SU741968A1 - Заготовка дл винтовой прошивки - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении особрточных бесшовных гильз и труб на станах винтовой прокатки. Известна заготовка, имеюща  на переднем торце центровочное углубление , диаметр и глубина которого определ ютс  соотношением (0,20-0,22) диаметра заготовки. Заготовки с так глубиной и диаметром центровочного углублени  используютс  на большинстве заводов 1. Применение этих заготовок дл  пр шивки требует отклонени  торца заго товки от перпендикул рности к оси заготовки (до 2-3°) и равномерного нагрева. Неперпендикул рность торца более 2-3° приводит к повышенной разностенности передних концов гиль и дефектам на внутренней поверхност передних концов гильз, а таких заготовок обычно более 50%. Известна также заготовка, имеюща цилиндрическое тело и на переднем торце центровочное углубление, профиль которого соответствует контуру прошивной оправки 2 . Однако равенство диаметров контура центровочного углублени  с соответствующими диаметрами прошивной оправки приводит к тому, что в момент вторичного захвата происходит уменьшение внутреннего диаметра центровочного углублени  и контакт металла с оправкой осуществл етс  только торцовой кромкой. Наличие такого контакта приводит к образованию дефектов в виде кольцевой плены на внутренней поверхности гильзы и повышенному износу оправок в месте касани  торца углублени . Выполнение центровочного углублени  на расчетную глубину при неперпендикул рном торце заготовки приводит к повышенной разностенности передних концов гильз. Это св зано с тем, что передний неперпендикул рный торец заготовки в момент заполнени  очага деформации, перемеща сь через щель, образованную валком и оправкой, в геликоидальном направлении обжимаетс  по толщине и удлин етс  по периметру. Наличие неперпендикул рного торца приводит к разности контактных площадей металла с оправкой и, как следствие, к по влению смещающей силы, котора  вызывает повьшенную разностенность передних концов гильз.

Цель изобретени  - повышение точности передних Кольцов гильз пухеМ снижени  вли ни  косины торца при контакте с прошивной оправкой. Указанна  цель достигаетс  тем, что в заготовке дл  винтовой прошивки , имеющей цилиндрическое тело и напереднем его торце дентровочное профильное углубление, радиальные размеры Центровочного углублени  выполнены равными 1,05-1,50 радиальных размеров передней части прошивной оправки, равной прот женности углублени , составл ющей 0,3-0,8 диаметра цилиндрического тела.

На фиг.1 представлена заготовка с центровочным углублением на переднем торце J на фиг.2 -очаг деформации и график изменени  ширины S контактной площадки по длине прошивной оправки, полученный экспериментально и на основании известных литературных данных, где tj и Ь -величина центровочного углублени  в момент вторичного захвата, а С -минимально допустима  величина центровочного углублени ; на фиг.З - график вли ни  глубины центровочного углублени  на точность геометрических размеров передних концов гильз при радиальных размерах контура центровочного углублени  равных 1,05-1,50 радиальных размеров прошивной оправки.

Заготовка имеет цилиндрическое тело 1, на переднем торце 2 которого выполнено центровочное углубление 3.

Минимальна  ширина контактной поверхности металла с оправкой расположена на раскатном участке, а максимальна  - на рабочем участке. Кроме того, раскатный участок характеризуетс  меньшими удельными усили ми по сравнению с рабочим. В св зи с этим следует, что смещающа  сила, действующа  на оправку со стороны металла, при деформации неперпендикул рного торца на раскатном участке меньше, чем на рабочем. Это св зано с тем, что величина смещающей силы равна произведению удельного усили  на разность контактных площадей из-за косины торца.

Рассмотрим два случа  деформации неперпендикул рного торца с различной величиной центровочного углублени  : начало деформации неперпендикул рного торца 2 на рабочем участке оправки при меньшей глубине центровочного углублени  2(первый случай) и раскатном участке прошивной оправки при большей величине центровочног углублени  6 (второй случай).

В первом случае смещающа  сила равна

Р

ДР,

V

ТОе р - удельное усилие,

S-, - разность контактных площадей из-за неперпендикул рности торца.

Во втором случае, когда неперпендикул рный торец 2 начинает деформироватьс  на раскатном участке, смещающа  сила дР равна

ДР2 Р1-5йВ этом случае Ь на раскатном участке во много раз меньше 5 рабочего участка, следовательно

u.P,,j.

Вли ние неперпендикуд рности торца при глубине центровочного отверсти , обеспечивающей начало его деформации на раскатном участке, во много раз меньше, чем при начале его деформации на рабочем участке. Исход  из вышеизложенного, величину центровочного углублени  следует выбирать таким образом, чтобы начало деформации неперпендикул рного торца осуществл лось на раскатном участке.

