табл. сл С

Description

Изобретение относитс  к области изготовлени  холодноволоченых труб, преимущественно труб с малой шероховатостью внутренней поверхности, примен емых в машиностроении, например, в качестве гидро- и пневмоцилиндров. Дл  использовани  таких труб в качестве гидро- и пневмоцилиндров шероховатость их внутренней поверхности должна быть по параметру Ra (ГОСТ 2789-73) не более 0,32...0,63 мкм.

Известен способ изготовлени  труб, включающий холодное волочение на самоустанавливающейс  оправке в несколько проходов и термическую обработку в защит- ной газовой среде, по которому обжатие стенки трубы составл ет 1...10%, а коэффициент выт жки по проходам (/л) определ ют по формуле, выражающей функциональную

зависимость /г f(tK/DK), где tK и DK - соответственно толщина стенки и диаметр трубы конечного размера на данном проходе волочени  1.

Этот способ позвол ет повысить качество внутренней поверхности труб, однако средн   глубина дефектов внутренней поверхности составл ет при этом 0,006 мм, т.е 6 мкм, что значительно превышает допустимую величину шероховатости, позвол ющую использовать трубы при изготовлении гидро- и пневмоцилиндров без дополнительной механической обработки внутренней поверхности.

Известен также способ изготовлени  холодноволоченых труб, включающий волочение заготовки с нанесенным на ее поверхность омыленным фосфатным покрытием

VI

СО 00

со го

/

на самоустанавливающейс  оправке в несколько проходов и термическую обработку труб 2.

Недостатком этого способа  вл етс  больша  шероховатость внутренней поверхности труб после волочени , составл юща  по параметру Ra 1,29...4,10 мкм, что обусловлено применением фосфатного покрыти  и необходимостью обработки труб в кислотном растворе, В св зи с этим после волочени  на готовый размер, которое осуществл етс  с припуском по внутреннему диаметру, трубы, предназначенные дл  гидро- и пневмоцилиндров подвергаютс  механической обработке внутренней поверхности (хонингованию, шлифованию, полированию и т.п.), в результате которой шероховатость внутренней поверхности снижаетс  до необходимого уровн .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ изготовлени  труб, включающий волочение заготовки с нанесением на ее поверхность жидкой технологической смазки на самоустанавливающейс  оправке в несколько проходов с деформацией в каждом из них по диаметру и по толщине стенки и термическую обработку труб в защитной газовой среде 3.

. Однако в св зи с тем, что в известном способе при каждом последующем волочении относительна  деформаци  по внутрен- нему диаметру ( ЈDBJ B большинстве случаев увеличиваетс , а относительна  деформаци  по толщине стенки (Б s) то умень- шаетс , то возрастает, беспор дочно измен етс  и отношение Ј s/ Ј DBH- Поскольку величина шероховатости внутренней поверхности трубы зависит при прочих равных услови х от изменени  внутреннего диаметра при одновременном изменении толщины стенки и от отношени  этих обжатий , то отсутствие закономерности в изменении обжатий по внутреннему диаметру и по толщине стенки не позвол ет, как указано в известном способе, уменьшить шероховатость внутренней поверхности труб Ra менее 0,8 мкм. Это не дает возможности использовать трубы, получаемые известным способом при изготовлении гидро- и пневмоцилиндров без дополнительной механической обработки их внутренней поверхности .

Целью изобретени   вл етс  уменьшение шероховатости внутренней поверхности труб дл  исключени  последующей механической обработки при изготовлении гидро- и пневмоцилиндров.

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что по способу, включающему волочение заготовки с нанесенной на ее поверхность жидкой технологической смазки на самоустанавливающейс  оправке в несколько проходов с деформацией в каждом

из них по диаметру и по толщине стенки и термическую обработку в защитной газовой среде, деформацию на первом проходе осуществл ют при отношении относительных деформаций по толщине стенки и по внутреннему диаметру трубы, равном 0,91,,.1,22, на каждом последующем проходе это отношение увеличивают, и на последнем проходе оно составл ет 1,35...2,04.

Использование изобретени  дает возможность повысить качество труб, исключить потери металла, возникающие при дополнительной механической обработке труб, уменьшить трудоемкость и стоимость изготовлени  труб.

Способ осуществл етс  следующим образом ,

В качестве трубы-заготовки дл  изготовлени  трубы заданного диаметра и толщины стенки используетс  бесшовна  или

электросварна  труба, не имеюща  наружного и внутреннего грата, со светлой, неокисленной поверхностью. Труба-заготовка может быть предварительно подвергнута холодной деформации, например холодной

прокатке или волочению. Наружный диаметр трубы-заготовки Do и п проходов волочени  определ ют по формуле

+ (4...8)n,

где DT - наружный диаметр готовой трубы. Толщину стенки трубы-заготовки определ ют из услови 

40

So

ST Dp DT

где Зои ST-толщина стенки соответственно трубы-заготовки и готовой трубы.

