SU632425A1

SU632425A1 - Self-aligning mandrel for drawing tubes

Info

Publication number: SU632425A1
Application number: SU772455759A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Иванович Гуляев; Владимир Михайлович Друян; Валерий Федорович Балакин; Юрий Геннадьевич Гуляев; Юрий Юрьевич Рынкевич
Original assignee: Днепропетровский Металлургический Институт
Priority date: 1977-02-23
Filing date: 1977-02-23
Publication date: 1978-11-15

Description

Изобретение относитс к волочильному производству.FIELD: dragging.

Известна самоустанавливающа с оправка дл волочени труб, включающа рабочий конический участок, на поверхности которого выполнены канавки, и калибрующий цилиндрический участок 1.A known self-aligning mandrel for drawing pipes, including a working conical section, on the surface of which grooves are made, and a calibrating cylindrical section 1.

Канавки на поверхности конического участка оправки выполнены кольцевыми, т. е ось канавки перпендикул рна к профильной оси оправки. При таком выполнении канавок со стороны оправки на металл, наход щийс в канавке, в направлении, противоположном направлению волочени , действуют максимальные контактные напр жени , величина которых может достигать критических значений. При это.м происходит отрыв металла, наход щегос в канавках оправки , от основной его массы (от внутренней поверхности заготовки), что приводит к «забиванию канавок. «Забивание канавок оторвавщимс металлом уменьщает сопротивление осевому перемещению деформируемого металла; усили , вт гивающие оправку в очаг деформации, также уменьшаютс , и оправка занимает в очаге деформации положение, отличное от первоначального и обус-ювленное услови ми силового равновеси . Так как положение оправки в очаге деформации определ ет толщину стенки получаемой трубы, изменение ее положени в ходе волочени приводит к изменению толщины стенки по длине полунепной трубы, т. е. к продольной разностенности .The grooves on the surface of the conical mandrel are annular, i.e. the axis of the groove is perpendicular to the profile axis of the mandrel. With such a design of the grooves on the side of the mandrel, maximum contact voltages act on the metal in the groove, in the direction opposite to the direction of drawing, the magnitude of which can reach critical values. When this m occurs, the metal, located in the grooves of the mandrel, is peeled off from its main mass (from the inner surface of the workpiece), which leads to "clogging of the grooves. “The clogging of the grooves with metal that is torn off reduces the resistance to the axial movement of the deformable metal; The forces pulling the mandrel into the deformation zone are also reduced, and the mandrel occupies a position in the deformation zone that is different from the original and conditioned by the conditions of force equilibrium. Since the position of the mandrel in the deformation zone determines the wall thickness of the pipe to be produced, changing its position during drawing leads to a change in wall thickness along the length of the semi-celled pipe, i.e., to longitudinal delta.

Целью изобретени вл етс стабилизаци положени оправки в очаге деформации в процессе волочени вследствие предотвращени забивани канавок металлом и повышение тем самым точности геометрических размеров получаемых труб.The aim of the invention is to stabilize the position of the mandrel in the deformation zone in the process of drawing due to the prevention of clogging of the grooves with metal and thereby increasing the accuracy of the geometric dimensions of the pipes produced.

Цель достигаетс тем, что канавки выполнены винтовыми с углом наклона винтовой линии к оси оправки 25-75° на 0,5- ,0 длины рабочего конического участка и 0,2-0,5 длины калибрующего цилиндрического участка.The goal is achieved by the fact that the grooves are made screwed with an angle of inclination of the helix to the axis of the mandrel 25-75 ° 0.5 to 0, the length of the working conical section and 0.2-0.5 the length of the calibrating cylindrical section.

0 Выполнение угла наклона оси образующей канавок к оси оправки в пределах 25-75° выбирают из услови , при котором составл юща нормальных давлений в месте контакта металла с поверхностью канавки , действующа в плоскости, перпендикуоП рной к оси оправки, вызывает вращение оправки вокруг ее оси в ходе волочени . Вследствие вращени оправки образующиес на внутренней поверхности заготовки выступы , соответствующие впадинам .на оправке , будут «проскальзывать по впадинам оправки без отрыва от заготовки. Вт гивание оправки в очаг деформации при использовании предлагаемой оправки производитс осевой составл ющей сил контактного давлени , а также осевыми составл ющими сил контактного трени , действующими в месте контакта металла с оправкой. Выполнение канавок на 0,5-1,0 длины конического участка оправки обусловлено тем, что в процессе волочени в зависимости от конкретных технологических условий оправка контактирует с внутренней поверхностью трубы не всегда по всей поверхности конического участка и, следовательно, канавки целесообразно выполн ть только на той части конического участка, котора контактирует с внутренней поверхностью трубы. Дл того, чтобы суммарное вт гивающее усилие, действующее на оправку в процессе волочени , не уменьшалось вследствие уменьщени угла наклона поверхности канавок к оси оправки и сохран лась возможность осуществлени той же суммарной деформации, что и в случае использовани оправки с кольцевыми канавками на коническом ее участке, указанна оправка имеет винтовые канавки не только на коническом участке, но и на 0,2-0,5 длины цилиндрического участка.0 The execution of the angle of inclination of the axis of the forming grooves to the axis of the mandrel within 25-75 ° is selected from the condition in which the component of normal pressures at the site of metal contact with the surface of the groove, acting in a plane perpendicular to the axis of the mandrel, causes the mandrel to rotate around its axis in the course of dragging. Due to the rotation of the mandrel, the protrusions forming on the inner surface of the workpiece, corresponding to the cavities on the mandrel, will “slip along the cavities of the mandrel without detachment from the workpiece. The mandrel is pulled into the deformation zone using the proposed mandrel produced by the axial component of the contact pressure forces, and also by the axial component of the contact friction forces acting at the site of contact of the metal with the mandrel. Making the grooves 0.5-1.0 times the length of the conical section of the mandrel is due to the fact that during the drawing process, depending on the specific process conditions, the mandrel contacts the inner surface of the pipe not always over the entire surface of the conical section and, consequently, it is advisable to perform the grooves only on that part of the conical section that is in contact with the inner surface of the pipe. In order that the total pulling force acting on the mandrel in the process of drawing does not decrease due to a decrease in the angle of inclination of the surface of the grooves to the axis of the mandrel, the possibility of achieving the same total deformation as in the case of using a mandrel with annular grooves on its conical section is preserved. The said mandrel has helical grooves not only on the conical section, but also 0.2-0.5 times the length of the cylindrical section.