На основании экспериментальных данных установлено, что минимальна  прот женность, центровочного углублени  равна рассто нию E. от носка оправки до сечени  на раскатном участке прошивной оправки, которое соответствует 20% максимальной ширины контактной площади рабочего участка. Кроме того, от момента входа металла в валки до момента встреч-и его с носком оправки передний деформируемы торец получает выт жку и соответствено увеличиваетс  глубина центровочного углублени . Поэтому исходна  прот женность центровочного углублени  должна быть меньше на величину выт жки JQ и равна . i

Как показали эксперименты МИСиС и проведенный сравнительный анализ дл  различных диаметров оправок

6 - V -donp, где VI 0,5-0,9.

Внутренний диаметр гильзыа приbn .l.

нимают-равным J

.г - Оопр

где К 1,0-1,2 - коэффициент, учитывающий разбой гильзы .

Прот женность центровочного углублени , выраженна  через внутренний диаметр гильзы, определ етс  выражением

. .r

Зависимость между внутренним диаметром гильзы и диаметром заготовки

определ етс  законом посто нства

Ъаг

секундных объемов

Claims (2)

1. А, где Dp - наружный диаметр гильзы; J - коэффициент выт жки при пр шивке . Практически д;;аметр заготовки и наружный диаметр гильзы св заны соотношением через коэффициент i , ко торый может измен тьс  в пределах 0,9-1,17. Окончательно прот женность центровочного углублени  определ етс  выражением . В пределах допустимых используемых значений различных коэффициенто L составл ет С73-0,8 Т)-э,агПроцесс прокатки заготовки осуще твл етс  следующим образом-. Нагрета  цилиндрическа  заготовк с углублением 3 на торце 2 задаетс  в валки, захватываетс  ими, соверща винтовое движение в очаге деформаци Перемещение заготовки от момента ко такта с валками до момента встречи оправкой сопровождаетс  формоизмене нием наружного диаметра и , как след ствие, центровочного отверсти . Как показывают проведенные исследовани  диапазон уменьшени  диаметра центро вочного отверсти  составл ет 1,05 1,50, а выт жка, получае1 а  деформи руемым концом - 1,02-1,1 от первона чальной длины. В св зи с этим контур и глубину центровочного углублени  необходимо наносить перед прошивкой с учетом коэффициента редуцировани  1,05 1 ,50 и коэффициента выт жки 1,02 1,1. Это обеспечивает соответствие в момент вторичного захвата контура оправки и центровочного углублени , а также размещение начала деформации неперпендикул рного торца на раскатном участке. При начале деформации неперпендикул рного торца заготовки на прошивной оправке смещающа  сила действующа  на оправку со стороны металла, незначительна и позвол ет осуществл ть прошивку особоточных гильз при косине торца 6-8 и повысить тем самым процент получаемых точных гильз. Пример, . Заготовки диаметром 110 мм из Ст 45X1, имеющие неперпендикул рность торца 6-8, раздел ют на две партии. Заготовки первой и второй партии нагревают в индукторе до 1180-1200°С и прошивают с выт жкой 0 1,05, /О 1,51 в двухвал- . кбвом стане на прошивной оправке диаметром ЬО мм. Коэффициент К принимают равным 1,07; ,0; ,65,тогда 0,34. После нагрева заготовки первой партии зацентровывают на глубину 37 мм, радиальные размеры центровочного углублени  при этом в 1,6 раза больше соответствующих размеров прошивной оправки. Заготовки второй партии зацентровывают на глубину 25 мм, радиальные размеры углублени  равны соответствующим размерам прошивной оправки. Разностенность передних концов гильз первой партии (фиг.31 составл ет ±3°, а второй - 10-20%. Кроме того, на передних концах гильз второй партии имеютс  дефекты в виде кольцевой плены, а на гильзах первой партии их нет. Предлагаема  заготовка позвол ет обеспечить получение более точных гильз. Формула изобретени  Заготовка дл  винтовой прошивки, имеюща  цилиндрическое тело и на переднем его торце центровочное профильное углубление, отличающа с   тем, что, с целью повышени  точности гильз путем снижени  вли ни  косины торца при контакте с прошивной оправкой, радиальные размеры центровочного углублени  выполнены равными 1,05-1,5 радиальных размеров передней части прошивной оправки, равной прот женности углублени , составл ющей 0,3-0,8 диаметра цилиндрического тела. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Данилов Ф.А. и др. Гор ча  прокатка и прессование труб.М., Металлурги , 1972, с.156-157.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 263540, кл. В 21 В 19/04, 1969.

   Фт.

   2

   0,6