Величину So принимают ближайшей из стандартизированного р да толщин стенок бесшовных или электросварных труб, соответствующего величине Do, либо получают в результате предшествующей холодной деформации .

После контрол  трубы-заготовки на соответствие ее техническим требовани м осуществл ют (при необходимости) ее термическую обработку в защитной газовой

среде, затем заковку ее конца в холодном состо нии, нанос т на ее наружную и внутреннюю поверхности жидкую технологическую смазку и осуществл ют волочение на самоустанавливающейс  оправке в несколько проходов с обжатием в каждом проходе по диаметру и толщине стенки. После каждого волочени  осуществл ют отрезку закованных концов, термическую обработку в защитной газовой среде, правку, заковку концов в холодном состо нии и нанесение жидкой технологической смазки, Затем процесс волочени  повтор етс . Трубы готового размера после волочени  подвергаютс  отделке и контролю качества на соответст- вие техническим требовани м.

Основным элементом технологии, обеспечивающим достижение цели изобретени ,  вл етс  режим деформации при волочении.

Расчет режима деформации осуществл ют следующим образом.

Необходимую величину общего обжати  по диаметру A D распредел ют между проходами волочени  примерно рав- номерно, т.е. ADi AD/n, где ADI - обжатие по диаметру за один проход. После этого в соответствии с формулой изобретени  дл  каждого прохода волочени  устанавливают отношение величин относительных деформаций по величине стенки и по внутреннему диаметру по следующим формулам:

mi

esi

DBH|

S i - 1 - Si Si-1

DBH 1-1 -D

100;

BH|

DBH i - 1

100,

в которых S:-1 и Si - толщина стенки трубы соответственно до и после волочени ;

DBH i - i И-DBHI - внутренний диаметр трубы соответственно до и после волочени .

Затем определ ют толщину стенки трубы после каждого прохода волочени  по формуле

S|-i{in|D|+(l -m|)D| -1 -2S|-1 | Di-1 +2S.-1 (mj-1)

где DM и Di - наружный диаметр трубы соответственно до и после волочени .

Пределы отношений величин ES/ЈDBH

установлены экспериментально при во- лечении труб по режимам деформации с различными величинами ЈS/ЈDBH . Волочению на самоустанавливающейс  оправке подвергались трубы из стали 10 наружным диаметром 51 мм и толщиной стенки

5 10

15

0 5

0

5

0

0

55

2,30...2,76 мм. Трубы-заготовки были получены волочением на короткой оправке с применением омыленного фосфатного покрыти .

При волочении использовали твердосплавные волоки с конусностью обжимного участка 13° и самоустанавливающиес  оправки с коническим участком, конусность которого составл ла 8°, и диаметрами цилиндрического калибрующего участка в пределах 40,88...32,00 мм.

После заковки концов труб в холодном состо нии на их поверхность была нанесена жидка  технологическа  смазка. Волочение труб осуществл ли со скоростью 15 м/мин в три прохода при различных режимах деформации до получени  труб наружным диаметром 35 мм и толщиной стенки 1,5 мм. Термическую обработку труб после волочени  осуществл ли в защитной газовой среде , состо щей из водорода и азота.

Режимы деформации при волочении характеризовались следующими величинами отношений ЈSJ/ЈDBH| : на первом проходе

волочени  0,91; 1,06 и 1,22, на последнем 1,35; 1,69 и 2,04.

Режимы деформации были рассчитаны так, чтобы при каждом последующем проходе волочени  величина увеличивалась . После каждого волочени  от труб отбирали образцы и после удалени  смазки и обезжиривани  их поверхности с помощью профилометра модели 283 определ ли шероховатость Ra внутренней поверхности образцов в соответствии с ГОСТ 2789-73. Результаты экспериментов приведены в таблице, в которой представлены также результаты волочени  по известному способу 3.

Как следует из данных таблицы, при волочении по известному способу (вариант 1) шероховатость Ra внутренней поверхности труб готового размера не может быть получена менее 0,8 мкм. Волочение труб с использованием изобретени  (варианты 2-4) позвол ет снизить величину шероховатости Ra внутренней поверхности труб готового размера до величин 0,36...0,61 мкм, что дает возможность использовать эти трубы при изготовлении гидро- и пневмоцилиндров без последующей механической обработки внутренней поверхности.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ изготовлени  холодноволоче- ных прецизионных труб, включающий волочение заготовки с нанесением на ее поверхность жидкой технологической смазки на самоустанавливающейс  оправке в несколько проходов с деформацией в каждом из них по диаметру и по толщине стенки и термическую обработку труб в защитной газовой среде, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  шероховатости внутренней поверхности труб дл  исключени  последующей механической обработки при изготовлении гидро- и пневмоцилиндров , деформацию на первом проходе осуществл ют при отношении относительных деформаций по толщине стенки и по внутреннему диаметру трубы, равном 0,91...1,22, на каждом последующем проходе это отношение увеличивают, и на последнем проходе оно составл ет 1,35...2,04.