На чертеже изображена предлагаема самоустанавливающа с оправка, продольный разрез очага деформации.The drawing shows the proposed self-mounting mandrel, a longitudinal section of the deformation zone.

Оправка включает рабочий конический участок 1 длиной Е и калибрующий цилиндрический участок 2 длиной Ец.. На поверхности рабочего конического участка длиной РК,,,лежащей в пределах от 0,5 до 1,0 длины конического участка поверхности, и цилиндрического участка длиной Eli,, лежащей в пределах от 0,2 до 0,5 длины этого участка , выполнены винтовые канавки с углом наклона р винтовой линии к оси волочени , лежащим в пределах от 25 до 75°.The mandrel includes a working conic section 1 of length E and a calibrating cylindrical section 2 of length Ec. On the surface of a working conical section of length RK ,, lying in the range from 0.5 to 1.0 of the length of the conical surface section, and a cylindrical section of length Eli ,, lying in the range from 0.2 to 0.5 of the length of this section, screw grooves are made with an angle of inclination p of the helix to the axis of the drag, lying in the range from 25 to 75 °.

Процесс волочени на оправке осуществл ют следующим образом.The dragging process on the mandrel is carried out as follows.

До начала процесса волочени передний конец заготовки 3 йодвергают забивке. Оправку ввод т в заготовку 3 до забивки конца так, чтобы в процессе забивки одновременно получить на заготовке конец, свободно проход щий в волоку 4, и прижать внутреннюю поверхность заготовки у. оправке , что обеспечивает ее стабильное положение в очаге деформации в начале процесса волочени . Заготовку с оправкой вво- ч д т в волоку и к переднему концу прикладывают т нущее усилие. При движении заготовки в направлении юлочени под действием т нущего усили , приложенного к переднему концу трубы, на поверхности металла образуютс винтовые выступы, профиль которых соответствует профилю винтовых впадин-канавок на оправке. Взаимодействие поверхности выступов на металле и впадин на оправке приводит к вращениюPrior to the commencement of the drawing process, the front end of the workpiece 3 is iodized. The mandrel is inserted into the workpiece 3 before the end is driven in so that, in the process of driving, at the same time to get on the workpiece an end freely passing into the fiber 4, and to press the inner surface of the workpiece. mandrel, which ensures its stable position in the deformation zone at the beginning of the drawing process. A workpiece with a mandrel is inserted into the fiber and a pressing force is applied to the front end. When the workpiece moves in the direction of the yulochene under the action of a tensing force applied to the front end of the pipe, screw protrusions are formed on the metal surface, the profile of which corresponds to the profile of the screw grooves on the mandrel. The interaction of the surface of the protrusions on the metal and depressions on the mandrel leads to rotation

оправки в процессе волочени , что предотвращает отрыв частей металла, наход щегос в канавках оправки, от основной массы заготовки и стабилизирует величину вт , гивающих усилий, действующих на оцравку со стороны деформируемого металла, а следовательно , обеспечивает посто нное положение оправки в очаге деформации и посто нную толщину стенки получаемой тру . бь1 по всей ее длине. На части цилиндрического участка оправки, где канавки отсутствуют, происходит «сглаживание выступов на внутренней поверхности трубы и готова труба имеет гладкое цилиндрическое отверстие.of the mandrel in the process of drawing, which prevents the detachment of parts of the metal in the grooves of the mandrel from the main mass of the workpiece and stabilizes the magnitude of volts of the rotating forces acting on the sizing from the side of the deformable metal and, therefore, ensures the permanent position of the mandrel in the deformation zone and the wall thickness of the resulting pipe. b1 along its entire length. On the part of the cylindrical section of the mandrel, where the grooves are absent, there occurs a “smoothing of the protrusions on the inner surface of the pipe and the finished pipe has a smooth cylindrical hole.

Изготов тение труб волочением на предлагаемой самоустанавливаюшейс оправке позвол ет повысить точность размеров получаемых труб, что дает экономический эффект в народном хоз йстве страны.The manufacture of pipes by drawing on the proposed self-aligning mandrel improves the dimensional accuracy of the pipes produced, which gives an economic effect in the national economy of the country.

Claims

1. Copyright testimony of the USSR № 495115, cl. B 21 C 3/16, 1974.